Tautomerizm gösteren bazı 1, 2, 4-triazol-3-tiyon türevlerinin kristal yapılarının ve moleküler konformasyonlarının x-ışınları kırınımı ve kuramsal hesaplama yöntemleri ile incelenmesi
The investigation of crystal structures and molecular conformations of some 1, 2, 4-triazole-3-thione derivatives by x-ray diffraction and theoretical calculations
Yazar: ARZU AKBAŞ
Danışman: PROF. DR. SÜHEYLA ÖZBEY
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2004
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Bu çalışmada incelenen 4-Alkil/aril-2,4-dihidro-5-(2-furil)-3H-1,2,4-triazol-3-tiyon bileşiklerinin, tiyon ve tiyol olmak üzere iki tautomerik formu mevcuttur. Bileşiklerin bu formlardan hangisinde kristalleştiğini anlamak için X-ışınları kırınımı yöntemi ile molekül yapıları incelenmiştir. Yapı çözümünde kullanılan Bragg yansıma şiddetleri, Enraf-Nonius CAD4 kırınımmetresi ile toplanmıştır. Moleküllerin yapı çözümü WinGX program paketi içerisinde bulunan SHELXS-97 ve SHELXL-97 programları kullanılarak yapılmıştır. Kristallerin birim hücre boyutları, birim hücredeki atom konumları, bağ uzunlukları, bağ açıları ve titreşim parametreleri belirlenmiştir. Kuantum mekaniksel hesaplamalarda, WinMopac 7.21 yazılımı içinde bulunan AM1, MNDO ve PM3 yarı deneysel moleküler orbital yöntemleri ile Gaussian98w yazılımı içinde bulunan ab initio yöntemler kullanılarak moleküllerin gaz fazında yalıtılmış durumdaki kararlı durumları incelendi. AM1 yönteminin diğer yöntemlerden daha üstün olması nedeniyle hesaplamalara AM1 yöntemiyle devam edildi ve potansiyel enerji yüzeyi taraması yapılarak elde edilen global minimum değerlerinde geometri optimizasyonu yapıldı. MNDO, AM1, PM3 ve ab initio kuantum mekaniksel hesaplama yöntemleriyle moleküllerin hem x-ışınları ve model başlangıç geometrileri, hem de bu moleküllerin tautomerleri için dipol momentler hesaplandı. Moleküllerin oluşum ısıları ve bağıl kararlılıkları da incelendi.

Abstract:
4-Alkyl/aryl-2,4-dihydro-5-(2-furyl)-3H-1, 2, 4, -triazoIe-3-thiones compounds which have two tautomeric forms called thione and thiole are investigated in this work. X- ray diffraction method is used to determine in which forms the cryistallization of the compounds occurs. The intensities of Bragg reflections used for structure investigations were collected by Enraf-Nonius CAD4 diffractometer. The structural solutions of the molecules were carried out by using the programs SHELXS-97 and SHELXL-97 which exist in WinGX program. The unit cell dimensions of the crystals, the positions of the atoms in the unit cell, the bond distances, the bond angles and the displacement parameters have been determined. In quantum mechanical calculation part of the work, the stable states of molecules under isolated gas phase were investigated by using AM1, PM3, MNDO semi empirical and ab initio molecular orbital methods which are included in WinMopac 7.21 and Gaussian98w softwares. The calculation has been carried out by using AM1 method because the AM1 method gives better results. With this method geometry optimization is performed at the global minimum value, as a result of the potential energy surface scan. The dipole moments of the molecules are calculated for both x-ray and model starting geometry and tautomers of molecules by MNDO, AM1, PM3 and ab initio quantum mechanical calculation methods. Heat of formation and relative stabilities of the molecules are investigated. m