Tuz ve ko-kristal yapısındaki bazı kinolin-2 karboksilik asit bileşiklerinin deneysel ve hesaplamalı yöntemlerle incelenmesi
Experimental and computational investigation of some chinoline-2-carboxylic acid compounds in salt and co-crystal structures
Yazar: PELİN AYTEKİN
Danışman: PROF. DR. MUSTAFA SERKAN SOYLU
Giresun Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Bu tez çalışmasında, kinolin-2-karboksilik asit: 2-aminotiyazol (I), kinolin-2-karboksilik asit: 2-amino-4-metilpirimidin (II) ve kinolin-2-karboksilik asit: izonikotinamid (III) molekülleri sentezlenmiştir ve 2-aminotiyazol-3-ium kinolin-2-karboksilat, [2IQCA-·2ATZ+], 2-amino-4-Metilprimidin-1-ium kinolin-2-karboksilat, [2IQCA-·2AMPYM+] ve izonikotinamid kinolin-2-karboksilik asit, [2IQCA·ISN] bileşikleri elde edilmiştir. Sentezlenen bileşiklerin yapısı, tek kristal x-ışını kırınımı ve IR spektroskopik yöntemleri kullanılarak deneysel olarak incelenmiştir. Deneysel çalışma sonuçlarını desteklemek amacıyla Hartree-Fock (HF) ve Yoğunluk Fonksiyoneli Teorisi (Density Functional Theory, DFT) yöntemleri ile bileşiklerin moleküler geometrileri ve IR spektrumları teorik olarak belirlenmiştir. Hesaplamalarda tüm moleküllerin gaz fazındaki yalıtılmış durumda kararlı yapıları incelenmiştir.
Kristal yapı analizi sonucunda (I) ve (II) nolu maddelerin tuz, (III) nolu molekülün ko-kristal formda olduğu görülmüştür. Bu sonuç ayrıca IR yöntemi ile spektroskopik olarak desteklenmiştir. IR yöntemi kullanılarak elde edilen deneysel sonuçlar ile teorik hesaplama sonuçları karşılaştırılarak her üç yapıya ait temel titreşim frekansları belirlenmiştir. Moleküllerin yük dağılımları hesaplama yoluyla ayrıca elde edilmiştir.
Deneysel ve teorik sonuçların karşılaştırma sonucu elde edilen verilerinin genel olarak uyumlu olduğu görülmüş ve ayrıntılı olarak tartışması yapılmıştır.

Abstract:
In this thesis, quinoline-2-carboxylic acid: 2-aminothiazole (I), quinoline-2-carboxylic acid: 2-amino-4-methylpyrimidine (II) and quinoline-2-carboxylic acid: isonicotinamide, (III) molecules were synthesized and the compounds 2-aminothiazole-3-ium quinoline-2-carboxylate, [2IQCA-·2ATZ+], 2-amino-4-Methylpyrimidine-1-ium quinoline-2-carboxylate, [2IQCA-·2AMPYM+] and isonicotinamide quinoline-2-carboxylic acid, [2IQCA·ISN] were obtained. The structures of the synthesized compounds were experimentally investigated using single crystal x-ray diffraction and IR spectroscopic methods. The molecular geometries and IR spectra of the compounds were theoretically determined by Hartree-Fock (HF) and Density Functional Theory (DFT) methods to support the experimental results. In the calculations, the stable structures of all molecules in the isolated state in the gas phase were analyzed.
Crystal structure analysis showed that (I) and (II) are salt and (III) molecule is in co-crystal form. This result was also supported spectroscopically by IR method. The fundamental vibrational frequencies of all three structures were determined by comparing the experimental results obtained using the IR method with the theoretical calculation results. The charge distributions of the molecules were also obtained by calculation.
The data obtained as a result of the comparison of experimental and theoretical results were found to be generally compatible and discussed in detail.