Karbazol-tiyofen-oksadiazol türevlerinin kuantumkimyasal çalışmaları
Quantum chemical studies of carbazol-thiophenoxadiazol derivatives
Yazar: ŞEYDA KARACALI
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ZEYNEP ŞİLAN TURHAN
Iğdır Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomühendislik ve Bilimleri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering
Dizin: Elektronik özellikler = Electronic properties ; Işık yayan diyot = Light emitting diode ; Karbazoller = Carbazoles ; Kimyasal parametreler = Chemical parameters ; Oksadiazin = Oxadiazin ; Termal aktif gecikmeli floresans = Thermal active delayed fluorescence ; Yoğunluk fonksiyonu teorisi = Density function theory

Özet:
Bu çalışmada, 6 adet karbazol içeren donör-akseptör tipi yeni türevlerin
kimyasal ve elektronik özellikleri hesapsal yöntemlerle teorik olarak hesaplamaları
yapılmış ve yorumlanmıştır.
Bu amaçla, öncelikle tasarlanan organik bileşikler "B3LYP/6-311++G(d,p)"
metodları kullanılarak minimum enerjili ve en kararlı yapısı bulabilmek optimize
edilmiştir. Bu optimize edilen yapılardan hesaplanan HOMO-LUMO enerjileri, enerji
farkları ve HOMO-LUMO enerjilerinden elde edilen kimyasal parametreler (I;
İyonlaşma potansiyeli, A; elektron ilgisi, ΔE; enerji boşluğu, χ; elektronegatiflik, σ;
moleküler yumuşaklık, ƞ; moleküler sertlik, ω; elektrofilik indeks, ε; nükleofilik
indeks, μ; kimyasal potansiyel) değerleri belirlenmiştir. Kimyasal parametrelere ek
olarak doğrusal olmayan optik özellikler için polar hesaplamalar yapılmış ve bileşiklerin
optik malzeme olup olamayacakları değerlendirilmiştir.
Ayrıca tez çalışmasında, son zamanlarda bilim insanlarının ilgisini çok fazla
çeken potansiyel organik elektroluminesant özellikleri de incelenmiştir. Organik ışık
yayan diyot (OLED) ve elektronik özelliklerini araştırmak için kuantum kimyasal
hesaplamaları yapılmış ve yorumlanmıştır. Hesaplamalar, B3LYP/6-311++G(d,p)
düzeyinde Yoğunluk Fonksiyonel Teorisi (DFT) uygulanarak hesaplama yöntemi
yardımıyla değerlendirildi. Bileşiklerin Termal Olarak Aktive Edilmiş Gecikmeli
Floresans (TADF) özellikleri de Zamana Bağlı Yoğunluk Fonksiyonel Teorisi (TDDFT) hesaplamalarından elde edilen sonuçlarla bağlantılı olarak açıklandı. Yapılan
çalışmada, teorik olarak incelenen karbazol tabanlı TADF yapılar, yapısal ve
fotofiziksel özellikleri açısından hesaplama yöntemleriyle analiz edilmiştir.

Abstract:
In this study, chemical and electronic properties of new donor-acceptor type
derivatives containing 6 carbazoles were theoretically calculated and interpreted using
computational methods.
For this purpose, firstly, the designed organic compounds were optimized to find
with minimum energy and most stable structure by using "B3LYP/6-311++G(d,p)"
methods. Calculated HOMO-LUMO energies from these optimized structures, energy
differences and chemical parameters derived from HOMO-LUMO energies (I;
Ionization potential, A; electron affinity, ΔE; energy gap, χ; electronegativity, σ;
molecular softness, ƞ; molecular hardness, ω; electrophilic index , ε; nucleophilic index,
μ; chemical potential) values were determined. In addition to chemical parameters,
polar calculations were made for nonlinear optical properties and it was evaluated
whether the compounds could be optical materials.
In addition, the potential organic electroluminescent properties, which have
attracted a lot of attention of scientists recently, were also investigated in the thesis.
Quantum chemical calculations were made and interpreted to investigate the organic
light-emitting diode (OLED) and its electronic properties. Calculations were evaluated
with the help of calculation method by applying Density Functional Theory (DFT) at
B3LYP/6-311++G(d,p) level. The Thermally Activated Delayed Fluorescence (TADF)
properties of the compounds were also described in conjunction with the results from
the Time Dependent Density Functional Theory (TD-DFT) calculations