Yeni 6-bromopikolinik asitin Mn(II) ve Zn(II) komplekslerinin sentezi, yapısal, spektroskopik, elektronik ve doğrusal olmayan optik özeliklerinin incelenmesi
Investigation of the synthesis, structural, spectroscopic, electronic and non-linear optical properties of the Mn(II) and Zn(II) complexes of new 6-bromopicolinic acid
Yazar: YALDA SAEEDI
Danışman: PROF. DR. DAVUT AVCI
Sakarya Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı / Fizik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Bu tez çalışmasında, 6-bromopikolinik asitin Mn(II) ve Zn(II) kompleksleri {[Mn(6-Brpic)2(H2O)2] (1) ve [Zn(6-Brpic)2(H2O)2·H2O] (2)} sentezlendi ve bu komplekslerin kristal yapılarının bozulmuş oktahedral geometrili koordinasyon küresine sahip yapılar olduğu X-ışını kırınımı yöntemi ile tayin edilmiştir. 

Sentezlenen komplekslerin titreşimsel, elektronik ve optik spektral özellikleri FT-IR ve UV-Vis spektrumları aracılığıyla incelenmiştir. Kuramsal hesaplamalar Gaussian 09W, Revision D.01 ile GaussView 5 paket programı kullanılarak yapılmıştır. DFT/HSEh1PBE/6-311G(d,p)/LanL2DZ yöntemi kullanılarak geometrik parametreler (bağ uzunlukları, bağ ve düzlem açıları) ve titreşim frekansları hesaplanmıştır. Elektronik soğurma dalga boyları, osilatör şiddetleri, geçiş dipol momentleri TD-DFT/ HSEh1PBE/6-311G(d,p)/LanL2DZ yöntemi kullanılarak elde edilmiştir. Ayrıca, SWizard ve Chemissian programları ile elektronik geçişlere moleküler orbitallerden gelen önemli katkılarla birlikte moleküler orbitallerde ligand ve metal iyonunun yüzdelik oranları belirlenmiştir. Komplekslerin hesaplanan sınır moleküler orbitallerinden elektronegatiflik, kimyasal sertlik ve yumuşaklık gibi moleküler parametreler tayin edilmiştir. Komplekslerde bağlar arası etkileşimler, metal iyonların koordinasyon çevresi ve konjugatif etkileşimler doğal bağ orbital (NBO) analizi ile belirlenmiştir. DFT/HSEh1PBE/6-311G(d,p)/LanL2DZ yöntemi kullanılarak dipol moment (µg), ortalama ve yönelime bağlı kutuplanabilirlik (ᾱ ve Δα), krılma indisi (n), doğrusal ve üçüncü dereceden doğrusal olmayan optik duyarlılık (χ(1) ve χ(3)), ikinci ve üçüncü dereceden doğrusal olmayan optik (β ve γ) parametreler hesaplanmıştır. Ayrıca, komplekslerin n değerleri, orta IR bölgesinde, χ(3) değerleri UV-Vis bölgesinde (200-800 nm) deneysel olarak incelenmiştir. 6-bromopikolinik asitin Mn(II) ve Zn(II) komplekslerinin kuramsal olarak hesaplanan karşılığı olan tüm deneysel parametrelerde yapı-özellik ilişkisi bu tez çalışmasında sunulmuştur.

Abstract:
In this thesis, Mn(II) and Zn(II) complexes of 6-bromopicolinic acid {[Mn(6-Brpic)2(H2O)2] (1) and [Zn(6-Brpic)2(H2O)2·H2O] (2)} were synthesized and the crystal structures of these complexes distorted octahedral geometry coordination spheres was determined by X-ray diffraction method.

Vibrational, electronic and optical spectral properties of synthesized complexes were investigated by means of FT-IR and UV-Vis spectra. Theoretical calculations were made using Gaussian 09W, Revision D.01 and GaussView 5 package program. Geometrical parameters (bond lengths, bond and dihedral angles) and vibrational frequencies were calculated using the DFT/HSEh1PBE/6-311G(d,p)/LanL2DZ method. Electronic absorption wavelengths, oscillator strengths, transition dipole moments were obtained using the TD-DFT/HSEh1PBE/6-311G(d,p)/LanL2DZ method. In addition, the percentage ratios of ligand and metal ions in molecular orbitals with significant contributions from molecular orbitals to electronic transitions were determined with the SWizard and Chemissian programs. Molecular parameters such as electronegativity, chemical hardness and softness were designated from the calculated frontier molecular orbitals of the complexes. Interactions between bonds in complexes, coordination environment of metal ions and conjugative interactions were determined by natural bond orbital (NBO) analysis. The ground state dipole moment (µg), mean and anisotropy polarizability (ᾱ and Δα), refractive index (n), linear and third-order nonlinear optical sensitivity (χ(1) ve χ(3)), second- and third-order nonlinear optical (β and γ) parameters were calculated by using the DFT/HSEh1PBE/6-311G(d,p)/LanL2DZ method. Also, the n and χ(3) values of the complexes were experimentally investigated in the middle IR and UV-Vis region (200-800 nm), respectively. The structure-property relationship in all corresponding experimental parameters theoretically calculated for the Mn(II) and Zn(II) complexes of 6-bromopicolinic acid is presented in this thesis study.