Bazı monomer ve polimerlerin yoğunluk fonksiyonel teorisi ile kuantum kimyasal hesaplamaları
Quantum chemical calculations with density funtional theory of some monomers and polymers
Yazar: ADEM DURAN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. FERİDE AKMAN
Bitlis Eren Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Benzokumarin = Benzocoumarin ; Hartree-Fock teorisi = Hartree-Fock theory ; Kopolimerler = Copolymers

Özet:
Bu çalışmada, 7-metakriloksi kumarin, metil metakrilat, etil metakrilat ve izobütil metakrilat monomerleri ile 7-metakriloksi kumarin homopolimeri, 7-metakriloksi-ko-metil metakrilat, 7-metakriloksi-ko-etil metakrilat ve 7-metakriloksi-ko-izobütil metakrilat polimerleri yoğunluk fonsiyonel metodu (DFT) kullanılarak araştırıldı. İlk olarak, moleküler geometrileri, bağ uzunluğu, bağ açısı ve dihedral açısı gibi optimize edilmiş geometrik parametreleri ve Mulliken yük dağılımları DFT metodunun 6-311G+(d,p) temel setinde optimize edilmiş yapılar vasıtasıyla hesaplandı. Titreşim frekansları aynı metot kullanılarak hesaplandı ve sonuçlar deneysel FT-IR spektrumu ile karşılaştırıldı. Monomer ve polimerlerin 1H-NMR kimyasal kaymaları, gauge-including atomik orbital (GIAO) metodu kullanılarak hesaplandı ve sonuçlar deneysel verilerle karşılaştırıldı. Dahası, HOMO-LUMO enerjisi, dipol moment, iyonlaşma enerjisi, elektron ilgisi, kimyasal potansiyel, elektronegatiflik, sertlik, küresel yumuşaklık ve küresel elektrofillik gibi elektronik özellikleri DFT metodu ile hesaplandı. Son olarak, monomer ve polimerlerin reaktif bölgelerini tahmin etmek için moleküler elektrostatik potansiyel (MEP) ve elektrostatik potansiyel  (ESP)  yüzey analizi yapıldı.  Sonuçlar, monomer ve polimerlerin teorik verilerinin, deneysel verilerle ve birbiriyle uyumlu olduğunu gösterdi.

Abstract:
In this study, 7-methacryloyloxy coumarin, methyl methacrylate, ethyl methacrylate and isobutyl methacrylate monomers and 7-methacryloyloxy coumarin homopolymer, 7-methacryloyloxy coumarin-co-MMA, 7-methacryloyloxy coumarin-co-EMA and 7-methacryloyloxy coumarin-co-IBMA polymers were investigated by using Density density functional theory (DFT). Firstly, the molecular geometries, optimized geometric parameters such as bond lengths, bond angles and dihedral angles and Mulliken atomic charges were calculated by means of structure optimizations based on the DFT method with 6-311G+(d, p) as a basis set. The vibrational frequencies were calculated using the same method and were compared with experimental FT-IR spectra.  The 1H nuclear magnetic resonance (NMR) chemical shifts of the monomers and polymers were calculated using the gauge-including atomic orbital (GIAO) method and compared with available experimental data. Furthermore, the electronic properties such as HOMO–LUMO energies, dipole moment, ionization energy, electron affinity, chemical potential, electronegativity,  hardness,  global softness and global electrophilicity were calculated by using the DFT method. Finally, molecular electrostatic potential (MEP) and electrostatic potential (MEP) surface analyses were performed to predict the reactive sites of monomers and polymers. The results show that the theoretical values of monomers and polymers are a good agreement with the experimental values and each other.