Karışık ligandlı Mn(II) kompleksinin sentezi, yapısal, spektroskopik ve DNA'ya bağlanma özelliklerinin incelenmesi
Synthesis of mixed ligand Mn(II) complex, investigation of its structural, spectroscopic and DNA binding properties
Yazar: HAYATULLAH MAHMOODY
Danışman: DOÇ. DR. ÖMER TAMER
Sakarya Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Doğrusal olmayan optik = Nonlinear optics ; FTIR = FTIR ; Organik moleküller = Organic molekules ; X ışını kırınımı yöntemi = X ray diffraction method

Özet:
Bu çalışmada, 4-metoksipiridin-2-karboksilik asit ve 4,4'-dimetil-2,2'-bipiridinin içeren karışık ligantlı Mn(II) kompleksi sentezlenerek yapısı tek kristal X-ışını kırınım yöntemi kullanılarak aydınlatılmıştır. X-ışını kırınım sonuçlarına göre karışık ligantlı Mn(II) kompleksi bozul oktahedral geometrili koordinasyon simetrisine sahiptir. Titreşimsel ve elektronik özelliklerini incelemek için FT-IR ve UV-Vis spektrumları kaydedilmiştir. FT-IR sonuçlarına göre, 4-metoksipiridin-2-karboksilik  ligandı karboksil grubu O atomu ve piridin halkası N atomu üzerinden merkez Mn(II) iyonuna iki dişli olarak koordine olmuştur. UV-Vis spektrumundan elde edilen sonuçlara göre, kompleks içinde yüksek enerjili ligand-ligand ve metal ligand yük aktarım geçişleri tespit edilmiştir. 

Daha sonra, sentezlenen Mn(II) kompleksinin yapısal, spektroskopik, elektronik ve doğrusal olmayan optik özellikleri hakkında daha detaylı bilgi edinmek için yoğunluk fonksiyonel teori (DFT) hesaplamaları yapılmıştır. B3LYP yoğunluk fonksiyoneli ve LanL2DZ baz seti kullanılarak elde edilen IR titreşim dalga sayıları 0.96 ile skala edilmiştir. Kompleks için yapıların hesaplamalardan elde edilen sonuçların deneysel veriler ile uyumlu oldukları görülmüştür. Doğal bağ orbital analizine göre, kompleks içinde yüksek enerjili konjugatif etkileşmeler mevcuttur. Buna ek olarak, sentezlenen Mn(II) kompleksi sahip olduğu yüksek mertebe kutuplanabilirlik (β=332,9736×10-30esu) parametresine göre  doğrusal olmayan optik malzemeler için oldukça iyi bir aday olduğu görülmüştür. 

Mn(II) komplekslinin DNA ile atomik seviyedeki etkileşimlerini incelemek için moleküler kenetlenme çalıması yapılmıştır. Mn(II) kompleksi ile hedef DNA arasında çok sayıda π-anyon, C•••O ve π-alkil etkileşimleri bulunmuştur.

Abstract:
In this study, the mixed ligand Mn (II) complex containing 4-methoxypyridine-2-carboxylic acid and 4,4'-dimethyl-2,2'-bipyridine was synthesized and the structure was solved by using single crystal X-ray diffraction method. According to the results of X-ray diffraction, the mixed ligand Mn (II) complex has an octahedral coordination geometry symmetry. FT-IR and UV-Vis spectra were recorded to examine the vibrational and electronic properties of Mn(II) complex. According to the FT-IR results, the 4-methoxypyridine-2-carboxylic ligand was coordinated to central Mn (II) ion through the carboxyl group O atom and the pyridine ring N atom as the two dentate ligand. According to the results obtained from the UV-Vis spectrum, high energy ligand-ligand and metal-ligand charge transfer transitions were observed in the complex.

Then, the density, functional theory (DFT) calculations were performed to obtain more detailed information about the structural, spectroscopic, electronic and non-linear optical properties of the synthesized Mn (II) complex. IR vibration wavenumbers obtained with B3LYP level and LanL2DZ basis set was scaled with 0.96. The results of the calculations for the complex were found to be consistent with the experimental data. According to natural bond orbital analysis, there are high energy conjugative interactions in the complex. In addition, the synthesized Mn (II) complex has been found to be a very good candidate for nonlinear optical materials according to the large first-order hyperpolarizability parameter (β = 332,9736 × 10-30 esu).

Molecular docking studies have been conducted to investigate the atomic level interactions of Mn (II) complex with DNA. Numerous π-anion, C•••O, and π-alkyl interactions were found between the Mn (II) complex and the target DNA.