Bazı pirimidin türevi bileşiklerin kuramsal ve titreşim spektroskopik incelenmesi
Vibrational spectroscopic and theoretical investigation of some pyrimidine derivatives
Yazar: YİĞİT KABACALI
Danışman: PROF. DR. TALAT ÖZPOZAN
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Normal koordinat analizi = Normal coordinate analysias ; Titreşim spektroskopisi = Vibration spectroscopy

Özet:
Bu çalışmada N-metiltiyoüre (NMT) ve metil2-(4-metoksibenzoil)-3-(4-metoksifenil)-3-oksopropanoyilkarbamat (BFPK) bileşiklerinin tepkimesiyle elde edilen ve pirimidin türevi olan 5-(4-metoksibenzoil)-6-(4-metoksifenil)-3-metil?2-tiokso?2,3-dihidropirimidin?4(1H)-on (BFOP) bileşiklerinin kuantum kimyasal ve titreşim spektroskopik özellikleri incelenmiştir. 
Bileşiklerin IR (4000?450 cm?1 aralığında) ve Raman (4000?100 cm?1 aralığında) spektrumları ölçülmüştür. Her üç bileşiğin kritik torsiyon açı taramaları, konformer analizleri, geometri optimizasyonları, HOMO-LUMO analizleri, H-bağı analizleri, NBO analizleri ve frekans hesaplamaları yapılmış ve titreşim spektrumundaki bantlar, Normal Koordinat Analizi (NKA) yöntemiyle çözümlenmeye çalışılmış ve yapı spektrum ilişkisi çözümlenirken tepkime sırasında değişen kimyasal bağların göz önüne alınması önemli katkı sağlamıştır.
Hesaplamalarda Gaussian 09 programı paketi Gaussview 5.08 program arayüzü ile birlikte  kullanılmış,  DFT/B3LYP, X3LYP ve B3PW91 metotlarında taban seti olarak 6-311G(d,p) tercih edilmiştir. Normal koordinat analizi için VEDA4 programı kullanılarak titreşim spektrumu aydınlatılmaya çalışılmış ve her bir DFT yöntemi için titreşim frekanslarının deneysel değerleri kullanılarak korelasyon grafikleri çizilmiş, bağıl hata ve düzeltme faktörü hesaplamaları yapılmıştır. Hesaplanan düzeltme faktörleri için aşağıdaki değerler bulunmuştur. 
B3LYP, X3LYP ve B3PW91 yöntemlerinin düzeltme faktörleri NMT bileşiği için sırasıyla 0,9695; 0,9675 ve 0,9661 olarak, BFPK bileşiği için sırasıyla 0,9665; 0,9640 ve 0,9637 olarak, BFOP bileşiği için ise aynı sırayla 0,9660; 0,9640 ve 0,9632 olarak bulunmuştur. Hesaplanan düzeltme faktörleri literatür değerlerine oldukça yakın olduğu görülmüş ve her üç yöntemden X3LYP; NMT ve BFPK bileşiklerini, B3LYP ise BFOP bileşiğinin titreşim spektrumunu en iyi verdiği gözlenmiştir.

Anahtar sözcükler: Normal Koordinat Analizi, Titreşim Spektroskopi, IR, Raman,
Pirimidin türev, DFT, NBO, HOMO-LUMO.

Abstract:
Three compounds namely N-methylthiourea (NMT), methyl-2-(4-metoxybenzoyl)-3-(4-metoxyphenyl)-3-oxopropanoylcarbamate (BFPK) and their reaction product 5-(4-metoxy benzoyl)-6-(4-metoxyphenyl)-3-methyl-2-thioxo-2,3-dihydropyrimidine-4(1H)-on (BFOP) as pyrimidine derivative were investigated from theoretical quantum chemical and vibrational spectroscopic point of view in this study.
Experimental spectra (IR between 4000-450 cm-1, and Raman between 4000-100 cm-1) were measured for all the three compounds. Theoretical calculations on conformer analysis, geometry optimizations, HOMO-LUMA analysis, H-bonding analysis, NBO analysis and vibrational analysis were performed for all the compounds. Vibrational spectra of the three compounds were elucidated through Normal Coordinate Analysis (NCA) and structure-spectra correlations were tried to be solved from the bands in vibrational spectra for each compounds. The consideration of the bonds changed during the reaction had contributed much to understanding the nature of the signals in vibrational spectra of the related compounds.
Program package Gaussian 09 together with Gaussview 5.08 program interface was used for the calculations with DFT/B3LYP, X3LYP and B3PW91 methods employing 6-311G(d,p) basis set. VEDA4 program was used for NCA and vibrational bands were assigned for the compounds. The correlation graphs were plotted from the experimental and calculated vibrational wavenumbers. % relative errors and scaling factors were calculated for each methods used in the calculation of all the compounds. The scaling factors of B3LYP, X3LYP and B3PW91 methods have been obtained as 0.9695, 0.9675 and 0.9661 for NMT, 0.9665, 0.9640 and 0.9637 for BFPK, and 0.9660, 0.9640 and 0.9632 values for BFOP, respectively. These factors are in well agreement with the literature values. It was also found that X3LYP method gives the best result for NMT and BFPK compounds, while B3LYP gives better frequency values for BFOP than the others

Keywords: Normal Coordinate Analysis, Vibrational Spectroscopy, IR, Raman,
Pyrimidine Derivative, DFT, NBO, HOMO-LUMO