Bazı biyoorganik moleküllerin deneysel ve teorik yöntemlerle spektroskopik incelenmesi
Spectroscopic investigations of some bioorganic molecules with experimental and theoretical methods
Yazar: HALİL UĞUR TAŞDEMİR
Danışman: DOÇ. DR. ERCAN TÜRKKAN
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2018
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Bu çalışmada bazı biyoorganik bileşiklerin ve metal komplekslerin; yapıları, paramanyetik yapıları ve özellikleri, deneysel Elektron Paramanyetik Rezoanans (EPR) tekniği ve Yoğunluk Fonksiyonelleri Teorisi (DFT) metodu kullanılarak incelenmiştir. Bunun için, gama ışınına maruz bırakılmış 2-Brom-4'-metoksiasetofenon ve Guaifenesin bileşiklerine ait tek kristallerinin EPR spektrumları, kristalin birbirine dik üç ekseninde 100 lik açılarla döndürülerek X-bant EPR spektrometresi ile kaydedilmiştir. Bu bileşiklerin tek kristalleri için, farklı sıcaklık ve mikrodalga güçlerinde EPR analizleri yapılmıştır. 2-Kloro-3',4'-dihidroksiasetofenon bileşiğinin toz numunesinin EPR spektrumları,  farklı sıcaklıklarda ve farklı mikrodalga güçlerinde X-bant EPR spektrometresi kullanılarak kaydedilmiştir. İncelenen 2-Brom-4'-metoksiasetofenon, Guaifenesin ve 2-Kloro-3',4'-dihidroksiasetofenon bileşiklerine ait numunelerin ışınlanması sonucu yapılarında oluşması beklenen olası radikaller, Yoğunluk Fonksiyonelleri Teorisi (DFT) motodu kullanılarak teorik olarak modellenmiş ve bu olası model radikallerin EPR parametreleri DFT metodu kullanılarak hesaplanmıştır. Teorik DFT hesaplamaları ile bulunan EPR parametrelerinin değerleri, simülasyon çalışmaları için başlangıç değerleri olarak kullanılmıştır. Simülasyon programı ile elde edilen spektrumlar ile deneysel EPR spektrumlar karşılaştırılarak numuneler içinde ışınlama sonucu oluşan radikallerin tipi belirlenmiş ve EPR parametrelerinin değerleri ölçülmüştür. 2-hidroksi-5-metoksiasetofeon tiyosemikarbazonun N(4) üzerinden türevlenen bileşiklerinin bakır komplekslerine ait (CuC10H12N3SO2Cl, CuC11H14N3SO2Cl, CuC16H16N3SO2Cl) polikristallerinin EPR spektrumları -150 0C ve 30 0C sıcaklıklarında kaydedilmiştir. CuC10H12N3SO2Cl, CuC11H14N3SO2Cl ve CuC16H16N3SO2Cl komplekslerinin DMF çözücüsü içinde çözülerek oluşturulmuş çözeltileri önce dondurulmuş ve sonra -150 0C ve 30 0C sıcaklıklarda EPR spektrumları X-bant spektrometresi kullanılarak kaydedilmiştir. CuC10H12N3SO2Cl, CuC11H14N3SO2Cl ve CuC16H16N3SO2Cl komplekslerinin moleküler yapıları, elektronik yapıları ve paramanyetik özellikleri; UV-Vis ve EPR spektroskopik teknikleri ve DFT metodu hesaplamaları ile birlikte analiz edilerek belirlenmiştir.

Abstract:
In this study, paramagnetic structures and properties of bioorganic compounds and metal complexes were investigated with experimental Electron Paramagnetic Resoanance (EPR) technique and Density Functional Theory methods. The EPR spectra of gamma irradiated 2-Brom-4'-metoksiasetofenon and Guaifenesin single crystals were recorded at 10o intervals in the magnetic field, applied along each of the three crystallographic axes(x, y, and z) using a X-band EPR spectrometer. The EPR analysis were performed at different tempertures and microwave powers for single crystal of these compounds. The EPR spectra of 2-Kloro-3',4'-dihidroksiasetofenon powders were recorded at different tempertures and microwave powers using a X-band EPR spectrometer. The possible radiacals which were occured as a result of gamma irradiated of 2-Brom-4'-metoksiasetofenon, Guaifenesin and 2-Kloro-3',4'-dihidroksiasetofenon compounds were modeled with DFT methods and EPR parameters of the possible radicals were calculated with Density Functional Theory (DFT) method. The values of EPR parameters calculated by theoretical DFT calculations were used as initial values for simulations. The simulation spectra were compared with the experimental spectra to determine the type of radicals as a result of gamma irradiated and the EPR parameters were measured. EPR spectra of Cu polycrystal complexes (CuC10H12N3SO2Cl, CuC11H14N3SO2Cl, CuC16H16N3SO2Cl) which derived from 2-hydroxy-5-methoxy acetophenone thiosemicarbazone, recorded at -150 0C and 30 0C tempertures. CuC10H12N3SO2Cl, CuC11H14N3SO2Cl and CuC16H16N3SO2Cl complexes dissolved in the DMF solvent, frozen at -150 oC and then EPR spectra were recorded using X-band spectrometry at -150 ° C and 30 ° C tempertures. Molecular structures, electron structures and paramagnetic properties of Cu complexes were determined with the UV-Vis, EPR spectroscopic techniques and DFT calculations.