X-Işınları kırınım yöntemi ile C15H12O2, C9H7N3O ve C20H16N2O2.O.5H2O bileşiklerinin molekül ve kristal yapı analizleri /
Yazar: SEMA ÖZTÜRK
Danışman: DOÇ.DR. MEHMET AKKURT
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 1996
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Kimyasal bileşim = Chemical composition ; Kristal yapı = Crystal structure ; Kırınım yöntemi = Diffraction method ; Moleküler yapı = Molecular structure ; X ışını = X ray

Özet:
ÖZET Bu çalışmada dibenzoil metan (Cı5Hı202), 2-(2-siyano-2-karbonil-etilenil)-piridin (C9H7N3O) ve l-allil-5- benzoil -4-fenil-piridin-2-on hemihidrat'ın (C2oHı6N202.0.5H20) x-ışını kırınım yöntemleri kullanılarak kristal yapıları çözüldü. Bu çalışma, incelenen bileşiklerin stereo kimyasına ışık tutmak amacı ile yapıldı. Bragg yansımaları Enraf-Nonius CAD4 difraktometresinde MoKa radyasyonu ve grafit monokromatör kullanılarak ro / 28 modunda toplandı. Birinci kristal olan renksiz - prizmatik Ci5H|202'nin kristallerinin fotoğrafik ve difraktometrik incelenmesi sonucu ortorombik sisteme sahip olduğu belirlendi. Kristal verileri : a = 8.749 (2) A, b = 10.840 (0) A, c = 24.427 (0) A, V = 23 16.6 (5) A3, Dx = 1.286 g.cm"3, Pbca [No:61], T = 293 °K, Z = 8' dir. Difraktometre ile toplanan 2034 bağımsız yansıma şiddeti kullanılarak yapı direkt yöntemlerle SHELXS-86 programıyla çözüldü, arıtım en küçük kareler yöntemiyle SHELXL-93 programı kullanılarak yapıldı. R = 0.0750, wR = 0.0805 değerine inildi, S =1.599, maksimum ve minimum elektron yoğunlukları sırasıyla 0.294 e.Â"3, -0.117 e.Â"3 ve (A/o)max= 0.000 oldu. İkinci kristal C9H7N3O iğnemsi-kahverengi renkte kristalleşmektedir. Monoklinik sisteme sahiptir. Kristal verileri : a = 4.858 (0) A, b = 15.008 (7) A, c = 1 1.787 (0) A, p = 94.107 (2)°, V = 857.2 (4) A3, D* = 1.342 g.cm"3, P 2ı/c [No: 14], T = 293 °K, Z = 4'dür. Difraktometre ile elde edilen 823 bağımsız yansıma şiddeti kullanılarak yapılan arıtım sonucunda R = 0.0766 ve wR = 0.1088 değerine inildi, S = 2.221, maksimum ve minimum elektron yoğunlukları sırasıyla 0.245 e. A"5, -0.243 e. A"3 ve (A/a)msx= 0.001 oldu. Üçüncü C2oH16N202.0.5H20 kristalleri renksiz ve iğne şeklindedir. Monoklinik sisteme sahip bu kristalin verileri: a = 24.492 (3) A, b = 10.241 (2) A, c = 16.643 (2) A, p = 126.63 (1)°, V = 334«.9 (2) A3, D, = 1.290 g.cm"3, C 2/c [No: 15], T = 293 *K, Z = 8*dir. Yapı çözümü 2725 adet bağımsız yansıma şiddeti kullanılarak direkt yöntemlerle SIR-92 programı ile çözüldü. Arıtımda ise SHELXL-93 programı kullanılarak R = 0.0628 ve wR = 0.1059 değerine inildi. S = 3.433, maksimum ve minimum elektron yoğunlukları sırasıyla 0.240 e.A"\ -0.280 e.Â"3 ve (A/ct)^, = 0.002 oldu. Toz difraksiyon deseni çekilen herbir numunenin pik konumları ve pik şiddetleri ölçülerek bu pikleri indisleme işlemleri yapıldı. Ayrıca moleküllerin MM2P metodu ve moleküler mekanik programı ile konformasyon analizleri yapıldı. Elde edilen sonuçlar kullanılarak elektron yapısının kuantum kimyasal hesaplamaları CNDO/2 yaklaşımıyla SCF MO LCAO metodu yardımıyla yapıldı. Moleküllerin elektronik enerjileri, reaksiyon merkezleri, dipol momentleri, enerji özdeğerleri ve bu değerlere karşılık gelen dalga fonksiyonları hesap edildi. Ayrıca Mopac paket programı ile de moleküllerin oluşum entalpileri, elektronik enerjileri, dipol momentleri ve iyonlaşma potansiyelleri hesap edildi

Abstract:
ABSTRACT In this study, the crystal structure of dibenzoyl methane (C15H12O2 ), 2~(2-cyano-2-carbonyl-ethylenyl>- pyridine (C9H7N3O) and l-allyl-5-benzoyl-4-phenylpyrimidine-2-one hemihydrate (C2oHi6N202.0.5H20) were determined by means of x-ray diffraction methods. This study has been done, to show the way to the stereo chemistry of the substances Bragg reflections were collected on an Enraf-Nonius CAD4 diffractometer with MoK<» radiation and co / 29 scan mode. Photographic and diffractometric examination of the colorless prismatic C15H12O2 crystals, which is the first crystal, revealed that they possess orthorombic system. The crystal data are : a = 8.749 (2) Â, b = 10.840 (0) A, c = 24.427 (0) A, V = 23 16.6 (5) A3, L\ = 1.286 g.cm'\ Pbca [ No:61], T = 293 °K, Z = 8. The structure was analyzed by direct methods SHELXS-86 program, using 2034 unique reflections, and refined by least-squares method SHELXL-93. At the end of the refinement, residue values are R = 0.0750, wR = 0.0805, S = 1.599. The maximum and minimum electron densities and shiftVesd (A/o-),^ were 0.294 e.A"\ -0.1 17 e.A"3 and 0.000 respectively. The second crystal (C9H7N3O) crystallized with the brownish-needle shape. The crystal system is the monoclinic. Crystal data are : a = 4.858 (0) A, b = 15.008 (7) A, c = 1 1.787 (0) A, P = 94.107 (2) *, V = 857.2 (4) A3, L\ = 1.342 g.cm"3, P 2,/c [ No: 14], T = 293 °K, Z = 4. 832 unique reflections collected with difh-actometer used for refinement the residue values R, wR and S were 0.0776, 0.1088 and 2.221 respectively. The maximum and minimum electron densities, and shift/esd (A/a)^ were 0.245 e.A"3, -0.243 e.A3 and 0.001 respectively. C20H16N2O2.O.5H2O crystals are colourless and needle shaped. The crystal system is the monoclinic and crystal data are : a = 24.492 (3) A, b = 10.241 (2) A, c = 16.643 (2) A, p = 126.63 (1)°, V = 3349.9 (2) A3, Dx = 1.290 g.cm"3, C 2/c [ No: 15], T = 293 °K, Z = 8. The structure was solved with 2725 unique reflections by using of direct methods SIR-92 program. It was refined with SHELXL-93 program. At the end of refinement the value of R, wR and S were 0.0628, 0.1059 and 3.433 respectively. The maximum and minimum electron densities, and shift/esd (A/a)msx were 0.240 e.A'3, -0.280 e.A"3 and 0.002 respectively. The diffraction paterns of each sample were obtained and indexing processes of each reflection was made. Furthermore, molecules were subjected to conformation analyses using MM2P method and molecular mechanics programme. The quantum chemical calculations of electron structure were performed with SCF MO LCAO method by using the CNDO/2 approach. Furthermore, the conformation analyses of the molecules were done; their electronic energy, their reaction centers and their equivalent values as well as their wave functions corresponding to this value being calculated using quantum chemistry. In addition, the formation enthalpy, electronic energy, dipole moments and ionization potentials were calculated using the Mopac packet programme. vi