Moleküllerdeki atomların kuantum teorisinin fulvenlere ve bazı türevlerine uygulanması
Application of fulvenes and some derivatives in the quantum theory of atoms in molecules
Yazar: SARUHAN ÇETİN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. AHMET TOKATLI
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Fulven = Fulvene

Özet:
CH3, CCH, CMe3, CN, CONH2, COCH3, CF3, CH2-, CC-, COO-, F, B(OH)2, OH, OCH3, O-, NH2, NMe2, NH-, NH3+, NN+, SiMe3 ile subsituye edilmiş tria-, penta- and hepta-fulvene türevlerinin geometrik optimizasyonu B3LYP/6-31+ G(d,p) temel setinde gerçekleştirilmiştir. Ele alınan moleküllerin aromatik karakterlerini incelemek için bu sistemlere, QTAIM parametreleri (halka kritik noktasında: elektron yoğunluğu (rRCP), toplam elektron enerji yoğunluğu (H), kinetik elektron enerji yoğunluğu (G) ve potansiyel elektron enerji yoğunluğu (V)) ve QTAIM kavramlarından türetilen bazı aromatiklik indeksleri (Shannon aromatiklik (SA), aromatik dalgalanma (FLU), düzeltilmiş toplam elektron yoğunluğu (CTED) ve potansiyel-enerji kontrolü (M(r)) bu sistemlere uygulanmıştır. QTAIM parametrelerinin ve QTAIM-tabanlı aromatiklik indekslerinin geçerliliğini test etmek için yaygın olarak kullanılan geometrik-tabanlı aromatikliğin harmonik osilatör modeli (HOMA), magnetik-tabanlı çekirdekten bağımsız kimyasal kayma (NICS) ve enerji-tabanlı izomerik kararlılık enerjisi (ISE) gibi aromatiklik indeksleriyle karşılaştırılmıştır. Özellikle CTED, SA ve FLU aromatiklik indekslerinin tüm fulven türevlerinin aromatiklik karakterlerini tahmin etmede başarılı olduğu görülmüştür. Ayrıca, kullanılan aromatiklik indekslerinin değişim aralığından fulvenlerin aromatik karakterlerinin subsitiasyonlara oldukça duyarlı olduğu tespit edilmiştir.
Anahtar Kelimeler: Fulven, Aromatiklik, CTED, FLU, HOMA.
2014, 61 sayfa

Abstract:
Geometry optimizations of tria-, penta- and hepta-fulvene derivatives included , CH3, CCH, CMe3, CN, CONH2, COCH3, CF3, CH2-, CC-, COO-, F, B(OH)2, OH, OCH3, O-, NH2, NMe2, NH-, NH3+, NN+, SiMe3 substituents, were carried out at the B3LYP/6-31+ G(d,p) level of theory.To investigate aromatic character of the considered molecules the QTAIM parametres (at the ring critical point: electron density (r RCP  ), total electron energy density (H), kinetic electron energy density (G) and potentional electron energy density (V)) and some aromacity indices (Shannon aromacity (SA), aromatic fluctuation (FLU), corrected total electron density (CTED) and potentional energy- controlled (M(r)) derived from QTAIM concepts were applied to these systems. To test the validity of the QTAIM parameters and QTAIM- based aromacity indices we have compared them with the other commonly used, aromatic indices, such as geometry based harmonic oscillator model of the aromacity (HOMA), magnetic-based nucleus independent chemical shift (NICS) and energy-based ısomerization stabilization energy  (ISE). It has been found that especially CTED, SA and FLU aromacity indices are successful in the estimation of the aromatic character of all the fulvene derivatives. Morever, the wide range of variation in these indices indicates a  considerable sensitivity of π-electron structura of fulvene rings to the substituents.
Keywords: Fulvene, Aromacity, CTED, FLU, HOMA.
2014, 61 pages