İmidazol İndirgenme Potansiyeli Üzerine Sübstitüent ve Çözücü Etkilerinin Kuantum Kimyasal Hesaplamaları


Arifioğlu T. (Yürütücü)

Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje, 2009 - 2010

  • Proje Türü: Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje
  • Başlama Tarihi: Ağustos 2009
  • Bitiş Tarihi: Ağustos 2010

Proje Özeti

Moleküllerin elektrokimyasal özellikleri biyokimya, analitik kimya ve kimyanın pek çok dalında önemli bir parametredir. Bu nedenle elektrot potansiyellerinin doğru hesaplanması büyük fayda ve önem sağlar. Bu projede, imidazol indirgenme potansiyeli üzerine sübstitüent ve çözücü etkileri yüksek doğrulukta hesaplama yapan ve en son geliştirilen Younluk Fonksiyonel Teorisi (DFT) metotları kullanılarak teorik kimyasal hesaplamalar yoluyla incelenmiştir. Hesaplamalar Gaussian 09 Programı’nda yapılmıştır.  H-bağlı imidazol yapıları dimer molekülleri üzerinden incelenmiştir. Dimer ve protonlanmış yapılar için 1. ve 2. indirgenme potansiyelleri Normal Hidrojen Elektroduna (NHE) karşı standart elektrot potansiyellerinden çözelti ve gaz fazı Gibbs Serbest enerjileri farkıyla (Go) hesaplanmıştır. Imidazol’un standart elektrot potansiyelinin hesabında on farklı hibrit fonksiyoneli (B3LYP, TPSSH, PBEH1PBE, M06, M062X, X3LYP, BMK, B1B95, M05, M052X) ve yüksek doğrulukta hesaplama yapan üçlü zeta TZVP basis setiyle kullanılmıştır. Moleküllerin çözeltideki Gibbs serbest enerjileri CPCM ve SMD çözücü modelleriyle hesaplanmıştır. Substituent ve çözücü etkileri için; 2-X imidazol (X= elektron verici CH3, NH2, OCH3 ve elektron çekici NO2, Cl, F, Br fonksiyonel gruplar) moleküllerinin dimer, monomer, anyon, monoprotonlanmış ve diprotonlanmış yapılarının geometrileri imidazol hesabında en uygun sonuçları veren BMK/TZVP metoduyla ayrı ayrı hem gaz fazında hem de çözücü (su ve asetonitril) fazında optimize edilmiştir. İmidazole ve türevleri kimyada pek çok alanda kullanılan önemli bileşiklerdir ve indirgenme potansiyellerinin aydınlatılması deneysel çalışmalarda katkı sağlayacaktır.