Hidrokinon molekülünün katkılı ve katkısız fullerenlerle etkileşiminin kuantum mekaniksel yöntemlerle incelenmesi
Investigation of interaction of hydroquinone molecule with pristine and doped fullerenes by quantum mechanical methods
Yazar: ORKUN ERGÜRHAN
Danışman: DOÇ. DR. CEMAL PARLAK
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Hidrokinon (HK) molekülü antioksidan özellik gösteren ve bir çok alanda kullanılan indirgeme ajanıdır. Katkılı ve katkısız fullerenler ile etkileşim özellikle ilaç taşınımı ve sensör uygulamaları bakımından gelecek vaat eden yapılar arasındadır.
Bu tezde hidrokinon molekülünün katkısız ve bor veya silisyum katkılı fullerenlerle etkileşimi yoğunluk fonksiyonel teorisi (YFT) ile incelenmiştir. Ele alınan sistemlerin yapısal özellikleri ve bağlanma ya da tutunma enerjilerinin yanı sıra, elektronik ve çizgisel olmayan optik özellikleri de hesaplanmıştır. Moleküler yapılar infrared (IR) ve nükleer manyetik rezonans (NMR) spektroskopileri ile de incelenmiştir. Etkileşimlerdeki hidrokinon molekülünün konformasyonunun tüm incelenen bu özelliklere olan etkisi de ele alınmıştır. Tüm veriler ilaç taşınımı ve sensör uygulamaları bakımından değerlendirilmiştir.
Sonuçlar bağlanma enerjileri ve konformasyonun çözücüye bağlı olduğunu göstermektedir. Katkı atomu ise bağlanma enerjilerini, optik, elektronik ve spektroskopik özelliklerini etkilemektedir. Katkılı fullerenler hidrokinonun vücutta kontrollü taşınımı konusunda aday olarak gösterilebilirler. Gaz fazında katkısız, su fazında ise bor katkılı fullerenler sensör uygulamaları için uygundur.

Anahtar sözcükler: Hidrokinon, Fulleren, Yoğunluk Fonksiyonel Teorisi, İlaç Taşınımı, Sensör

Abstract:
Hydroquinone (HQ) is widely used in different fields as a reducing agent with well-known antioxidant properties. The interaction with pristine and doped fullerenes seems to have a promising research field particularly for the drug delivery and sensor applications.
In this thesis, interaction of the hydroquinone molecule with pristine and boron and silicon doped fullerenes has been studied by density functional theory (DFT). Structural properties and bonding or adsorption energies of the investigated molecular systems as well as their electronic and non-linear optical properties. The systems were also investigated by infrared (IR) and nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy. The conformational effect of hydroquinone on these investigated properties in the interaction have also been searched. All results have been discussed to consider properties of drug delivery and sensor applications. 
Results show that bounding energies and conformation are dependent on solvent. It was also observed that the doped atoms affect the binding energies and optic, electronic and spectroscopic properties. Doped fullerenes may be shown as candidates for the controlled transport of hydroquinone in the body. Pristine and boron doped fullerenes in the gas phase and water are suitable for sensor applications correspondingly.

Keywords: Hydroquinone, Fullerene, Density Functional Theory, Drug Delivery, Sensor.