Bazı oksazolon türevlerinin yapısal ve fotofiziksel özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Bu tez çalışmasında bazı 4-ariliden-2-ariloksazolon türevlerinin tek kristal X-ışını kırınımı yöntemiyle kristal yapıları incelenmiştir. Ayrıca kristal yapısı incelenen bileşiklerin kuantum mekaniksel hesaplamalarla modellemesi yapılmış, taban durum geometrileri elde edilmiş ve kristalografik verilerle karşılaştırılarak kristal yapının geometri üzerine etkisi araştırılmıştır. Bunun yanında ilgili bileşiklerin fotofiziksel özellikleri modellenmiştir. Moleküllerin içinde bulundukları ortamın floresans özellikleri üzerine etkisi incelenmiştir. Kristalografik olarak incelenen bileşiklerin yanında 4-benziliden-2-feniloksazolon bileşiğinin benziliden halkasının para- konumuna elektron verici olan dimetilamin grubu; fenil halkasının para-, orto- ve meta- konumlarına elektron alıcı olan nitro- grubunun eklenmesiyle altı farklı molekül elde edilmiştir. Bu moleküller üzerinde benziliden halkasındaki elektron verici grup olan amin grubundan fenil halkasındaki elektron alıcı nitro grubuna elektron akışı ve bu elektron akışının molekülün fotofiziksel özellikleri üzerine etkisi modellenmiştir. Nitro konumunun değişimi yanında, her molekül altı farklı çözücü içinde incelenmek suretiyle ortamın dielektrik özelliğinin farklılaşmasının, molekülün floresans özelliğindeki değişime etkisi incelenmiştir. Nitro konumuna bağlı olarak molekülün negatif veya pozitif solvatokromizm gösterebildiği gözlenmiştir. Solvatokromizmin molekülün taban durum ile uyarılmış durum arasındaki dipol momentlerindeki değişimin yanında, LUMO - HOMO enerji farkına da bağlı olduğu sonucuna ulaşılmıştır. 4-benziliden-2-feniloksazolon moleküllerinin moleküler orbitalleri üzerinde yük transferine, nitro grubunun konumunun ve ortamın etkilerinin incelenmesi için moleküler kısım analizi ile molekül üç kısıma ayrılıp moleküler orbitallere bu kısımların katkıları incelenmiştir. In this thesis, crystal structures of some 4-arylidene-2-aryloxazolone derivatives were investigated by single crystal X-ray diffraction technique. Furthermore, investigated molecules were modeled by quantum mechanical calculations, ground state geometries were determined and compared to crystallographically determined geometries to investigate the effects of crystallization on the molecular conformation. In addition, photophysical properties of these structures were modeled. Variation of fluorescence properties were investigated in different media. Besides the crystallographically studied structures; dimethylamino, as electron donor, substituted on the para- position of benzylidene ring, nitro group, as electron acceptor, substituted to the para-, ortho- and meta- positions of phenyl ring of 4-benzylidene-2-phenyloxazolone to generate six molecular structures. Electrons transfer from the electron donor amino group at the benzylidene ring to the electron acceptor nitro group at the phenyl ring over the whole molecule, and effect on the photophysical properties of these molecules were modeled. In addition to the variation of nitro group position, to alter the dielectric property of the media of the molecule six different solvents were used on each molecule, and effects of these variations on the fluorescence properties of these molecules were investigated. The molecules exhibited positive and negative solvatochromism due to the nitro positions were observed. Solvatochromism of the molecules depend not only on the difference of the dipole moments between the ground and excited states, but LUMO - HOMO energy differences. Molecular fragment analysis were studied to investigate the effect of the position of nitro group, and the media of the molecules on the charge transfer along the molecules.