Sudan moleküllerinin ve metal komplekslerinin deneysel ve teorik olarak yapılarının incelenmesi
The experimental and theoretical investigation of molecular structures of sudan molecules and its metal complexes
Yazar: ASLI EŞME
Danışman: DOÇ. DR. SEDA GÜNEŞDOĞDU SAĞDINÇ
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2013
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Sudan III [1-{[4-(fenilazo) fenil]azo}-2-naftalenol] ve Sudan Kırmızı G [1-(2-
metoksifenilazo)-2-naftol] iyonik olmayan yağda çözünen boyalardır. Bunlar yağlar,
gazlar, illegal olarak yemekler ve çözeltilere renk verici olarak kullanılırlar. Sudan
III (SIII) ve Sudan Kırmızı G (SKG)' nin moleküler yapı parametreleri (bağ
uzunlukları, bağ açıları ve dihedral açılar), moleküler elektrostatik potansiyelleri,
Doğal Bağ Orbital (NBO) analizleri, titreşim spektroskopisi çalışmaları yoğunluk
fonksiyoneli teorisi (DFT) hesaplamaları kullanılarak incelendi. Sudan boyalarının
FT-infrared ve FT-Raman spektrumları, sırasıyla, 4000-400 cm-1 ve 3500-50 cm-1
aralığında kaydedildi. Bu moleküllerin azo (OH) ve hidrazo (NH) formlarının
tautomerik kararlılığını araştırmak için Hartree–Fock (HF) ve Yoğunluk Fonksiyonel
Teorisi (DFT) metodu ile optimize yapıları incelendi. Çalışılan boyaların hidrazo
(NH) formlarının daha kararlı olduğu bulundu. Bundan dolayı da moleküllerin
hidrazo (NH) formlarının titreşim analizleri yapıldı. Sudan III' ün lineer ve lineer
olmayan optik özellikleri de B3LYP/6-311G(d,p) metodu ile incelendi.
SKG molekülünün bakır (II) kompleksi sentezlendi ve analitik, spektroskopik ve tekkristal
X-ışını kırınım metodu ile yapısı incelendi. Hazırlanan kompleksin X-ışını
yapısı, fasiyal ve meridiyonal geometrik izomerlerinden oluşan dimerik formda
[Cu2(SRG)4.2O0.5] kristallendiği bulundu. B3LYP/LanL2DZ metodu ile Cu
kompleksinin moleküler modelleme analizleri, X-ışını yapısıyla iyi bir uyum verdi.
SKG ve onun Cu(II) kompleksinin infrared spektrumları 1800-400 cm-1 aralığında
deneysel olarak karşılaştırıldı.
Anahtar Kelimeler: Cu(II) Kompleks ve Tek-Kristal X-Işını Kırınım Metodu, DFT,
FT-IR ve FT-Raman, Hartree–Fock (HF), Sudan Boyaları.

Abstract:
Sudan III [1-{[4-(phenylazo) phenyl]azo}-2-naphthalenol] and Sudan Red G [1-(2-
methoxyphenylazo)-2-naphthol] are non-ionic fat-soluble dyes. They are used as
industrial color addictive in oils, gases, illegally foods and solvents. The molecular
structure parameters (bond lengths, bond angles and dihedral angles), molecular
electrostatic potential, Natural Bond Orbital (NBO) analysis, vibrational
spectroscopy studies of Sudan III (SIII) and Sudan Red G (SRG) have been
investigated using density functional theory (DFT) calculations. The FT-infrared and
the FT-Raman spectra of sudan dyes are recorded in region 4000-400 cm-1 and 3500-
50 cm-1, respectively. To investigate the tautomeric stability, optimization
calculations at Hartree–Fock (HF) and Density Functional Theory (DFT) methods
were performed for the azo (OH) and hydrazo (NH) forms of the title compounds.
The hydrazo (NH) forms of studied dyes are found in stable forms. Therefore, the
vibrational analyses are made in hydrazo form. The linear and non-linear optical
properties with B3LYP/6-311G (d,p) method of Sudan III have been also
investigated.
The novel copper (II) complex with SRG has been synthesized and characterized by
analytical, spectroscopic and single-crystal X-ray diffraction methods. The X-ray
structure of the prepared complex showed that it crystallized in dimeric form as
[Cu2(SRG)4.2O0.5] consisting of facial and meridional geometric isomers. The
molecular modeling analysis of Cu complex with B3LYP/LanL2DZ method gave
good agreement with its X-ray structure. The infrared spectra of SRG molecule and
its Cu(II) complex have been compared experimentally between 1800-400 cm-1
region.
Keywords: Cu(II) Complex and Single-Crystal X-Ray Diffraction Method, DFT,
The FT-IR and the FT-Raman, Hartree–Fock (HF), Sudan Dyes.