Tereftalik esaslı ditiyokarbomat bileşiklerinin sentezi, karakterizasyonu ve kuantum kimyasal incelemesi
Synthesis, characterization and quantum chemical investigation of terephthalic-based dithiocarbomate compounds
Yazar: ONUR YILDIZ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ÜMİT YILDIKO
Kafkas Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Fizikokimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Bu çalışmada, teraftalik esaslı CTA-1 ve CTA-2 ditiyokarbomat bileşiklerinin sentezi ve ve çeşitli karakterizasyon işlemleri gerçekleştirildi. Yapılan kuantum kimyasal çalışmalarda ise Gaussian09w programında CTA-1 molekülü için B3LYP/LANL2DZ ve B3LYP/SSD; CTA-2 molekülü için B3LYP/6-31G ve B3PW91/6-311G(d,p) temel metodlarıyla yapılan DFT hesaplamaları (Geometri optimizasyonu, bağ uzunlukları ve bağ açılarının tespiti, HOMO-LUMO enerjileri, bazı fizikokimyasal özelliklerin tespiti, dipol moment hesaplamaları, MEP yüzey haritaları, mulliken atomik yükleri ve NBO analizi) yapıldı. CTA-1 ve CTA-2'nin yüksek elektronegativite ve düşük LUMO enerjisinin biyolojik hedeflerle güçlü etkileşimler kurarak biyomoleküllerin aktif bölgelerine bağlanıp inhibitör veya aktivatör olarak işlev görebileceği ortaya çıktı. Oksijen ve kükürt atomlarının olduğu bölgelerdeki elektron yoğunlukları sebebiyle elektrofilik reaktantlarla reaksiyona girebilme potansiyeli ortaya çıkmıştır. Elde edilen sonuçlar neticesinde bileşiklerin katalizör tasarımı, polimer sentezi, malzeme bilimi gibi alanlara ek olarak nükleofilik gruplarla etkileşebilmesi sebebi ile antimikrobiyal ve antikanser özelliklerinin farmasötik endüstride potansiyel kullanım alanına sahip olabilecekleri düşünülmektedir.

Abstract:
In this study, the synthesis and comprehensive characterization of terephthalic-based CTA-1 and CTA-2 dithiocarbamate compounds were meticulously performed. Various analytical techniques were employed to elucidate the structural and chemical properties of these novel compounds, ensuring a thorough understanding of their potential applications and behaviors in relevant fields. Quantum chemical studies were performed using the Gaussian09w program. For the CTA-1 molecule, DFT calculations (geometry optimization, bond lengths and angles determination, HOMO-LUMO energies, some physicochemical properties determination, dipole moment calculations, MEP surface maps, Mulliken atomic charges, and NBO analysis) were conducted using B3LYP/LANL2DZ and B3LYP/SSD methods. For the CTA-2 molecule, the same calculations were performed using B3LYP/6-31G and B3PW91/6-311G(d,p) methods. It was found that CTA-1 and CTA-2 can interact strongly with biological targets due to their high electronegativity and low LUMO energy, potentially binding to the active sites of biomolecules and acting as inhibitors or activators. The regions containing oxygen and sulfur atoms showed high electron densities, indicating potential reactivity with electrophilic reactants. Based on the results obtained, these compounds may have potential applications in catalyst design, polymer synthesis, and material science. Additionally, due to their ability to interact with nucleophilic groups, they may possess antimicrobial and anticancer properties, suggesting potential applications in the pharmaceutical industry.