5-nitro-2-furaldehitmetansülfonilhidrazon molekülünün yapısının teorik metotlarla aydınlatılması ve çizgisel olmayan optik özelliklerinin incelenmesi
Illumination of molecular structures by theoretical methods and investigation of non-linear optical properties of 5-nitro-2-furaldehydemethanesulfonylhydrazone
Yazar: ENGİN KAYALI
Danışman: DOÇ. DR. HAMİT ALYAR
Çankırı Karatekin Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Bu çalışmada, anti bakteriyel ilaç yapımında kullanılan sülfamitlerin bir türevi olan 5-nitro-2-furaldehitmetansülfonilhidrazon molekülünün yapısı, yoğunluk fonksiyonu teorisi (DFT), B3LYP fonksiyoneli ve 6-311++G(d,p) temel seti ile optimize edilmiş, en düşük enerjili moleküler yapısı saptanmıştır. Daha sonra optimize edilmiş geometrik parametreleri kullanılarak titreşim frekansları hesaplandı ve deneysel olarak seçilen bantların toplam enerji dağılımları (TED) teorik olarak hesaplanarak karakterize edildi. DFT metodu kullanılarak bu molekülün üç boyutlu moleküler elektrostatik potansiyel (MEP) haritası çizildi. Ayrıca molekülün diğer moleküllerle etkileşimini inceleyen HOMO, LUMO moleküler orbital enerjileri ile kimyasal reaktivite deskriptörleri, çizgisel olmayan optik özellikleri (NLO), Mulliken atomik yükleri incelendi. Yapılan hesaplamalar sonucunda deneysel XRD ve FT-IR sonuçlarıyla teorik sonuçların uyumlu olduğu görüldü. 5-nitro-2-furaldehitmetansülfonilhidrazon molekülü için değişik fonksiyoneller kullanılarak elde edilen hiperpolarizebilite sonuçlarına göre üre 'den yaklaşık olarak 13.52-9.82 kat daha büyük değere sahip olduğu ve çizgisel olmayan optiksel özellik gösteren materyallerin teknolojik uygulamaları için aday bir molekül olduğu belirlendi. Hesaplamalar Gaussian 09 (Linux), GaussView 5.0 ve SQM 1.0 paket programlarıyla gerçekleştirildi.

Abstract:
In this study, molecular structure of the 5-nitro-2-furaldehyde methanesulfonylhydrazone molecule, a derivative of the sulfonamides used in the construction of antibacterial drugs, was optimized with the density function theory (DFT), B3LYP functional and the 6-311 ++ G (d, p) basis set and the lowest energy molecular structure was determined. Vibration frequencies were then calculated using optimized geometric parameters and the total energy distributions (TED) of the experimentally selected bands were theoretically calculated and characterized. Three-dimensional molecular electrostatic potential (MEP) map of this molecule was drawn using the DFT method. In addition, HOMO, LUMO molecular orbital energies that examine the interaction of the molecule with other molecules and chemical reactivity descriptors, nonlinear optical properties (NLO), Mulliken atomic charges were investigated. As a result of the calculations made, experimental results of XRD and FT-IR were found to be compatible with the theoretical results. It was been determined that the 5-nitro-2-furaldehydemethanesulfonylhydrazone molecule had a value of approximately 13.52-9.82 times greater than that of urea according to the hyperpolarizability results obtained using different functionals and is a candidate molecular system for technological applications of nonlinear optical characterization materials. Calculations were performed on Gaussian 09 (Linux), Gauss View 5.0 and SQM 1.0 package programs.