Bazı dikarboksilik asit komplekslerinin geometrik, spektroskopik ve elektronik yapılarının deneysel ve teorik olarak incelenmesi
Experimental and theoretical investigation of the geometric, spectroscopic and electronic structures of some dicarboxylic acid complexes
Yazar: SEVGİ KANSIZ
Danışman: DOÇ. DR. NECMİ DEGE
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2019
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Bu tez çalışmasında, süksinik asit ve fümarik asit içeren sekiz tane geçiş metal kompleksleri {[Co(sük)2(nia)2(H2O)2]∙H2O}n, [Co(füm)(nia)2(H2O)2]n, [Ni(füm)(nia)2(H2O)2]n, [Ni(sük)(tetrakis)•4(H2O)], {[Ni2(sük)(inia)2(H2O)4] ∙2(H2O)}n, [Ni(füm)(inia)2(H2O)4], [Co(sük)(inia)2(H2O)4] ve [Co(füm)(inia)2(H2O)4] sentezlenmiştir. Bu komplekslerin moleküler ve geometrik yapıları tek kristal X-ışını kırınımı yöntemi ve spektroskopik yöntemlerden ise FT-IR spektroskopisi ile aydınlatılmaya çalışılmıştır. Moleküller arası etkileşim hakkında ilave bir bilgi almamızı sağlayan üç boyutlu Hirshfeld yüzeyi ve 2 boyutlu gösterimi (parmak izi çizimi) CrystalExplorer3.1 programı kullanılarak oluşturulmuştur. Sıcaklığa bağlı kütle kaybını belirlemek için termik analiz eğrileri elde edilmiştir. Ayrıca {[Co(sük)2(nia)2(H2O)2]∙H2O}n, [Co(füm)(nia)2(H2O)2]n, [Ni(füm)(nia)2(H2O)2] ve [Ni(sük)(tetrakis)•4(H2O)] komplekleri için deneysel olarak elde edilen sonuçları desteklemek ve karşılaştırma yapmak amacıyla Yoğunluk Fonksiyoneli Kuramı kullanılarak komplekslerin moleküler geometrileri ve IR spektrumları teorik olarak belirlenmiştir. Titreşim frekansları deneysel ve kuramsal yöntemler sonucu elde edilen sonuçlara göre karşılaştırılmıştır. Moleküler elektrostatik potansiyel (MEP) hesabı ve Mulliken populasyon analizi ile yapıların kimyasal aktif bölgeleri ve yük dağılımları analiz edilmiştir. Bunlara ek olarak, sınır orbitalleri (öncü moleküler orbitaller) olan, elektronlar tarafından işgal edilmiş en yüksek enerjili dolu moleküler orbital (HOMO) ve elektronlar tarafından işgal edilmemiş en düşük enerjili boş moleküler orbital (LUMO) enerjileri hesaplanmış ve bu orbitallerin iyonlaşma potansiyeli, elektron ilgisi, yumuşaklık ve sertlik bilgisi incelenmiştir.

Abstract:
In this thesis, eight transition metal complexes containing succinic acid and fumaric acid, {[Co(succ)2(nia)2(H2O)2]∙H2O}n, [Co(fum)(nia)2(H2O)2]n, [Ni(fum)(nia)2(H2O)2]n, [Ni(succ)(tetrakis)•4(H2O)], {[Ni2(succ)(inia)2(H2O)4] ∙2(H2O)}n, [Ni(fum)(inia)2(H2O)4], [Co(succ)(inia)2(H2O)4] and [Co(fum)(inia)2(H2O)4] were synthesized. The molecular and geometrical structures of these complexes were investigated by single crystal X-ray diffraction method and spectroscopic methods as FT-IR spectroscopy. The three-dimensional Hirshfeld surfaces and their 2D representations (fingerprint drawing), which allow us to obtain additional information on intermolecular interactions, were created using the CrystalExplorer3.1 program. Thermal analysis curves were obtained to determine the temperature-dependent mass loss. Also, for {[Co(succ)2(nia)2(H2O)2]∙H2O}n, [Co(fum)(nia)2(H2O)2]n, [Ni(fum)(nia)2(H2O)2] and [Ni(succ)(tetrakis)•4(H2O)] complexes, molecular geometries and IR spectra of complexes were determined theoretically by using Density Functional Theory to support and compare experimentally obtained results. Vibration frequencies were compared according to the results obtained from experimental and theoretical methods. The chemical active regions and charge distribution of structures were investigated with molecular electrostatic potential (MEP) calculations and Mulliken population analyses. In addition, the energies of the highest occupied molecular orbital  (HOMO) and the lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) energies which are boundary orbitals (precursor molecular orbitals) were calculated and the ionization potential, electron affinity, softness and hardness were examined.