Yeni floresan esaslı Azokaliks[4]Arenlerin sentezi ve Ab-initio yöntemi ile özelliklerinin incelenmesi

Abstract

In this thesis study, azo-calixarene and its derivatives that are well known in Supramolecular chemistry are examined as they have quite widespread range of applications in medicine, biological molecules, industry and analytical chemistry because of the recent increasing interest in biological separation techniques and the synthesis of new extraction methods for metal ions. This study includes three main topics: the synthesis of azo-calixarene and its derivatives, the experimental and theoretical illumination of the structure of the synthesized molecules, respectively, using spectroscopic methods, and ab-initio theoretical calculation techniques that are based on quantum chemical calculations, and the comparison of experimental and theoretical data. Firstly,theazo-calixarenederivatives5,17-di(2-antracenylazo)-25,27-di(ethoxycarbonylmethoxy)-26,28-di- hydroxycalix[4]arene (G09)vandv5,17-di(2-antracenylazo)-25,27-[1,3-etilene-bis(aminocarbonylmethoxy)]-26,28-dihydroxycalix[4]arene (G015) molecules are synthesized. Secondly, synthesized molecular structures are illuminated by experimental FT-IR and 1H-NMR spectroscopy methods. Besides, using the density funcional theory, one of the ab-initio based theoretical calculation techniques, theoretically, the structures of the molecules are determined by using optimization, frequency and NMR spectrum. Moreover, electronic characteristics, such as HOMO-LUMO energies, density of state diagrams, and molecular electrostatic potential surface are investigated. Thirdly, the experimental and theoretical data are compared and checked if the results matched or not. In order to understand this, correlation plots are drawn to show the comparison. In conclusion, it is observed that the results of the studies that are conducted with ab-initio theoretical calculation methods are successful, especially when the correlation plots were concerned. It?s certain that this situation will provide us foresight about experimental studies.

Bu tez çalışmasında Supramoleküler kimyada oldukça iyi bilinen ve özellikle son yıllarda kimyasal ve biyolojik ayırma tekniklerine ve metal iyonları için yeni ekstraksiyon yöntemlerinin sentezine ilgi oldukça artmasıyla tıpta, biyolojik moleküllerde, endüstride ve analitik kimyada oldukça yaygın uygulama alanlarına sahip olan azokaliksaren ve türevleri incelendi. Bu çalışma, azokaliksaren ve türevlerinin sentezlenmesi, sentezlenen moleküllerin yapısının spektroskopik yöntemler ile deneysel olarak ve kuantum kimyasal hesaplamalara dayanan ab-initio teorik hesaplama teknikleri ile teorik olarak aydınlatılması deneysel ve teorik verilerin karşılaştırılması olmak üzere üç ana başlıktan oluşmaktadır. İlk olarak yeni azokaliksaren türevlerinden G09 molekülü ve 5,17-di(2-antresenilazo)-25,27-[1,3-etilen-bis(aminokarbonilmetoksi)]-26,28-dihidroksikaliks[4]aren (G015) molekülleri sentezlendi. İkinci olarak sentezlenen moleküllerin yapısı deneysel olarak FT-IR ve 1H-NMR spektroskopi yöntemleri ile aydınlatıldı. Bunun yanında ab-initio tabanlı teorik hesaplama tekniklerinden olan Yoğunluk Fonksiyonel Teorisi (DFT) kullanılarak teorik olarak moleküllerin, optimizasyon, frekans ve NMR hesaplamaları ile yapıları tayin edildi. Diğer taraftan moleküllerin, HOMO-LUMO enerjileri, yoğunluk durum diyagramları ve moleküler elektro statik potansiyel yüzeyleri gibi elektronik karakteristikleri araştırıldı. Üçüncü olarak ise deneysel ve teorik olarak elde edilen veriler karşılaştırılarak, teorik çalışmaların deneysel çalışmalar ile uyumlu olup-olmadığına bakıldı. Bunu anlayabilmek için deneysel ve teorik veriler arasında korelasyon grafikleri çizildi. Sonuç olarak yapılan çalışmalar özellikle korelasyon grafiklerine dikkat edildiğinde ab-initio tabanlı teorik hesaplamalı yöntemlerin başarılı sonuçlar verdiği gözlenmiştir. Bu durumun bize deneysel çalışmalar için bir öngörü sağlayacağı şüphesizdir.