İTÜDERGİSİ/c, Cilt 7, Sayı 1 (2009)

Yazı Büyüklüğü:  Küçük  Orta  Büyük

Kumarin taç eterlerin katyon bağlama özelliklerinin yoğunluk fonksiyoneli teorisi ile incelenmesi

E. Esra TİFTİKÇİ, Mine YURTSEVER

Özet


Benzopiran kumarinleri doğal bitkilerden sentezlenen ve pek çok özellik gösteren önemli bileşiklerdir. Bu moleküller, kromofor özelliklerinden dolayı en çok boya kimyasında kullanılmaktadırlar. Kuvvetli oksijen köprüleri içeren bu makro halkalı bileşikler, alkali ve toprak alkali metaller ile (+) yüklü kompleksler oluşturmaktadırlar. Pedersen, yüksek seçiciliği olan taç eter moleküllerin keşfi ve kullanımı ile ilgili olarak yaptığı çalışmalardan ötürü 1987 Nobel Kimya ödülünü almıştır. Kumarin türevlerinin optik özellikleri ile makro halkalı taç eterlerin katyon bağlama özelliklerini bir araya getirerek uygulama alanlarını genişletmek üzere Tiftikçi ve Erk tarafından bir seri molekül sentezlenmiştir (Tiftikçi ve Erk,2004). Literatüre son yıllarda kazandırılan bu moleküllerin elektronik ve optik özelliklerinin bilinmesi daha sonra yapılacak olan sentezlere de ışık tutacaktır. Bu özelliklerin teorik yöntemlerle anlaşılmasına yönelik yapılan bu çalışmada ayrıca kumarin halkasının makro halkaya bağlanma pozisyonuna, kumarin halkası üzerindeki sübstitüsyona, makro halka büyüklüğüne ve katyonun büyüklüğüne bağlı olarak moleküllerin UV soğurma spektrumlarındaki ve katyon bağlama enerjilerindeki değişiklikler de incelenmiştir. Bağlanma enerjileri ya da moleküllerin iyon seçiciliği Li+, Na+, ve K+ iyonları için Yoğunluk Fonksiyoneli Teorisi (YFT) yöntemiyle B3LYP/6-31g(d) seviyesinde gaz fazında, su ve asetonitril için ortamın dielektrik sabiti değiştirilerek çözücü ortamında hesaplanmıştır. Elde edilen sonuçlar mevcut olan deneysel sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Katyonlu ve katyonsuz moleküllerin 0 Kelvin’deki gaz fazı ve çözücüye göre düzeltilmiş elektronik enerjileri, sıfır enerjisi göz önüne alınarak hesaplanmıştır. Katyon bağlama reaksiyonunun entalpisi ve serbest enerjisi ise baz fonksiyonundan gelen hatalara göre düzeltilerek rapor edilmiştir. Bağlanma enerjilerinin daha yüksek bazda tekrarlanan hesaplarla baz fonksiyonuna bağlı olarak nasıl değiştiği incelenmiştir.

 

Anahtar Kelimeler: Kumarin, Taç Eterler, DFT, BSSE.

Tam Metin: PDF