Nikotinamid molekülünün titreşimsel spektrumunun deneysel ve teorik yöntemlerle incelenmesi
Experimental and theoretical studies of the vibrational spectrum of nicotinamide
Yazar: OLCAY BÖLÜKBAŞI
Danışman: PROF. DR. SEVİM AKYÜZ
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı / Atom ve Molekül Fiziği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2003
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Deneysel inceleme = Experimental research ; Nikotinamid = Nicotinamide ; Spektroskopi = Spectroscopy ; Titreşim spektrumu = Vibrational spectrum

Özet:
ÖZET NİKOTİN AMID MOLEKÜLÜNÜN TİTREŞIMSEL SPEKTRUMUNUN DENEYSEL VE TEORİK YÖNTEMLER İLE İNCELENMESİ Bu çalışmada nikotinamid molekülünün optimize geometrisi ve titreşim spektrumu, ab initio Hartree-Fock (HF) ve Yoğunluk Fonksiyon Teorisi (DFT) yöntemleri ile B3LYP fonksiyonu ve 6-31G++(d,p) baz seti kullanılarak hesaplandı. Molekülün en uygun geometrisinin ve titreşim dalgasayılarının hesaplanması için Gaussian 98 paket program seti kullanıldı. Molekülün titreşim kiplerinin toplam enerji dağılımları (TED) Scale 2.0 programı kullanılarak hesaplandı ve titreşim kipleri belirlendi. Çalışmanın deneysel kısmında, mİkrokristal yapıdaki nikotinamidin KBr diski hazırlanarak bunun deneysel İR spektrumu Jasco 300 FT-IR spektrometresi kullanılarak 400-4000 cm"1 bölgesinde kaydedildi. Bulunan deneysel titreşim dalgasayıları ile hesaplanan değerlerin karşılaştırılması, hesaplanan dalgasayılarının deneysel değerlerden daha büyük olduğunu gösterdi. Hesaplanan dalgasayılarının büyük olmasının nedeni, baz setlerinin yeterli olmaması ve titreşimsel anharmonikliğin ihmal edilmesidir. Bu hataları düzeltmek ve dolayısıyla hesaplanan dalgasayıları değerlerini küçültmek için, hesaplanan değerler üç farklı yöntem ile ölçeklendirildi. 1- Çift ölçeklendirme çarpan yöntemi, 2- Deneysel ve hesaplanan dalgasayıları arasında çizilen grafikten elde edilen düzeltme çarpanı ile ölçeklendirme yöntemi ve 3- SQM (Ölçeklendirilmiş Kuantum Mekanik) yöntemi. En uygun ölçeklendirme yolunun SQM yöntemi olduğu saptandı. Sonuç olarak ölçeklendirilmiş ve deneysel dalgasayılarının uyum içinde olduğu belirlendi. VII

Abstract:
SUMMARY EXPERIMENTAL AND THEORETICAL STUDIES OF THE VIBRATIONAL SPECTRUM OF NICOTINAMIDE In this study, the geometry and vibrational spectrum of nicotinamide were calculated with ah initio Hartree-Fock and density functional theory methods (DFT) using the B3LYP function with 6-31++G(d,p) basis set. Optimised geometry and vibrational wavenumbers calculations were carried out by using Gaussian 98 packet program set. The total energy distribution (TED) of the vibrational modes of the nicotinamide were calculated by using Scale 2.0 program, and the vibrational modes were determined. In the experimental part of the study, the IR spectrum of the KBr disc of microcrystalline nicotinamide was recorded on a Jasco 300 FT-IR spectrometer in the range 400-4000 cm"1. The comparison of the calculated and experimental wavenumbers indicated that the calculated wavenumbers of the molecule were higher than the corresponding experimental values. The overestimation of the calculated vibrational wavenumbers was due to the combined errors from basis set incompleteness and neglect of vibrational anharmonicity. To correct approximately for these errors and thus to decrease overestimation of the calculated vibrational frequencies, the calculated wavenumbers were scaled with three methods. These are: 1- Scaling with dual scaling factors method, 2- Scaling with the scale factors, which were derived from the graph of the observed wavenumbers versus calculated wavenumbers method and 3- SQM (scaled quantum mechanical) method. The SQM was found to be the best method for decreasing the overestimation of calculated wavenumbers. As a result, it was determined that the scaled and experimental wavenumbers were in good agrement. VIII