5-florosalisilik asit ve 5-klorosalisilik asit moleküllerinin yapılarının titreşim spektroskopisi yöntemiyle deneysel ve teorik olarak incelenmesi
The experimental and theoretical investigation methods of the structure of 5-fluoro-salicylic acid and 5-chloro-salicylic acid molecules by spectroscophic
Yazar: ETEM KÖSE
Danışman: YRD. DOÇ. DR. MEHMET KARABACAK
Afyon Kocatepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2009
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Kızılötesi spektroskopi = Infrared spectroscopy ; Raman = Raman ; Titreşim = Vibration ; Yoğunluk fonksiyonu teorisi = Density function theory

Özet:
Bu çalışmada, 5-Flor-salisilik asit ve 5-Klor-salisilik asit (5-FSA ve 5-ClSA) moleküllerinin titreşim spektrumları deneysel ve teorik olarak çalışıldı. Moleküllerin katı fazdaki FT-IR spektrumları 4000?400 cm?1 aralığında, FT-Raman spektrumları 4000?50 cm?1 aralığında kaydedildi. 5-FSA ve 5-ClSA moleküllerinin, Gaussian 03 programıyla, DFT metodunu kullanılarak optimize geometrileri elde edildi. 5-FSA ve 5-ClSA moleküllerinin geometrik yapıları ve enerjileri 8 yapı için (Cn, n=1-8) DFT metodunun (B3LYP) 6?311++G(d,p) temel seti kullanılarak araştırıldı. Sayısal sonuçlar 5-FSA ve 5-ClSA moleküllerinin en karalı yapısının C1 yapısı olduğunu gösterdi. 5-FSA ve 5-ClSA moleküllerinin kararlı ve kararsız yapılarının titreşimleri kuantum kimyasal hesaplarla araştırıldı. Titreşim modlarının komple tayini için toplam enerji dağılımı (TED) yapılarak SQM (scaled quantum mechanics) programı kullanıldı. Moleküler yapılar titreşim frekansları, infrared şiddeti ve raman saçılma aktivitesi ve dimer yapıları için O?H?.O moleküller arası hidrojen etkisi hesaplandı. 5-FSA ve 5-ClSA moleküllerinin monomer ve dimer yapıları için spektroskopik ve teroik yapılar karşılaştırıldı. Optimize bağ uzunluklar, bağ açıları ve hesaplanmış frekanslar deneysel sonuçlarla çok iyi uyum gösterdiği tespit edildi.

Abstract:
In this study, the experimental and theoretical study on the structures and vibrations of 5-Fluoro-salicylic acid and 5-Chloro-salicylic acid (5-FSA and 5ClSA, C7H5FO3 and C7H5ClO3) are presented. The Fourier Transform infrared spectra (4000?400 cm?1) and the Fourier Transform Raman spectra (4000?50 cm?1) of the title molecules in the solid phase have been recorded for each one. 5-FSA and 5-ClSA the geometrical parameters and energies have been obtained for all eight conformers from DFT (B3LYP) with 6-311++G(d,p) basis set calculations. There are eight conformers, Cn, n=1-8 for this molecule each one. The computational results identify the most stable conformer of 5-FSA and 5ClSA as the C1 form. The vibrations of stable and unstable conformers of 5-FSA and 5ClSA are researched with the aid of quantum chemical calculations. The complete assignments were performed on the basis of the total energy distribution (TED) of the vibrational modes, calculated with scaled quantum mechanics (SQM) method. The molecular structures, vibrational frequencies, infrared intensities and Raman scattering activities were calculated a pair of molecules linked by the intermolecular O?H?.O hydrogen bond. The spectroscopic and theoretical results are compared to the corresponding properties for 5-FSA and 5ClSA monomers and dimer of C1 conformer. The optimized bond lengths, bond angles and calculated frequencies showed the best agreement with the experimental results.