2,3-2,4-2,5-2,6-diflorofenilboronik asit moleküllerinin yapısal elektronik ve lineer olmayan özelliklerinin deneysel ve teorik incelenmesi
Experimental and theoretical investigation of structural electronics and nonlinear properties of 2,3-2,4-2,5-2,6-diflorophenylboronic acid molecules
Yazar: HİLAL YENİCE GÖKTAŞ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ GÜVENTÜRK UĞURLU
Kafkas Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Bu tez çalışmasında 2,3-diflorofenilboronik asit (I), 2,4-diflorofenilboronik asit (II), 2,5-diflorofenilboronik asit (III) ve 2,6-diflorofenilboronik asit (IV) moleküllerinin en düşük enerjili konformasyonunu belirlemek için DFT-B3LYP / 6-31G teori seviyesi ile potansiyel enerji yüzeyleri hesaplatıldı. Her bir molekül için elde edilen en düşük enerjili konformasyonları 6-311++G (d,p) temel seti kullanılarak hem Density Functional Theory (DFT/ B3LYP) hemde ab initio Hartree-Fock (HF) metotlarında optimize edildi.Daha sonra, incelenen moleküllerin temel hal geometrik enerji, titreşim frekansları, dipol momenti (μ), polarize edilebilirlik (α), hiperpolarize edilebilirlik (β), işgal edilen en yüksek moleküler orbital (HOMO) ve en düşük boş moleküler orbital (LUMO) değerleri her iki yöntemde de hesaplatıldı. Ayrıca, 2,4-diflorofenilboronik asit molekülünün FT-IR ve FT-Raman spektrumları deneysel olarak kaydedildi. Bunlara ek olarak, elde edilen optimize yapı ile GIAO yöntemine göre 1H-NMR ve 13C-NMR kimyasal kayma değerleri B3LYP / 311 + + G (2d, p) ve Hartree Fock HF / 6-31G teori düzeyinde hesaplandı Teorik ve deneysel IR ve Raman spektrumları çizildi. I, II, III ve IV moleküllerinin enerji bant aralığı (ΔE= ELUMO-EHOMO) sırasıyla DFT-B3LYP/6-311++ G (d,p) yönteminde 5.717, 5.998, 5.546, 5.879 eV ve HF/6-311++G (d,p) yönteminde 10.668, 10.878, 10.613, 10.824 eV.olarak hesaplandı Titreşim modlarının işaretlenmesi için toplam enerji dağılımı (TED) VEDA4f programı kullanılarak hesaplandı. Teorik olarak hesaplanan yapı parametrelerinin değerleri literatürdeki deneysel verilerle kararlaştırılmıştır. Bütün hesaplama çalışmaları Gaussian 09W programı ile yapılmıştır.

Abstract:
In this study, 2, 4-difluorophenylboronic acid molecule have been characterized by Fourier-transform Infrared (FT-IR) and Fourier-transform Raman (FT-Raman), and, 1H, 13C nuclear magnetic resonance (NMR) and UV-Vis. spectroscopy techniques. Density Functional Theory (DFT), using B3LYP functional andab initioHartree-Fock (HF) calculations have been performed to characterize the ground state geometrical energy, the dipole moment (μ), mean polarizability (α), the total first static hyperpolarizability (β), highest occupied molecular orbital (HOMO) and the lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) of 2,3-difluorophenylboronic acid (I), 2,4-difluorophenylboronic acid (II), 2,5-difluorophenylboronic acid(III), 2,6-difluorophenylboronic acid (IV) molecules using the 6-311++G (d,p) basis set.1H and 13C NMR chemical shifts were calculated by using the gaugein dependent atomic orbital (GIAO) method by using the DFT with B3LYP functional and HF methods, where the 6-311+G (2d, p) and 6-31G (d) basis sets were employed. All computational studies have been performed with the Gaussian 09W program. In addition, using the calculated the highest occupied molecular orbital energies (EHOMO) and the lowest unoccupied molecular orbital energies (ELUMO), electronic properties of the studied molecules such as energy gap (∆E = ELUMO-EHOMO), chemical potential, electrophilic index, ionization potential, electron affinity, electronegativity, molecular softness, molecular hardness were obtained.The energy gap (ΔEgap = ELUMO-EHOMO) of I, II, III and IV molecules have been calculated at 5.717, 5.998, 5.546 and 5.879 eV with DFT-B3LYP/6-311++ G (d,p), and 10.668, 10.878, 10.613 and 10.824 eV.with HF/6-311++G (d,p)level of theory, respectively.