Doymamış asitlerin ozonla sulu çözeltideki tepkimelerinin moleküler modelleme yoluyla incelenmesi
Investigation of ozonolysis of unsaturated acids in aqueous solution by molecular modeling
Yazar: SULAIMAN MOHAMMED SULAIMAN QAROOT
Danışman: PROF. DR. CENK SELÇUKİ
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyokimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Biyokimya = Biochemistry
Dizin: Asitler = Acids ; Bilgisayar yazılımları = Computer softwares ; Modelleme = Modelling ; Moleküler formlar = Molecular forms ; Ozon = Ozone ; Yoğunluk fonksiyonu teorisi = Density function theory

Özet:
Ozonoliz tepkimesi ozonun doymamış karbon-karbon bağları ile tepkimesi olarak tanımlanır. Bu tepkime gaz fazında veya sulu çözeltide gerçekleşebilir. Organik tepkmelerde yaygın olarak kullanılan bir tepkime türüdür. Ayrıca sulu ortamda kirleticilerin bozundurulması amacı ile de yaygın olarak kullanılmaktadır.
            Bu çalışmada biyokimyasal açıdan önem taşıyan ve canlı sistemlerde yer alan ve/veya canlılarla doğrudan temas halinde bulunan doymamış asitlerin (akrilik asit, metakrilik asit, maleik asit) konformasyonel analizi Spartan 16 programı kullanarak yapıldı. Bulunan konformerlerin optimizasyonu ve frekans analizi hesaplamaları Gaussian16 yazılımında bulunduğu şekliyle B3LYP/6-311++G(d,p) seviyesinde gerçekleştirildi. Optimize edilmiş doymamış asitlerin tüm konformerlerinin ozon ile olan tepkime mekanizmalarının önce gaz fazında daha sonra sulu çözeltide hesaplamaları yapıldı. Rölatif enerji değerleri hesaplanarak yapıların enerji diyagramları oluşturuldu. Tüm sistemlerin yapıları, elektronik ve termodinamik özellikleri hem eş zamanlı hem basamaklı tepkime mekanizmaları için incelenerek sonuçlar değerlendirildi.
            Hesaplamalar FenCluster (Ege Üniversitesi Fen Fakültesi) ve TÜBITAK-ULAKBİM Truba kaynakları kullanılarak gerçekleştirilmiştir.
Anahtar sözcükler: Ozonoliz, Doymamış asit, Yoğunluk Fonksiyoneli Teorisi, Gaussian16

Abstract:
Ozonolysis is described as the reaction of ozone with unsaturated carbon-carbon double bonds. The reaction may take place in gas phase as well as in aqueous phase. It is one of the reactions used in organic synthesis. Additionally, it is one of the reactions used to degrade the pollutants in water environment.
            In this study, the conformational analysis of unsaturated acids (acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid), which are biochemically important and/or directly in contact with living organisms, was performed using the Spartan 16 program. The calculations on optimization and frequency analysis of the conformers were performed at B3LYP/6-311 ++G(d, p) level as implemented in Gaussian16. The reaction mechanisms of all conformers of optimized unsaturated acids with ozone were first calculated in the gas phase and then in aqueous solution. The energy diagrams of the structures were generated by calculating the relative energy values. The structures, electronic and thermodynamical properties of all studied  systems  investigated by using both concerted and stepwise reaction mechanisms are reported and the results were evaluated.
            Computer time on FenCluster (Faculty of Science, Ege University) and TÜBİTAK-ULAKBİM Truba Resources is gratefully acknowledged.
Keywords: Ozonolysis, Unsaturated acid, Density Functional Theory, Gaussian16