Investigation Of spectroscopic and some electronic properties Of (E)-4-((P-Tolylimino)methyl)phenol Schiff base By DFT method
(E)-4-((P-tolilimino)metil)fenol Schiff bazının spektroskopik ve bazı elektronik özelliklerinin DFT metoduyla incelenmesi
Yazar: OMAR MOHAMMED HENDI ALSALMANI
Danışman: PROF. DR. HAMİT ALYAR
Çankırı Karatekin Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Schiff' bazı primer aminlerdeki nitrojen atomunun çeşitli aldehit veya ketonlardaki karbonil grubu ile birleşerek azometin grubunu oluşturmasından oluşan organik bir bileşiktir. Schiff bazlarının ve metal komplekslerinin kullanım sahası oldukça geniştir. Schiff bazları; eczacılıkta, tıpta, biyolojik sistemlerde, kozmetikte, tarım alanında, boyar maddelerin üretiminde, plastik sanayisinde, uçak sanayisinde, sıvı kristal teknolojisinde, elektronik endüstrisinde ve analitik kimya gibi çeşitli dallarda öneme sahip bileşiklerdir. Bu bileşiklerin sentetik oksijen taşıyıcı, enzimatik reaksiyonlarda ara ürün oluşturucu, antitümör etkisi gibi özeliklerinin yanında bazı metal iyonlarına karşı seçici ve spesifik reaksiyon vererek spektrofotometrik reaktif olarak analitik kimyada kullanımları da önem taşımaktadır. Schiff Bazları genelde renkli katılardır. Bu özelliklerinden yararlanılarak boya endüstrisinde de oldukça fazla kullanılabilmektedir. Bunların dışında elektronik gösteri sistemleri içinde sıvı kristal olarak ve polimer oluşumunu hızlandırıcı olarak da kullanılabilmektedir. Bu çalışma, (E)- 4 - ((p-tolilimino)metil )fenol Schiff bazının spektroskopik ve elektronik özelliklerini yoğunluk fonksiyonel teorisi (DFT) ve 6-311++G(d,p) temel seti kullanarak teorik olarak incelemeyi amaçlamaktadır. Schiff bazı bileşiğinin yapısı FT-IR,1H-NMR ve 13C- NMR spektroskopisi ile teorik olarak aydınlatıldı. Bileşiğin yapısı B3LYP/6-311++G(d,p) teori düzeyinde optimize edildi. Optimizasyon hesabından sonra harmonik frekans hesabı yapıldı ve hesaplama sonucunda negatif frekans görülmediği için molekülün kararlı yapıda olduğu anlaşıldı. (E)- 4 - ((p-tolilimino)metil )fenol Schiff bazının literatürde kristal verileri olmadığı için benzer moleküllerin yapısal parametreleri ile karşılaştırılması yapıldı ve deneysel verilerle uyumlu sonuçlar elde edildiği görüldü. Titreşim frekanslarının işaretlemeleri yapıldı ve hesaplanan teorik frekans değerlerinin deneysel spektrumla iyi bir uyum içinde olduğu görüldü. Hesaplanan NMR kimyasal kaymalarının da deneysel değerlerle iyi bir uyum içinde olduğu bulundu. Ayrıca, Schiff bazının HOMO-LUMO moleküler orbital enerjileri ile doğrusal olmayan optik (NLO) özellikleri hesaplandı ve önemli ölçüde NLO aktivitesine sahip olduğu bulundu. Son olarak, elektrofilik ve nükleofilik saldırıların reaktivitesini ve potansiyel bölgelerini incelemek için moleküler elektrostatik potansiyel (MEP) analizi yapıldı. Bu çalışmanın sonuçları, (E)- 4 - ((p-tolilimino)metil )fenol Schiff bazının spektroskopik ve elektronik özelliklerine ilişkin değerli bilgiler sağlar ve gelecek vaat eden optik ve elektronik özelliklere sahip yeni organik materyallerin tasarlanmasında faydalı olabilir.

Abstract:
Schiff' base is an organic compound consisting of the union of nitrogen atom in the primary amines with the carbonyl group in various aldehydes or ketones to form the group of azomethin. The usage area of Schiff bases and metal complexes is quite wide. Schiff bases; They are compounds that are important in various branches such as pharmacy, medicine, biological systems, cosmetics, agriculture, dyestuff production, plastic industry, aircraft industry, liquid crystal technology, electronics industry and analytical chemistry. In addition to the properties of these compounds such as synthetic oxygen carriers, intermediate product creators in enzymatic reactions, and antitumor effects, their use in analytical chemistry as spectrophotometric reagents by giving selective and specific reactions to some metal ions is also important. Schiff Bases are generally colored solids. By taking advantage of these features, it can also be used widely in the paint industry. Apart from these, it can also be used as a liquid crystal in electronic display systems and as a polymer formation accelerator. This study aims to the toretically investigate the spectroscopic and electronic properties of (E)-4-((p-tolylimino)methyl)phenol Schiff base using density functional theory (DFT) and the 6-311++G(d,p) basis set. . The structure of the Schiff base compound was theoretically elucidated dby FT-IR, 1H-NMR and 13C-NMR spectroscopy. Thestructure of the compound was optimized at the B3LYP/6-311++G(d,p) theory level. After the optimization calculation, the harmonic frequency calculation was made and it was understood that the molecule was in a stable structure since no negative frequency was observed as a result of the calculation. Since the (E)-4-((p-tolylimino)methyl)phenol Schiff base does not have crystal data in the literature, it was compared with the structural parameters of similar molecules and it was seen that the results were compatible with the experimental data. The vibration frequencies were assigned and it was seen that the calculated theoretical frequency values were in good agreement with the experimental spectra. The calculated NMR chemical shifts were also found to be in good agreement with the experimental values. Also, nonlinear optical (NLO) properties of Schiff base with HOMO-LUMO molecular orbital energies were calculated and found to have significant NLO activity. Finally, the molecular electrostatic potential (MEP) analysis was performed to study the reactivity and potential sites of electrophilic and nucleophilic attacks. Theresults of this study provide valuable insights into the spectroscopic and electronic properties of the (E)-4-((p-tolylimino)methyl)phenol Schiff base and could be useful in designing novel organic materials with promising optical and electronic properties.