Bazı schiff bazı bileşiklerinin kuantum kimyasal özellikleri ile korozyon inhibisyonu arasındaki ilişkinin araştırılması
Theoretical investigastion of the relation between quantum chemical parameters and corrosion inhibition of some schiff base compounds
Yazar: BURÇİN ÇAKIR
Danışman: PROF. DR. KAAN CEBESOY EMREGÜL
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Fizikokimya Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Schiff bazları = Schiff bases

Özet:
Bu tez kapsamında Yoğunluk Fonksiyonel Teorisi (DFT) kullanılarak, bazı Schiff bazı inhibitörlerinin elektronik ve moleküler yapısı teorik olarak incelenmiştir. Bu çalışmada daha önce deneysel olarak incelenmiş 7 adet Schiff bazı kullanılmış olup, bunlar molekül ağırlığına ve yapısına göre 2 gruba ayrılmıştır. Birinci grupta düşük molekül ağırlıklı 5 adet Schiff bazı bulunmakta iken ikinci grupta ise yüksek molekül ağırlıklı 2 adet Schiff bazı bulunmaktadır. DFT/B3LYP yöntemi ile 6-31G(d,p) baz seti kullanılarak inhibitörlerin korozyon etkinliği ve sınır molekül orbitalleri (MO) araştırılmıştır. Böylece bileşiklerin HOMO (En Yüksek Dolu Moleküler Orbital) ve LUMO (En Düşük Boş MoleBu tez kapsamında Yoğunluk Fonksiyonel Teorisi (DFT) kullanılarak, bazı Schiff bazı inhibitörlerinin elektronik ve moleküler yapısı teorik olarak incelenmiştir. Bu çalışmada daha önce deneysel olarak incelenmiş 7 adet Schiff bazı kullanılmış olup, bunlar molekül ağırlığına ve yapısına göre 2 gruba ayrılmıştır. Birinci grupta düşük molekül ağırlıklı 5 adet Schiff bazı bulunmakta iken ikinci grupta ise yüksek molekül ağırlıklı 2 adet Schiff bazı bulunmaktadır. DFT/B3LYP yöntemi ile 6-31G(d,p) baz seti kullanılarak inhibitörlerin korozyon etkinliği ve sınır molekül orbitalleri (MO) araştırılmıştır. Böylece bileşiklerin HOMO (En Yüksek Dolu Moleküler Orbital) ve LUMO (En Düşük Boş Moleküler Orbital) enerjileri, dipol moment (μ), iyonlaşma enerjisi (I), elektron ilgisi (A), elektronegatiflik (Ӽ), sertlik (η), yumuşaklık (σ), ΔEBackdonation, aktarılan elektron kesri (ΔN), elektrofilik indeks (ꞷ) gibi kuantum kimyasal özellikleri incelenmiştir. Bunların yanı sıra Mulliken Popülasyon Analizi sonucunda bileşiklerin inhibisyon etkinliği değerlendirilmiştir. Bu çalışmalar sonucunda birinci grup inhibitörler arasında en iyi inhibitör olma potansiyeline SB4 molekülünün sahip olduğu, ikinci grup inhibitörler arasında en iyi inhibitör olma potansiyeline DF1 molekülünün sahip olduğu tespit edilmiştir. Özellikle protonlanmış moleküllerin daha iyi inhibisyon etkinliği gösterebileceği anlaşılmıştır. Ayrıca sonuçlar molekül yapısına göre kıyaslandığı zaman, daha büyük molekül ağırlığına sahip olan DF1 molekülünün en iyi inhibitör olma potansiyeline sahip olduğu sonucuna varılmıştırBu tez kapsamında Yoğunluk Fonksiyonel Teorisi (DFT) kullanılarak, bazı Schiff bazı inhibitörlerinin elektronik ve moleküler yapısı teorik olarak incelenmiştir. Bu çalışmada daha önce deneysel olarak incelenmiş 7 adet Schiff bazı kullanılmış olup, bunlar molekül ağırlığına ve yapısına göre 2 gruba ayrılmıştır. Birinci grupta düşük molekül ağırlıklı 5 adet Schiff bazı bulunmakta iken ikinci grupta ise yüksek molekül ağırlıklı 2 adet Schiff bazı bulunmaktadır. DFT/B3LYP yöntemi ile 6-31G(d,p) baz seti kullanılarak inhibitörlerin korozyon etkinliği ve sınır molekül orbitalleri (MO) araştırılmıştır. Böylece bileşiklerin HOMO (En Yüksek Dolu Moleküler Orbital) ve LUMO (En Düşük Boş Moleküler Orbital) enerjileri, dipol moment (μ), iyonlaşma enerjisi (I), elektron ilgisi (A), elektronegatiflik (Ӽ), sertlik (η), yumuşaklık (σ), ΔEBackdonation, aktarılan elektron kesri (ΔN), elektrofilik indeks (ꞷ) gibi kuantum kimyasal özellikleri incelenmiştir. Bunların yanı sıra Mulliken Popülasyon Analizi sonucunda bileşiklerin inhibisyon etkinliği değerlendirilmiştir. Bu çalışmalar sonucunda birinci grup inhibitörler arasında en iyi inhibitör olma potansiyeline SB4 molekülünün sahip olduğu, ikinci grup inhibitörler arasında en iyi inhibitör olma potansiyeline DF1 molekülünün sahip olduğu tespit edilmiştir. Özellikle protonlanmış moleküllerin daha iyi inhibisyon etkinliği gösterebileceği anlaşılmıştır. Ayrıca sonuçlar molekül yapısına göre kıyaslandığı zaman, daha büyük molekül ağırlığına sahip olan DF1 molekülünün en iyi inhibitör olma potansiyeline sahip olduğu sonucuna varılmıştırküler Orbital) enerjileri, dipol moment (μ), iyonlaşma enerjisi (I), elektron ilgisi (A), elektronegatiflik (Ӽ), sertlik (η), yumuşaklık (σ), ΔEBackdonation, aktarılan elektron kesri (ΔN), elektrofilik indeks (ꞷ) gibi kuantum kimyasal özellikleri incelenmiştir. Bunların yanı sıra Mulliken Popülasyon Analizi sonucunda bileşiklerin inhibisyon etkinliği değerlendirilmiştir. Bu çalışmalar sonucunda birinci grup inhibitörler arasında en iyi inhibitör olma potansiyeline SB4 molekülünün sahip olduğu, ikinci grup inhibitörler arasında en iyi inhibitör olma potansiyeline DF1 molekülünün sahip olduğu tespit edilmiştir. Özellikle protonlanmış moleküllerin daha iyi inhibisyon etkinliği gösterebileceği anlaşılmıştır. Ayrıca sonuçlar molekül yapısına göre kıyaslandığı zaman, daha büyük molekül ağırlığına sahip olan DF1 molekülünün en iyi inhibitör olma potansiyeline sahip olduğu sonucuna varılmıştır.

Abstract:
In this thesis, the electronic and molecular structure of some Schiff base inhibitors were investigated theoretically by using Density Functional Theory (DFT). In this study, 7 Schiff bases, which were investigated experimentally, were used, and they were divided into 2 groups according to their molecular weight and structure. While there are 5 low molecular weight Schiff bases in the first group, there are 2 high molecular weight Schiff bases in the second group. The corrosion efficiency and molecular orbitals (MO) of the inhibitors were investigated using the 6-31G(d,p) base set with the DFT/B3LYP method. Quantum chemical properties such as the HOMO (highest occupied molecular orbital) and LUMO (lowest unoccupied molecular orbital) energies of the compounds, dipole moment (μ), ionization energy (I), electron affinity (A), electronegativity (Ӽ), hardness (η), softness (σ), ΔEBackdonation, transferred electron fraction (ΔN), electrophilic index (ꞷ) were investigated. In addition, the inhibition efficiency of the compounds was evaluated as a result of Mulliken Population Analysis. As a result of these studies, it was determined that the SB4 molecule had the best inhibitory potential among the first group inhibitors, and the DF1 molecule had the best inhibitory potential among the second group inhibitors. It has been found that especially protonated molecules show a better potential for inhibition efficiency. In addition, when the results were compared according to the molecular structure, it was concluded that the DF1 inhibitor with the larger molecular weight was the best potential as a inhibitor.