Bazı azot uçlu ligandların spektroskopik özelliklerinin deneysel ve teorik olarak incelenmesi
Experimental and theoretical investigation on spectroscopic properties of some nitrogen-ended ligands
Yazar: SİBEL TANRIBUYURDU
Danışman: PROF. DR. ŞENAY YURDAKUL
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2013
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Bu tez çalışmasında, 1,2,4-triazole-3-karboksilik asit, 3-amino-1,2,4-triazin, ve 1,2,4-triazolo-[1,5-a]pirimidin moleküllerinin yapısal, spektroskopik ve elektronik özellikleri incelenmiştir. Hesaplamalar Gaussian 03W ve GaussView programları kullanılarak DFT/ B3LYP ve MP2 fonksiyonelleri, 6-311++G(d,p), 6-31G(d,p), 6-311++G(d) temel setleri kullanılarak yapıldı. Moleküllere ait infrared spektrumları 4000-400 cm-1 bölgesinde ve Raman spektrumları 3500-50 cm-1 bölgesinde kaydedildi. Teorik olarak hesaplanan titreşim frekansları deneysel olarak elde edilen spektrumlar ile karşılaştırıldı.
Bu çalışmada; 1,2,4-triazole-3-karboksilik asit molekülünün gaz fazında mümkün olan tüm olası tauotomer ve dimer formları tespit edilmiştir. Elde edilen bu formlar arasından en kararlı yapı bulunarak bu yapıya ait geometrik parametreler, titreşim frekansları, yük dağılımı, HOMO ve LUMO enerji değerleri teorik olarak hesaplandı. Hesaplanan titreşim frekansları ve geometrik parametreler deneysel değerler ile karşılaştırıldı. 3-amino-
1,2,4-triazin, ve  1,2,4-triazolo-[1,5-a]pirimidin molekülleri  farklı çözücülü ortamlarda DFT B3LYP/6-311++G(d,p) düzeyinde, PCM (Polarizable Continuum Model) metodu kullanılarak çözücü-çözünen etkileşmeleri  incelenmiştir.  Bu incelemelerde ilk olarak gaz fazında her iki moleküle ait mümkün olan tüm tautomerler ve izomerleri bulunarak B3LYP/6-311++G(d,p) metodu kullanılarak optimize edilmiştir. Daha sonra her bir yapının gaz fazında optimize edilen yapıları SCRF yöntemi kullanılarak farklı çözücülü ortamlarda tekrar optimize edilerek geometrik parametreler, titreşim frekansları, dipol moment ve yük dağılımı üzerindeki çözücü etkileri incelenmiştir.

Abstract:
In the current dissertation, the structural, spectroscopic, and electronic properties of 1,2,4-triazole-3-carboxylic acid, 3-amino-1,2,4-triazine, and 1,2,4-triazolo-[1,5-a]pyrimidine molecules were examined. All calculations were conducted by means of DFT/ B3LYP and MP2 functionals with 6-311++G(d,p), 6-31G(d,p) and 6-311++G(d) basis sets of Gaussian 03W and GaussView programs. While the infrared spectra belonging to the molecules were recorded on 4000-400 cm-1 region, the Raman spectra were scaled on 3500-50 cm-1 region. Theoretically calculated vibrational frequencies were compared with the experimentally obtained spectra.
All possible tautomer and dimer forms of the 1,2,4-triazole-3-carboxylic acid molecule in the gas phase were determined within the current study. After determining the most stable structure among those forms, geometrical parameters, vibrational frequencies, charge distributions, and HOMO and LUMO energy values of the most stable structure were theoretically calculated. Calculated vibrational frequencies and geometrical parameters were compared with experimental values. Solute-solvent interactions for 3-amino-1,2,4-triazine, and  1,2,4-triazolo-[1,5-a] pyrimidine molecules were examined under various medium by applying PCM (Polarizable Continuum Model) method at the DFT B3LYP/6-311++G(d,p) level.  These examinations were optimized through B3LYP/6-311++G(d,p) method by determining all possible tautomers and isomers of the both molecules in the gas phase. Following to optimization of both forms in the gas phase, these structures were optimized by using SCRF method in various solvents. Additionally, optimized structures were utilized to examine solvent effects on geometrical parameters, vibrational frequencies, dipole moment and charge distributions.