Bir seri yeni kumarin temelli Schiff bazlarının sentezi,spektroskopik özelliklerinin ve anyon/katyon algılama kapasitelerinin deneysel ve teorik olarak incelenmesi
Synthesis of a series of new coumarin-based schiff bases,experimental and theoretical investigation of theirspectroscopic properties and anion/cation detecting capacities
Yazar: AYŞE SUNGUR
Danışman: PROF. DR. EBRU AKTAN
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Kumarin temelli bileşikler farklı alanlarda kullanıma sahip olabilecek yeni ve özgün bileşiklerin tasarlanmasında yoğun olarak kullanılan heteroaromatik bileşiklerdir. Büyük stok kayması göstermeleri, kuvvetli floresans olmaları ve yüksek floresans kuantum verimi göstermeleri gibi üstün fotofiziksel özellikleri nedeniyle kumarin türevleri çeşitli floresan probların ideal iskelet yapısını oluşturmada tercih edilmektedir. Bu tez çalışmasında florofor/kromofor olarak 7-N,N-dietilaminokumarin ve pirimidin, 4-floro ve 2,4-diflorofenil türevlerini içeren Schiff bazları sentezlenmiş, anyon ve katyon algılama kapasiteleri araştırılmıştır. Sentezlenen bileşikler spektroskopik yöntemlerle karakterize edilmiştir. Bileşiklerin fotofiziksel özellikleri deneysel ve teorik olarak incelenmiştir. Farklı anyon ve katyonlara olan ilgileri spektrofotometrik, florimetrik, 1H NMR, 13C NMR ve HRMS spektroskopisi yöntemleriyle incelenmiştir. Pirimidin içeren bileşiğin Cu2+ ve Ni2+ katyonlarına seçicilik gösterdiği, ayrıca CN- anyonunu floresans açma tepkisiyle ve bakır iyon kompleksi yer değiştirme mekanizmasına dayanarak tanıdığı belirlendi. Bileşiklerin temel hal yapıları Yoğunluk Fonksiyonel Kuramı (YFT) ve B3LYP yöntemi ile optimize edilmiş, ayrıca elektrostatik potansiyel haritaları (MEP), sınır molekül orbitallerinin şekilleri ve enerji farkları elde edilmiştir. Bileşiklerle anyon ve/veya katyonlar arasındaki bağlanma mekanizmaları hesapsal yöntemlerle aydınlatılmaya çalışılmıştır.

Abstract:
Coumarin-based compounds are heteroaromatic compounds that are used intensively in the design of new and original compounds that can be used in different areas. Coumarin derivatives are preferred in creating the ideal skeletal structure of various fluorescent probes due to their superior photophysical properties, such as showing large stock shifts, strong fluorescence, and high fluorescence quantum yield. In this thesis study, Schiff bases containing 7-N,N-diethylaminocoumarin and pyrimidine, 4-fluoro, and 2,4-difluorophenyl derivatives as fluorophores/chromophores were synthesized, and their anion and cation sensing capacities were investigated. The synthesized compounds were characterized by spectroscopic methods. The photophysical properties of the compounds were investigated experimentally and theoretically. Their affinities towards different anions and cations were investigated by spectrophotometric, fluorimetric, 1H NMR, 13C NMR, and HRMS spectroscopy methods. It was determined that the pyrimidine-containing compound showed selectivity towards Cu2+ and Ni2+ cations, and also recognized the CN- anion based on the fluorescence turn-on response and copper ion complex displacement mechanism. The ground state structures of the compounds were optimized by Density Functional Theory (DFT) and the B3LYP method, and also electrostatic potential maps (MEP), shapes, and energy differences of frontier molecular orbitals were obtained. The bonding mechanisms between the compounds and anions and/or cations were tried to be elucidated by computational methods.