N-(Bis(2,4-dimetoksibenzil)karbamotiyoil)-(R)-benzamid (R: o-, m- ve p-nitro) bileşiklerinin sentezi, karakterizasyonu ve yapısal özelliklerinin Teorik ve deneysel olarak incelenmesi
Synthesis, characterization, and theoretical and experimental investigation of the structural properties of N-(bis(2,4-dimethoxybenzyl)carbamothioyl)-(R)-benzamide (R: o-, m- and p-nitro) compounds
Yazar: BİRDAL ARSLAN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ GÜN BİNZET
Mersin Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Nanoteknoloji ve İleri Malzemeler Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Benzamidler = Benzamides ; Kristal yapı = Crystal structure ; Kristaller = Crystals ; Tek kristaller = Single crystals ; Tiyoüre = Thiourea ; X ışını = X ray ; X ışını kırınımı = X ray diffraction

Özet:
N-(Bis(2,4-dimetoksibenzil)karbamotiyoil)-(R)-benzamid (R: o-, m- ve p-nitro) bileşikleri sentezlendi ve tek kristal X-ışını kırınım çalışması ile karakterize edildi. Kristal veriler C26H27N3O7S molekülü için: Triklinik, uzay grubu P-1 (no. 2), a = 9.9160(3) Å, b = 11.3248(4) Å, c = 12.1150(4) Å, α = 78.689(2)°, β = 78.761(2)°, γ = 87.713(2)°, V = 1308.47(8) Å3, Z = 2, R1: 0.0667 (I > 2σ(I)) ve wR2: 0.1926 (tüm veriler). Kristal veriler C105H110Cl2N12O28S4 molekülü için: Triklinik, uzay grubu P-1 (no. 2), a = 9.2955(6) Å, b = 13.9375(16) Å, c = 21.7400(16) Å, α = 94.473(6)°, β = 90.885(6)°, γ = 99.175(13)°, V = 2770.9(4) Å3, Z = 1, R1: 0.0630 (I > 2σ(I)) ve wR2: 0.2134 (tüm veriler). Kristal veriler C27H29Cl2N3O7S molekülü için: Triklinik, uzay grubu P-1 (no. 2), a = 7.5644(7) Å, b = 13.3256(12) Å, c = 15.5998(16) Å, α = 111.893(3)°, β = 90.983(4)°, γ = 91.068(3)°, V = 1458.3(2) Å3, Z = 2, R1: 0.0635 (I > 2σ(I)) ve wR2: 0.1882 (tüm veriler). İncelenen bileşiklerin moleküler yapısı, molekül içi hidrojen bağları ve moleküller arası hidrojen bağları ile stabilize edilmiştir. N-(Bis(2,4-dimetoksibenzil)karbamotiyoil)-o-nitro benzamid bileşiği için B3LYP/6-311G(d,p) teori seviyesinde gaz fazındaki yoğunluk fonksiyoneli teorisi ile optimize edilmiş yapı deneysel olarak tanımlanmış moleküler yapı ile karşılaştırılmıştır. Bu bileşik için HOMO ve LUMO moleküler orbital enerjileri ve enerji boşluğu hesaplanmış ve bu bileşiğin HOMO ve LUMO enerji seviyeleri arasında 0.8033 eV'luk bir enerji boşluğunun varolduğu tespit edilmiştir. N-(Bis(2,4-dimetoksibenzil)karbamotiyoil)-o-nitro-benzamid bileşiği için Hirshfeld yüzey analizi, bileşiğin kristal paketlenmesine en önemli katkıların H···H (%42.5), H···O/O···H (%25.5), H···C/C···H (%17.6), H···S/S···H (%7.1) ve C···O/O···C (%2.7) etkileşimlerinin olduğunu ortaya koymaktadır. Enerji-yapı hesaplamaları, N-(bis(2,4-dimetoksibenzil)karbamotiyoil)-o-nitro-benzamid bileşiğinin kristal paketlemesinin üç boyutlu topolojisini analiz etmek ve görselleştirmek için kullanılmıştır. Moleküller arası enerji analizi, N-(bis(2,4-dimetoksibenzil) karbamotiyoil)-o-nitro-benzamid bileşiğinde moleküler paketlemelerin stabilizasyonuna dispersiyonun önemli bir katkısının olduğunu doğrulamıştır.

Abstract:
N-(Bis(2,4-dimethoxybenzyl)carbamothioyl)-(R)-benzamide (R: o-, m-, and p-nitro) compounds were synthesized and characterized by a single crystal X-ray diffraction study. Crystal data for C26H27N3O7S: triclinic, space group P-1 (no. 2), a = 9.9160(3) Å, b = 11.3248(4) Å, c = 12.1150(4) Å, α = 78.689(2)°, β = 78.761(2)°, γ = 87.713(2)°, V = 1308.47(8) Å3, Z = 2, R1: 0.0667 (I > 2σ(I)) and wR2: 0.1926 (all data). Crystal data for C105H110Cl2N12O28S4: triclinic, space group P-1 (no. 2), a = 9.2955(6) Å, b = 13.9375(16) Å, c = 21.7400(16) Å, α = 94.473(6)°, β = 90.885(6)°, γ = 99.175(13)°, V = 2770.9(4) Å3, Z = 1, R1: 0.0630 (I > 2σ(I)) and wR2: 0.2134 (all data). Crystal data for C27H29Cl2N3O7S: triclinic, space group P-1 (no. 2), a = 7.5644(7) Å, b = 13.3256(12) Å, c = 15.5998(16) Å, α = 111.893(3)°, β = 90.983(4)°, γ = 91.068(3)°, V = 1458.3(2) Å3, Z = 2, R1: 0.0635 (I > 2σ(I)) and wR2: 0.1882 (all data). The molecular conformation of the investigated compounds is stabilized by intramolecular hydrogen bonds and intermolecular hydrogen bonds. Density functional theory optimized structure in the gaseous phase at B3LYP/6-311G(d,p) level of theory has been compared with the experimentally defined molecular structure for N-(bis(2,4-dimethoxybenzyl)carbamothioyl)-o-nitro-benzamide compound. The molecular orbitals HOMO and LUMO with the energy gap for this compound are calculated and the estimated energy gap between the HOMO and LUMO energies levels of this compound is 0.8033 eV. Hirshfeld surface analysis reveals that the most important contributions to crystal packing are from H···H (%42.5), H···O/O···H (%25.5), H···C/C···H (%17.6), H···S/S···H (%7.1) and C···O/O···C (%2.7) interactions for N-(bis(2,4-dimethoxybenzyl)carbamothioyl)-o-nitro-benzamide compound. The energy-framework calculations are used to analyze and visualize the three-dimensional topology of the crystal packing for the N-(bis(2,4-dimethoxybenzyl)carbamothioyl)-o-nitro-benzamide compound. The intermolecular energy analysis confirmed a significant contribution of dispersion to the stabilization of molecular packings in N-(bis(2,4-dimethoxybenzyl)carbamothioyl)-o-nitro-benzamide compound.