Triafulven türevlerinin aromatik karakteri: C3H2=XH2 (X=C, Si, Ge, Sn) ve halojen atomları ile kompleksleri
Triafulvene derivatives of aromatic character: C3H2=XH2 (X=C, Si, Ge, Sn) and complexes by halogen atoms
Yazar: FATMAGÜL TUNÇ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. AHMET TOKATLI
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Yoğunluk fonksiyonu teorisi = Density function theory

Özet:
Triafulven türevlerinin ve halojen atomları ile komplekslerinin (C3H2=XH2.Y; X=C, Si, Ge, Sn; Y=F, Cl, Br, I) geometrik optimizasyonu B3LYP/6-311+G (d, p) temel setinde yapılarak komplekslerin aromatikliği, geometrik-tabanlı (HOMA), magnetik-tabanlı (NICS ve diamagnetik alınganlık anizotropisi), ?-elektron sayım tabanlı (pEDA) ve son zamanlarda oluşturulan elektronik-tabanlı (elektrik alan gradyenti (EFG(0), EFG(0.5)) ve Shannon aromatiklik (SA) indekslerini içeren farklı indeksler kullanılarak incelenmiştir. Ayrıca, moleküllerdeki atomların kuantum teorisi (QTAIM) parametreleri (bağ kritik ve halka kritik noktalarındaki elektron yoğunluğu, toplam elektron enerji yoğunluğu (H), potansiyel ve kinetik enerji yoğunlukları (V,G) ve bağ elipsitisi), komplekslerin aromatik karakterinin tahmini için kullanılmıştır. Diamagnetik alınganlık anizotropisi, EFG(0.5) ve pEDA indeksleri dışında tüm aromatik indeksler aralarında iyi bir korelasyon elde edilmiştir. Aromatiklik hesaplamalarda her bir kompleks içinde aromatikliğin, X-TF(F) > X-TF(Cl) > X-TF(Br) > X-TF(I) diziliminde arttığı görülmektedir. Triafulven halkasında özellikle halka kritik noktalarındaki elektron yoğunluğu, H, V ve G, ayrıca C-C bağlarının bağ elipsi değerlerini veren QTAIM parametreleri, ?-elektron delokalizasyonunun yeni nicel ölçümlerini sunmaktadır.

Abstract:
Geometry optimization of triafulvene derivatives and their complexes with halogen atoms (C3H2=XH2.Y; X=C, Si, Ge, Sn; Y=F, Cl, Br, I) was carried out at the B3LYP/6-311+G (d, p) level of theory. Aromaticities of the considered complexes were investigated using different indices included geometry-based (HOMA), magnetism-based (NICS and diamagnetic susceptibility anisotropy), ?-electron count-based (pEDA), and recently introduced electronic-based (electric field gradient (EFG(0), EFG(0.5)) and Shannon aromaticity (SA) indices. Moreover the quantum theory of atoms in molecules (QTAIM) parameters (the electron density at bond critical and ring critical points, total electron energy density (H), potential and kinetic electron energy densities (V, G) and bond ellipticity) were applied to considered complexes for estimation of their aromatic characters. All aromaticity indices except diamagnetic susceptibility anisotropy, EFG(0.5) and pEDA were seen to be well correlated to each other. Aromaticity calculations have shown that increasing tendency of aromaticity in each complex is noted in the series X-TF(F) > X-TF(Cl) > X-TF(Br) > X-TF(I). For QTAIM parameters it has been found that especially the electron density, H, V and G at the ring critical point and the bond ellipticity of C-C bonds in triafulvene ring may serve as new quantitative characteristic of ?-electron delocalization.