Bazı benzofuran türevlerinin kristalografik ve kuantum mekaniksel yöntemlerle yapısal analizi


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Dokuz Eylül Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Fizik Ana Bilim Dalı, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2016

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: GÜL YAKALI

Danışman: MUHİTTİN AYGÜN

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu tez kapsamında incelenen bileşiklerin moleküler ve kristal yapıları tek kristal X-ışını kırınımı yöntemiyle belirlenmiştir. Kristal yapısı incelenen bileşiklerin kuantum mekaniksel hesaplamalarla moleküler modellemesi yapılarak taban durum geometrileri elde edilmiştir. Elde edilen bu sonuçlar kristalografik verilerle karşılaştırılarak molekülün kristal yapısının geometri üzerine etkisi araştırılmıştır. Bileşiklerin HOMO- LUMO enerji değerleri hesaplanmış ve moleküler elektrostatik potansiyel enerji yüzeyi belirlenmiştir. Ayrıca optimize edilen yapıdan yola çıkarak FT-IR titreşim kipleri hesaplanarak deneysel değerlerle karşılaştırılmıştır. 1-(5-Bromobenzofuran-2-il)-2- mesitiletanon oksime bileşiğinin monoklinik kristal sisteminde ve P21/c uzay grubunda kristallendiği belirlenmiştir. Oksim türevi olarak da ele alınabilen bileşik ketoksim yapısında olup Z konformasyonundadır. Kristal yapı içinde moleküller O-H…N tipi moleküller arası hidrojen bağları ile sentrosimetrik dimerik yapı oluşmaktadır. Ayrıca moleküller arası pi…pi ve O-H…pi halka etkileşimleri sonucunda iki boyutlu supramoleküler yapı ortaya çıkmaktadır. 1-(5-bromobenzofuran-2-il)-2-mesitiletanon-O-(2-fenilasetil) oxime bileşiği triklinik kristal sisteminde ve P-1 uzay grubunda kristallendiği belirlenmiştir. Bileşik ketoksim yapısında ve Z konformasyonundadır. Kristal yapı içinde moleküller, moleküller arası C–H•••O ve pi…pi etkileşmeleri ile b ekseni boyunca iki boyutlu sonsuz supramoleküler zincir yapı şeklinde istiflenmişlerdir. Kristalografik olarak tekrar incelenen 1-(1-Benzofuran-2-il)-2-mesitiletanon bileşiği ise triklinik sistemde ve P21/c uzay grubunda kristallenmiştir. Bileşikteki benzofuran halka sistemi düzlemsel olup mesitil gruba asetil grup aracılığıyla bağlıdır. Bu bileşikte de moleküller C-H…O tipi moleküllerarası hidrojen bağılarıyla sentrosimetrik dimerler oluşturmaktadır. N-(2-asetil-benzofuran-3-yl)metakrilamid bileşiğinin monoklinik kristal sistemde P21/c uzay grubunda kristallendiği belirlenmiştir. Bileşik hemen hemen düzlemseldir. Bileşikte moleküller arası hidrojen bağı bulunmayıp molekül içi hidrojen bağı mevcuttur. Molekül içi etkileşimlerle, Bernstein Graph set notasyonu ile ifade edilebilecek üç farklı halkasal yapı oluşmaktadır. Halka merkezleri arasındaki uzaklık 3,764(5)Angstrom olan pi…pi etkileşmesiyle b doğrultusunda 1 boyutlu (1D) supramoleküler yapı ortaya çıkmaktadır. Biyolojik aktif özellikleri ile öne çıkan {3-[2-(1,3-benzodioksol-5-il)-7-metoksi-1-benzofuran-5-il] propil} dietilamin bileşiğinin monoklinik kristal sistemde, P21/c uzay grubunda kristallendiği belirlenmiştir. Bileşiğin kristal yapısında kristalografik olarak bağımsız bir su molekülü ve bir klor iyonu gözlenmiştir. Kristal yapıda molekül içi ve moleküller arası çok sayıda hidrojen bağı ve etkileşim saptanmıştır. Kristal simetrisinden dolayı iki su molekülü ve iki klor iyonu, güçlü molekül içi N-H…Cl ve Ow-Hw…Cl bifurcate hidrojen bağlarıyla ve güçlü moleküller arası Ow-Hw…Cl hidrojen bağılarıylayla 101 doğrultusunda tetramerik supramoleküler zincirler oluşturmaktadır.