3-feniltiyofen molekülü ve florlu türevlerinin yapısal parametreleri, elektronik ve lineer olmayan optik özelliklerinin teorik olarak incelenmesi
Theoretical investigation of structural parameters, electronic and nonlinear optic properties of 3-phenylthiophene and its fluorine-substitued derivatives
Yazar: GÜVENTÜRK UĞURLU
Danışman: PROF. DR. ERGÜN KASAP
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2006
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Bu çalı mada, 3-feniltiyofen ve fenil halkası üzerinde flor atomlarınınsayısı ve konumları de i tirilerek olu turulan 3-(florofenil)tiyofenlerinyapısal parametreleri, elektronik enerjileri, dipol momentleri, en yüksekdolu moleküler orbital (HOMO), en dü ük bo moleküler orbital (LUMO)enerjileri, polarizebiliteleri, anizotropik polarizebiliteleri vehiperpolarizebilite de erleri DFT B3LYP/6-31++G(d,p) ve HF/6-31++G(d,p) modelleri ile GAUSSIAN 98W paket programındahesaplandı. Elektronik enerji, dipol moment, HOMO-LUMO enerji farkı,polarizebilite, anizotropik polarizebilite ve hiperpolarizebilite de erlerielde edildi, dihedral açı 10Âº likdihedral açının fonksiyonu olarakaralıklarla 0 dan 180Âº ye kadar de i tirildi. Her iki hesaplama modelinde,flor atomunun sayısı ve konumu 3-(florofenil) tiyofenlerin üzerindekietkileri detaylı olarak tartı ıldı. Özellikle fenil halkası üzerinde orto floratomları bulundu u durumlarda, anti-form denge durumu dihedral açısı,syn-form denge durumu dihedral açısından düzlemselli e 10Âº kadardaha yakındır. Moleküler orbital hesaplama sonuçları polarizebilite ileHOMO-LUMO enerji farklarının dihedral açıya ba lı olarak de i imleriarasında ters bir ba ıntı oldu u görüldü. Öyleki, HOMO-LUMO enerjifarkı syn-forumda (0Âº< < 90Âº arası) artarken anti-formda (90Âº< <180Âºarası) azalmaktadır. Polarizebilite de erleri ise syn-forumda azalırkenanti-formda artmaktadır.

Abstract:
In this study, the structure parameters, the electronic energies, thedipole moments, the highest occupied molecular orbital (HOMO)energies, the lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) energies, thepolarizabilities, the anisotropic polarizabilities and hyperpolarizabilitiesvalues of 3-phenylthiophene and 3-(fluorophenyl)thiophenes formed bychanging the number and position of the fluorine atoms on the phenylring were calculated with DFT B3LYP/6-31++G(d,p) and HF/6-31++G(d,p)methods and the GAUSSIAN 98W program package. The electronicenergy, the dipole moment, the HOMO-LUMO energy difference, thepolarizability, the anisotropic polarizability and the hyperpolarizabilityvalues were obtained as a function of the dihedral angle which wasvaried from 0 to 180Âº intervals of 10Âº. In the both calculation methods,the effects of number and position of sübstitüent fluorine atom over3-(fluorophenyl)thiophenes have been discussed in details. Especially,the situation when the ortho-fluorine atoms are on the phenyl ring, thedihedral angle of the anti-form equilibrium state is closer to planarityabout 10Âº, than the syn-form equilibrium state. The results of molecularorbital calculations clearly show that there is the inverse relationshipbetween the variation of polarizability and HOMO-LUMO energydifferences by depending on dihedral angle. That is, HOMO-LUMOenergy differences values increase in the region of syn-form (for 0Âº< <90Âº) and decrease in the region of anti-form (for 90Âº< < 180Âº). Thepolarizability values decrease in the region of syn-form and increase inthe region of anti-form.