Bazı siklobütan türevlerinin deneysel ve teorik yöntemlerle incelenmesi
Investigation of the crystal and molecular structures of some cyclobutane derivatives by experimental and theoretical methods
Yazar: FATİH ŞEN
Danışman: PROF. DR. MUHARREM DİNÇER
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Hartree-Fock teorisi = Hartree-Fock theory ; Kristal yapı = Crystal structure ; Siklobütan = Cyclobutane ; X ışını kırınımı = X ray diffraction ; Yoğunluk fonksiyonu teorisi = Density function theory

Özet:
Bu tez çalışmasında, dört adet siklobütan türevleri sentezlenerek kristal yapıları X ? ışınları kırınım tekniği ile belirlenirken, spektroskopik özellikleri ise IR ve NMR teknikleri ile incelenmiştir.İncelenen kristaller Fırat Üniversitesi Kimya Bölümünde sentezlenmiş ve kırınım verileri Ondokuz Mayıs Üniversitesi Fizik Bölümü Kristalografi Laboratuvarındaki STOE IPDS?II difraktometresinde toplanmıştır.IR spektrumları, Fırat Üniversitesi Kimya Bölümünde bulunan Mattson 1000 FT?IR spektrometresi ile, NMR spektrumları ise Atatürk Üniversitesi Kimya Bölümünde bulunan Varian AS 400 MHz spektrometresi ile alınmıştır.Moleküllerin kristal yapıları direkt yöntemler ile SHELXS97 programı kullanılarak belirlenmiştir. Atomik parametrelerin arıtılması, tam?matris en küçük kareler ve Fark?Fourier yöntemleri ile SHELXL97 programı kullanılarak gerçekleştirilmiştir.Deneysel sonuçları desteklemek amacıyla Gaussian 03W ve GaussView 4.1.2 paket programları kullanılarak Hartree?Fock (HF) ve Yoğunluk Fonksiyoneli Teorisi (Density Functional Theory, DFT) yöntemleri ile molekülerin moleküler geometrileri, IR ve NMR spektrumları teorik olarak belirlenmiştir.Ayrıca moleküllerin enerjileri, yük dağılımları, dipol momentleri, Mulliken yük analizleri, moleküler elektrostatik potansiyelleri ve sınır moleküler orbitalleri (HOMO ve LUMO) hesaplama yoluyla elde edilmiştir. Teorik hesaplamalar için baz seti olarak 6-31G(d) seçilmiştir. Teorik ve deneysel sonuçlar karşılaştırıldığında, küçük farklılıklar bulunmasına rağmen genel olarak uyum içerisinde oldukları görülmüştür.

Abstract:
In this study, four cyclobutane derivatives have been synthesized and their crystal structures have been determined by X ? Ray diffraction technique, while the spectroscopic properties have been investigated by IR and NMR techniques.All investigated crystals in this study were synthesized in the Chemistry Department at Fırat University, and the crystal data were collected on a STOE IPDS?II diffractometer in the Crystallography Laboratory of Physics Department at Ondokuz Mayıs University. For the recording of IR spectra, a Mattson 1000 FT?IR spectrometer was used in the Chemistry Department at Fırat University, NMR spectra were recorded out using a Varian AS 400 MHz spectrometer in the Chemistry Department at Atatürk University.The crystal structures of the synthesized molecules were solved by SHELXS97 software using direct methods and the atomic parameters were refined by SHELXL97 software using full?matrix least?squares and difference?Fourier methods.With the aim of supporting the experimental results, the molecular geometries, IR and NMR spectra of the complexes have been determined theoretically by Hartree?Fock (HF) and Density Functional Theory (DFT) methods using Gaussian 03W and GaussView 4.1.2 softwares. The molecular energies, charge distributions, dipole moments, molecular electrostatic potentials and frontier molecular orbitals (HOMO and LUMO) have also been obtained computationally. The 6-31G (d) was chosen as basis set for the theoretical calculations. When the experimental and theoretical results are compared, it is seen that there is a good agreement between them.