Bazı organik bileşiklerin kristalografik ve kuantum mekaniksel yöntemlerle yapısal karakterizasyonu
Structural characterization of some organic compounds with crystallographic and quantum mechanical methods
Yazar: YAVUZ KÖYSAL
Danışman: DOÇ. DR. ŞAMİL IŞIK
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Bölümü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2008
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Bu tez çalışmasında adı geçen molekül yapıları, tek kristal X-ışınları kırınım yöntemiyle çözülmüştür. Söz konusu kristallerin kırınım verileri Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Fizik Bölümü, X-ışınları laboratuarında mevcut olan STOE IPDS II difraktometresinden elde edilmiştir. İncelenen, 3-[(5-Methyl-2-benzoxazolinone-3-yl)methyl]-4-ethyl-1H-1,2,4-triazole-5(4H)-thione, (C13H16N4O3S), 4-Allyl-3-[(5-methyl-2-oxo-1,3-benzoxazol-3-yl)methyl]-1H-1,2,4-triazole-5(4H)-thione, (C14H14N4O2S), 3-[(5-methyl-2-benzoxazolinone-3-yl)methyl]-4-phenyl-1H-1,2,4-triazole-5(4H)-thione,(C17H14N4O2S), 3-Phenyl-5-(2-thienyl)-2-pyrazoline-1-thioamide, (C14H13N3S2), 1-Thiocarbamoyl-3,5-di(2-thienyl)-2-pyrazoline, (C12H11N3S3), molekülleri Hacettepe Üniversitesi, Eczacılık Fakültesi, Farmasötik Kimya laboratuarında kristallendirilmişlerdir.Bu tez çalışmasında incelenen, (C13H16N4O3S), (C14H14N4O2S), (C17H14N4O2S), (C14H13N3S2), (C12H11N3S3) kristallerinden elde edilen X-ışını kırınım verileri, direkt yöntemler metodu ile çözülmüş ve model yapılar elde edilmiştir. Çözümü sağlanan kristallere en küçük kareler metodu ve Fourier analizi uygulanarak arıtım işlemleri tamamlanıp yapı analizi sonuçlandırılmıştır.Yapı analizleri tamamlanan kristaller ayrıca kuramsal olarak incelenmiştir. Bu amaçla kuantum mekaniği içinde yer alan yarı deneysel metotlara ait olan AM1 ve PM3 yöntemleri kullanılmıştır. Bu iki yöntemden AM1 yönteminin incelenen kristal yapıları için daha iyi sonuçlar verdiği tespit edilmiş ve hesaplamalar AM1 yöntemiyle yapılmıştır. Kuramsal çalışmalar kapsamında incelenen kristal yapıları için X-ışınları başlangıç geometrisi ve model başlangıç geometrilerinin her ikisi için potansiyel enerji yüzeyi analizleri (PES), moleküler dipol momentleri, elektrostatik eş potansiyel yüzeyleri (EPS) hesaplanmış ve karşılaştırılarak tartışılmıştır.

Abstract:
The single crystal X-ray diffraction method is used to solve the molecular structures in this study. The diffraction data of studied crystals are obtained from STOE IPDS II Diffractometer located in the X-ray laboratory of the Department of Physics, Ondokuz Mayıs University. The examined molecules, namely 3-[(5-Methyl-2-benzoxazolinone-3-yl)methyl]-4-ethyl-1H-1,2,4-triazole-5(4H)-thione, (C13H16N4O3S), 4-Allyl-3-[(5-methyl-2-oxo-1,3-benzoxazol-3-yl)methyl]-1H-1,2,4-triazole-5(4H)-thione, (C14H14N4O2S), 3-[(5-methyl-2-benzoxazolinone-3-yl)methyl]-4-phenyl-1H-1,2,4-triazole-5(4H)-thione,(C17H14N4O2S), 3-Phenyl-5-(2-thienyl)-2-pyrazoline-1-thioamide, (C14H13N3S2), 1-Thiocarbamoyl-3,5-di(2-thienyl)-2-pyrazoline, (C12H11N3S3), are crystallized in the Pharmaceutical Chemistry Laboratory of the Faculty of Pharmacy, Hacettepe University.The X-ray diffraction data collected from examination of (C13H16N4O3S), (C14H14N4O2S), (C17H14N4O2S), (C14H13N3S2), (C12H11N3S3) crystals are solved by direct methods and, model structures are obtained. The refinement processes are completed and structural analysis are finalized by applying least square method and Fourier analysis to the solved crystals.The crystals with completed strucrural analysis are also examined theoretically. The AM1 ve PM3 methods belonging to semi-amprical methods of quantum mechanics are used for this purpose. Among these two methods AM1 method gave better results for the examined crystal structures and calculations are done by AM1 method. In the scope of theoretical studies, potential energy surface analysis (PES), molecular dipole moments and electrostatic equipotential surface analysis (EPS) are calculated, compared and discussed for both initial X-ray geometry and initial model geometry of the examined crystal structures.