Yoğunluk fonksiyonel teorisi kullanarak 4-asetilpiridin:4-aminobenzoik asit bileşiğinin geometrik, spektroskopik ve optik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of geometric, spectroscopic and optical properties of 4-acetylpyridine:4-aminobenzoic acid compound by using the density functional theory
Yazar: HÜSEYİN YAVUZ
Danışman: PROF. DR. ADİL BAŞOĞLU
Sakarya Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Aminobenzoik asitler = Aminobenzoic acids ; Ayrık fourier dönüşümü = Discrete fourier transform ; Piridin = Pyridine

Özet:
Bu çalışmada 4-asetilpiridin:4-aminobenzoik asit (APAB) bileşiği üzerine B3LYP/6-311++G(d,p) ve HSEH1PBE/6-311++G(d,p) metotları kullanılarak teorik hesaplamalar yapıldı. Bu teorik hesaplamalar için Gaussian 09W ve Gauss View 5 paket programları kullanıldı. Öncelikle APAB bileşiğinin taban durum geometrik yapısı, kızılötesi titreşim spektrumu, morötesi-görünür soğurma spektrumu, 1H ve 13C-NMR kimyasal kayma değerleri hesaplandı ve deneysel çalışma sonuçlarıyla karşılaştırıldı. Elde edilen teorik sonuçlar deneysel veriler ile karşılaştırıldığında aralarında iyi bir uyum olduğu görüldü. 

Ayrıca HOMO ve LUMO enerjileri, elektronegativite, iyonlaşma enerjisi, kimyasal sertlik ve yumuşaklık parametreleri elde edildi. Doğrusal olmayan optik (NLO) özellikleri yansıtan dipol moment, ortalama kutuplanabilirlik, yönelime bağlı kutuplanabilirlik ve birinci mertebeden statik yüksek kutuplanabilirlik değerleri hesaplandı. Elde edilen teorik sonuçlar da APAB bileşiğinin iyi bir NLO materyali olduğunu göstermektedir. 

Son olarak morötesi-görünür bölgede bileşiğin hem deneysel hem de teorik yasak enerji aralığı (Eg), kırılma indisi, sönüm katsayısı ve dielektrik özelikleri incelendi.

Anahtar Kelimeler: 4-asetilpiridin:4-aminobenzoik asit, DFT, HSEH1PBE, B3LYP, 1H ve 13C NMR, IR, UV-Vis analizi.

Abstract:
In this study, theoretical calculations were performed on 4-acetylpyridine:4-aminobenzoic acid (APAB) compound using B3LYP/6-311++G(d,p) and HSEH1PBE/6-311++G(d,p) methods. Gaussian 09W and Gauss View 5 package programs were used for these theoretical calculations. Firstly, the ground state geometric structure, infrared vibration spectrum, ultraviolet-visible absorption spectrum, 1H and 13C-NMR chemical shift values of the APAB compound were calculated and compared with the results of experimental study. When the theoretical results were compared with the experimental ones. It was seen that there is a good agreement between them. 

In addition, HOMO and LUMO energies, electronegativity, ionization energy, chemical hardness and softness parameters were obtained. The dipole moment, the average polarizability, anisotropy of polarizability and the first order static hyperpolarizability values, reflecting the nonlinear optical (NLO) properties were calculated. The obtained theoretical results also demonstrated that APAB compound is a good NLO material.

Finally, both experimental and theoretical band gap (Eg), refractive index, extinction coefficient and dielectric properties of the compound in the UV-Visible region were investigated.

Keywords: 4-acetylpyridine:4-aminobenzoic acid, DFT, HSEH1PBE, B3LYP, 1H and 13C-NMR, IR, UV-Vis analysis.