T.C. YILDIZ TEKNĠK ÜNĠVERSĠTESĠ FEN BĠLĠMLERĠ ENSTĠTÜSÜ

T.C. YILDIZ TEKNĠK ÜNĠVERSĠTESĠ FEN BĠLĠMLERĠ ENSTĠTÜSÜ PRĠDOKSĠN VE TRĠMETHOPRĠM MOLEKÜLLERĠNĠN AB-INITIO HF VE YOĞUNLUK FONKSĠYONU TEORĠSĠ (DFT) ĠLE KONFORMASYON ANALĠZĠ VE TĠTREġĠM FREKANS VE KĠPLERĠNĠN ĠNCELENMESĠ BERNA ATAK BÜLBÜL DOKTORA TEZĠ FĠZĠK ANABĠLĠM DALI FĠZĠK PROGRAMI DANIġMAN PROF. DR. KUBĠLAY KUTLU ĠSTANBUL, 2015

T.C. YILDIZ TEKNĠK ÜNĠVERSĠTESĠ FEN BĠLĠMLERĠ ENSTĠTÜSÜ PRĠDOKSĠN VE TRĠMETHOPRĠM MOLEKÜLLERĠNĠN AB-INITIO HF VE YOĞUNLUK FONKSĠYONU TEORĠSĠ (DFT) ĠLE KONFORMASYON ANALĠZĠ VE TĠTREġĠM FREKANS VE KĠPLERĠNĠN ĠNCELENMESĠ BernaATAK BÜLBÜL tarafından hazırlanan tez çalışması 23.01.2015 tarihinde aşağıdaki jüri tarafından Yıldız Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fizik Anabilim Dalı ndadoktora TEZĠ olarak kabul edilmiştir. Tez DanıĢmanı Prof. Dr. Kubilay KUTLU Yıldız Teknik Üniversitesi EĢ DanıĢman Prof. Dr. Sevim AKYÜZ İstanbul Kültür Üniversitesi Jüri Üyeleri Prof. Dr. Kubilay KUTLU Yıldız Teknik Üniversitesi Prof. Dr. Sevim AKYÜZ İstanbul Kültür Üniversitesi Prof. Dr. Hasan TATLIPINAR Yıldız Teknik Üniversitesi Prof. Dr. Orhan ÖZDEMİR Yıldız Teknik Üniversitesi

Prof. Dr. Ayşen E. ÖZEL İstanbul Üniversitesi Prof. Dr. Elif AKALIN İstanbulÜniversitesi Prof. Dr. Kadir ESMER MarmaraÜniversitesi

Bu çalışma, İstanbul Kültür Üniversitesi Bilimsel Araştırma Proje Birimi IKUARP111201220401numaralı projesi ile desteklenmiştir.

ÖNSÖZ Çalışmam süresince bana en iyi şekilde yol gösteren ve bilimsel anlamda ışık tutan öğrencisi olmakla gurur duyduğum çok değerli hocam Prof. Dr. Sevim AKYÜZ e;doktora yapmama olanak sağlayan ve ilgisini hiçbir zaman eksik etmeyenprof. Dr. Kubilay KUTLU ya;ayrıca deneysel kısmında benden yardımlarını esirgemeyen İstanbul Üniversitesi Fizik Bölümü Atom ve Molekül Fiziği Anabilim Dalı öğretim üyelerinden Prof. Dr. Ayşen Özel, Prof. Dr. Elif Akalın a; teorik hesaplamalarımda yardımcı olan Öğr. Gör. Sefa Çelik eve bana her zaman destek olanaileme sonsuz teşekkürlerimi sunuyorum. Ocak,2015 Berna ATAK BÜLBÜL

v ĠÇĠNDEKĠLER Sayfa SİMGE LİSTESİ... vii KISALTMA LİSTESİ... viii ŞEKİL LİSTESİ... ix ÇİZELGE LİSTESİ... xi ÖZET... xiii ABSTRACT... xv BÖLÜM 1 GİRİŞ... 1 BÖLÜM 2 1.1Literatür Özeti... 1 1.2Tezin Amacı... 2 1.3Hipotez... 2 MALZEME VE YÖNTEM... 3 2.1Pridoksin ve Trimethoprim moleküllerine genel bakış... 3 2.2Elektromanyetik Dalgalar... 7 2.2.1Radyo Dalgaları... 8 2.2.2Mikrodalgalar... 8 2.2.3Kırmızı-altı (IR) Bölgesi... 9 2.2.4Görünür Işık Dalgaları... 9 2.2.5Morüstü (ultraviyole, UV) Dalgalar... 9 2.2.6X-Işınları... 9 2.2.7Gama Işınları... 10 2.3Moleküler Spektroskopi... 10 2.3.1Moleküler Spektroskopi... 11 2.3.2Atomik Spektroskopi... 11 2.4Moleküler Simetri... 12 2.4.1Simetri Koordinatları... 12 2.4.2Molekülün Simetrisi ve Simetri Elemanları... 12 2.4.3Nokta Grupları... 16

2.4.4Moleküler Titreşim Frekans ve Kiplerin Saptanmasında Kullanılan Yöntemler... 19 2.4.5Born-Oppenheimer Yaklaşıklığı... 23 2.5Kırmızı-Altı Spektroskopisi... 25 2.5.1Moleküllerin Titreşimi... 27 2.5.2Kırmızı-Altı Spektral Bölge... 32 2.5.3Kuantum Mekaniksel Görüş Altında Deneysel Kırmızı-Altı Soğurma Spektrumunun İncelenmesi... 33 2.5.4IR Spektrometreleri... 33 2.5.5Katıların IR Spektrumu... 39 2.5.6Sıvıların IR Spektrumu... 39 2.5.7Gazların Spektrumu... 39 2.6Raman Spektroskopisi... 40 2.6.1Kuantum Mekaniksel Olarak Raman Olayının Modellemesi... 40 2.6.2Klasik Olarak Raman Olayı... 41 2.6.3Karşılıklı Dışarlama Kuralı... 43 2.7Moleküler Enerji Hesaplama Metodları... 45 2.7.1Moleküler Mekanik Metodlar... 45 2.7.2Kuantum Mekanik Metodlar... 45 2.7.3Yarı-Amprik Metod... 49 2.8Yüksek Mertebeli Kutuplanabilirlik... 53 2.8.1Lineer Olmayan Optik Etkiler... 53 2.9Potansiyel Enerji Yüzeyi Analizi (PES)... 54 2.10Zamana Bağımlı Yoğunluk Fonksiyonu Teorisi (Time-Dependent Density Functional Theory)... 54 2.11Gaussian 09 Programı... 54 BÖLÜM 3 BULGULAR... 56 3.1Pridoksin (4,5-Bis(hydroxymethyl)-2-methylpyridin-3-ol) Molekülünün Simetri ve Nokta Grubunun Belirlenmesi... 56 3.1.1Serbest Pridoksin Molekülünün Geometri Optimizasyonu... 58 3.2Trimethoprim (5-(3,4,5- trimethoxybenzyl) pyrimidine- 2,4- daimine) Molekülünün Simetri ve Nokta Grubunun Belirlenmesi... 75 3.2.1Serbest Trimethoprim Molekülünün Geometri Optimizasyonu... 77 3.3Pridoksin ve Trimethoprim Moleküllerinin IR ve Raman Spektrumları... 119 3.4Pridoksin Molekülünün Dimerik Yapısı... 124 3.5Pridoksin ve Trimethoprim Moleküllerin H 2 O Kompleksleri... 125 3.6Pridoksin Molekülünün HOMO-LUMO Enerjileri... 129 3.7Lineer ve Yüksek Mertebeli Kutuplanabilirlik Hesaplamaları Sonuçları..130 3.8Pridoksin ve Trimethoprim Molekülleri için Doğal Bağ Orbitali (NBO) Analizi 133 BÖLÜM 4 SONUÇ VE ÖNERİLER... 136 KAYNAKLAR... 143 ÖZGEÇMİŞ... 146 vi

vii

au.. c C n E i S n Atomik birim enerjisi Işık hızı n -katlı dönü ekseni Özdeşlik elemanı Terslenme merkezi n -katlı dönü-yansıma ekseni Dalgaboyu Dalga fonksiyonu Frekans Titreşim kuantum sayısı Optik yol farkı Yansıma düzlemi SĠMGE LĠSTESĠ vii

KISALTMA LĠSTESĠ AM1 Austin Model 1 B3LYP Becke Tipi 3-Parametreli Yoğunluk Fonksiyon Teorisi CI Configuration Interaction DFT Density Functional Theory(Yoğunluk Fonksiyon Teorisi) emd Elektromanyetik Dalga ESR Elektron Spin Resonans EPR Elektron Paramagnetik Resonans FT-IR Fourier Transform-Infrared g Gram HF Hartree-Fock (Öz Uyumlu Alan Teorisi) 1 Hz Hertz sn IR Infrared LCAO-MO Linear Combination of Atomic Orbitals - Molecular Orbitals m Metre ml Mililitre MP2 2.derece Moller-Plesset Pertürbasyon Teorisi MP4 4.derece Moller-Plesset Pertürbasyon Teorisi NMR Nükleer Magnetik Resonans SCF Hartee-Fock Self Consistent Alan Metodu(Öz Uyumlu Alan) T Kinetik Enerji V Potansiyel Enerji vb ve benzeri QCISD(T)2.derece Konfigürasyon Etkileşmesi viii

ġekġl LĠSTESĠ Sayfa Şekil 2.1 a) Pridoksal b) Pridoksamin c) Pridoksal Fosfat d) Piridoksamin Fosfat moleküllerinin geometrik yapıları... 5 Şekil 2.2 Pridoksin molekülünün geometrik yapısı... 6 Şekil 2.3 Trimethoprim molekülünün geometrik yapısı... 7 Şekil 2.4 Elektromanyetik spektrum bölgeleri... 8 Şekil 2.5 C s nokta grubundaki bir molekülün simetri koordinatlarının seküler determinantta nasıl bloklara ayrıldığını gösteren diyagramdır: Sıfırdan farklı bloklar boyanmıştır. (a) İç koordinatlar (b) Simetri koordinatları cinsinden seküler determinant... 12 Şekil 2.6 H 2 O molekülünde dönme ekseni... 13 Şekil 2.7 BH 3 molekülünün120 o lik 3 katlı dönüsü... 14 Şekil 2.8 H 2 O molekülünün yansıma düzlemleri... 15 Şekil 2.9 2-kloro-etilen molekülü... 15 Şekil 2.10 Benzen molekülünde terslenme işlemi... 15 Şekil 2.11 trans-1,2-dikloroetilen molekülüne S 2 işleminin uygulanması... 16 Şekil 2.12 İki atomlu bir molekülde titreşim hareketi... 27 Şekil 2.13 Harmonik titreşen iki atomlu bir molekülün enerji seviyeleri... 30 Şekil 2.14 Kırmızı-Altı spektral bölge... 32 Şekil 2.15 Dispersif IR spektrometresinin şematik görünümü... 34 Şekil 2.16 Dispersif Kırmızı-Altı spektrometresinin blok diyagramı... 35 Şekil 2.17 Fourier transform IR spektrometrenin şematik görünümü... 36 Şekil 2.18 FT-IR (Fourier Dönüşüm Infared Spektrometre) nin blok diyagramı... 37 Şekil 2.19 Rayleigh, Stokes ve Anti-Stokes saçılmalarına ait şiddetlerin şematik gösterimi.... 41 Şekil 2.20 a) Stokes b) Rayleigh c) Anti-Stokes saçılmalarının şematik gösterimi... 41 Şekil 2.21 H 2 molekülü... 43 Şekil 2.22 CO 2 molekülünün simetrik gerilme titreşimi... 44 Şekil 2.23 CO 2 molekülünün asimetrik gerilme titreşimi... 44 Şekil 2.24 CO 2 molekülünün açı bükülme titreşimi... 44 Şekil 3.1 Pridoksin molekülünün geometrik yapısı ve hesaplamalarda kullanılan dihedral açılar... 58 Şekil 3.2 Pridoksin molekülünün manuel scan hesabına göre en düşük enerjili konformerleri... 58 Şekil 3.3Trimethoprim molekülünün geometrik yapısı ve hesaplamalarda kullanılan dihedral açılar... 77 Şekil 3.4Trimethoprim molekülünün manuel scan hesabına göre en düşük enerjili üç konformeri... 78 ix

Şekil 3.5 Pridoksin molekülü için PES analizi grafiği... 107 Şekil 3.6 Trimethoprim molekülü için PES analizi grafiği... 112 Şekil 3.7 Pridoksin molekülünün a) 3040 cm -1 ve 2880 cm -1 b) 1630 cm -1 ve 380 cm -1 c) 350 cm -1 ve 165 cm -1 bölgeleri aralıklarının Raman spektrumu... 119 Şekil 3.8 Trimethoprim molekülünün a) 3120 cm -1 ve 2870 cm -1 b) 1775 cm -1 ve 375 cm -1 c) 335 cm -1 ve 175 cm -1 bölgeleri aralıklarının Raman spektrumu... 120 Şekil 3.9 Pridoksin molekülünün teorik olarak IR Spektrumu... 121 Şekil 3.10 Trimethoprim molekülünün teorik olarak IR Spektrumu... 121 Şekil 3.11 Pridoksin molekülünün a) 3300 cm -1 ve 2500 cm -1 b) 1650 cm -1 ve 700 cm -1 c) 700 cm -1 ve 400 cm -1 bölgeleri aralıklarının IR spektrumu... 122 Şekil 3.12 Trimethoprim molekülünün a) 3480 cm -1 ve 2880 cm -1 b) 1670 cm -1 ve 770 cm -1 c) 640 cm -1 ve 440 cm -1 bölgeleri aralıklarının IR spektrumu... 123 Şekil 3.13 Pridoksin molekülünün dimerik yapısı... 124 Şekil 3.14 Pridoksin molekülünün H 2 O kompleksleri ve enerji değerleri... 126 Şekil 3.15 Trimethoprim molekülünün H 2 O kompleksleri ve enerji değerleri... 128 Şekil 3.16 Pridoksin molekülü için a) HOMO b) LUMO gösterimi... 129 x

xi ÇĠZELGE LĠSTESĠ Sayfa Çizelge 2.1 Bir molekülün nokta grubunun saptanmasında izlenecek yol... 17 Çizelge 2.2Nokta gruplarının temel simetri elemanları... 17 Çizelge 2.3 Bazı nokta grupları, simetri elemanları ve örnekleri... 18 Çizelge 2.4 Gaussian 09 Programı nda kullanılan teori düzeyleri... 55 Çizelge 3.1 Pridoksin molekülünün karakter tablosu... 56 Çizelge 3.2 Pridoksin molekülünün en düşük enerjili üç konformerinin Yoğunluk Fonksiyonu Teorisi (DFT) ve 6-311++G(d,p) baz seti seçilerek hesaplanmış frekans değerleri... 59 Çizelge 3.3 Pridoksin molekülünün en düşük enerjili üç konformerinin Yoğunluk Fonksiyonu Teorisi (DFT) ve 6-311++G(d,p) baz seti seçilerek hesaplanmış geometri parametreleri değerleri... 60 Çizelge 3.4 Pridoksin molekülünün en düşük enerjili üç konformerinin Hartree Fock Yöntemi (HF) ve 6-311++G(d,p) baz seti seçilerek hesaplanmış frekans değerleri... 63 Çizelge 3.5 Pridoksin molekülünün en düşük enerjili üç konformerinin Hartree Fock Yöntemi (HF) ve 6-311++G(d,p) baz seti seçilerek hesaplanmış geometri parametreleri değerleri... 64 Çizelge 3.6 Pridoksin molekülünün en düşük enerjili üç konformerinin Yoğunluk Fonksiyonu Teorisi (DFT) ve 6-31G(d,p) baz seti seçilerek hesaplanmış frekans değerleri... 67 Çizelge 3.7 Pridoksin molekülünün en düşük enerjili üç konformerinin Yoğunluk Fonksiyonu Teorisi (DFT) ve 6-31G(d,p) baz seti seçilerek hesaplanmış geometri parametreleri değerleri... 69 Çizelge 3.8 Pridoksin molekülünün en düşük enerjili üç konformerinin Hartree Fock Yöntemi (HF) ve 6-31G(d,p) baz seti seçilerek hesaplanmış frekans değerleri... 71 Çizelge 3.9 Pridoksin molekülünün en düşük enerjili üç konformerinin Hartree Fock Yöntemi (HF) ve 6-31G(d,p) baz seti seçilerek hesaplanmış geometri parametreleri değerleri... 73 Çizelge 3.10 Pridoksin molekülünün HF / 6-311++G(d,p), DFT / 6-311++G(d,p), HF / 6-31G(d,p) ve DFT / 6-31G(d,p) baz setleri ile hesaplanmış en düşük enerjili üç konformerlerinin enerji değerleri (kcal/mol)... 75 Çizelge 3.11 Trimethoprim molekülünün karakter tablosu... 76 Çizelge 3.12 Trimethoprim molekülünün en düşük enerjili üç konformerinin Yoğunluk Fonksiyonu Teorisi (DFT) ve 6-311++G(d,p) baz seti seçilerek hesaplanmış frekans değerleri... 78 Çizelge 3.13 Trimethoprim molekülünün en düşük enerjili üç konformerinin Yoğunluk Fonksiyonu Teorisi (DFT) ve 6-311++G(d,p) baz seti seçilerek hesaplanmış geometri parametreleri değerleri değerleri... 81

Çizelge 3.14 Trimethoprim molekülünün en düşük enerjili üç konformerinin Hartree Fock Yöntemi (HF) ve 6-311++G(d,p) baz seti seçilerek hesaplanmış frekans değerleri... 85 Çizelge 3.15 Trimethoprim molekülünün en düşük enerjili üç konformerinin Hartree Fock Yöntemi (HF) ve 6-311++G(d,p) baz seti seçilerek hesaplanmış geometri parametreleri değerleri... 88 Çizelge 3.16 Trimethoprim molekülünün en düşük enerjili üç konformerinin Yoğunluk Fonksiyonu Teorisi (DFT) ve 6-31G(d,p) baz seti seçilerek hesaplanmış frekans değerleri... 92 Çizelge 3.17 Trimethoprim molekülünün en düşük enerjili üç konformerinin Yoğunluk Fonksiyonu Teorisi (DFT) ve 6-31G(d,p) baz seti seçilerek hesaplanmış geometri parametreleri değerleri... 95 Çizelge 3.18 Trimethoprim molekülünün en düşük enerjili üç konformerinin Hartree Fock Yöntemi (HF) ve 6-31G(d,p) baz seti seçilerek hesaplanmış frekans değerleri... 99 Çizelge 3.19 Trimethoprim molekülünün en düşük enerjili üç konformerinin Hartree Fock Yöntemi (HF) ve 6-31G(d,p) baz seti seçilerek hesaplanmış geometri parametreleri değerleri... 102 Çizelge 3.20 Trimethoprim molekülünün HF / 6-311++G(d,p), DFT / 6-311++G(d,p), HF / 6-31G(d,p) ve DFT / 6-31G(d,p) baz setleri ile hesaplanmış en düşük enerjili üç konformerlerinin enerji değerleri (kcal/mol)... 106 Çizelge 3.21 Pridoksin molekülünün potansiyel enerji yüzey analizi sonuçları*(kcal/mol)... 107 Çizelge 3.22 Pridoksin molekülünün en düşük enerjili monomerik ve dimerik yapısının titreşim dalga sayısı değerleri (cm -1 ),titreşim kipi ve PED sonuçları... 108 Çizelge 3.23 Pridoksin molekülünün en düşük enerjili konformerinin optimize parametre değerleri, bağ uzunlukları (R/Å), açılar (A/ o ), dihedral açılar (D/ o )... 111 Çizelge 3.24 Trimethoprim molekülünün potansiyel enerji yüzey analizi sonuçları* (kcal/mol)... 112 Çizelge 3.25 Trimethoprim molekülünün en düşük enerjili monomerik yapısının titreşim dalga sayısı değerleri (cm -1 ), titreşim kipi ve PED sonuçları... 113 Çizelge 3.26 Pridoksin molekülü için BSSE hesaplamaları... 124 Çizelge 3.27 Pridoksin ve Trimethoprim moleküllerin TDDFT hesaplamaları sonuçları... 130 Çizelge 3.28 Pridoksin molekülünün en düşük enerjili a) birinci b) ikinci c) üçüncü konformeri için lineer kutuplanabilirlik hesaplamaları (Debye)... 131 Çizelge 3.29 Trimethoprim molekülünün en düşük enerjili a) birinci b) ikinci c) üçüncü konformeri için lineer kutuplanabilirlik hesaplamaları (Debye)... 131 Çizelge 3.30 Pridoksin molekülünün en düşük enerjili a) birinci b) ikinci c) üçüncü konformeri için yüksek mertebeli kutuplanabilirlik hesaplamaları (Debye)... 132 Çizelge 3.31 Trimethoprim molekülünün en düşük enerjili a) birinci b) ikinci c) üçüncü konformeri için yüksek mertebeli kutuplanabilirlik hesaplamaları (Debye)... 133 Çizelge 3.32 Pridoksin molekülü için Doğal Bağ Orbitali (NBO) bazında Fock matrisinin ikinci dereceden pertürbasyon teorisi analizi... 134 Çizelge 3.33 Trimethoprim molekülü için Doğal Bağ Orbitali (NBO) bazında Fock matrisinin ikinci dereceden pertürbasyon teorisi analizi... 135 xii

ÖZET PRĠDOKSĠN VE TRĠMETHOPRĠM MOLEKÜLLERĠNĠN AB-INITIO HF VE YOĞUNLUK FONKSĠYONU TEORĠSĠ (DFT) ĠLE KONFORMASYON ANALĠZĠ VE TĠTREġĠM FREKANS VE KĠPLERĠNĠN ĠNCELENMESĠ Berna ATAK BÜLBÜL Fizik Anabilim Dalı Doktora Tezi Tez Danışmanı: Prof. Dr. Kubilay KUTLU Eş Danışman: Prof. Dr. Sevim AKYÜZ Pridoksin B 6 vitaminin doğal yollarla oluşan formlarından bir tanesidir. Pridoksin amino asitlerin metobolizması ve emilmesi için gereklidir. Bu molekül vücuttaki birçok kimyasal olayda diğer enzimlerle birlikte hareket eden bir koenzimdir. Protein metobalizması için, vücuttaki yağın enerjiye çevrilmesi ve homosistein seviyelerini düşürerek dolaşımını artırmak için gereklidir. Pridoksin eksikliği anemi, sinir hasarı, nöbet, cilt problemleri ve ağızda yaralara neden olabilir. Trimetoprim idrar yolları enfeksiyonlarına neden olan bakterileri ortadan kaldırır. Bakteriyel enfeksiyonları ve ishali tedavi etmek için kullanılır. Bu tezde, pridoksin ve trimethoprim moleküllerinin mümkün olan konformerlerini belirlemek için pridoksin molekülünün dört ve trimethoprim molekülünün beş torsiyon açısı için potansiyel enerji yüzey analizi taraması yapılmıştır. Pridoksin ve trimethoprim moleküllerinin en düşük enerjili geometrisi, titreşim frekans ve kipleri Gaussian 09 programı kullanılarak Ab-Initio HF/6-311++G(d,p) ve DFT/B3LYP/6-311++G(d,p) teori düzeylerinde hesaplanmıştır. Harmonik ve anharmonik titreşim dalgasayıları ve IR şiddetleri geometri optimizasyonu ile aynı teori düzeyinde hesaplanmıştır. Pridoksin ve trimethoprim moleküllerinin hidrojen bağı etkileşmelerini incelemek için moleküllerin su kompleksleri DFT/B3LYP/6-311++G(d,p) teori düzeylerinde çalışılmıştır. Çalışmanın deneysel kısmında, Bruker Tensor FT-IR spektrometre ve Bruker MultiRam FT-Raman spektrometre kullanılarak moleküllerin spektrumları çekilmiştir. Deneysel xiii

dalga sayısı değerleri ile teorik dalga sayısı değerleri karşılaştırılmıştır. AnahtarKelimeler:P r i d o k s i n, t r i m e t h o p r i m, Ab-Initio, DFT, HF, su kompleksleri, titreşim spektrumu, B 6 vitamini YILDIZ TEKNĠK ÜNĠVERSĠTESĠ FEN BĠLĠMLERĠ ENSTĠTÜSÜ xiv

ABSTRACT INVESTIGATIONS OF VIBRATIONAL FREQUENCIES AND MODES OF PYRIDOXINE AND TRIMETHOPRIM MOLECULES AND CONFORMATIONAL ANALYSIS BY AB-INITIO HF AND DENSITY FUNCTIONAL THEORY (DFT) METHODS Berna ATAK BÜLBÜL Department of Physics Ph.D. Thesis Adviser: Prof. Dr. Kubilay KUTLU Co-Adviser: Prof. Dr. Sevim AKYÜZ Pyridoxine is one of the naturally occurring forms of vitamin B 6. Pyridoxine is essential for the absorption and metabolism of amino acids. It is a coenzyme that acts with other enzymes, in a lot of chemical processes in the body. It is necessary for proteins metabolism, for the body to convert fats to energy, to improve circulation by lowering the levels of homocysteine. Lack of pyridoxine may cause anemia, nerve damage, seizures, skin problems, and sores in the mouth.trimethoprim eliminates bacteria that cause urinary tract infections. It is used to treat bacterial infections and diarrhea. In this thesis,the possible stable conformers of free molecule were searched by means of potential energy surfaces scan studies through four dihedral angles for pyridoxine and five dihedral angles for trimethoprim. The lowest energy geometry, vibrational frequencies and modes of pyridoxine and trimethoprim were calculated by using Gaussian 09 software with Ab-Initio HF/6-311++G(d,p) and DFT/B3LYP/6-311++G(d,p) level of theory. The harmonic and anharmonic vibrational wavenumbers and IR intensities were calculated at the same theory levels used in geometry optimizations. In order to investigate the hydrogen bonding interaction of pyridoxine and trimethopim, hydrogen bonded complexes of the molecules were studied by DFT/B3LYP/6-311G++(d,p) level of theory. In the experimental part of this study, Bruker Tensor FT-IR spectrometer and Bruker MultiRam FT-Raman spectrometer were used to determine the experimental vibrational xv

spectra of the molecules. The experimental wavenumbers were compared with those of calculated. KeyWords: Pyridoxine, trimethoprim,ab-initio, DFT, HF, H 2 O clusters, vibrational spectrum, Vitamin B 6 YILDIZ TECHNICAL UNIVERSITY GRADUATE SCHOOL OF NATURAL AND APPLIED SCIENCES xvi

1. BÖLÜM 1 GĠRĠġ 1.1 Literatür Özeti Literatürde pridoksin ve trimethoprim moleküleri ile özellikle tıp alanında çeşitli çalışmalar yapılmıştır. Çalışmanın diğer bölümlerinde, kullanılan malzeme ve yöntemler ile ilgili detaylı bilgi verilmektedir. Bu çalışmada temel kaynak olarak aşağıdaki kaynaklardan yararlanılmıştır. 1. Chang R., (1971). Basic Principles of Spectroscopy, McGraw Hill, New York. 2. Cross, P.C., Wilson E.B. ve Decius, J.C., (1955). Molecular Vibrations: The Theory of Infrared and Raman Vibrational Spectra, Dover publications, ISBN : 0-486-63941-X, New York. 3. Akyüz, S., Lisans ve Yüksek Lisans Ders Notları. 4. M. Srivastava, P. Rani, N.P. Singh ve R.A. Yadav, (2014). Experimental and theoretical studies of vibrational spectrum and molecular structure and related properties of pyridoxine (vitamin B6), Spectrochim. Acta A, 120, 274. 5. A. Ungurean, N. Leopald, L. David ve V. Chiş, (2013). Vibrational spectroscopic and DFT study of trimethoprim,spectrochim. Acta A, 102 : 52-58. 1

1.2 Tezin Amacı İlaç olarak kullanılan, biyolojik aktif moleküllerdenpridoksin ve Trimethoprim moleküllerinin moleküler yapılarını ve elektronik özelliklerini detaylı inceleyerek aktivitelerini araştırmaktır. Bu amaç için Ab-Initio HF ve Yoğunluk Fonksiyonu Teorisi (DFT) ile konformasyon analizi yapılarak titreşim frekans ve kipleri saptanmış ve elektron yerleşimi incelenmiştir. Dalga sayıları belirlenirken potansiyel yüzey analizi (PES) hesabı yapılmıştır. Ayrıca pridoksin ve trimethoprim moleküllerinin su kompleksleri incelenmiştir. 1.3 Hipotez Literatürde mümkün konformerlerin titreşim dalgasayıları ve kiplerinin hesaplanması, su komplekslerinin incelenmesi üzerinde bir çalışma bulunmamaktadır. 2

2. BÖLÜM 2 MALZEME VE YÖNTEM 2.1 Pridoksin ve Trimethoprim moleküllerine genel bakıģ Analiz bir maddenin bileşenlerini veya bileşenlerin bağıl miktarlarını tayin etmek için yapılan işlemlerdir. Spektroskopik yöntem ile maddenin yapısını, fiziksel ve kimyasal özelliklerini incelemek ve nitel veya nicel analizler yapmak mümkündür. Spektral analiz yöntemleri, ışımanın örnek tarafından absorblanan, yayılan veya saçılan miktarının ölçülmesine dayanır. Kullanılan ışıma türüne göre çeşitli spektral yöntemler geliştirilmiştir [1]. Spektrometre, gamma ışınları ve x-ışınlarından uzak kızıl altında değişen geniş bir dalga boyu aralığında çalışabilen aletleri temsil eden bir terimdir. Spektrometre, doğal (güneş ışığı) veya yapay ışığın maddelerden yansıma ve absorbe olma değerlerini ölçen ve bu ölçümleri grafiksel olarak sunan bir araçtır. Spektrometreler, maddelerin yapısını açıklamak amacıyla spektroskopik analizlerde kullanılırlar [1]. Vitaminler, besinlerle organizmaya alınan, çok az miktarlarıyla büyüme, çoğalma, sağlıklı kalabilmek için gerekli olan ve canlılarda çok özel fizyolojik olayları yürüten organik bileşiklerdir. Vitaminler, organizmalardaki biyokimyasal reaksiyonlarda katalizör olarak etkilidirler, ancak enerji sağlanmasında kullanılmazlar. Organizmalarda ise; enzimlere ve hormonlara benzer faaliyetler de gösterirler. Bazı vitaminler, enzimlerin yapılarına girerler. Mesela Tiyamin (B 1 ), Pridoksin (B 6 ), Nikotinamid, Riboflavin (B 2 ), Pantotenik asit, K vitamini gibi vitaminler, enzimlerin etki yapan grubu olan koenzim kısmını meydana getirirler veya koenzim yapısına katılırlar [1]. Pridoksin, bir diğer adıyla B6 vitamini, özellikle protein metabolizmasında çok önemli bir koenzimdir ve birçok nörotransmitterin sentezinde rol alır. Besinlerde Piridoksamin 3

ve Piridoksal şeklinde de bulunabilir. Aktif şekli Piridoksalfosfat'tır (PLF). Kolaylıkla bozulur, bu yüzden güneş ışığından, bazik ortamlardan uzak tutulmalıdır. İşlenme ve pişirme sırasında da kolaylıkla bozulur [2]. Her şeyden önce protein metabolizmalarında yaklaşık 60 enzime koenzimdir. Bu da onu yaşamsal açıdan önemli kılar. Amino asit dönüşümlerinde, nükleik asit sentezinde, ve amino asitlerin ince bağırsaktan kana absorpsiyonunda (emiliminde) görev alır. Asetilkolin, GABA, serotonin gibi nörotransmitterler için gereklidir. Vücudun B12 absorpsiyonuna pozitif etki eder. Ayrıca, magnezyum ve çinko gibi birçok mineralin vücut içindeki işlevlerine de pozitif etki eder. Hemoglobin sentezinde görevlidir. Triptofan metabolizmasında görevlidir. Görüldüğü gibi pridoksin vücudun birçok önemli reaksiyonları için "şart"tır. Özellikle hormonal denge ve nörolojik yapıya olan katkısı küçümsenemez [2]. Kompleks B vitamin eksikliği dışında eksikliği nadiren görülür. İzoniazid kullanımında, alkoliklerde ve laktasyon esnasında görülebilir. Nörolojik bozukluklar başta olmak üzere pridoksin eksikliğinin birçok semptomu vardır, sıralarsak: Aşırı stres, depresyon, ruhsal dengesizlik ve bozukluklar, Nörit (sinir iltihabı), koordinasyon bozuklukları, Anemi (kansızlık), Göz ve ağız çevresinde ağrılar ve yaralar, Zayıf bağışıklık - kolayca hastalanma, Kaşıntı, uykusuzluk, Baş ağrıları 1990'ların sonunda fazlasıyla ünlenen bir vitamin olan pridoksin birçok doktor tarafından diyete takviye olarak, birçok hastalık tedavisinde, ilaç şeklinde önerilmektedir. Yine de önerildiği birçok hastalığa veya soruna etkisinin olup olmadığı klinik düzeyde kanıtlanmamıştır. Pridoksin yüksek miktarlarda dahi toksik olmadığı için, doz aşımlarında büyük sorun yaratmasa da, bazı hastalarda uzun bir süre kullanılan yüksek dozda pridoksinin nörolojik bozukluklara yol açtığı bilinmektedir. Bunların ötesinde pridoksinin birçok hastalığın tedavisinde katkı sağladığı göz ardı edilemeyecek bir gerçektir. Pridoksinin kullanılacağı yerleri sıralarsak: 4

Nörit (sinir iltihabı) tedavisinde, Bazı ruhsal bozuklukların tedavisinde, Anemi (kansızlık) tedavisinde, Bazı hormonal hastalıkların tedavisinde, Özellikle hamilelik sırasındaki ruhsal bozuklukların ve şeker hastalığının tedavisinde kullanılmaktadır [2]. Pridoksin yani B 6 vitamini ilk defa farelerde bir nevi deri iltihaplanmasını önlemek için bir besinsel faktör olarak tarif edilmiştir. Daha sonraları 1938 yılında aynı aktiviteye sahip olan pridoksin saf ve kristal halde elde edilmiştir. B 6 vitamini aldehit halinde iken piridoksal, alkol halinde iken pridoksin ve amino grubu ihtiva ediyorsa piridoksamin adını almaktadır. Bu yapılar E.SNELL ve arkadaşlarının çalışmaları ile ortaya çıkarılmıştır. Bu bileşiklerin yapıları aşağıda verilmiştir [1]. Şekil 2.1a) Pridoksal b) Pridoksamin c) Pridoksal Fosfat d) Piridoksamin Fosfat moleküllerinin geometrik yapıları [1] Pridoksin molekülünün (4,5-Bis(hydroxymethyl)-2-methylpyridin-3-ol); kimyasal formülü; C 8 H 11 NO 3 şeklindedir. Moleküler ağırlığı ise; 169.18 g/mol dür [2]. Pridoksin kararlı hidroksillenmiş, zayıf bazik yapıya sahiptir. Bu alanda çalışan iki araştırmacı, Birch ve György, pridoksinin kurşun, civa, platin veya gümüş gibi ağır metal tuzlarının sulu çözeltilerinde veya pikrik asit çözeltisi gibi çok viskoz bir çözelti ile 5

çöktürülemediğini fakat fosfotungstik asitle (H 3 PO 4.12WO 3. xh 2 O) bir çökelek verdiğini bulmuşlardır. Nitröz asitle reaksiyonunda ise herhangi bir etkileşimi veya aktivasyonu görülmemiştir. Bir vitamin olarak mineral asitlerle veya sulu alkalilerle, sıcakta veya soğukta etkilenmemektedir. Etil nitrit veya Fehling çözeltisinin bulunduğu bir ortamdan da etkilenmediği görülmüştür. Demir(III)klorürle pridoksinin reaksiyonunda fenolik kısım demir(iii)klorürle etkileşerek kırmızımsı kahverengi bir kompleks oluşturur. Alkali çözeltilerinde, pridoksin 2,6-diklorkinon klorimit ile reaksiyonunda çözelti renginin mavi renkten hızla kırmızımsı bir kahverengiye dönüştüğünü görebiliriz. Bu son reaksiyon vitaminler için temel bir renk testi olarak kullanılmaktadır. Serbest bir baz olarak erime noktası 160 dir. Bu bileşik optikçe inaktiftir. Temel yapısı ve tuz yapısı ayrışmaksızın kolaylıkla süblime olabilmektedir. Tuz yapısı kolaylıkla su içerisinde çözünmekte iken alkol ve aseton içerisinde ise çözünürlüğü daha düşüktür. 1 g pridoksin hidroklorür yaklaşık 5 ml su içerisinde çözünürken, aynı miktarda pridoksin yaklaşık 100 ml alkol içerisinde çözünebilmektedir. Ayrıca nötral ve alkali çözeltileri içerisindeki pridoksin molekülleri ışığa karşı oldukça duyarlı olup hızlıca bozunma eğilimindedirler [1]. Şekil 2.2Pridoksin molekülünün geometrik yapısı [2] Trimethoprim molekülünün (5-(3,4,5- trimethoxybenzyl) pyrimidine- 2,4- diamine); kimyasal formülü; C 14 H 18 N 4 O 3 şeklindedir. Moleküler ağırlığı ise; 290.32 g/mol olup, erime noktası 199-203C dir [3], [4]. Trimethoprim; 2,4-diamino pirimidin bazlı CH 2 köprüsüyle bir benzen halkasına bağlı olan vebu benzen halkasında üç metoksi grubu ihtiva eden sentetik bir antibakteriyel ajandır. Trimethoprim ilaç sektöründe gerek yalnız gerekse sülfonamidlerle kombinasyon şeklinde çok yaygın olarak kullanılan sentetik antibakteriyel bir ajandır. Tıp alanında çok fazla kullanılan bu etken maddenin aktifliğini arttırma çabaları geçmişte çalışılmış olup, günümüzde ise bu çalışmalar tüm hızıyla devam etmektedir. 6

Trimethoprimin moleküler yapısında potansiyel azot donorları olduğu için koordinasyon bileşikleri ve hidrojen bağlı bileşikleri oluşturmak için çok uygun bir bileşiktir. Önceki yıllarda yapılan çalışmalarda trimethoprimin bazı metal kompleksleri ve çeşitli asitlerle yapmış olduğu hidrojen bağlı bileşikleri sentezlenmiş ve bu bileşiklerin biyolojik aktiviteleri incelenmiştir [5], [6]. Şekil 2.3Trimethoprim molekülünün geometrik yapısı [3] 2.2 Elektromanyetik Dalgalar Bir örnekteki atom, molekül veya nükleonların bir enerji düzeyinden diğerine geçişleri sırasında absorplanan veya yayılan elektromanyetik ışımanın, ölçülmesi ve yorumlanmasına spektroskopi denir. Atom, molekül veya iyonun elektromanyetik ışıma ile etkileşimi sonucu dönme, titreşim ve elektronik enerji seviyelerinde değişiklikler spektroskopinin temelini oluşturur. Elektromanyetik ışın; dalga boyu, frekans, hız ve genlik gibi parametreleri içeren sinüs dalga modeli ile açıklanabilir. Frekans ise belirli bir noktadan birim zamanda geçen dalga sayısı olup birimi s -1 veya buna eşdeğer Hertz (Hz) dir. Frekans, dalga boyu ve ışının yayılma hızı arasında aşağıdaki bağıntı bulunmaktadır. v v (2.1) Elektromanyetik ışıma türleri, gözle algılayabildiğimiz görünür ışık ve ısı şeklinde algılayabildiğimiz infrared (kırmızı ötesi) ışınlarıdır; x-ışınları, mor ötesi, mikrodalga, -ışınlarıve radyo ışımaları ise diğer türleridir. Analitik amaçlar için önem taşıyan spektrum bölgelerinin dalga boyu ve frekans aralıkları Şekil 2.4 te belirtilmiştir. 7

10 22 10 19 10 16 10 15 10 14 10 12 10 10 10 8 10 6 Hz -ışınları X-ışınları Morüstü Görünür ışık Kırmızıaltı Mikrodalga Radyofrekans Şekil 2.4Elektromanyetik spektrum bölgeleri [7] Dalga; bir yerden bir yere enerjinin nakledilmesidir. Dalganın ilerleme doğrultusu; titreşim hareketine dikse enine dalga, titreşim hareketine paralelse boyuna dalga olarak adlandırılır. Ortam ihtiyacına göre dalgalar mekanik dalga ve elektromanyetik dalga olmak üzere ikiye ayrılmaktadır. Eğer dalga ilerlemek için ortama ihtiyaç duyuyorsa mekanik dalga adını alır. Ses dalgaları, yayın hareketi, su dalgaları mekanik dalgalara örnek olarak gösterilebilir. Eğer dalga ilerlemek için ortama ihtiyaç duymuyorsa elektromanyetik dalga (emd) adını alır [8]. 1888 de Hertz özel bir elektrik devresi kullanarak, uzayda çok büyük bir hızla hareket eden elektromanyetik dalgalar elde etmiştir (Böylece telsiz ve daha sonra radyo vb. Yayınlarına giden yol açılmıştır.) [9]. Bir elektromanyetik spektrumdaki dalgalar, en uzun dalga boyundan en kısa dalga boyuna göre sıralanırsa; radyo dalgaları, mikrodalga, kırmızı altı, görünür bölge, mor üstü, X-ışınları ve gamma ışınları şeklinde olacaktır. 2.2.1 Radyo Dalgaları Dalga boyları birkaç kilometreden 0,3m ye kadarken, frekansları ise birkaç Hz ten 9 10 Hz e kadardır. Bu çeşit dalgalar, TV ve radyo yayın sistemlerinde kullanılmaktadır ve titreşen devrelerin bulunduğu elektronik aygıtlar tarafından üretilirler [8]. Proton yüklü bir parçacıktır. Spini olduğundan manyetik dipol oluşturur. Radyo frekansının bölgesinde uygun frekansta, elektromanyetik dalganın manyetik alanı ile spinin oluşturduğu dipol etkileşir. Spinin işaret değiştirmesi ile enerji değişimleri incelenir [10]. 2.2.2 Mikrodalgalar Dalga boyları 0,3m den 3 10 m ye kadarken, frekansları ise 9 10 Hz ten 11 3.10 Hz e kadardır. Bu dalgalar, moleküler yapının ayrıntılarının çözümlenmesinde olduğu kadar, radarlar ve diğer iletişim sistemlerinde de kullanılırlar. Ayrıca, gaz fazında maddeleri oluşturan moleküllerle etkileşerek onların dönü enerji geçişleri yapmasını sağlar [8]. 8

Molekülün dönmesinin incelendiği bölgedir. Dönme enerjileri arasındaki geçişlerin spektrumu mikrodalga bölgesinde meydana gelir. ESR tekniği molekülü bu bölgede inceler. Bir sistem çiftlenmemiş elektrona sahipse sistemin manyetik özelliklerindeki değişimler bu bölgede incelenir [10]. Mikro dalga da spin enerji geçişleri incelenmektedir. 2.2.3 Kırmızı-altı (IR) Bölgesi Dalga boyları 3 10 m den 7 7,8.10 m ye kadarken, frekansları ise 11 3.10 Hz ten 14 4.10 Hz e kadardır. Bu dalgalar, moleküller ve sıcak cisimler tarafından üretilir [8]. Moleküldeki titreşim enerji seviyeleri arasındaki geçişler bu bölgede incelenir. Yani molekülün titreşim frekansları infrared bölgesinde spektrum verir [7], [10]. 2.2.4 Görünür IĢık Dalgaları Elektromanyetik dalganın sadece çıplak gözle görülebilen kısmına karşılık gelen bu dalgalar, 7 7,8.10 m den 7 3,8.10 m ye kadar dalga boylarına ve 14 4.10 Hz ten 14 8.10 Hz e kadar frekans değerlerine sahiptirler [7], [8]. 2.2.5 Morüstü (ultraviyole, UV) Dalgalar 7 3,8.10 m den 10 6.10 m ye kadar dalga boylarına ve 14 8.10 Hz ten 17 3.10 Hz e kadar frekans değerlerine sahiptirler. Bu dalgalar, atomların dış elektron ve moleküllerin elektron geçişleri sırasında ortaya çıkar [7], [8]. 2.2.6 X-IĢınları 9 10 m den 12 6.10 m ye kadar dalga boylarına ve 9 17 3.10 Hz ten 19 5.10 Hz e kadar frekans değerlerine sahiptirler. Elektromanyetik spektrumun bu bölgesi 1895 te W.Röntgen tarafından, katot ışınları incelenirken keşfedilmiştir. Ayrıca, elektromanyetik spektrumun bu bölgesinde, atomların iç elektron geçişleriincelenmektedir [8], [11]. Bir X-ışınları demeti saydam olmayan bir cisimden geçerken, yavaş yavaş enerjisini bırakır. Soğurulan enerji geçilen kalınlılıkla artar; enerji kaybı, ışınların dalga uzunluğunun ve geçilen elemanın atom numarasının küpü ile doğru orantılıdır. Eğer söz konusu elementin soğurma tayfı incelenirse, dalga boyunun bazı değerleri için ani

değişimlere uğradığı görülür. Bu özel değerler, atom çekirdeğini çevreleyen farklı elektronların enerji seviyeleri ile ilgilidir. Bu sebeple X-ışınlarının tayfları incelenerek atomların yapısı kesinlikle tespit edilebilmektedir. Bir atom molekülün çekirdeğe yakın (iç orbitallerdeki) elektronlarının yer değiştirmesi X-ışınları bölgesindeki spektrumları vermektedir [8], [11]. 2.2.7 Gama IĢınları 10 10 m den 14 10 m ye kadar dalga boylarına ve 18 3.10 Hz ten 22 3.10 Hz e kadar frekans değerlerine sahiptirler. Elektromanyetik spektrumun en fazla enerjiye ve en kısa dalga boyuna sahip olduğu kısmına karşılık gelen bölgesidir. Bu ışınlar, çekirdek enerji geçişlerinden elde edilir, çekirdeği uyarır ve çok enerjiktir [8], [11]. 2.3 Moleküler Spektroskopi Deneysel olarak bir molekülün yapısını belirlemek için kullanılan yöntemler şunlardır: A) Moleküler Spektroskopik Yöntemler a) Optik (Görünür bölge) Spektroskopisi b) Kırmızı-altı (IR) Spektroskopisi c) Raman Spektroskopisi d) Mikrodalga Spektroskopisi B) Difraksiyon (Kırınım) Metodları a) X-ışınları Difraksiyon Yöntemi b) Elektron Difraksiyon Yöntemi c) Nötron Difraksiyon Yöntemi C) Resonans Metodları a) NMR (Nükleer Magnetik Resonans) Spektroskopik Yöntemi b) ESR (Elektron Spin Resonans) Spektroskopik Yöntemi Spektroskopinin temelleri, 1665 1666 yıllarında bir ışığı bir prizmadan geçirerek kırmızıdan mora doğru yedi renge ayıran Newton tarafından atılmıştır. Einstein 10

tarafından ileri sürülen bu kurama göre ışınlar birer durgun kütlesi sıfır olan fotonlar şeklinde yayılmaktadır ve enerjisi hν'dür. Spektroskopik yöntemlerde maddenin elektromanyetik radyasyonu yayması, absorblaması, saçması genel olarak maddenin elektromanyetik radyasyonla etkileşimi ve bu etkileşimin sonuçları analitik amaçlara dönük olarak incelenir. Spektroskopik yöntemler, Atomik Spektroskopi ve Moleküler Spektroskopi olmak üzere temelde iki gruba ayrılır [6], [7]. 2.3.1 Moleküler Spektroskopi Moleküler spektrum, elektronik düzeyler arasındaki geçişlere ek olarak dönme ve titreşim enerji düzeyleri arasındaki geçişleri de içerir. Bu geçişler sırasında bir molekülün toplamenerjisi, E toplam = E elektronik + E titreşim + E dönme (2.2) şeklindedir. Bu nedenle moleküllerin spektrumları atom spektrumlarına oranla daha karmaşıktır. Madde, üzerine gelen elektromanyetik enerjiyi soğururken ya da yayımlarken atomlar birbirine yaklaşır, uzaklaşır veya atomlar arasındaki açılar değişir. Moleküllerdeki bağlar, açılar ve atomlar farklı olduğu için her birinin titreşim enerjisi de farklıdır [10]. 2.3.2 Atomik Spektroskopi Atomik spektrumsadece atom elektronlarının bir enerji düzeyinden diğerine geçişlerini içerir. Einstein, Planck ve Bohr atom üzerinde yapmış oldukları çalışmalarının sonucunda elektromanyetik dalgayı belli bir enerjiye sahip parçacıkların (kuanta) akıntısı olarak tanımlamışlardır [12]. Madde elektromanyetik dalga ile etkileşime girerek herhangi bir enerji seviyesinden bir diğerine geçerken foton soğurur veya foton salar. Bu iki enerji seviyesi arasındaki geçişi sağlayan frekansına rezonans frekansı denir. Bu geçişler sırasında soğurulan veya yayılan ışımanın enerjisi, atomun potansiyel enerjisindeki değişim ile orantılı olup E h olarak ifade edilir. Bazı spektroskopi alanlarında terim değerleri dalga sayısı E / hc cinsinden ifade edilir [10]. 11

2.4 Moleküler Simetri 2.4.1 Simetri Koordinatları Moleküler veya daha genel olarak bütün cisimler simetri özelliklerine göre gruplandırılır. Simetri işlemi uygulandığında molekül ilk durumu ile ayırt edilemeyen bir duruma getirilebiliyorsa molekülün bu işleme göre simetrik olduğu gözlemlenir [7]. Seküler determinant (Sayfa 23 te ayrıntılı bir şekilde anlatılmıştır.), simetri koordinatları cinsinden yazılınca, simetri türlerine göre bloklara ayrılır, farklı simetri türleri arasında etkileşme yoktur. Böylece daha küçük ve basit problemlere dönüşür. Bu olay Şekil 2.5 te gösterilmektedir: 3N 6 kare seküler denkleminin çözümü Şekil 2.5C s nokta grubundaki bir molekülün simetri koordinatlarının seküler determinantta nasıl bloklara ayrıldığını gösteren diyagramdır: Sıfırdan farklı bloklar boyanmıştır. (a) İç koordinatlar (b) Simetri koordinatları cinsinden seküler determinant [7] Gözlenen titreşimlerin, simetri türlerine göre sınıflandırılmasını sağlaması da simetri koordinatlarının bir diğer avantajıdır. Bu da titreşimlerin Raman ve IR aktivitelerini dönü ince yapısında paralel ve dik bandı ya da asimetrik topaçta A,B,C türü dönütitreşim bandını kolayca saptamayı sağlar. Önce; iç koordinatlar ile kurulan seküler denklem, sonra molekülün nokta grubunun simetri türlerine uygun bloklara ayrılması için iç simetri koordinatlarına dönüştürülür [7]. (a) (b) 2.4.2 Molekülün Simetrisi ve Simetri Elemanları [7], [13] Bir molekül veya iyonu, başlangıç durumundan ayırt edilemeyen başka bir duruma getiren işleme simetri işlemi denir. Üzerinde simetri işlemi uygulanan nokta, eksen veya düzleme de simetri elemanı denir. Örneğin su molekülü oksijenden geçen bir 180 o döndürüldüğünde ayırt edilemeyen başka bir duruma gelir. Hidrojen atomları 12

birbirinin aynı olduğu için molekülün başlangıçtaki durumu ile dönme işleminden sonraki durumu birbirinden ayırt edilemeyen iki ayrı durumdur. Şekil 2.6H 2 O molekülünde dönme ekseni Dönme işleminin sembolü C dir. Dönme açısı tam açı 2π nin tamsayılı askatlarıdır. 2π/n ile bulunur. Burada n sayısı 2π ye varılması yani başlangıç durumuna dönülmesi işleminin kaç kez yineleneceğini göstermektedir. Örneğin su molekülünde dönme işlemi iki kez yinelendiğinde 2πtamamlanır ve molekül başlangıç haline geri döner. Buna göre simetri işleminin sembolü C 2 olmalıdır. Çevresinde dönme işleminin yapıldığı eksen bir simetri elemanıdır. Simetri işlemi bir ötelenme hareketi değildir. Molekülün titreşimi ise; simetrisine uygundur. Dejenere titreşim kipinde ise simetri işleminin uygulanması ile dejenere bileşenler birbirine gider. Titreşen bir molekülde, bu tür simetri işlemleri gerçekleştirildiğinde dejenere olmayan titreşim kipleri simetri işlemine göre simetrik ya da antisimetrik olmalıdır. Serbest bir molekülün simetrisini tanımlamada, 5 tip simetri elemanı yeterlidir. Bunlar: özdeşlik elemanı, dönü eksenleri, simetri düzlemi, simetri merkezi (terslenme merkezi) ve dönü-yansıma (birleşik işlem sağlayan eleman) eksenidir. ÖzdeĢlik Elemanı ( E ) : Özdeşlik işlemi sonucunda molekül ilk durumuna gelir yani değişikliğe uğramaz. C 1 işlemi böyle bir işlemdir. Bir cisim kendi ekseni etrafında 360 o döndürülünce ilk durumuna gelir. Su molekülünde olduğu gibi molekülde C 2 işlemi uygulandığında ayırt edilemeyen bir konuma varılır. C 2 işlemi ikinci kez tekrarlandığında ilk duruma dönülür. Molekül üzerinde birbiri ardı sıra uygulanan simetri işlemleri çarpım halinde gösterilir. Arka arkaya uygulanan 2C 2 işlemi molekülü kendisine dönüştürdüğüne göre bu iki simetri işleminin çarpımı özdeşliğe eşit olmalıdır. (C 2 x C 2 =C 2 2 =E) Amonyak molekülüne C 3 işlemi uygulandığında yani 120 o döndürüldüğünde başlangıçtaki ile ayırt edilemeyen bir duruma dönüşür. C 3 işlemi 13

tekrarlandığında toplam dönme açısı 240 o olduğundan molekül yine başlangıçtaki konumuna geri döner. Ancak işlem üçüncü kez tekrarlandığında molekülün ilk durumuna varılır. (C 3 x C 3 x C 3 =C 3 3 =E) Dönü Eksenleri ( C n ) : Cn işlemcisi; 2 n ( radyan ) açısıyla dönüyü tanımlayan eksendir. Su molekülünde oksijen atomundan geçen ve HOH açısının ortası olan eksen bir C 2 dönme eksenidir. Su molekülü bu eksen çevresinde 180 o döndürüldüğünde molekül başlangıçtaki ile ayırt edilemeyen yeni bir duruma gelir. Su molekülü C 2 dönme eksenine göre simetriktir. Düzlem üçgen şeklindeki BH 3 molekülü düzleme dik bir eksen çevresinde 120 o döndürüldüğünde molekülün kendisi ile ayırt edilemeyen bir durum elde edilir. Bu bir C 3 dönme eksenidir. BH 3 molekülünde C 3 eksenine dik 3 tane eksen vardır. Bir molekülde mevcut dönme eksenlerinden katsayısı en yüksek olana ana eksen adı verilir. BH 3 molekülünde C 3 ana eksendir. Şekil 2.7BH 3 molekülünün120 o lik 3 katlı dönüsü Simetri Düzlemi (Yansıma Düzlemi : σ) : Eğerbir molekülün kendisi ile ayırt edilemeyen ayna görüntüsü, molekülün bütün kısımlarının bir düzleme göre yansıması alınarak yapılabiliyorsa bu düzleme simetri düzlemi denir. ; moleküler eksene dik olan düzlemdir ve her zaman bir tanedir. 14 h v ise moleküler ekseni içeren tüm düzlemlerdir. Açı ortayı ortalayan durumlarda da d düzlemi vardır. Burada; vertical (dik) kelimesinden gelen v en yüksek katlı dönü ekseninin bu düzlemde yer aldığını gösterir. h alt simgesi ise; horizontal (yatay) kelimesinden gelir ve düzlemin, molekülün en yüksek katlı dönü eksenine dik olduğunu gösterir. Su molekülünde birbirine dik iki tane düşey düzlem bulunmaktadır. Kağıt düzlemindeki düşey eksene z, yatay eksene y, dik eksene x dersek C 2 dönme işlemi ile yansıma işleminin birbirinin aynı olmadığını söyleyebiliriz. C 2 işlemi sonucunda birinci hidrojen atomu ikincinin yerine, ikinci de birincinin yerine geçmektedir. v düzlemi üzerinde yapılan yansıma işleminde de hidrojenler yer değiştirir. Su molekülünde moleküler eksene dik

olan düzlem bulunmamaktadır. BH 3 te moleküler düzlem yatay düzlemdir. Bu molekülde 3 tane düşey düzlem bulunmaktadır. Bu düzlemlerden her biri C 3 eksenini ve ona dik olan C 2 eksenlerinden birini içermektedir. Şekil 2.8H 2 O molekülünün yansıma düzlemleri Simetri Merkezi (Terslenme: i) : Eğer molekülün herhangi bir noktasından başlayan bir doğru, bu merkezi geçtikten sonra eşit uzaklıkta ilerlediğinde ayırt edilemeyen bir noktaya geliyorsa, molekülün bir yansıma noktası vardır denir. Şekil 2.9 da görüldüğü gibi 2-kloro-etilen molekülünün trans ve cis olarak adlandırılan iki biçimi vardır. Bu molekülün cis durumundayken terslenme merkezi mevcutken, trans konumunda ise terslenme merkezi bulunmamaktadır. Şekil 2.92-kloro-etilen molekülü Şekil 2.10Benzen molekülünde terslenme işlemi 15

Dönü- Yansıma Ekseni ( S n ) : S ekseni etrafında; 2 (radyan) açısıyla dönü ve n ardından bu eksene dik bir düzlemden yansıma işleminin gerçekleştirildiği bir eksendir. İki aşamalı böyle bir işlem sonucunda molekül ayırt edilemeyen bir duruma geliyorsa molekülde bir dönme-yansıma ekseni vardır denir. S 2 elemanına sahip olan trans-1,2- dikloroetilen molekülüne S 2 işleminin uygulaması Şekil 2.11 de gösterilmektedir. Şekil 2.11trans-1,2-dikloroetilen molekülüne S 2 işleminin uygulanması 2.4.3 Nokta Grupları Simetri işlemi bir ötelenme işlemi değildir. Bu nedenle molekülün sahip olduğu tüm simetri elemanları mutlaka molekülün kütle merkezinden geçmesi gerekmektedir. Ancak bu taktirde simetri elemanlarına simetri işlemi uygulandığında kütle merkezi hareket etmez. Tüm simetri elemanları en az bir noktada (kütle merkezi) kesiştiğinden simetri işleminin oluşturduğu gruba nokta grubu denir. Bir molekülün nokta grubu verilmişse, bu molekülün geometrisinin ne olduğu, üzerinde hangi simetri işlemlerinin yapılabileceği biliniyor demektir. Örneğin su molekülünde, E, C 2 ve 2 simetri elemanları bulunmaktadır. Bu dört simetri elemanını içeren nokta grubu C 2v dir. Amonyak da C 3 ekseni ve bu eksenden geçen üç v düzlemi bulunmaktadır. Molekülün nokta grubu C 3v dir. Düzlem üçgen şeklindeki BH 3 molekülünde ana eksen C 3 tür. Bu eksene dik üç tane C 2 ekseni vardır. Ana eksene dik bir h düzlemi olduğu için bir tane dönü-yansıma ekseni vardır. Bu nedenle bu molekül, D 3h nokta grubundadır. Molekül, eğer düzgün dört yüzlü dediğimiz yapıya sahipse tetragonal; eğer düzgün sekiz yüzlü dediğimiz yapıya sahipse oktahedral grubuna girer. v 16

σhvar nσhvar σhvar nσhvar Bu özel gruplara girmiyorsa ve hiç dönü ekseni yoksa, ancak,i ve S simetri işlemlerine sahiptir ve sırasıyla C, C ve s i S n nokta grubuna girer. Bunlardan hiçbiri yoksa, C 1 nokta grubuna aittir ve böyle moleküllerin yalnızca E özdeşlik elemanı vardır. Molekülün dönü ekseni varsa, Çizelge 2.1 de verilen kurallardan yararlanılarak, nokta grubu tespit edilir. Çizelge 2.2 de nokta gruplarının temel simetri elemanları, Çizelge 2.3 de ise bazı nokta grupları, simetri elemanları ve örnekleri gösterilmektedir. Çizelge 2.1Bir molekülün nokta grubunun saptanmasında izlenecek yol [14] C n var C n nc 2 var C n nc 2 yok D nh D nd D n C nh C nv C n Çizelge 2.2Nokta gruplarının temel simetri elemanları C Grupları C 1 E, Özdeşlik C s C i C n C nv C nh C v Simetri düzlemi Yansıma noktası n katlı dönme ekseni n katlı dönme ekseni, n tane düşey düzlem n katlı dönme ekseni, yatay düzlem katlı dönme ekseni, düşey düzlem (simetrik olmayan doğrusal moleküller) D Grupları D n C n ekseni ve ona dik n tane C 2 ekseni D nh C n ekseni ve ona dik n tane C 2 ekseni ve σ h yatay düzlemi C n ekseni ve ona dik n tane C 2 ekseni ve bunların D nd açı ortaylarından geçen σ d düşey düzlemleri 17

Çizelge 2.2 Nokta gruplarının temel simetri elemanları (devamı) D d C ekseni ona dik tane C 2 ekseni ve σ h yatay düzlemi (doğrusal simetrik moleküller) Özel Gruplar T d Dört tene C3 ekseni, üç tane S4 ekseni, bir kenar ve karşı kenarortayını içeren altı tane düzlem O h I h Üç tane C 4 ekseni, dört tane C 3 ekseni ve altı tane düzlem O h simetri grubuna ait simetri elemanlarına ek olarak altı tane C 5 ekseni Çizelge 2.3Bazı nokta grupları, simetri elemanları ve örnekleri Nokta Temel Elemanlar Diğer Örnekler Grubu Elemanlar C s E - SiHCIBrI C s E ve σ - SiH 2 CIBr C i E ve i - Çapraz CIBrHSi C 2 E ve C 2 - H 2 O 2 C 2v E, C 2, 2σv - H 2 O, SiH 2 CI 2 C 3v E, C 3, 3σv - NH 3, SiHCI 3 C 4v E, C 4, 4σv 2 C 2= C 4 BrF 5, SF 5 CI C v E, C, σv - HCI C 2h E, C 2, σ h i Trans C 6 H 2 CI 2 Br 2 C 3h E, C 3, σ h - B(OH) 3, (düzlem) D 2 E, C2, 2C 2 - Burulmuş H 2 CCH 2 D 2d E, C 2, 2C 2, 2σ d S 4 Çapraz H 2 CCCH 2 D 3d E, C 3, 3C 2, 3σ d i, S 6 Çapraz Si 2 CI 6 D 4d E, C 4, 4C 2, 4σ d C 2= C 2 4,S 8 S 8 (halka) D 5d E, C 5, 5C 2, 5σ d i, S 10 Çapraz fejrosen 18

Çizelge 2.3 Bazı nokta grupları, simetri elemanları ve örnekleri (devamı) D 2h E, C 2, 2C 2, 2σ h i, 2σ v Trans [CoCI 2 Br 2 (H 2 O) 2 ] D 3h E, C 3, 3C 2, 3σ h S 3, 3σ v BF 3, PCI 5 D 4h E, C 4, 4C 2, 4σ h i, S 4, C 2, 4σ v [PtCI 4 ] -2 D 5h E, C 5, 5C 2, 5σ h S 5, 5σ v Rutenosen D 6h E, C 5, 6C 2, 6σ h i, S 6, S 3, C 3, C 2, 6σ v Benzen D h E, C, C 2, σ v, σ h İ CO 2 T d E, 4C 3, 3C 2, 3S 4, 6σ v - CH 4,GeCI 4 O h E, 3C 4, 4C 3, 6C 2, i, - [Fe(CN) 6 ]-3 3S4, 4S4, 3σ h, 6σ v I h E, 6C 5, 10C 3,15C 2,i, - B 12 H 12-2 2.4.4 Moleküler TitreĢim Frekans ve Kiplerin Saptanmasında Kullanılan Yöntemler [7], [14] 2.4.4.1 Deneysel Yöntemler Spektral analiz yöntemleri kullanılarak, bir molekülün titreşim, frekans ve kiplerinin saptanmasında grup frekansları ve izotopik yer değiştirme önemli bir yer tutmaktadır. 2.4.4.2 Grup Frekansları Birçok molekülün IR ve Raman spektrumları incelenirken, bazı atom gruplarının molekülün geri kalan kısmından bağımsız olarak, benzer frekanslarda titreşim hareketi saptanmıştır. Buna göre, bu gruplar molekülün iskelet titreşimlerinden bağımsız bir şekilde hareket etmektedir. Bu frekanslara grup frekansları denir. Bu frekanslar da molekülün normal titreşimleridir. Molekülün normal titreşiminde, tüm atomlarının aynı fazda yaptığı bir hareket olmasına rağmen farklı genlikte titreşebilir. Grup frekansları, moleküldeki belirli grupların molekülden bağımsız hareket ettikleri varsayımına dayanmaktadır. Ancak normal titreşimde çekirdekler harekete katılır. Buna göre, grup frekansı gibi izole edilmiş titreşimler normal titreşim tanımına aykırıdır. Ancak bu grup dışındaki diğer atomlar aynı frekansta fakat çok küçük genliklerle hareket ediyorlarsa yalnız grup atomlarının hareket ettikleri kabul edilir. Bu gruplar molekülün diğer atomlarına göre hafif atomlar OH, CH, CH 3, NH2 veya ağır 19

atomlar C-Br, C-Cl, C-I içeren gruplar veya kuvvet sabiti yönünden molekülün diğer kısmından bağımsız gruplardır. Bir çok organik ve inorganik grupların frekansları bellidir ve tablolardan bulunabilirler. 2.4.4.2.1 Ġzotopik Yer DeğiĢtirme İzotopik yer değiştirme yöntemi, molekülün bir veya daha fazla atomunun izotopu ile yer değiştirmesi prensibine dayanmaktadır. Bu yer değiştirmede molekülün şekli ve potansiyel enerjisinin ihmal edilebilecek kadar az değiştiği kabul edilebilir. Bununla birlikte titreşim frekansı kütle değiştiğinden değişmektedir. Bu etki farklı iki atomlu moleküller için aşağıdaki eşitliklerden hesaplanabilir: 1 k (2.3) 2 mm 1. 2 m m 1 2 (2.4) i i 12 (2.5) Burada, titreşim kuantum sayısı, k kuvvet sabiti, indirgenmiş kütle, i ise izotopu temsil etmektedir. 2.4.4.3 Teorik Yöntemler 2.4.4.3.1 Normal Koordinat Analizi [7,15] Normal koordinat analizi kullanılarak, molekülün titreşim frekansları hesaplanabilir. Bir molekülün kinetik ve potansiyel enerji ifadeleri kullanılarak, molekülün normal titreşim frekansları hesaplanabilir. Küçük yer değiştirmelerde molekülün titreşim hareketi dönü hareketine bağlı değildir. N atomlu bir molekülün kartezyen koordinatlarda yazılmış kinetik enerjisi ; T 2 2 2 1 dxn dyn dz N mn 2 N dt dt dt (2.6) 20

şeklindedir. Burada x, y, z molekülün kartezyen koordinatlarındaki yer değiştirmesini göstermektedir N N N q m x, q m y, q m z,... (2.7) 1 1 1 2 1 1 3 1 1 Kütle ağırlıklı yer değiştirme koordinatlarını kullanırsak, enerji denklemi; T 1 2 3N 2 q i i1 (2.8) şekline dönüşmektedir. Molekülün potansiyel enerjisini küçük yer değiştirmeler için Taylor serisine açarsak; (2.9) denklemi elde edilir. Bu denklemde V 0 molekülün denge konumundaki potansiyel enerjisidir ve sabit bir değer olduğundan sıfır seçilebilir. Denge noktasında minimumdan geçildiğinden ikinci terimde sıfırdır. Bu durumda potansiyel enerji; V 1 2 3N i, j1 2 V qiq j q q i j 1 2 3N i, j1 f q q ij i j (2.10) şeklinde yazılabilir. Burada f ij kuvvet sabitleridir. Lagrange hareket denklemi aşağıdaki gibi yazılabilir. d dt T q j V q j 0 j 1,2,...,3N (2.11) Potansiyel enerji ifadesi çapraz terimler içerdiğinden dolayı, problem Lagrange hareket denklemi kullanılarak çözülemez. Bunun için, qi koordinatlarını çapraz terimler içermeyen yeni bir koordinat sistemine dönüştürmek gerekmektedir. normal koordinatlarıdır. Q i sistemin 21

q i fijqi 0 i, j 1,2,..., 3N (2.12) i nin j den farklı olması durumunda f ij =0 j olmaktadır. q f q 0 (2.13) i ij i Bu ifadenin çözümü aşağıdaki gibi olacaktır. Burada A i ve i sırasıyla genlik ve faz sabitini vermektedir. qi Ai cos fij t (2.14) Molekülün normal frekasları moleküle ait temel özelliklerdir ve tanımları da gereği koordinatlardan bağımsızdır. Bu çerçevede Kartezyen koordinat sistemi, yukarıda elde edilen çözümdeki kısıtlamayı ortadan kaldıran ve en genel halde molekülün sonsuz küçük yer değiştirmeleri için geçerli olan iç koordinat sistemine dönüştürlmektedir. Kartezyen koordinat sistemiyle iç koordinat sistemi arasındaki ilişki (2.15) denklemindeki gibi olacaktır. R i 3N i1 B il X l (2.15) Bu denklemde: R i : İç koordinatları B il : Kartezyen koordinatlardan iç koordinatlara dönüşüm matrisini X l : Kartezyen koordinatları ifade etmektedir. (2.15) eşitliğindeki matris notasyonunda; R=BX(2.16) şeklini alır. Kartezyen koordinatlarda elde edilen potansiyel ve kinetik enerji ifadeleri (2.16) eşitliğinde verilen dönüşüm yapılarak (2.17) eşitliğine dönüşür. ~ T RG 1 2 R (2.17) 22

~ 2V RFR (2.18) Yukarıdaki ifadeler köşegen terimler dışındaki terimleri de içermektedir, normal titreşim terimlerini birbirinden bağımsız hale getirmek ve çözümü basitleştirmek için iç koordinatlar; R=LQ(2.19) dönüşüm ifadesiyle normal koordinatlara dönüştürlmektedir. Burada; R: İç koordinatları L: İç koordinatların normal koordinatlara dönüşüm matrisini Q: Normal koordinatları ifade etmektedir. (2.19) da verilen dönüşümün yapılmasıyla normal koordinatlarda kinetik ve potansiyel enerji terimleri ifade edilebilir. Bu ifadelerde, köşegen elemanları olan ve diğer elemanları sıfır olan özdeğer matrisini; E ise sabitler matrisini ifade etmektedir. 2 V Q ~ Q (2.20) ~ 2T QEQ (2.21) Yukarıda verilen ifadelerin düzenlenmesiyle; GF E 0 (2.22) seküler denklemi elde edilmektedir. Bu seküler denklemin çözülmesiyle nın elemanları olan değerleri elde edilmektedir. k kökleri belirlenip, k 2 2 4 k eşitliğiyle normal titreşim frekans 2.4.5 Born-Oppenheimer YaklaĢıklığı Tek elektronlu sistemden daha büyük sistemler için Schrödinger denkleminin çözülebilmesi için çeşitli yaklaşımların yapılmasına gerek duyulur. Bu yaklaşımların her birinde hesaplanması gereken sonuçlarda hataların olduğu kabullenilir. Born- 23

Oppenheimer olarak bilinen yaklaşım, bu yaklaşımların içerisinde önemli olanlardan bir tanesidir. Born-Oppenheimer yaklaşımı, iki yada daha büyük elektronlu sitemler için Schrödinger denklemini daha kompleks eşitlikler halinde çözmeye çalışan önemli birkaç yaklaşımdan bir tanesidir. Bu yaklaşım çekirdeğin kütlesinin elektronun kütlesinden çok daha büyük olduğunu kabul eder. Bir başka ifadeyle, çekirdeğin kütlesi elektronların kütlesinden bir çok kez büyüktür. Çekirdeğin büyük kütleye sahip olmasından dolayı devinimi çok küçük periyoda sahip ve dolayısıyla çekirdeğin bu hareketi ihmal edilebilir [16], [17], [18].Çekirdek ve elektronların nokta kütlelerini göz önüne alıp, spin-orbital etkileşmesini ve diğer rölativistik etkileşmeleri ihmal edersek moleküler hamiltonyen aşağıdaki şekilde ifade edilebilir: H Z Z e Ze e 2 2 4 4 4 2 tüm çekirdek 2 tüm elektron 2 2 2 1 2 2 i m me i 0r i 0ri i ij 0rij (2.23) ve çekirdekleri, i ve j ise elektronları temsil etmektedir. (2.23) teki 1.terim çekirdeklerin kinetik enerji operatörünü, 2.terim elektronların kinetik enerji operatörünü, 3. terim çekirdekler arası potansiyel itme enerjisini, 4. terim çekirdek ile elektronlar arasındaki potansiyel itme enerjisini vermektedir. r, ile çekirdekleri ; r i, i. elektron ile çekirdeği ve r ij, i. elektron ile j. elektron arasındaki mesafedir. Z ve Z ise; ile çekirdeklerinin atom numaralarıdır. Bir molekülün dalga fonksiyonu ve enerjisi Schrödinger denkleminden bulunur. H( q ; q ) E( q ; q ) (2.24) i i Denklemde; q i ve q elektronik ve nükleer koordinatları temsil etmektedir. Moleküler hamiltonyen olan (2.23) ün çözümü kuantum mekaniğinde çok zordur. Çok yüksek derecede doğrulukla çözüm veren, kolaylaştırılmış yaklaşımlar vardır. Bu yaklaşıklıkta kullanılan bilgi, çekirdeğin elektrondan çok ağır olmasıdır. 24 m m e Bu yüzden; elektronlar, çekirdeğe göre çok hızlı hareket ederler. Böylece elektronik hareketin periyodu boyunca nükleer konfigürasyon değişimi ihmal edilebileceğinden (2.23) te

elektronik hareket için yazılmış Schrödinger denklemindeki nükleer kinetik enerji terimi ihmal edilerek, dalga fonksiyonu ve enerjisi hesaplanılır. 2.5 Kırmızı-Altı Spektroskopisi Infrared (IR) spektroskopisi organik ve inorganik kimyacılar tarafından kullanılan genel spektroskopik yöntemlerden biridir [14]. Moleküllerin IR ışığını (0,78 m 1000 m dalga boylu veya 10000 10 cm 1 dalga sayılı) absorpsiyonuyla titreşim ve dönme enerji seviyelerine uyarılmalarının ölçümüne dayanır [19]. IR spektroskopik analizin asıl amacı, örnekteki kimyasal fonksiyon gruplarına karar vermektir. Farklı fonksiyonel gruplar IR radyasyonunun karakteristik frekenslarını soğurur. IR spektrometreler gazlar, sıvılar ve katılar gibi çeşitli örnek tiplerine kullanılmaktadır. Bundan dolayı IR spektroskopi yapı açıklaması ve bileşik tanımlamasında kullanılan önemli ve popüler bir araçtır [14]. Infrared absorbsiyon durumu genellikle dalga sayısı v veya dalga boyu ile ilişkilendirilir. Dalga sayısı, birim uzunluk başına düşen dalga sayısı demektir. Dalga sayıları ve dalga boyları arasında aşağıdaki bağıntı vardır. v 1 (2.25) Dalga sayısı ( 1 ), enerji ve frekansla doğru orantılıdır. O yüzden IR spektroskopisinde genellikle doğrusal bir dalga sayısı ölçeği kullanılmaktadır. Titreşim frekansını kullanmak sayısal olarak ölçeklenmeye uygun olmadığından dalga sayısının kullanılması tercih edilmektedir [14,19]. Bir molekülün infrared ışınını soğurabilmesi için, titreşim hareketi sırasında molekülün dipol momentinde bir değişim olması gerekmektedir. Işının değişen elektrik alanı ile molekülün titreşen dipol momenti etkileşir. Sonuçta o frekanstaki ışın soğurulur.titreşim geçişinin izinli olabilmesi için titreşim sırasında değişen dipol momentinin olması gereklidir. (2.26) denkleminde dipol momenti, n ve m ise dalga fonksiyonlarını göstermektedir. nm, m den n ye elektriksel geçiş * nm d n m 0 (2.26) 25

Geçiş olasılığı nm 2 ile orantılı olduğu için, 0 ise geçiş yasaktır. Dipol momenti nm eğer denge noktasında seriye açarsak, d d 2 2 ( r) 0 q q... 2 dr 0 dr 0 (2.27) molekülün başlangıç yani denge noktasındaki dipol momenti ve 0 q q r r d ise denge noktasından ayrılma miktarıdır. r d denge noktası, r ise herhangi bir andaki bağ uzunluğudur. () r ifadesinin ilk iki terimini alıp nm de yerine yazarsak, (2.28) denklemi elde edilir. * d nm n 0 q m d dr (2.28) 0 O halde integrali açarsak, (2.29) denklemi karşımıza çıkacaktır. * * d nm 0 n md n q d dr (2.29) 0 Birinci terim diklik koşulu nedeniyle sıfırdır. Molekülün titreşimi süresince değişen bir dipol moment yoksa geçiş gerçekleşmez ve kırmızı altı bölgede gözlenmez [8]. Örneğin, hidrojen klorür gibi bir molekülün etrafındaki yük dağılım, klorun hidrojenden daha çok elektron yoğunluğuna sahip olması nedeniyle simetrik değildir. Bu nedenle, hidrojen klorürün belli bir dipol momenti vardır ve bu moleküle polar molekül denir. Hidrojen klorür gibi moleküller titreşirken, dipol momentinde bir değişme olur ve ışının elektrik alanı ile etkileşebilecek bir alan meydana gelir. Işının frekansı molekülün doğal titreşim frekansına uyarsa, moleküler titreşimin genliğinde bir değişim meydana getiren net bir enerji alışverişi gerçekleşir. Bu da ışının soğurulması demektir [19]. Polar moleküller mikrodalgada aktiftir. Mikrodalga spektroskopisinde aktiflik koşulu sürekli dipol momentinin olamsıdır. O 2 ve Cl 2 gibi homonükleer türlerin dönmesi veya titreşmesi sırasında, dipol momentlerine net bir değişme olmaz. Bu nedenle böyle bileşikler infrared bölgede soğurma yapmazlar [19]. 26

2.5.1 Moleküllerin TitreĢimi 2.5.1.1 Ġki Atomlu Bir Molekülün TitreĢimi [7], [14], [20] IR spektrumunun klasik açıklamasında, madde ortamına gönderilen elektromanyetik dalganın elektrik alan bileşeni ile madde ortamını oluşturan moleküllerin elektriksel dipol momentleri arasındaki etkileşmenin sonucu olarak elektromanyetik dalganın yayınlandığı veya soğrulduğu kabul edilir. Molekülün kırmızı-altı spektrumunda gözlenen bantları, molekülün titreşim enerji düzeyleri arasındaki geçişin bir sonucudur. Molekülün titreşimi sırasında, molekülün yük dağılımı periyodik bir değişime uğradığından genellikle molekülün dipol momenti de periyodik olarak değişmektedir. Molekülün dipol momentinde değişime yol açan titreşim hareketi sonucunda yayınlanan veya soğurulan dalga elektromanyetik dalganın kırmızı-altı bölgesine denk düşmektedir. Kırmızı-altı bölgede gözlenen bu titreşim, IR aktif olarak tanımlanmaktadır. Molekülün dipol momentinde değişime yol açamayan dolayısıyla kırmızı-altı bölgede gözlenemeyen titreşimler ise, IR inaktif olarak tanımlanmaktadır. Klasik görüş altında; iki atomlu bir molekülün titreşim modu, harmonik titreşici yaklaşımı altında açıklanmaktadır. Hooke Yasası ve Newton un İkinci Kanunu altında inceleme yapılmaktadır. İki atom bir araya getirildiğinde, her iki atomun pozitif yüklü çekirdekleri arasında ve negatif yüklü elektron bulutları arasında bir itme, diğer yandan da bir atomun çekirdeği ile diğerinin elektronları arasında tam tersi bir çekme söz konusudur. Şekil 2.12İki atomlu bir molekülde titreşim hareketi Bu kuvvetlerin dengelediği ve bütün sistemin toplam enerjisinin minimum olduğu bir ortalama çekirdekler arası uzaklıkta bağ yapıp birleşir, molekülü oluştururlar. Minimum enerjide çekirdekler arası denge uzaklığı r 0 ya da daha basit olarak bağın uzaklığı olarak adlandırılır. Bu bağın sıkışması ya da uzaması bir yayın davranışına benzetilebilir ve bir yay gibi bağın Hooke kanununa uyduğunu söyleyebiliriz. Bu durumda; 27

F k( r r ) (2.30) 0 yazılabilir. F geri çağırıcı kuvvet, k kuvvet sabiti, r ise çekirdekler arası uzaklıktır. Bu durumda enerji eğrisi paraboliktir. 1 E k ( r r0 ) (2.31) 2 ( r r ) x (2.32) 0 Potansiyel enerji ifadesi de aşağıdaki gibi olacaktır. 1 V Fdx kx 2 2 (2.33) 2.5.1.1.1 Harmonik TitreĢici Modeli [7], [14] Denge konumu etrafındaki küçük yer değiştirmeler için ( r r0 ), potansiyel enerji Taylor serisine açılabilir. 2 3 dv 1 d V 2 1 d V V x V0... 2 3 0 2 x 3! (2.34) dx dx 0 0 dx. Sıfıra eşittir. Küçük yer değiştirmeler için ihmal edilebilir. Bu durumda; 2 1 dv V ( x) 2 2 dx 0 x 2 (2.35) 2 1 dv 2 2 dx 2 V kx k 0 (2.36) değeri elde edilir. Potansiyel enerji ifadesini alıp, iki atomlu molekülün hamiltonyeninde yazarsak; hamiltonyen (2.38) denklemindeki gibi olacaktır. 28

H 2 2 2 2 d d 1 kx 2m dx 2m dx 2 2 2 1 1 2 2 2 (2.37) Hareket halinde olan iki kütle, kütleli tek bir parçacık hareketine indirgenebilir. indirgenmiş kütle olmak üzere aşağıdaki gibidir. 1 1 1 m m 1 2 mm 1 2 m m 1 2 (2.38) (2.37) denkleminde yerine yazarsak; H d 2 2 1 kx 2 2 dx 2 2 (2.39) olur. Hamiltonyeni, Schrödinger denkleminde yazarsak; 2 2 d 2 dx 2 ( x) 1 2 k 2. x ( x ) E ( x ) (2.40) şekline dönüşür. Denklemi çözersek, k olmak üzere, titreşim enerji değerine ulaşabiliriz. v 0,1,2,3,... titreşim kuantum sayısı olmak üzere; titreşim enerjisi (2.41) denklemiyle bulunabilir. Etitreşim (v+ 1 2 ) (2.41) 1 v 0 Etitreşim 2 3 v 1 Etitreşim (2.42) 2 29

5 v 2 Etitreşim (2.43) 2 (2.43)denkleminden de görüldüğü gibi, titreşim hiç bir zaman durmaz. v 0 daki enerjisine sıfır noktası enerjisi denmektedir. Ayrıca, Δv 1 geçişleri izinlidir. Şekil 2.13Harmonik titreşen iki atomlu bir molekülün enerji seviyeleri [9] İki atomlu molekülün titreşim modunun frekansı, (2.43) eşitliğindeki gibidir. 1 f 2 (2.43) : indirgenmiş kütle f : atomları birbirine bağlayan yayın kuvvet sabiti Titreşim enerjisi ise (2.44) eşitliğindeki gibi olacaktır. Etitreşim (v 1 )h (2.44) 2 : titreşim modunun frekansı v : titreşim kuantum sayısı İki atomlu bir molekülün daha yüksek titreşim halleri bu formüle uymaz. Çünkü enerji düzeyleri arttıkça, molekülün potansiyel enerjisine ait parabolik yaklaşıklık daha az doğru olur; yani molekülün potansiyel enerjisi bu yaklaşıklıktan uzaklaşır; başka deyişle, gerçek bir molekül tam bir harmonik osilatör gibi davranmaz. Bu sebepten gerçek moleküllere anharmonik (harmonik olmayan) osilatör denir [21]. 30

Moleküllerin her ne kadar potansiyel enerji eğrilerinin matematik ifadeleri bilinmiyorsa da, gerçek potansiyel eğrilere, çok defa iyi bir yaklaşıklıkla uyan bir emprik ifade MORSE tarafından verilen aşağıdaki formüldür. V( r) D [1 e ] a( r re) 2 e (2.45) V (r) : Morse potansiyeli, D e : spektroskopik ayrışma enerjisi, a : moleküle ait bir sabit, r e : denge uzaklığı, r : bağ uzunluğu nu göstermektedir. D o kimyasal disasyasyon enerjisidir. En alçak kuantum halinde bulunan bir molekülü kendisini oluşturan atomlara ayırmak için kendisine verilmesi gereken minimum enerjidir. r = a karşılık gelir. Eğer Schrödinger denkleminde Morse potansiyeli kullanılırsa, denklem çözüldüğünde enerjinin (2. 46) denklemindeki gibi olduğu görülmektedir. E ( v 1 ) ( 2 hv v 1 ) 2 2 A (2.46) 1 Burada A, molekülün cinsine bağlı bir sabittir. (2. 46) ifadesinde ikinci terimde (v ) 2 2 çarpımı, E arttıkça ilk terimdeki (v 1 ) den daha çok artacağından, (-) işareti 2 yüzünden, ardı ardına enerji seviyeleri arasındaki enerji farkı gittikçe azalır. Halbuki harmonik osilatörde durum böyle değildir. Harmonik osilatörler için ardı ardına gelen iki enerji seviyesi arasındaki fark sabit olup hv kadardır. Anharmonik osilatör halinde seçim kuralı; v = 1, 2, 3,..şeklindedir. Fakat v = 1 e karşılık gelen geçişler, diğer geçişlerden çok daha muhtemeldir. (çizgi şiddetleri daha fazla ) v = 0 v = 1 geçişi halinde en şiddetli çizgi meydana gelmektedir. Bunun ispatı için, Boltzman dağılım formülününden yola çıkılmalıdır. N N m n E kt e (2.47) 31

Bu formülü titreşim hareketlerine uyarlamak için E, v = 0 ve v = 1 seviyeleri arasındaki enerji farkı olmalıdır. E 1 E 0 = E dir. Burada N m uyarılmış haldeki molekül sayısıdır ve v = 1 e karşılık gelmektedir. N n temel haldeki molekül sayısıdır ve v =0 a karşılık gelmektedir. E / kt = x olduğunu kabul edelim. Oda sıcaklığında T büyük değildir; E de küçük olmadığından x küçük sayılmaz. (örneğin HCl molekülü için x oda sıcaklığında yaklaşık olarak 6 civarındadır.) x büyükse, e -x küçük olacaktır. Eşitliğin sağ tarafı küçük bir değerse bu sol tarafının da yani N m / N n oranında küçük olması anlamına gelir. N m / N n oranı küçükse temel haldeki molekül sayısı (N n ), uyarılmış haldeki molekül sayısına (N m ) göre daha fazladır. O halde pratik açıdan bütün moleküller v = 0 halinde (sıfır noktası enerjisi) bulunacaktır. Mademki temel haldeki molekül sayısı fazladır, bu geçişten meydana gelecek çizginin şiddeti de fazla olur [21]. 2.5.2 Kırmızı-Altı Spektral Bölge Kırmızı-altı bölge; moleküllerin titreşim ve titreşim-dönü enerji düzeyleri arasındaki geçişlerin incelenerek molekülün yapısı hakkında önemli bilgilerin elde edilebildiği özel bir spektral bölgedir. 0, 75 m ve 500 m arasında dalga boyuna, yani 1 10 cm ile 1 10000 cm arasında dalga sayısına sahip olan fotonların oluşturduğu ışınımları içeren spektral bir bölgedir. Görünür bölge ile mikrodalga bölge arasında yer alıp, bölge kendi arasında üç gruba ayrılmaktadır [8]. 10000 400 200 10 Yakın IR Orta IR Uzak IR Şekil 2.14Kırmızı-Altı spektral bölge 1 Yakın Kırmızı-Altı Spektral Bölge : 4000 cm 1 ile 10000 cm arasında dalga boyuna dalgaboyu cm -1 0, 75 m ile 2,5 m arasında olan fotonlardan oluşan ışınımları kapsamaktadır. Moleküllerin titreşim dalga sayılarının daha yüksek harmonikleri özellikle hidrojenik gerilme titreşim modlarına ait üst ton bandları 2,3... bu bölgede izlenmektedir [7]. Orta Kırmızı-Altı Spektral Bölge : 1 400 cm ile 1 4000 cm arasında dalga sayısına sahip dalga boyu 2,5 m ile 25 m arasında olan fotonlardan oluşan ışınımları kapsar ve temel kırmızı-altı bölge olarak da adlandırılır, çünkü çoğu molekülün titreşimi bu 32

bölgeye düşmektedir (Moleküler yapı analizi için, genellikle bu bölge kullanılmaktadır.) [7]. Uzak Kırmızı-Altı Spektral Bölge : 1 10 cm ile 1 400 cm arasında dalga sayısına sahip dalga boyu 25 m ile 500 m arasında olan fotonlardan oluşan ışınımları kapsar. Bu bölgede, ağır atom titreşimleri ve çoğunlukla örgü titreşimleri gözlenmektedir [7]. 2.5.3 Kuantum Mekaniksel GörüĢ Altında Deneysel Kırmızı-Altı Soğurma Spektrumunun Ġncelenmesi Molekülün elektronik enerji seviyeleri yanında başka enerji seviyeleri de vardır. Örneğin bir moleküldeki atomlar veya atom grupları, birbirlerine göre yerlerini periyodik olarak değiştirirler ki molekülün yaptığı bu hareketlere titreşim hareketleri denmektedir. Böylece akla, molekülün titreşim enerjisi seviyeleri ve bu seviyeler arsındaki geçişler gelmektedir [21]. Molekülün kırmızı-altı spektrumunda gözlenen bandlar, moleküller titreşim enerji düzeyleri arasındaki geçişin bir sonucudur. Bir molekülün titreşim modlarından biriyle ilişkili iki enerji düzeyi arasındaki geçiş olasılığı sıfırdan farklı değer alıyorsa, söz konusu olan titreşim modu IR spektrumunda gözlenebilen aktif bir mod olarak tanımlanır [7], [14]. 2.5.4 IR Spektrometreleri IR spektrometreleri analizörün çeşidine göre; dispersif spektrometreler ve FT-IR (Fourier Transform-Infrared) spektrometreleri olmak üzere iki gruba ayrılır. 2.5.4.1 Dispersif Spektrometreler Dispersif spektrometreler, mor-üstü, görünür ve infrared bölgedeki ışınları ayırmak için prizma veya kırınım ağı gibi ayırıcı ortamlardan yararlanan spektrometrelerdir. İki veya daha fazla bileşenden oluşan ışın, bu spektrometreler ile bileşenlerine ayrılabilir ve daha sonra dedektör sayesinde bileşenlerin analiz edilmesi sonucu deneysel IR spektrumu elde edilebilir. Prizma ve kayıt sistemi birbiri ile ilişkilidir, böylece hangi frekansın kaydedildiği bilinir. Bu spektrumun kalitesi ise; prizma veya kırınım ağının ayırma gücüne bağlıdır. Ayrılan ışınların tüm dalga boyları için ayrı ayrı ölçüm alınması gerekmektedir. Bu yüzden 33

spektrum alınması uzun sürmektedir. Prizma kırınım ağının soğuruculuk özellikleri nedeniyle bu spektrometreler, her spektrum bölgesinde aynı hassasiyetle çalışmazlar. Dispersif spektrometrelerin bu dezavantajlarından dolayı, Fourier spektrometreleri üretilmiştir [22]. Şekil 2.15Dispersif IR spektrometresinin şematik görünümü 2.5.4.1.1 Dispersif IR Spektrometresinin BileĢenleri Kaynak: Temel titreşim bandlarının incelendiği orta kırmızı-altı bölgede kaynak olarak ısıtıldığında siyah cisim ışıması esasına dayalı olarak IR bölgesinde tüm frekansları veren Globar ve Nernst çubuklar kullanılmaktadır. Nernst çubuğu; 1 ile 2 mm çaplı ve 20 mm uzunluğunda silindir biçimine getirilmiş, nadir toprak elementlerinin oksitlerinden ibarettir. Sistemden akım geçtiğinde, 1200 ile 2200 0 K arasında bir sıcaklık meydana gelir. Globar kaynak; çoğunlukla 50 mm uzunluğunda ve 5 mm çapında silisyum karbür bir çubuktur. Elektrikle ısıtılır ve pozitif direnç katsayısına sahip olma üstünlüğü vardır. Ayrıca, ark yapmasını önlemek için, su soğutmalı elektrik bağlantılarına gerek vardır. Kaynak olarak kullanılan bu iki seramik ısıtılıp akkor haline geldiğinde IR bölgede, ışıma yapmaktadır. Ağır atom ve örgü titreşimlerinin gözlendiği uzak kırmızı-altı bölgede kaynak olarak yüksek basınçlı civa lambası, üst ton geçişlerinin gözlemlendiği yakın kırmızı-altı bölgede tungsten halojen lambaları kaynak olarak kullanılmaktadır [23]. Örnek: Infrared spektroskopisinde spektrumu alınacak numune katı, sıvı, çözelti ve gaz haline getirilerek alınır. İncelenecek moleküller, 4000 400 cm 1 bölgesinde, soğurması olmayan potasyum bromür (KBr), sezyum iyodür CsI ve sezyum bromür CsBr gibi katık maddelerden biri kullanılarak disk haline getirilmektedir. 34

IR Kaynak Örnek Analizör Dedektör Yükseltici Kayıt Şekil 2.16Dispersif Kırmızı-Altı spektrometresinin blok diyagramı Dedektör: Monokromatörlerde frekanslarına ayrılan ışın, dedektörde elektrik sinyaline dönüştürülür. IR bölgesinde ışının ısı etkisine dayalı termal dedektörler yarı iletken kristallerden yapılan ve foto iletkenliğe dayalı dedektörler kullanılır. En çok kullanılan termal dedektörler; ısılçift (thermocouple), bolometreler ve Golay hücrelerdir. Golay dedektör aslında duyarlı bir gaz termometresidir. Dedektör içine hapsedilmiş gazın, üzerine düşen ışınların etkisi ile gazın ısınması sonucu oluşan basınçtaki artışın elektrik sinyaline çevrilmesi ile ölçüm yapılır. Yükseltici: Dedektörde elektrik sinyaline dönüştürülen frekanslarına ayrılmış IR ışınının şiddetini arttırır. Kayıt : Yükselticiden geçerek şiddeti arttırılmış olan frekanslarının şiddeti çizilir. Monokromatör (Analizör): Örnek üzerine gönderilen kırmızı-altı bölgedeki ışınlar, monokromatörler vasıtasıyla frekanslarına ayrılırlar. Monokromatör olarak hem prizma, hem de optik ağ kullanılabilir. Cam ve kuartz IR bölgesinde ışığı iyi geçirmediklerinden, KBr, CsI gibi geçirgen olan bazı kristal tuzlar kullanılır. 2.5.4.2 FT-IR Spektrometreleri Fourier spektrometreleri her spektrum bölgesinde aynı kalitede çalışır ve kullanılan dedektöre bağlı olarak da belirli spektrum bölgesinde çalışabilirler. Kırmızı-altı spektral bölgede çalışan bir Fourier dönüşüm spektrometresi FT-IR spektrometresi olarak adlandırılır [13]. Bu spektrometrelerde, analizör olarak Michelson-Morley Interferometresi kullanılmaktadır. Dispersif spektrometrelere göre daha hızlıdır ve kullanım alanları çok daha fazladır. 35

Şekil 2.17Fourier transform IR spektrometrenin şematik görünümü [13] Kaynak tarafından yayınlanan radyasyon B de, B nin M 1 ve M 2 aynalarına olan uzaklıklarına bağlı olarak ya yapıcı ya da yıkıcı girişim oluşturmaktadır. Yol farkı dalga boyunun tam katları ise B de yapıcı, yani parlak saçak; yol farkı dalga boyunun yarı katları ise yıkıcı yani yok edici girişim oluşmaktadır. M 2 aynası B den uzaklaştıkça veya B ye yaklaştıkça radyasyon şiddetinde olan değişim dedektör tarafından algılanmaktadır. Kaynağın v 1 ve v 2 iki frekans yaydığı kabul edilirse, M 1 ve M 2 aynaları tarafından gerçekleştirilen girişim olayı v 1 ve v 2 nin farklı olması ile daha karmaşık hale gelmektedir. M 2 hareket ettikçe şiddet dalgalanmaları daha karmaşık olmaktadır. Bu ise matematiksel Fourier dönüşümü yapılarak basitleştirilmektedir. Gözlemlenen dalgalanmalardan ve v 1 ve v 2 nin şiddetlerinden giderek orijinal frekansları hesaplamak mümkündür. Burada aynanın zamana karşı hareketi çok kanallı bilgisayar ile dedektör sinyalini toplamayı gerektirmektedir. Zaman ölçeğinde elde edilen bilgiler (yol farkı) interferogram adını alır. İnterferogram soğurma spektrumunun Fourier dönüşümüdür. Alette bulunan bilgisayar ters Fourier dönüşümü yaparak zaman ölçeğinde alınan bilgileri frekans ölçeğindeki bilgilere dönüştürür. Böylece alışılan türdeki soğurma spektrumu elde edilmiş olur. Bilgisayarın bir başka rolü de zaman ölçeğindeki spektrumu birçok kez elde etmek, bu bilgiyi belleğinde biriktirmek ve böylece toplam sinyalin elektronik gürültüden bağımsız bir şekilde ölçümünü sağlamaktır [9]. 36

Örnek Gelen Işın Elektrik Sinyali Spektrum IR Kaynak Interferometre Dedektör Yükselteç Bilgisayar Şekil 2.18FT-IR (Fourier Dönüşüm Infared Spektrometre) nin blok diyagramı [7] FT-IR spektrometreler hız ve hassaslıklarından dolayı çok sayıda uygulamalarında son yıllarda dirpersif cihazlarla yer değiştirmiştir. Tüm spektrum interferogramda toplandığından, bilgisayar ile bir saniyede spektrum alınmaktadır. Bunun için, bu aletlerde hızlı sinyal üreten piezoelektrik dedektörler kullanılmaktadır [13]. Bu spektrometreler, infrared spektroskopisinin kullanım alanlarını genişletip çok zor veya dispersif cihazlarla analizi hemen hemen imkansız çok sayıda alanlarda kullanılmaktadır. Tüm frekanslar FT-IR spektrometresinde eş zamanlı olarak araştırılmaktadır [19]. İnterferogram elde etmek (İnterferogram, örnekten geçince oluşmaktadır.) ve Fourier dönüşümü ile interferogramı spektruma dönüştürmek olmak üzere spektrum oluşumunda iki yolu izlemektedir. 2.5.4.2.1 Ġnterferogramın Elde Edilmesi [7], [22] IR ışık kaynağından çıkan ışın, ışın ayırıcıya gelir. Işın ayırıcı yarı-geçirgen olup kaynaktan gelen ışığın %50 sini geçirirken %50 sini de hareketli ve sabit aynaya yansıtır. Hareketli ve sabit aynalar ise; kendilerine gelen ışığın bir kısmını yansıtarak tekrar ışın ayırıcı da birleşirler. Böylece iki farklı optik yol oluşur. Birleşen ışığın %50 si dedektöre, %50 si de ışık kaynağına gider. Dedektöre giden ışınlar incelenir. Optik yol farkı olmak üzere; hareketli ve sabit aynanın ayırıcıya olan uzaklıkları eşit ise eşit yol alacaklarından 0 olup, ışın ayırıcıda birleşen ışınlar aynı fazda olur. Birbirlerini kuvvetlendirirler, bu durumda dedektör sinyalinin şiddeti I( ) maksimum olur. Hareketli aynanın ileri-geri hareketi sonucu ise; optik yol farkı oluşur. Hareketli ayna x uzaklığa yerleştirilirse, optik yol farkı 2x olur. Hareketli ayna, kaynaktan yayılan ışının dalga boyunun dörtte biri uzaklığına yerleştirilirse x olup; iki ışın yıkıcı girişim ile 4 birbirlerini yok ederler. Bu durumda ise; dedektörün sinyalinin şiddeti I( ) 0 olur. 37

n 0, 1, 2, 3,... olmak üzere maksimumlar, n da minimumlar ise da gerçekleşir. 1 ( n ) 2 Dedektör sinyalinin şiddeti; optik yol farkının bir şiddeti olmak üzere aşağıdaki denklemle verilir. I( ) B( )cos(2 ) (2.48) B( ) : IR kaynağının şiddeti (frekansın bir fonksiyonu) 1 (2.49) I( ) B( )cos(2 ) (2.50) Eğer kaynak birden fazla frekans yayınlıyorsa, her frekansı ayrı bir kosinüs takımı olarak hesaba katılır. Bu kosinüs dalgaları, geometrik olarak hesaplanıp interferogramın son formu elde edilir. Matematik olarak, kaynağın tüm frekanslarının kosinüs dalgalarının toplamı interferogramı ifade eder. n I( ) B( )cos(2 ) (2.51) i 1 i i İnfrared kaynak sürekli bir ışın yayınladığından toplam yerine integral alınır. I( ) B( )cos(2 ) d (2.52) 0 Optik olarak, 0 da mevcut tüm frekansların kosinüs dalgaları aynı fazda olduğundan I( ) sinyali genellikle 0 da keskin bir maksimuma sahiptir. 2.5.4.2.2 Fourier DönüĢüm Metodu ile Ġnterferogramın Spektruma DönüĢtürülmesi [7], [22] Matematiksel ifade olan interferogramdan, Fourier Dönüşüm Tekniği ile spektrumu veren ifadeye geçilir. 38

İnterferogramın genel ifadesi; (2.52) denklemi yardımıyla, (2.53) denklemindeki gibidir. B( ) I( )cos(2 ) d (2.53) Bu ifade; yatay ekseni dalga sayısını, düşey ekseni bileşenlerin şiddet değerini B( ) gösterip, karmaşık elektromanyetik ışınlarının her birinin şiddetlerinin iki boyutlu düzlemde grafiklendirilmesinde kullanılır. 2.5.5 Katıların IR Spektrumu Katı maddelerin IR spektrumları alınmadan önce, 1mg madde, IR bölgesinde soğurma bandı vermeyen bir katık maddesi (KBr gibi) ile karıştırılarak 9 ton basınç altında disk haline getirilir. Diğer bir yol ise, süspansiyon haline getirme tekniği ile ağat bir havanda Nujol denilen saf parafin (Nujol mull) ile iyice ezilir, bulamaç haline getirilerek KBr pencereler arasına sürülür. KBr disk tekniğinde ve Nujol Mull tekniğinde malzemenin çok iyi öğütülmüş olması gereklidir (Işının yansıması ve dağılmasını önlemek amacı ile maddenin parçacıklarının boyutları, kullanılan ışınların dalga boyundan daha küçük olmalıdır). 2.5.6 Sıvıların IR Spektrumu Sıvıların IR spektrumları, potasyum bromürden yapılan bir disk üzerine küçük bir damla damlatılarak çekilebilir, veya sulu çözeltiler dışındaki sıvı veya çözeltilerin spektrumu KBr pencereler arasında çözeltinin damlatılması ile kaydedilir. Sulu çözeltilerin IR spektrumu problemlidir. Bunlar için AgCl, AgBr, ZnSe pencereler kullanılabilir fakat su IR bölgede çok şiddetli bandlar verdiğinden bu bandların spektrumdan çıkartma tekniği kullanılarak çıkartılması gerekir. 2.5.7 Gazların Spektrumu Gazların IR spektrumu ve düşük sıcaklıklarda kaynayan maddelerin spektrumları numune kaplarında alınır. 39

2.6 Raman Spektroskopisi Tek dalga boylu ışık ( v 0) geçirgen bir örnek üzerine gönderildiğinde ışınımın bir kısmı saçılır. Saçılan ışığın bir kısmı gelen ışığın frekansına ( v 0), bir kısmı da v0 vtit frekansına sahiptir. v tit molekül için karakteristik bir frekanstır. Raman olayı, kuantum mekaniksel ve klasik olarak incelenebilir [13]. 2.6.1 Kuantum Mekaniksel Olarak Raman Olayının Modellemesi [7], [13] Örnek molekülleri, v 0 frekansında elektromagnetik dalga ile ışınlandığında, moleküller hv 0 enerjili fotonlarla bombardıman ediliyor demektir. Bu fotonlarla molekül elastik veya inelastik çarpışma yapar. Elastik çarpışma sonucu saçılan foton hv 0 enerjisine sahiptir. Eğer molekül ile foton arasında bir enerji alışverişi olmuşsa, çarpışma inelastiktir. Bu durumda saçılan fotonun enerjisi h( v0 v tit ) olur. Eğer molekül, başlangıçta taban titreşim enerji seviyesindeyse uyarılmış duruma geçer. Bu durumda saçılan fotonun enerjisi h( v0 v tit ) dir. Molekül başlangıçta uyarılmış enerji seviyesinde ise; fotona enerji aktararak taban duruma geçer. Bu durumda saçılan fotonun enerjisi h( v0 v tit ) olur. v tit, molekülün titreşim frekansıdır. Saçılmalarda çıkan enerji; hv 0 (Elastik saçılma) : Rayleigh saçılması h v0 v tit ( ) : Stokes saçılması h v0 v tit ( ) : Anti-Stokes saçılması denir. Stokes ve anti-stokes saçılmaları Raman saçılması olarak bilinir. Bu saçılmalar aşağıdaki şekillerdeki gibidir: 40

Şekil 2.19Rayleigh, Stokes ve Anti-Stokes saçılmalarına ait şiddetlerin şematik gösterimi. E hv 0 h(v 0 v tit ) hv 0 E hv 0 v=1 v=1 v=0 v=0 b E hv 0 h(v 0 + v tit ) c v=1 v=0 Şekil 2.20a) Stokes b) Rayleigh c) Anti-Stokes saçılmalarının şematik gösterimi 2.6.2 Klasik Olarak Raman Olayı [7], [13] Örnek üzerine v 0 frekanslı elektromanyetik dalga gönderildiğinde, elektromanyetik dalganın elektrik alanı ile molekülün pozitif ve negatif yük merkezleri etkileşecektir. Molekülün başlangıçta dipol momenti yoksa, dış alanın etkisiyle + ve yük merkezleri birbirinden ayrılarak bir dipol moment oluşacaktır. Eğer molekülde + ve yük merkezleri (yani bir dipol varsa) olduğunda, bu dipol, uygulanan alan etkisiyle indüklenecektir (değişecektir). Bu etkileşme 41

E (2.54) ile verilir. Burada ve E vektörel, ise bir tensördür. : indüklenmiş dipol moment : molekülün kutuplanma (polarize olma) yatkınlığı. Bu terimler daha açık yazılırsa, E E E x xx x xy y xz z E E E y yx x yy y yz z E E E z zx x zy y zz z (2.55) E E E E (2.56) 2 2 2 2 x y z elde edilir. i, j : ĵ doğrultusundaki î doğrultusunda indüklediği dipol moment katsayısıdır. Kutuplanma yatkınlığı Taylor serisine açılırsa, 1 2 e Q Q...(2.57) Q 2 Q o o elde edilir. Burada e : molekülün denge konumunda kutuplanabilirliği Q r r e : titreşim koordinatı r : verilen bir anda çekirdekler arası uzaklık Eğer molekül olmalıdır. v tit frekansıyla titreşiyorsa, Q nun kendisi, zamanın fonksiyonu Q Q sin(2 ) 0 vtitt (2.58) (2.58) denkleminde ilk iki terim alınırsa ve (2.60) denklemi kullanılırsa, e Q0 sin(2 vtitt) Q 0 (2.59) 42

Bu ifade (2.55) denkleminde yerine yazılırsa ve E E0sin(2 v0t) olarak alınırsa, E0 e sin(2 v0t) E0 Q0[sin(2 v0t).sin(2 vtitt)] Q 0 (2.60) elde edilir. Bu ifade trigonometri kullanılarak yeniden düzenlenirse, 1 E0 sin(2 v0t) E0Q0 [cos 2 ( v v0) t cos 2 ( v v0) t] e 2 Q tit tit 0 (2.61) Bulunur. Burada ilk terim Rayleigh saçılmasını, ikinci terim Stokes saçılmasını ve son terim ise Anti-Stokes saçılmasını verir. Eğer molekülün titreşimi sırasında değişiyorsa, o zaman bu titreşim Raman spektroskopisinde gözlemlenebilir. Buna Raman aktiflik şartı denir. Kırmızı-altı nda 0 r ise, o titreşim IR aktif idi. Raman da ise 0 ise o titreşim Raman aktiftir. Özdeş iki atomlu moleküllerin q (örnek H 2 ) mikrodalga spektrumuyla dönü enerji seviyeleri gözlenmez. Değişen dipol momenti olmadığından IR de de gözlenmez (aktif değil) Ancak Raman da gözlemlenebilir. Çünkü aşağıdaki şekildeki gibi, bağ uzunluğuna bağlı olduğundan değişen sı vardır. Şekil 2.21 H 2 molekülü Atomlar arası uzaklık ne kadar fazla ise, kutuplanma yatkınlığı o kadar fazladır. 2.6.3 KarĢılıklı DıĢarlama Kuralı [7], [13] Eğer bir molekül simetri merkezine sahipse (terslenme merkezine sahipse) IR spektroskopisinde gözlenen titreşim kipleri Raman da gözlenmez. 43

Örneğin: 1) Şekil 2.22CO 2 molekülünün simetrik gerilme titreşimi Simetrik gerilme titreşimde, dipol moment değişimi yoktur. Bu nedenle bu titreşim IR de gözlenmez. Molekül titreşirken bağ uzunluğu değişir. En fazla kutuplanma yatkınlığı, bağ uzunluğu en uzun noktadayken olur. Bu nedenle bu titreşim Raman da gözlemlenir. 2) Şekil 2.23CO 2 molekülünün asimetrik gerilme titreşimi CO 2 molekülünün asimetrik gerilme titreşimiir aktiftir, Ra inaktiftir. 3) Şekil 2.24CO 2 molekülünün açı bükülme titreşimi Molekül yukarı veya aşağı büküldüğünde bağ uzunluğu değişmeyecektir. Yani 0 dır. Bu nedenle Ra da gözlenmez, IR da gözlemlenir. Q 44

2.7 Moleküler Enerji Hesaplama Metodları 2.7.1 Moleküler Mekanik Metodlar Moleküler mekanik yöntemlerinde, moleküllerin özelliklerini ve yapılarını tahmin etmek için klasik fizik yasaları kullanılmaktadır. Moleküler mekanik hesaplamalarda çekirdek etkileşmeleri temel alınmaktadır ve bu sistemlerde açıkça molekülün elektronları hesaba katılmazlar. Elektron etkileri dolaylı olarak kuvvet alanlarında parametre olarak yer almaktadır. Moleküler mekaniğin avantajı; çok büyük ve simetrisi olmayan protein, polimerler ve enzimler için de kullanılabilir olmasıdır. Hesaplaması ucuz, hızlı ve kısıtlı hesaplama kaynaklarıyla mümkündür. Dezavantajları ise; elektronların ihmali sonucu elektronik etkilerin ağırlıkta olduğu kimyasal problemlerle ilgili hesaplamaları içermemesi ve parametreleri için deneysel verilere veya Ab-Initio verilere ihtiyaç duymasıdır. HYPERCHEM, QUANTA, SYBYL, ALCHEMY, CHARMM, MMx ve OPLS gibi programlar da kullanılır [7], [24]. 2.7.2 Kuantum Mekanik Metodlar Kuantum mekanik hesaplamalarda, molekülün elektronik yapısını açıklayabilmek için kuantum mekaniğinin kuralları kullanılmaktadır. Kuantum mekaniği, Schrödinger denkleminin çözülerek molekülün enerjisinin ve ona bağlı özelliklerinin elde edilmesini sağlar. Schrödinger denkleminin tam çözümü küçük sistemler dışında mümkün değildir. Bunun için, bazı matematiksel yaklaşıklıklar kullanılır. Bu yaklaşıklıklar varyasyon ve pertürbasyon yaklaşıklıklarıdır. İki tane kuantum mekanik metod vardır [7], [24]. 2.7.2.1 Ab-Initio Metodu Ab-Initio metodu, elektronik enerji düzeylerini ve diğer fiziksel özelliklerini çekirdeğin durum fonksiyonu olarak hesaplar. Bu hesaplamalar yapılırken deneysel parametreler kullanılmaz. Bunun yerine, hesaplamalar kuantum mekaniği yasaları, ışık yasaları, elektronların ve çekirdeklerin kütle ve yükleri, Planck sabiti gibi fiziksel sabitlere dayandırılır. Schrödinger denklemini çözmek için de varyasyon yaklaşıklığı kullanılmaktadır. Ab-Initio hesaplamalarının en çok kullanılan tipi Hartree-Fock adı verilen merkezi alan yaklaşıklığıdır. Ab-Initio hesaplamalarında en çok kullanılan fonksiyonlar, Slater Tipi 45

Orbitaller (STO) veya Gaussian Tipi Orbitaller (GTO) in lineer kombinasyonudur. Dalga fonksiyonu, atomik orbitallerin lineer kombinasyonlarından veya daha fazla olarak kullanılan baz fonksiyonlarının lineer kombinasyonlarından oluşmaktadır. Ab-Initio hesaplamalarının avantajları, geniş aralıklı sistemler için kullanışlıdır, deneysel sonuçlara dayanmaz, bozulmuş yada uyarılmış durumları hesaplar. Bir çok sistem için yüksek kalitede sonuçlar sağlar. Kullanılan molekül küçüldükçe doğruluk oranı artar. Dezavantajları, pahalı bir yöntemdir. Bilgisayarda çok büyük miktarda hafıza ve hard disk kaplamasıdır [7], [24]. 2.7.2.2 Hartree-Fock Öz Uyumlu Alan (SCF) YaklaĢıklığı Hartee-Fock hesaplamalarında merkezi alan yaklaşıklığı kullanılmaktadır. Merkezi alan yaklaşıklığında Coulomb elektron-elektron itmesi başlangıçta yapılan hesaplamaları özellikle alınmaz. Daha sonra bu itmenin net etkisi düzeltme olarak hesaba katılır. Ab- Initio hesaplamaları varyasyonel hesaplamalar olduğundan hesaplanan yaklaşık enerji değerine eşit veya gerçek enerji değerinden daha büyüktür. Hartee-Fock eşitliğinin f i fonksiyonu aşağıdaki eşitlikle tanımlanır. f i 2 2m 2 i V i i 1,2,,...,n (2.62) Bu eşitlikte V i bir elektronun molekül içindeki elektronlar ve çekirdeklerle olan etkileşmesinden doğan ortalama potansiyel enerjidir. Hartree-Fock eşitliğinin çözülebilmesi için, tahmini bir elektron orbitali dalga fonksiyonu i seçilir ve ortalama potansiyel enerji (V i ) hesaplanır. 2 2 ( i +V i ) 2m i E i i (2.63) i Varyasyon metodu kullanılarak, yeni bir elektron orbitali vermesi için Hartee-Fock eşitliği çözülür [7], [24]. 2.7.2.3 Yoğunluk Fonksiyonu Teorisi (DFT) Metodu [7], [24] Kuantum mekaniği araştırmalarının yoğunlaşmasından sonra kuantum mekanik metod olarak yoğunluk fonksiyonu teorisi günümüzde kullanılamaya başlanmıştır.bu metod, 46

elektron korelasyonu modeline dayanır ve elektron yoğunluğunun genel fonksiyonları ile elektron korelasyonunu hesaplar. Burada elektronik enerji her biri ayrı hesaplanan farklı bileşenlere ayrılır. Örneğin; Coulomb itmesi, kinetik enerji, elektron-çekirdek etkileşmesi, elektron-elektron itmesi gibi... DFT metodları daha iyi sonuçlar vermektedir. Çünkü modellerinde elektron korelasyonunun etkilerini de içine almaktadır. Elektron korelasyonu bir moleküler sistemdeki elektronların birbirlerinin hareketine tepki verme, diğer bir elektronun yönünden uzak durmalarını sağlamaktadır. Aynı zamanda zıt spinli elektron çiftlerinin anlık etkileşmelerini de hesaplamaktadır. DFT metodu, Hartree-Fock teorisi ile aynı miktarda hesaplama kaynakları gerektirmektedir. Fakat sonuçları deneysel sonuçlara Hartree-Fock sonuçlarından daha yakındır. M atomlu N elektronlu bir molekül için Hamiltonyen aşağıdaki şekilde yazılabilir. H ZZ 1 Z 1 R r r N M N 2 i 2 i i i ij (2.64) ij, atomları; i, j ise elektronları ifade etmektedir. Ayrıca, atomik merkezler arasındaki uzaklığı R R R, elektronlar arasındaki uzaklığı rij ri rj ve elektronlar ve atomlar arasındaki uzaklığı r i R r i göstermektedir. Toplam enerji, E H e e e e e (2.65) Hohenberg ve Kohn (1964) ile Kohn ve Sham (1965) teoremleri aşağıdaki şekilde özetlenebilir: 1) Elektron yoğunluğu ifadesinin minimizasyonuyla, elektron sayısı N ve dış potansiyel tanımlanabilir, Schrödinger ifadesi ile de bütün moleküler özellikler tanımlanabilir. 2) Enerji fonksiyonu E[ ] gerçek elektron yoğunluğu için minimum değer alır. Bu da elektron sayısı için bir dönüşüm gerektirir. 47

Böylece enerji fonksiyonu minimize edilerek, E[ ] F[ ] V ne [ ] (2.66) F[ ] T[ ] J[ ] K[ ] (2.67) Burada, T[ ]: bilinmeyen kinetik enerji yoğunluğu, 1 (1) (2) J[ ] : 2 2 elektron-elektron etkileşmesi, r 1 K[ ]: değiş-tokuş korelasyon terimi, V ne vd : çekirdek-elektron çekim potansiyelidir. Elektron sayısı dönüşümü koşulu, N ( r) d (2.68) ile daki varyasyon sonucu, 1 2 ( J[ ] Ene[ ]) Ei (1) Vne o i 2 (1) (2.69) n C (2.70) i k k k ifadesini verecektir. Burada, Bunlar, Kohn-Sham orbital ifadeleridir. k baz fonksiyonu ve 48 C k ise eksponansiyel katsayısıdır. N atomlu bir sistemin en doğru temel seviye enerjisi E( ) için Kohn ve Sham tarafından verilen ifade aşağıdaki gibidir. 2 n n 2 2 * 2 Z1e 1 ( r1 ) ( r2 ) e E( ) i ( r1 ) N1 i ( r1 ) dr1 ( r1 ) dr1 dr1 dr2 E XC ( ) 2m e i 1 i 1 4 o 2 4 or12 (2.71) i, i 0,1,2,3,..., n olmak üzere Kohn-Sham tek elektron orbitalleridir. r noktasındaki

temel seviye yük yoğunluğu Kohn-Sham orbitalleri üzerinden yapılmaktadır. E( ) enerjisi ve bu enerji ifadesi içinde yer alan n 2 ( r) ( r) ile verilmektedir. Burada toplam tüm i i i Kohn-Sham orbitalleri, Kohn ve sham tarafından ortaya konulan Kohn-Sham denklem setinin çözümüyle elde edilirler. Kohn-Sham denklemleri bir varyasyon prensibini () r yük yoğunluğu ile E( ) elektronik enerjisine uygulayarak türetebilir. Bir elektron orbitalleri () r için Kohn- Sham denklemleri aşağıdaki gibidir : i 2 2 n 2 2 ZIe ( r2 ) e N1 dr2 VXC ( r1 ) 1( r1 ) E1 1( r1 ) 2m e I 1 4 or 11 4 or12 (2.72) Burada i Kohn-Sham orbital enerjileri, V XC değiş-tokuş korelasyon potansiyelidir. V potansiyeli E ( ) değiş-tokuş korelasyon potansiyel enerjisinin türev XC XC fonksiyonudur. Eğer EXC ( ) biliniyorsa, V XC de elde edilebilir. Kohn-Sham orbitallerinin önemi n i1 2 ( r) ( r) denkleminden yoğunluk fonksiyonunun hesaplanmasına olanak sağlamaktadır. Kohn-Sham denklemleri bir SCF yaklaşımı içinde çözülürler. Bunu yapmak için çoğu kez molekül sistemi için atomik yoğunlukların bir süper pozisyonu kullanılır. bağımlılığı için yaklaşımlar kullanılarak, i V XC E XC nin yoğunluğa fonksiyonel, r nin bir fonksiyonu olarak hesaplanabilir. Kohn-Sham denklemler seti kullanılarak bir başlangıç Kohn-Sham orbital seti belirlenir. Daha sonra elde edilen bu orbital seti n ( r) ( r) ifadesi ile iyileştirilmiş elektron yoğunluğunu hesaplamak için kullanılır. Bu çözüm mekanizması yoğunluk ve değiş-tokuş korelasyon enerjisi istenilen düzeyde iyileştiğinde sona erer. i1 i 2 2.7.3 Yarı-Amprik Metod Yarı-Amprik metotta, deneysel bilgilerden elde edilen sonuçlar kullanılarak hesaplamalar daha basit hale getirilebilir. Bundan dolayı, Schrödinger denklemi yaklaşık olarak çözülebilir. Molekülün enerji değerlerini hesaplayabilmek için uygun deneysel sonuçlar girilir. Deneysel sonuçların ayarlanabilir ve değiştirilebilir olması 49

moleküllerin birçok önemli kimyasal özelliğinin de anlaşılmasını sağlamaktadır. AMI, MINDO/3, PM ve Gaussian gibi programlar içinde kullanılır. Yarı-amprik metotta, deneysel sonuçların yanında kuantum fiziği ve çok sayıda yaklaşıklık kullanılmaktadır. Bu methodab-initio metodu kadar kesin sonuçlar vermemektedir. Bozulmuş ya da uyarılmış durumları hesaplamaktadır [7], [24]. 2.7.3.1 Slater Tipi Atomik Orbitaller [7], [14] Genelde iki atomlu moleküllerde kullanılmaktadır. Küresel simetrik elektron dağılımına sahip olan, atom orbitallerini ifade etmektedir. N normalizasyon sabiti; Y, (, ) terimi hidrojene benzer yapıdaki tek elektronlu bir atomik sistem için küresel harmoniklerin ifadesi terimi verilen atomik orbital tipi ( s, p, d, f,...) için bir sabit ve n,, l m kuantum sayıları olmak üzere orbital ifadesi aşağıdaki gibidir : lm (2.73) 1,,, (,, ), (, ) n r n l m r NYl m r e Slater tipi atomik orbitaller, elektron dağılımları eksensel simetriye sahip olan moleküler orbitallerin oluşturulmasında yetersiz kalırlar. 2.7.3.2 Gaussian Tipi Atomik Orbitaller [7], [14] Ab-Initio metodlarının kullanıldığı hesaplamalarda tercih edilir. Slater tipi atomik orbitallerin yetersiz kaldığı, eksensel simetriye sahip olan moleküler orbitallerin oluşturulmasında kullanılır. Atomik orbitaller; gaussian tipi baz fonksiyonları (Primitif Gaussian Fonksiyonları) ile tanımlanır. i, j, k pozitif tamsayılar; pozitif bir katsayı; x, y, z koordianat sisteminin merkezi c c c koordinatları; xl, yl, z l elektronun kartezyen koordinatları olmak üzere primitif gaussian fonksiyonlarının genel formu (2.76) denklemindeki gibidir : 2 ( r r ) i j k l c g ( r r ) ( x x ) ( y y ) ( z z ) e (2.74) ijk l c l c l c l c Primitif gaussian fonksiyonları; i, j, k tamsayılarının toplamına göre isimlendirilir. i j k 0 s tipi gaussian i j k 1 p tipi gaussian i j k 2 d tipi gaussian 50

s, p, d, f terimleri; s, p, d, f atomik orbitallerin tanımında kullanılan uygun simetri özelliğine sahip primitif gaussian fonksiyonlarını göstermektedir. Ab-Initio metotları atomik orbitallerin tanımlanmasında bu gaussian fonksiyonlarının lineer toplamı biçiminde oluşturulan sıkıştırılmış gaussian fonksiyonları kullanmaktadır. Eğer baz fonksiyonu tek bir primitif gaussian fonksiyonundan oluşuyorsa sıkıştırılmamış, birden çok primitif gaussian fonksiyonundan oluşuyorsa sıkıştırılmış baz fonksiyonu denir. d. g (2.75) i ip p p Bu tür fonksiyonlara sıkıştırılmış gaussian fonksiyonu denir. Primitif gaussian setlerinden oluşmuş bir sıkıştırılmış gaussian fonksiyonu yukarıdaki bağıntıdaki gibidir. d ip terimi, verilen set için sabit katsayıları, fonksiyonlarından birini göstermektedir. g p ise verilen set içindeki primitif gaussian i sıkıştırılmış gaussian fonksiyonlarının lineer kombinasyonu ile atomik orbitaller aşağıdaki bağıntıda ifade edildiği gibi oluşturulabilir. C. (2.76) j ji i i Sıkıştırılmış gaussian fonksiyonlarından oluşturulan baz setler atomların kapalı ve açık kabuk orbitallerini tanımlanması açısından çeşitlendirilmektedir. Standart gaussian baz setleri, açık kabuk orbitallerini tanımlamak için kullandıkları primitif gaussian baz fonksiyon sayısına bağlı olarak ikili zeta baz set ve üçlü zeta baz set olarak ikiye ayrılmaktadır. m, n, p sıfırdan farklı pozitif tamsayıları, G ise Gaussian i ifade etmek üzere ikili baz set; m npg, üçlü baz set ise m np1g şeklindedir. m npg nin temsil ettiği ikili baz setleriyle oluşturulan kapalı kabuk atomik orbitalleri; m tane primitif gaussian fonksiyonundan oluşan bir tane sıkıştırılmış gaussian fonksiyonu ile temsil edilmektedir. Açık kabuk orbitalleri ise; bir tane primitif gaussian fonksiyonunda biri, n tane primitif gaussian fonksiyonundan ve diğeri p tane primitif gaussian fonksiyonundan oluşturulan iki sıkıştırılmış gaussian fonksiyonu ile temsil edilmektedir. 51

İkili zeta baz setlere 3 21G, 4 31G baz setleri örnek verilebilir. Baz set içinde yer alan primitif gaussian fonksiyonlarının sayısı ne kadar büyükse atomik orbitallerin tanımlanması da o derece iyidir. Üçlü zeta baz setleri ile yapılan kapalı kabuk orbital tanımlamasında yine m tane primitif G fonksiyonundan oluşmuş, 1 tane sıkıştırılmış gaussian fonksiyonu kullanılırken, açık kabuk orbitallerinin tanımlanmasında birincisi n tane, ikincisi p tane ve üçüncüsü 1 tane primitif gaussian fonksiyonundan oluşan üç tane sıkıştırılmış gaussian fonksiyonu ile temsil edilir. Üçlü zeta baz setlere; 6 311G, 6 321G baz setleri örnek verilebilir. Polarizasyon ve diffuse fonksiyonlarının dahil edilmesiyle baz kümelerindeki çeşitlilik daha da artmaktadır. Kutuplanma (Polarizasyon) Fonksiyonları: Sıkıştırılmış gaussian baz setleri çekirdekler üzerinde merkezlenmiş primitif gaussian fonksiyonlarından oluşur. Primitif gaussian fonksiyonları çekirdek etrafında uniform bir yük dağılımını temsil ederler. Birçok durumda gerçek atomik orbital fonksiyonları bu uniform yük dağılımında belli oranda kutuplanmış bir biçime sahiptirler. Atomik orbitallerin kutuplanmış karakterini yansıtabilmek amacıyla sıkıştırılmış gaussian baz setine ek olarak primitif polarizasyon gaussian fonksiyonları kullanılabilir. Polarizasyon fonksiyonları karbon atomları için d, hidrojen atomları için p ve geçiş metalleri için f sembollerini alırlar. Örnek olarak; 6 31 Gd ( ), 6 31 G( d, p) verilebilir. Baz kümesi ne kadar çok olursa, hesaplama da o kadar hassaslaşır. Dağılma (Diffuse) Fonksiyonları : Ortaklaşmamış elektron çiftleri içeren moleküllerde ve anyonlarda; elektronlar çekirdekten daha uzakta yer aldığından atomik orbitaller geniş bir uzay bölgesini kaplayacağından sadece sıkıştırılmış baz setlerin kullanılmasında yetersiz kalır. Yetersizliği gidermek için; baz setine dağılma özelliğe sahip primitif gaussian fonksiyonları ilave edip, hassaslık arttırılır. Hidrojen atomu dışında kalan ağır atomlar için dağılma fonksiyonları sete dahil edilirse; standart baz sete işareti gelir. ( 631 G gibi.) Hem hidrojen, hem de ağır atomlar için dağılma fonksiyonları sete dahil edilirse standart baz sete işareti gelir. ( 631 G gibi.) 52

2.8 Yüksek Mertebeli Kutuplanabilirlik Bir molekülün, bir dipol tarafından indüklenme kolaylığına kutuplanabilirlik (polarlanabilirlik) denir. Yüksek mertebeli kutuplanabilirlik ise; bir molekülün lineer olmayan optik özelliğini gösterir [25]. 2.8.1 Lineer Olmayan Optik Etkiler Lineer olmayan optik etkiler faz, frekans, genlik ve diğer yayılma özelliklerinde değişen yeni alanlar yaratmak için çeşitli ortamlardaki elektromanyetik alanların etkileşmelerinden kaynaklanır. Moleküllerin lineer olmayan optik özelliklerinin araştırılması frekans kaymaları, optik modülasyon, optik mantık ve telekominiksayon, optik iletişim gibi alanlarda optik hafıza konularının incelenmesi için önemlidir [26], [27]. E i () elektrik alanı içindeki, izole bir molekülün lineer olmayan optik özelliğini bulmak için, toplam dipol momenti, top, Taylor serisine açılırsa: top 0 ij E j ijk E j Ek... (2.77) Burada lineer kutuplanabilirliği, 0 dipol momenti ve ijk ise yüksek mertebeli kutuplanabilirliğin tensor bileşenlerini göstermektedir. İzotropik (veya ortalama) lineer kutuplanabilirlik (2.78) denklemindeki gibi tanımlanır: top ) / 3 (2.78) ( xx yy zz Birinci yüksek mertebeli kutuplanabilirlik 3 33 lük bir matris ile tanımlanabilir. Bu 27 bileşenli matris, Kleinman simetrisine göre 10 bileşene indirgenebilir. ( zyy,... Benzer şekilde diğer permütasyonlarda aynı xyy yxy yyx yyz yzy değeri alır.) Gauusian 09programının sonuç dosyası bu matrisin 10 bileşenini göstermektedir. (,,,,,,,, xxx, xxy xyy yyy xxz xyz yyz xzz yzz zzz) Yüksek mertebeli kutuplanabilirliğin ( ) x, y ve z bileşenleri kullanılarak top hesaplanabilir: toplam toplam [ ] 2 x [( xxx 2 y yyy 2 1/ 2 z zzz ) 2 ( yyy yzz yxx ) 2 ( zzz zxx zyy ) ] 2 1/ 2 (2.79) 53

Gauusian 09 programının sonuç dosyasında atomik birim cinsinden verilmektedir 33 ( 1 a. u. 8.369310 e. s. u. 2. 541746 Debye ) [28], [29]. 2.9 Potansiyel Enerji Yüzeyi Analizi (PES) PES bir molekülün enerjisi ve geometrisi arasında matematiksel veya grafiksel olarak ilişki kurulmasına yardımcı olur. Born-Oppenheimer yaklaşıklığına göre bir molekülde, çekirdek elektronlarla kıyaslandığında durgun kabul edilir. Bu durum hesaplamalı kimya alanının temel taşlarından birini oluşturur. Çünkü molekülün geometri kavramını dolayısıyla PES kavramını anlamlı kılar, Schrödinger dalga denklemi çözülürken elektronik enerji kısmına odaklanılmasını sağlayarak, denklemin çözümünü kolaylaştırır [28]. 2.10 Zamana Bağımlı Yoğunluk Fonksiyonu Teorisi (Time-Dependent Density Functional Theory) Elektronların yoğunluğunun bir fonksiyonu olarak toplam enerji için bir değişim problemi olarak çok parçacıklı sistemler için farklı bir yaklaşım Hohenberg ve Kohn tarafından önerilmiştir [29]. Bu enerji fonksiyonu mutlak temel durum yoğunluğunda minimuma sahiptir. Daha sonra Kohn ve Sham birbiri ile etkileşmeyen parçacıkların yoğunluk miktarı olarak elektronların yoğunluğunun yazılabileceğini ileri sürdüler [30]. Bu çok parçacık problemini oldukça basitleştirir. Yoğunluk fonksiyonu teorisi elektronik yapı hesaplamalarında oldukça yaygın kabul gören bir yöntemdir [31]. Enerji fonksiyonunun kesin bir şeklini veren DFT yönteminin bir eksikliği bilinmemektedir ve yaklaşımlar pratik olarak yapılır [32]. Yalnızca taban durumlar için kesin bir teori olarak tasarlanmasından dolayı, buradaki DFT için ayrıca temel sınırlamalar vardır. Zamana bağımlı yoğunluk fonksiyonu teorisi (TDDFT) bu sınırlamaların üstesinden gelir [33]. 2.11 Gaussian 09 Programı [24], [34] Gaussian 09 programı; atom ve moleküllerin enerjilerini, yapı parametrelerini, enerjiye bağlı titreşim frekanslarını, kuvvet sabitlerini, dipol momentlerini, termokimyasal özelliklerini, elektron ilgisini ve iyonlaşma enerjilerini hesaplamaya yarayan paket bir programdır. Bu özellikler gaz fazında, çözelti içinde ve kristal yapılarında bulunabilir. 54

Çizelge 2.4Gaussian 09 Programı nda kullanılan teori düzeyleri Kısaltma HF B3LYP MP2 MP4 QCISD(T) Metod Hartree-Fock Öz Uyumlu Alan Teorisi Becke Tipi 3-Parametreli Yoğunluk Fonksiyon Teorisi 2.derece Moller-Plesset Pertürbasyon Teorisi 4.derece Moller-Plesset Pertürbasyon Teorisi 2.derece Konfigürasyon Etkileşmesi Bu programa Gaussian View programı da dahil edilmiştir. Gauss View, Gaussian 09 e gönderilen giriş dosyalarının hazırlanmasına yardımcı olan ve Gaussian çıkış dosyalarını grafiksel olarak incelemek için tasarlanmış bir programdır. Gauss View, Gaussian kullanıcılarına üç ana fayda sağlamaktadır. Birincisi; molekülün gözde canlandırılmasına yardımcı olmaktadır. İkincisi; Gauss Wiev, Gaussian hesaplamalarının birçok tipinin kurulmasını kolaylaştırmaktadır. Optimizasyonlar, yapı geçişi hesaplamaları, periyodik sınır hesaplamaları ve daha başka ileri metodların giriş dosyalarını oluşturur. Ayrıca, grafik tekniklerinin birçok çeşidini kullanan Gaussian sonuçlarının gözden geçirilmesini sağlamaktadır. Bu sonuçlar aşağıdaki gibi sıralanabilir: 1) Moleküler yapının optimize edilmesi. 2) Moleküler orbitaller, atomik yükler. 3) Elektrostatik potansiyel enerjisi. 4) Titreşim frekanslarına karşılık gelen normal modların gösterimi. 5) IR, Raman, NMR ve diğer spektrumlar. 55

3. BÖLÜM 3 BULGULAR 3.1 Pridoksin (4,5-Bis(hydroxymethyl)-2-methylpyridin-3-ol) Molekülünün Simetri ve Nokta Grubunun Belirlenmesi E özdeşlik elemanına sahiptir. Hiçbir n-katlı dönü eksenine C sahip olmadığı gibi i terslenme merkezine de sahip değildir. Hiçbir dönü ekseni olmayan pridoksin molekülünün S n n-katlı dönü ekseni de yoktur. Bu nedenle C 1 nokta grubundadır. C 1 nokta grubunun karakter tablosuna bakılarak, toplam serbestlik derecesini ve kaç titreşimi olduğunu belirlenebilir. Çizelge 3.1Pridoksin molekülünün karakter tablosu C 1 E A 1 x n x, y, z R, R, R toplam 69 : Kartezyen koordinat indirgenebilir gösterimi Pridoksin molekülü 23 atomlu bir moleküldür. 3N 69 toplam serbestlik derecesine sahiptir. Pridoksin molekülü yalnızca A simetrisi gösterdiği için; tek bir sınıfı, dolayısıyla tek bir indirgenemez gösterimi vardır. y z h l h l n 2 i 2 i 1 2 1 (3.1) h : indirgenemez gösterim sayısı, sınıf sayısı İndirgenebilir gösterimler, indirgenemez gösterimler cinsinden yazılırsa aşağıdaki gibi olacaktır. 56

(3.2) toplam i i i : molekülün simetri sayısı : i. indirgenemez gösterim i a i 1 n( R) i ( R) (3.3) h h : sınıf sayısı n : sınıftaki eleman (R) : R. İşlemin indirgenebilir karakteri i (R) : R. İşlemin indirgenemez karakteri Pridoksin molekülünün sadece A simetrisi olduğundan; 1 A simetrisini gösterir. 1 1. 69.1.1 69 1 toplam 69A (3.4) A : simetri türündeki toplam serbestlik kipi Bu simetri türünde; 3 öteleme x y, z, ve 3 dönü R R, R x, yer almaktadır. Toplam y z serbestlik kipinden; derecesi bulunabilir. dönü ve ötelemeler çıkartılarak, molekülün titreşim serbestlik Γ titreşim ( 69 3 3) 63A (3.5) 63A : A simetri türündeki titreşim kipi sayısı 57

Şekil 3.1Pridoksin molekülünün geometrik yapısı ve hesaplamalarda kullanılan dihedral açılar 3.1.1 Serbest Pridoksin Molekülünün Geometri Optimizasyonu Pridoksin molekülünün geometri optimizasyonu Gaussian 09 programında 6-311G++(d,p) ve 6-31G(d,p) baz setleri seçilerek, Yoğunluk Fonksiyonu Teorisi (DFT) ve Hartree-Fock (HF) methodları ile elde edilmiştir. Molekülün en düşük enerjili üç konformerinin frekans ve geometri parametreleri Çizelge 3.2, 3.3, 3.4, 3.5, 3.6, 3.7, 3.8 ve 3.9 da gösterilmektedir. Geometri parametrelerinde kalın ile gösterilen değerler, değişen geometri paremetrelerini göstermektedir. Ayrıca bu methodlar ve baz setleri ile edilen en düşük enerjili üç konformerinin enerji değerleri Çizelge 3.10 da gösterilmektedir. Şekil 3.2 Pridoksin molekülünün manuel scan hesabına göre en düşük enerjili konformerleri 58

Çizelge 3.2Pridoksin molekülünün en düşük enerjili üç konformerinin Yoğunluk Fonksiyonu Teorisi (DFT) ve 6-311++G(d,p) baz seti seçilerek hesaplanmış frekans değerleri teo. (cm -1 ) I teo.* (cm -1 ) I teo. (cm -1 ) II teo.* (cm -1 ) II teo. (cm -1 ) III teo.* (cm -1 ) III 3843 3708 3842 3708 3843 3708 3834 3700 3834 3700 3834 3700 3830 3696 3830 3696 3830 3696 3148 3038 3148 3038 3148 3038 3133 3023 3133 3023 3127 3017 3091 2982 3095 2987 3092 2983 3057 2950 3058 2950 3058 2951 3044 2937 3044 2938 3041 2935 3038 2932 3039 2932 3039 2932 3011 2906 3011 2906 3011 2906 3001 2896 3001 2896 3001 2896 1645 1621 1645 1621 1645 1620 1604 1579 1603 1579 1603 1579 1528 1505 1528 1505 1528 1505 1523 1500 1523 1500 1522 1500 1520 1497 1520 1497 1519 1496 1490 1468 1490 1468 1500 1477 1483 1461 1483 1461 1473 1451 1452 1430 1452 1430 1453 1431 1447 1425 1447 1425 1447 1426 1427 1406 1427 1405 1427 1405 1405 1384 1404 1383 1405 1384 1333 1313 1332 1312 1332 1312 1318 1299 1318 1299 1318 1298 1280 1261 1280 1261 1280 1261 1275 1255 1275 1256 1275 1256 1267 1248 1267 1248 1267 1248 1253 1234 1253 1234 1253 1235 1232 1213 1232 1213 1232 1213 1222 1203 1222 1203 1222 1203 1208 1190 1208 1190 1208 1190 1100 1083 1100 1083 1100 1083 1052 1037 1052 1037 1054 1038 1041 1025 1041 1025 1035 1020 1018 1002 1018 1002 1018 1003 1013 998 1013 998 1013 998 1006 991 1006 991 1006 990 955 940 955 940 955 940 920 906 920 906 920 907 890 877 890 877 890 876 799 787 798 786 798 786 765 754 765 754 765 754 59

Çizelge 3.2 Pridoksin molekülünün en düşük enerjili üç konformerinin Yoğunluk Fonksiyonu Teorisi (DFT) ve 6-311++G(d,p) baz seti seçilerek hesaplanmış frekans değerleri (devamı) 686 676 686 675 685 674 637 628 637 628 637 628 616 607 616 606 616 606 549 541 549 541 550 542 520 513 520 513 520 512 509 501 509 501 510 502 401 395 401 395 400 394 363 357 363 357 361 356 335 330 335 330 338 333 309 305 309 305 308 303 296 291 296 291 300 296 279 274 279 275 280 276 252 248 252 248 265 261 245 241 245 241 245 241 229 226 229 226 231 228 185 182 185 182 187 184 132 130 131 129 133 131 118 116 119 117 117 116 90 88 90 88 90 89 77 75 77 76 78 77 32 32 32 31 31 31 teo.*, ölçeklendirme faktörüyle çarpılmış teorik değeridir. arasındaki dalga sayısı değerleri, 0,955 ölçeklendirmefaktörüyle; 60 1 4000 cm ile 1800 cm 1 1 1800 cm in altındaki dalga sayısı değerleri ise 0,985 ölçeklendirme faktörüyle çarpılmıştır [35]. Çizelge 3.3 Pridoksin molekülünün en düşük enerjili üç konformerinin Yoğunluk Fonksiyonu Teorisi (DFT) ve 6-311++G(d,p) baz seti seçilerek hesaplanmış geometri parametreleri değerleri Bağ(R), Açı(A), Dihedral (D) Tanımı Değeri (Å, o ) Değeri (Å, o ) Değeri (Å, o ) I II III R1 R(1,2) 1.3922 1.3923 1.3924 R2 R(1,6) 1.3354 1.3353 1.3351 R3 R(1,7) 1.0866 1.0866 1.0866 R4 R(2,3) 1.4037 1.4037 1.4036 R5 R(2,14) 1.5064 1.5064 1.5064 R6 R(3,4) 1.3955 1.3956 1.3959 R7 R(3,19) 1.5086 1.5086 1.5087 R8 R(4,5) 1.4078 1.4077 1.4077 R9 R(4,8) 1.3708 1.3709 1.371 R10 R(5,6) 1.3324 1.3325 1.3325 R11 R(5,10) 1.508 1.5081 1.5083

Çizelge 3.3 Pridoksin molekülünün en düşük enerjili üç konformerinin Yoğunluk Fonksiyonu Teorisi (DFT) ve 6-311++G(d,p) baz seti seçilerek hesaplanmış geometri parametreleri değerleri (devamı) R12 R(8,9) 0.9624 0.9624 0.9624 R13 R(10,11) 1.0972 1.0971 1.0969 R14 R(10,12) 1.0889 1.0889 1.0969 R15 R(10,13) 1.0972 1.0972 1.0891 R16 R(14,15) 1.4398 1.4398 1.4398 R17 R(14,17) 1.0961 1.0961 1.0961 R18 R(14,18) 1.0944 1.0944 1.0943 R19 R(15,16) 0.9628 0.9627 0.9627 R20 R(19,20) 1.0942 1.0941 1.0942 R21 R(19,21) 1.0913 1.0913 1.0913 R22 R(19,22) 1.4415 1.4416 1.4416 R23 R(22,23) 0.9625 0.9625 0.9625 A1 A(2,1,6) 124.0436 124.0511 124.0509 A2 A(2,1,7) 119.9215 119.9107 119.909 A3 A(6,1,7) 116.0349 116.0381 116.0399 A4 A(1,2,3) 118.2443 118.2406 118.2308 A5 A(1,2,14) 119.7199 119.7079 119.6901 A6 A(3,2,14) 122.0358 122.0515 122.079 A7 A(2,3,4) 117.3817 117.3752 117.3882 A8 A(2,3,19) 121.9234 121.9351 121.9305 A9 A(4,3,19) 120.6911 120.686 120.6787 A10 A(3,4,5) 120.3701 120.3793 120.3678 A11 A(3,4,8) 118.2358 118.2331 118.1937 A12 A(5,4,8) 121.394 121.3875 121.4377 A13 A(4,5,6) 121.3373 121.3359 121.3253 A14 A(4,5,10) 120.9013 120.911 121.0414 A15 A(6,5,10) 117.7611 117.7527 117.6327 A16 A(1,6,5) 118.6224 118.6174 118.6354 A17 A(4,8,9) 109.8403 109.8347 109.825 A18 A(5,10,11) 112.0105 111.9991 112.4008 A19 A(5,10,12) 108.8652 108.8561 111.8058 A20 A(5,10,13) 112.0121 112.006 108.7354 A21 A(11,10,12) 107.9751 107.9741 108.1255 A22 A(11,10,13) 107.8972 107.9142 107.8729 A23 A(12,10,13) 107.9238 107.9355 107.7241 A24 A(2,14,15) 108.8856 108.8954 108.8997 A25 A(2,14,17) 109.0346 109.0319 109.027 A26 A(2,14,18) 109.8716 109.8608 109.855 A27 A(15,14,17) 110.1715 110.1671 110.1638 A28 A(15,14,18) 110.2348 110.2296 110.2232 A29 A(17,14,18) 108.627 108.6401 108.6561 A30 A(14,15,16) 108.1645 108.1598 108.1568 A31 A(3,19,20) 109.1233 109.1142 109.097 A32 A(3,19,21) 109.7294 109.7341 109.7519 61

Çizelge 3.3 Pridoksin molekülünün en düşük enerjili üç konformerinin Yoğunluk Fonksiyonu Teorisi (DFT) ve 6-311++G(d,p) baz seti seçilerek hesaplanmış geometri parametreleri değerleri (devamı) A33 A(3,19,22) 108.1848 108.1896 108.1941 A34 A(20,19,21) 109.1733 109.1881 109.1998 A35 A(20,19,22) 110.2268 110.2164 110.2062 A36 A(21,19,22) 110.3824 110.3775 110.3708 A37 A(19,22,23) 107.9759 107.9687 107.9607 D1 D(6,1,2,3) -0.0338-0.0302-0.2093 D2 D(6,1,2,14) -179.9724-179.9888 179.7927 D3 D(7,1,2,3) 179.9311 179.9257 179.932 D4 D(7,1,2,14) -0.0075-0.0329-0.066 D5 D(2,1,6,5) 0.1616 0.1642 0.4627 D6 D(7,1,6,5) -179.8045-179.7932-179.6737 D7 D(1,2,3,4) 0.0083-0.0075-0.1175 D8 D(1,2,3,19) 179.302 179.3034 179.3012 D9 D(14,2,3,4) 179.9454 179.9501 179.8805 D10 D(14,2,3,19) -0.7609-0.739-0.7008 D11 D(1,2,14,15) 108.2319 108.4796 108.7924 D12 D(1,2,14,17) -12.0037-11.7549-11.4377 D13 D(1,2,14,18) -130.9486-130.7077-130.4037 D14 D(3,2,14,15) -71.7043-71.4774-71.2055 D15 D(3,2,14,17) 168.0601 168.2881 168.5644 D16 D(3,2,14,18) 49.1151 49.3352 49.5984 D17 D(2,3,4,5) -0.1085-0.0863 0.1841 D18 D(2,3,4,8) 179.9861-179.9951-179.4803 D19 D(19,3,4,5) -179.4115-179.4062-179.2422 D20 D(19,3,4,8) 0.6832 0.6849 1.0934 D21 D(2,3,19,20) 47.9629 48.2173 48.6898 D22 D(2,3,19,21) 167.5428 167.8126 168.2997 D23 D(2,3,19,22) -71.9754-71.706-71.2138 D24 D(4,3,19,20) -132.7664-132.4943-131.9104 D25 D(4,3,19,21) -13.1864-12.899-12.3005 D26 D(4,3,19,22) 107.2953 107.5824 108.186 D27 D(3,4,5,6) 0.2431 0.2262 0.0658 D28 D(3,4,5,10) -179.9698-179.9747 179.7838 D29 D(8,4,5,6) -179.8546-179.8679 179.7191 D30 D(8,4,5,10) -0.0675-0.0688-0.5629 D31 D(3,4,8,9) -179.1719-179.1329-178.4108 D32 D(5,4,8,9) 0.9238 0.9592 1.9286 D33 D(4,5,6,1) -0.2625-0.2585-0.3821 D34 D(10,5,6,1) 179.9439 179.9363 179.8906 D35 D(4,5,10,11) 60.6666 60.6809-51.8257 D36 D(4,5,10,12) 179.9999 180.0 69.9997 D37 D(4,5,10,13) -60.7296-60.7248-171.1881 D38 D(6,5,10,11) -119.5388-119.513 127.9024 D39 D(6,5,10,12) -0.2056-0.194-110.2721 62

Çizelge 3.3 Pridoksin molekülünün en düşük enerjili üç konformerinin Yoğunluk Fonksiyonu Teorisi (DFT) ve 6-311++G(d,p) baz seti seçilerek hesaplanmış geometri parametreleri değerleri (devamı) D40 D(6,5,10,13) 119.0649 119.0813 8.5401 D41 D(2,14,15,16) 176.4737 176.3777 176.222 D42 D(17,14,15,16) -63.9954-64.0914-64.2523 D43 D(18,14,15,16) 55.8774 55.7917 55.6444 D44 D(3,19,22,23) -176.0515-176.3087-176.675 D45 D(20,19,22,23) 64.7051 64.462 64.1199 D46 D(21,19,22,23) -55.9781-56.2296-56.5754 Çizelge 3.4 Pridoksin molekülünün en düşük enerjili üç konformerinin Hartree Fock Yöntemi (HF) ve 6-311++G(d,p) baz seti seçilerek hesaplanmış frekans değerleri teo. (cm -1 ) I teo.* (cm -1 ) I teo. (cm -1 ) II teo.* (cm -1 ) II teo. (cm -1 ) III 3890 3754 3890 3754 3890 3754 3876 3740 3876 3740 3876 3740 3872 3737 3872 3737 3872 3737 3233 3120 3233 3120 3233 3120 3204 3092 3204 3092 3197 3085 3177 3065 3177 3066 3178 3066 3142 3032 3142 3032 3143 3033 3126 3016 3126 3016 3126 3016 3111 3002 3112 3003 3109 3000 3096 2987 3096 2987 3096 2987 3074 2967 3075 2967 3075 2967 1773 1747 1773 1747 1773 1746 1715 1690 1715 1690 1715 1689 1667 1642 1666 1641 1666 1641 1662 1637 1662 1637 1662 1637 1647 1622 1647 1622 1646 1622 1617 1593 1617 1593 1625 1601 1611 1587 1611 1587 1603 1579 1600 1576 1601 1577 1600 1576 1593 1569 1593 1570 1593 1569 1546 1523 1546 1523 1547 1523 1522 1499 1522 1499 1522 1499 1464 1442 1464 1442 1464 1442 1423 1402 1423 1402 1423 1402 1409 1387 1409 1388 1409 1388 1405 1384 1405 1384 1404 1383 1392 1371 1392 1371 1392 1371 1378 1357 1378 1357 1378 1358 1344 1324 1344 1324 1344 1324 1331 1311 1331 1311 1331 1311 teo.* (cm -1 ) III 63

Çizelge 3.4 Pridoksin molekülünün en düşük enerjili üç konformerinin Hartree Fock Yöntemi (HF) ve 6-311++G(d,p) baz seti seçilerek hesaplanmış frekans değerleri (devamı) 1204 1186 1204 1186 1204 1186 1196 1178 1196 1178 1196 1178 1168 1151 1168 1151 1164 1147 1135 1118 1135 1118 1134 1117 1072 1056 1072 1056 1071 1055 1065 1049 1065 1049 1066 1050 1059 1043 1059 1043 1059 1043 1032 1016 1032 1016 1032 1016 1003 988 1003 988 1004 989 957 943 957 942 956 942 884 871 884 870 883 870 827 814 827 814 827 815 751 740 751 740 749 738 695 685 695 685 695 685 678 668 678 668 678 668 670 660 670 660 671 661 659 649 659 649 659 649 629 620 629 620 633 624 609 600 609 600 610 600 578 570 578 569 578 569 548 540 548 540 549 541 440 433 440 433 438 432 415 409 415 409 413 407 383 377 383 377 387 381 363 358 363 358 363 358 334 329 334 329 343 338 313 309 313 309 303 298 293 289 293 289 293 289 242 238 242 238 243 239 187 184 188 185 187 184 138 136 138 136 138 136 134 132 134 132 134 132 126 124 125 123 125 123 Çizelge 3.5 Pridoksin molekülünün en düşük enerjili üç konformerinin Hartree Fock Yöntemi (HF) ve 6-311++G(d,p) baz seti seçilerek hesaplanmış geometri parametreleri değerleri Bağ(R), Açı(A), Dihedral (D) Tanımı Değeri (Å, o ) Değeri (Å, o ) Değeri (Å, o ) I II III R1 R(1,2) 1.3822 1.3792 1.3795 64

Çizelge 3.5 Pridoksin molekülünün en düşük enerjili üç konformerinin Hartree Fock Yöntemi (HF) ve 6-311++G(d,p) baz seti seçilerek hesaplanmış geometri parametreleri değerleri (devamı) R2 R(1,6) 1.3168 1.3214 1.321 R3 R(1,7) 1.0766 1.0763 1.0763 R4 R(2,3) 1.3922 1.3964 1.396 R5 R(2,14) 1.5077 1.5077 1.5077 R6 R(3,4) 1.3862 1.3813 1.3818 R7 R(3,19) 1.5113 1.511 1.511 R8 R(4,5) 1.3955 1.3981 1.3979 R9 R(4,8) 1.3571 1.3563 1.3561 R10 R(5,6) 1.3167 1.3127 1.313 R11 R(5,10) 1.5108 1.5087 1.509 R12 R(8,9) 0.9386 0.9394 0.9393 R13 R(10,11) 1.0821 1.0802 1.0887 R14 R(10,12) 1.0856 1.0889 1.0805 R15 R(10,13) 1.0864 1.0883 1.0881 R16 R(14,15) 1.4103 1.4104 1.4104 R17 R(14,17) 1.0859 1.0859 1.0859 R18 R(14,18) 1.0845 1.0844 1.0844 R19 R(15,16) 0.9409 0.9408 0.9408 R20 R(19,20) 1.0834 1.0835 1.0835 R21 R(19,21) 1.0808 1.081 1.081 R22 R(19,22) 1.4113 1.4115 1.4115 R23 R(22,23) 0.9406 0.9406 0.9406 A1 A(2,1,6) 123.7683 123.8416 123.8286 A2 A(2,1,7) 120.1241 120.1656 120.1662 A3 A(6,1,7) 116.1066 115.9927 116.0051 A4 A(1,2,3) 117.8815 118.0319 118.0288 A5 A(1,2,14) 119.7054 119.683 119.6804 A6 A(3,2,14) 122.4132 122.2849 122.2908 A7 A(2,3,4) 117.823 117.5313 117.5504 A8 A(2,3,19) 121.7187 121.897 121.8799 A9 A(4,3,19) 120.455 120.5674 120.5659 A10 A(3,4,5) 119.9651 120.1419 120.1255 A11 A(3,4,8) 117.7669 118.4855 118.4127 A12 A(5,4,8) 122.2679 121.3718 121.4616 A13 A(4,5,6) 121.0799 121.2999 121.2825 A14 A(4,5,10) 122.9592 121.089 121.24 A15 A(6,5,10) 115.959 117.6108 117.4766 A16 A(1,6,5) 119.4781 119.1525 119.1838 A17 A(4,8,9) 111.4451 111.5271 111.5325 A18 A(5,10,11) 108.8408 108.9508 111.435 A19 A(5,10,12) 113.338 111.6606 108.8055 A20 A(5,10,13) 110.842 111.5688 112.0195 A21 A(11,10,12) 107.0796 108.0943 107.9349 A22 A(11,10,13) 108.2538 108.3574 108.3783 65

Çizelge 3.5 Pridoksin molekülünün en düşük enerjili üç konformerinin Hartree Fock Yöntemi (HF) ve 6-311++G(d,p) baz seti seçilerek hesaplanmış geometri parametreleri değerleri (devamı) A23 A(12,10,13) 108.306 108.0958 108.1337 A24 A(2,14,15) 109.3666 109.3563 109.3558 A25 A(2,14,17) 108.8214 108.8196 108.8218 A26 A(2,14,18) 109.9684 109.9384 109.9391 A27 A(15,14,17) 110.1608 110.1742 110.1696 A28 A(15,14,18) 110.4096 110.3794 110.3842 A29 A(17,14,18) 108.0868 108.1466 108.144 A30 A(14,15,16) 109.5658 109.5564 109.5549 A31 A(3,19,20) 109.2685 109.2515 109.2526 A32 A(3,19,21) 109.4831 109.4976 109.4781 A33 A(3,19,22) 108.3895 108.4072 108.4215 A34 A(20,19,21) 108.7187 108.7388 108.7397 A35 A(20,19,22) 110.4163 110.4185 110.412 A36 A(21,19,22) 110.5467 110.5093 110.5187 A37 A(19,22,23) 109.4653 109.4224 109.4298 D1 D(6,1,2,3) -0.6199 0.0958-0.1859 D2 D(6,1,2,14) 179.4237 179.9413 179.7357 D3 D(7,1,2,3) 179.761 179.9857 179.9277 D4 D(7,1,2,14) -0.1954-0.1688-0.1507 D5 D(2,1,6,5) 0.363 0.0759 0.2423 D6 D(7,1,6,5) 179.9962-179.8182-179.867 D7 D(1,2,3,4) 0.2464-0.0188 0.0606 D8 D(1,2,3,19) 179.585 179.2294 179.3537 D9 D(14,2,3,4) -179.7984-179.86-179.8588 D10 D(14,2,3,19) -0.4598-0.6118-0.5658 D11 D(1,2,14,15) 104.736 106.0727 105.8715 D12 D(1,2,14,17) -15.6468-14.319-14.5157 D13 D(1,2,14,18) -133.8643-132.5906-132.7858 D14 D(3,2,14,15) -75.2185-74.0886-74.2104 D15 D(3,2,14,17) 164.3988 165.5197 165.4025 D16 D(3,2,14,18) 46.1813 47.2482 47.1324 D17 D(2,3,4,5) 0.3295-0.2142-0.0018 D18 D(2,3,4,8) -179.8213-179.8861-179.8493 D19 D(19,3,4,5) -179.0179-179.4729-179.3045 D20 D(19,3,4,8) 0.8314 0.8552 0.8479 D21 D(2,3,19,20) 42.1687 43.9817 43.8152 D22 D(2,3,19,21) 161.1348 162.9707 162.7943 D23 D(2,3,19,22) -78.2054-76.3956-76.5635 D24 D(4,3,19,20) -138.5098-136.7925-136.9127 D25 D(4,3,19,21) -19.5438-17.8036-17.9337 D26 D(4,3,19,22) 101.116 102.8302 102.7086 D27 D(3,4,5,6) -0.6082 0.3972 0.0568 D28 D(3,4,5,10) 178.868-179.8282 179.7047 D29 D(8,4,5,6) 179.5495-179.9406 179.8996 66

Çizelge 3.5 Pridoksin molekülünün en düşük enerjili üç konformerinin Hartree Fock Yöntemi (HF) ve 6-311++G(d,p) baz seti seçilerek hesaplanmış geometri parametreleri değerleri (devamı) D30 D(8,4,5,10) -0.9742-0.166-0.4525 D31 D(3,4,8,9) 168.4307-173.887 178.9003 D32 D(5,4,8,9) -11.7237 6.4454-0.9452 D33 D(4,5,6,1) 0.2622-0.321-0.1722 D34 D(10,5,6,1) -179.2491 179.8969-179.8329 D35 D(4,5,10,11) -139.9999-179.9998 70.0003 D36 D(4,5,10,12) -20.9742-60.679-171.1072 D37 D(4,5,10,13) 101.0506 60.4097-51.6104 D38 D(6,5,10,11) 39.5012-0.2172-110.3389 D39 D(6,5,10,12) 158.5269 119.1036 8.5536 D40 D(6,5,10,13) -79.4483-119.8077 128.0505 D41 D(2,14,15,16) 179.7754 179.3357 179.3303 D42 D(17,14,15,16) -60.6639-61.1041-61.11 D43 D(18,14,15,16) 58.6429 58.2662 58.2573 D44 D(3,19,22,23) -171.0617-171.8045-171.4206 D45 D(20,19,22,23) 67.2811 67.5469 67.9245 D46 D(21,19,22,23) -51.0642-52.8006-52.4259 Çizelge 3.6 Pridoksin molekülünün en düşük enerjili üç konformerinin Yoğunluk Fonksiyonu Teorisi (DFT) ve 6-31G(d,p) baz seti seçilerek hesaplanmış frekans değerleri teo. (cm -1 ) I teo.* (cm -1 ) I teo. (cm -1 ) II teo.* (cm -1 ) II teo. (cm -1 ) III 3836 3702 3836 3702 3836 3702 3812 3678 3812 3678 3812 3678 3811 3677 3811 3677 3811 3677 3162 3051 3162 3051 3162 3051 3158 3048 3158 3047 3158 3041 3087 2979 3087 2979 3087 2979 3065 2958 3065 2958 3065 2955 3059 2952 3059 2952 3059 2952 3036 2930 3036 2930 3036 2930 3016 2910 3016 2910 3016 2910 3003 2898 3003 2898 3003 2898 1660 1636 1660 1636 1660 1635 1620 1595 1620 1595 1620 1595 1542 1519 1542 1519 1542 1519 1539 1516 1539 1516 1539 1515 1532 1509 1532 1509 1532 1509 1504 1482 1504 1482 1504 1491 1497 1475 1497 1475 1497 1464 1469 1447 1469 1447 1469 1447 1462 1440 1462 1440 1462 1440 teo.* (cm -1 ) III 67

Çizelge 3.6 Pridoksin molekülünün en düşük enerjili üç konformerinin Yoğunluk Fonksiyonu Teorisi (DFT) ve 6-31G(d,p) baz seti seçilerek hesaplanmış frekans değerleri (devamı) 1446 1424 1446 1424 1446 1424 1413 1392 1413 1392 1413 1393 1351 1331 1351 1331 1351 1330 1329 1309 1329 1309 1329 1309 1289 1270 1289 1270 1289 1270 1281 1262 1281 1262 1281 1262 1275 1256 1275 1256 1275 1256 1261 1242 1261 1242 1261 1242 1247 1228 1247 1228 1247 1228 1238 1219 1238 1219 1238 1219 1221 1203 1201 1183 1201 1202 1114 1097 1114 1097 1114 1097 1055 1040 1055 1040 1055 1044 1055 1039 1055 1039 1055 1033 1044 1028 1043 1028 1043 1028 1029 1014 1029 1014 1029 1012 1024 1009 1024 1009 1024 1008 959 945 959 945 959 944 922 908 922 908 922 908 897 884 897 884 897 883 797 785 797 785 797 785 765 754 765 754 765 754 689 678 689 678 689 677 641 631 641 631 641 631 618 609 618 609 618 609 551 543 551 543 551 543 521 513 521 513 521 513 509 502 509 502 509 503 404 398 404 398 404 397 366 360 366 360 366 359 336 331 336 331 336 334 319 314 319 314 319 313 299 295 299 295 299 296 293 288 293 288 293 286 284 280 284 280 284 279 251 247 251 247 251 246 247 243 247 243 247 243 190 188 190 188 190 187 155 153 156 153 156 144 127 125 127 125 127 123 94 92 94 92 94 92 81 80 82 80 82 81 49 48 49 48 49 48 68

Çizelge 3.7 Pridoksin molekülünün en düşük enerjili üç konformerinin Yoğunluk Fonksiyonu Teorisi (DFT) ve 6-31G(d,p) baz seti seçilerek hesaplanmış geometri parametreleri değerleri Bağ(R), Açı(A), Dihedral (D) Tanımı Değeri (Å, o ) Değeri (Å, o ) Değeri (Å, o ) I II III R1 R(1,2) 1.3943 1.3943 1.3943 R2 R(1,6) 1.3378 1.3378 1.3376 R3 R(1,7) 1.0887 1.0887 1.0887 R4 R(2,3) 1.4055 1.4055 1.4053 R5 R(2,14) 1.5081 1.5081 1.5081 R6 R(3,4) 1.3982 1.3982 1.3984 R7 R(3,19) 1.51 1.51 1.5101 R8 R(4,5) 1.4101 1.4101 1.4102 R9 R(4,8) 1.369 1.369 1.3691 R10 R(5,6) 1.3353 1.3353 1.3354 R11 R(5,10) 1.5099 1.5098 1.5101 R12 R(8,9) 0.9653 0.9653 0.9653 R13 R(10,11) 1.0987 1.0987 1.0983 R14 R(10,12) 1.0904 1.0904 1.0905 R15 R(10,13) 1.0988 1.0988 1.0988 R16 R(14,15) 1.4346 1.4346 1.4346 R17 R(14,17) 1.1 1.1 1.1 R18 R(14,18) 1.0973 1.0973 1.0973 R19 R(15,16) 0.9663 0.9663 0.9663 R20 R(19,20) 1.0972 1.0972 1.0972 R21 R(19,21) 1.0951 1.0951 1.095 R22 R(19,22) 1.4363 1.4364 1.4363 R23 R(22,23) 0.9663 0.9663 0.9663 A1 A(2,1,6) 124.1445 124.1444 124.1373 A2 A(2,1,7) 119.7884 119.7897 119.7939 A3 A(6,1,7) 116.0671 116.0659 116.0684 A4 A(1,2,3) 118.2985 118.2999 118.2867 A5 A(1,2,14) 120.1516 120.1504 120.1517 A6 A(3,2,14) 121.5488 121.5487 121.5607 A7 A(2,3,4) 117.3941 117.3923 117.4211 A8 A(2,3,19) 121.565 121.5668 121.5443 A9 A(4,3,19) 121.0303 121.0304 121.0253 A10 A(3,4,5) 120.197 120.1975 120.1778 A11 A(3,4,8) 118.2795 118.2852 118.215 A12 A(5,4,8) 121.5227 121.5165 121.6058 A13 A(4,5,6) 121.6297 121.6306 121.6089 A14 A(4,5,10) 120.7868 120.7786 120.9299 A15 A(6,5,10) 117.5833 117.5906 117.4586 A16 A(1,6,5) 118.3353 118.3344 118.3665 A17 A(4,8,9) 109.2086 109.2075 109.2197 69

Çizelge 3.7 Pridoksin molekülünün en düşük enerjili üç konformerinin Yoğunluk Fonksiyonu Teorisi (DFT) ve 6-31G(d,p) baz seti seçilerek hesaplanmış geometri parametreleri değerleri (devamı) A18 A(5,10,11) 112.1128 112.1128 112.1746 A19 A(5,10,12) 108.7696 108.773 108.762 A20 A(5,10,13) 112.1398 112.1346 112.188 A21 A(11,10,12) 107.9839 107.9784 108.1795 A22 A(11,10,13) 107.7507 107.758 107.7739 A23 A(12,10,13) 107.921 107.921 107.5898 A24 A(2,14,15) 108.7564 108.7562 108.7502 A25 A(2,14,17) 109.0608 109.0616 109.0587 A26 A(2,14,18) 109.1939 109.1937 109.1997 A27 A(15,14,17) 110.8019 110.801 110.7992 A28 A(15,14,18) 110.7577 110.7553 110.7594 A29 A(17,14,18) 108.2392 108.2419 108.2426 A30 A(14,15,16) 107.2572 107.2562 107.254 A31 A(3,19,20) 108.4716 108.4716 108.4655 A32 A(3,19,21) 109.6795 109.6793 109.6845 A33 A(3,19,22) 108.0644 108.0678 108.0714 A34 A(20,19,21) 108.8321 108.8349 108.8296 A35 A(20,19,22) 110.7662 110.7647 110.7636 A36 A(21,19,22) 110.986 110.9814 110.9851 A37 A(19,22,23) 107.0545 107.0525 107.0541 D1 D(6,1,2,3) -0.203-0.2061-0.406 D2 D(6,1,2,14) -179.8405-179.84 179.9333 D3 D(7,1,2,3) 179.8199 179.8142 179.8535 D4 D(7,1,2,14) 0.1824 0.1803 0.1927 D5 D(2,1,6,5) 0.2126 0.211 0.522 D6 D(7,1,6,5) -179.8095-179.8086-179.7287 D7 D(1,2,3,4) 0.2325 0.2357 0.1502 D8 D(1,2,3,19) 179.0553 179.0639 179.0534 D9 D(14,2,3,4) 179.8646 179.8642 179.8059 D10 D(14,2,3,19) -1.3125-1.3076-1.2909 D11 D(1,2,14,15) 108.4535 108.4606 108.4589 D12 D(1,2,14,17) -12.4866-12.4788-12.473 D13 D(1,2,14,18) -130.58-130.5759-130.5727 D14 D(3,2,14,15) -71.172-71.1611-71.1906 D15 D(3,2,14,17) 167.888 167.8995 167.8776 D16 D(3,2,14,18) 49.7946 49.8024 49.7779 D17 D(2,3,4,5) -0.2872-0.2863-0.0396 D18 D(2,3,4,8) -179.9563-179.953-179.6085 D19 D(19,3,4,5) -179.1167-179.1212-178.9488 D20 D(19,3,4,8) 1.2142 1.2122 1.4823 D21 D(2,3,19,20) 48.8274 48.8496 48.8675 D22 D(2,3,19,21) 167.5722 167.5978 167.6086 D23 D(2,3,19,22) -71.3148-71.2928-71.2722 D24 D(4,3,19,20) -132.3923-132.3646-132.2686 70

Çizelge 3.7 Pridoksin molekülünün en düşük enerjili üç konformerinin Yoğunluk Fonksiyonu Teorisi (DFT) ve 6-31G(d,p) baz seti seçilerek hesaplanmış geometri parametreleri değerleri (devamı) D25 D(4,3,19,21) -13.6475-13.6164-13.5274 D26 D(4,3,19,22) 107.4655 107.4931 107.5917 D27 D(3,4,5,6) 0.3093 0.3037 0.1599 D28 D(3,4,5,10) -179.8606-179.8706 179.556 D29 D(8,4,5,6) 179.9675 179.9593 179.7138 D30 D(8,4,5,10) -0.2023-0.2149-0.89 D31 D(3,4,8,9) -179.1503-179.2637 179.5971 D32 D(5,4,8,9) 1.1852 1.0742 0.0347 D33 D(4,5,6,1) -0.2601-0.2541-0.3878 D34 D(10,5,6,1) 179.9046 179.9148-179.804 D35 D(4,5,10,11) 60.6551 60.6599 70.3782 D36 D(4,5,10,12) 179.9997 180.0-170.0002 D37 D(4,5,10,13) -60.7171-60.7179-51.104 D38 D(6,5,10,11) -119.5081-119.5075-110.2014 D39 D(6,5,10,12) -0.1634-0.1674 9.4202 D40 D(6,5,10,13) 119.1197 119.1147 128.3164 D41 D(2,14,15,16) 171.9852 171.9436 171.9519 D42 D(17,14,15,16) -68.1508-68.192-68.1922 D43 D(18,14,15,16) 51.9843 51.9444 51.9467 D44 D(3,19,22,23) 177.9662 177.897 177.8518 D45 D(20,19,22,23) 59.2747 59.2043 59.1649 D46 D(21,19,22,23) -61.7361-61.806-61.8403 Çizelge 3.8 Pridoksin molekülünün en düşük enerjili üç konformerinin Hartree Fock Yöntemi (HF) ve 6-31G(d,p) baz seti seçilerek hesaplanmış frekans değerleri teo. (cm -1 ) I teo.* (cm -1 ) I teo. (cm -1 ) II teo.* (cm -1 ) II teo. (cm -1 ) III 4221 4073 4096 3953 4221 4074 4182 4035 4178 4032 4182 4036 4179 4033 4188 4042 4179 4033 3345 3228 3342 3225 3345 3228 3308 3193 3302 3186 3302 3186 3275 3160 3287 3172 3275 3160 3239 3125 3253 3140 3239 3126 3222 3110 3213 3100 3222 3110 3213 3101 3197 3085 3211 3098 3185 3074 3193 3081 3185 3074 3165 3054 3157 3047 3165 3054 1828 1764 1821 1757 1827 1763 1780 1754 1778 1751 1780 1753 1676 1651 1677 1652 1676 1651 1674 1649 1669 1644 1674 1649 1670 1645 1644 1619 1670 1645 1621 1596 1613 1589 1631 1607 71 teo.* (cm -1 ) III

Çizelge 3.8 Pridoksin molekülünün en düşük enerjili üç konformerinin Hartree Fock Yöntemi (HF) ve 6-31G(d,p) baz seti seçilerek hesaplanmış frekans değerleri (devamı) 1619 1595 1609 1585 1608 1584 1601 1577 1598 1574 1601 1577 1597 1573 1588 1564 1596 1572 1575 1551 1578 1555 1575 1551 1542 1518 1547 1524 1542 1519 1441 1419 1468 1446 1441 1419 1414 1393 1429 1407 1413 1392 1391 1370 1416 1395 1391 1370 1385 1365 1393 1372 1385 1364 1369 1348 1382 1361 1369 1348 1361 1340 1360 1340 1361 1341 1343 1322 1342 1322 1343 1323 1325 1305 1328 1308 1325 1305 1249 1231 1248 1229 1249 1230 1209 1191 1201 1183 1209 1191 1166 1148 1161 1144 1166 1148 1156 1139 1159 1142 1157 1140 1156 1139 1148 1131 1153 1136 1123 1107 1125 1108 1122 1106 1070 1054 1078 1062 1069 1053 1046 1031 1061 1045 1044 1029 1032 1017 1026 1010 1034 1019 961 946 993 978 960 946 881 868 853 840 881 867 821 808 816 803 822 809 695 685 693 683 694 684 673 663 639 630 674 664 595 586 607 598 594 585 565 557 593 584 566 558 548 539 580 571 549 541 438 431 549 541 437 431 399 393 432 426 397 392 366 361 422 416 370 364 339 334 358 352 339 334 320 315 349 343 324 319 308 304 343 338 307 302 271 267 308 303 270 266 265 261 287 283 263 259 214 211 268 264 214 211 195 192 226 223 187 184 137 135 151 148 136 134 122 120 138 136 119 118 100 99 110 108 100 99 85 84 104 103 86 85 55 54 69 68 55 54 72

Çizelge 3.9 Pridoksin molekülünün en düşük enerjili üç konformerinin Hartree FockYöntemi (HF) ve 6-31G(d,p) baz seti seçilerek hesaplanmış geometri parametreleri değerleri Bağ(R), Açı(A), Dihedral (D) Tanımı Değeri (Å, o ) 73 Değeri (Å, o ) Değeri (Å, o ) I II III R1 R(1,2) 1.3802 1.3769 1.3803 R2 R(1,6) 1.3216 1.3248 1.3214 R3 R(1,7) 1.0764 1.0766 1.0764 R4 R(2,3) 1.3961 1.4022 1.3959 R5 R(2,14) 1.508 1.5067 1.508 R6 R(3,4) 1.383 1.383 1.3833 R7 R(3,19) 1.511 1.5131 1.5109 R8 R(4,5) 1.398 1.4026 1.398 R9 R(4,8) 1.356 1.349 1.356 R10 R(5,6) 1.3146 1.3117 1.3148 R11 R(5,10) 1.509 1.5045 1.5092 R12 R(8,9) 0.9413 0.9476 0.9413 R13 R(10,11) 1.0882 1.0851 1.0883 R14 R(10,12) 1.0802 1.0811 1.0803 R15 R(10,13) 1.0885 1.085 1.088 R16 R(14,15) 1.4088 1.4069 1.4088 R17 R(14,17) 1.087 1.086 1.087 R18 R(14,18) 1.0847 1.0896 1.0847 R19 R(15,16) 0.9432 0.9433 0.9432 R20 R(19,20) 1.0842 1.0801 1.0842 R21 R(19,21) 1.0818 1.0872 1.0818 R22 R(19,22) 1.4102 1.4149 1.4101 R23 R(22,23) 0.9431 0.9431 0.9431 A1 A(2,1,6) 123.7859 123.9685 123.7787 A2 A(2,1,7) 120.1684 120.1083 120.173 A3 A(6,1,7) 116.0457 115.9232 116.048 A4 A(1,2,3) 118.1151 117.9968 118.1087 A5 A(1,2,14) 119.9423 119.4872 119.9493 A6 A(3,2,14) 121.9417 122.5159 121.9407 A7 A(2,3,4) 117.5372 117.5431 117.5574 A8 A(2,3,19) 121.6287 121.6044 121.6026 A9 A(4,3,19) 120.8235 120.7941 120.8303 A10 A(3,4,5) 120.0637 119.9391 120.048 A11 A(3,4,8) 118.4655 123.4232 118.425 A12 A(5,4,8) 121.4693 116.628 121.5267 A13 A(4,5,6) 121.372 121.4731 121.3577 A14 A(4,5,10) 121.1523 120.0162 121.2733 A15 A(6,5,10) 117.4755 118.5089 117.3669 A16 A(1,6,5) 119.1248 119.0768 119.1482 A17 A(4,8,9) 111.4661 109.5577 111.4533

Çizelge 3.9 Pridoksin molekülünün en düşük enerjili üç konformerinin Hartree Fock Yöntemi (HF) ve 6-31G(d,p) baz seti seçilerek hesaplanmış geometri parametreleri değerleri (devamı) A18 A(5,10,11) 111.7646 111.0161 111.7871 A19 A(5,10,12) 108.8732 109.1234 108.8617 A20 A(5,10,13) 111.821 110.883 111.8686 A21 A(11,10,12) 108.2304 109.299 108.3284 A22 A(11,10,13) 107.9726 107.0227 108.0181 A23 A(12,10,13) 108.0504 109.4588 107.842 A24 A(2,14,15) 109.073 109.5405 109.0692 A25 A(2,14,17) 108.932 108.8666 108.934 A26 A(2,14,18) 109.7189 110.1929 109.7197 A27 A(15,14,17) 110.4482 110.6892 110.4506 A28 A(15,14,18) 110.6865 110.2771 110.6881 A29 A(17,14,18) 107.9551 107.2395 107.9522 A30 A(14,15,16) 109.343 109.6749 109.342 A31 A(3,19,20) 108.9983 110.6066 108.9989 A32 A(3,19,21) 109.5744 109.0652 109.5504 A33 A(3,19,22) 108.2336 109.6023 108.2431 A34 A(20,19,21) 108.5774 107.397 108.5809 A35 A(20,19,22) 110.6643 109.8871 110.6631 A36 A(21,19,22) 110.7691 110.2543 110.7802 A37 A(19,22,23) 109.1885 109.7767 109.2034 D1 D(6,1,2,3) -0.1626-0.5281-0.4615 D2 D(6,1,2,14) -179.8239 179.5459 179.9503 D3 D(7,1,2,3) 179.8075 179.5212 179.7669 D4 D(7,1,2,14) 0.1462-0.4048 0.1787 D5 D(2,1,6,5) 0.1217 0.2778 0.3182 D6 D(7,1,6,5) -179.8496-179.7697-179.9016 D7 D(1,2,3,4) 0.2943 0.2877 0.3534 D8 D(1,2,3,19) 179.1186-176.9539 179.2258 D9 D(14,2,3,4) 179.9484-179.7886 179.9329 D10 D(14,2,3,19) -1.2273 2.9697-1.1947 D11 D(1,2,14,15) 105.287 119.8429 105.0974 D12 D(1,2,14,17) -15.3361-1.319-15.5274 D13 D(1,2,14,18) -133.3147-118.6666-133.5042 D14 D(3,2,14,15) -74.361-60.0797-74.4745 D15 D(3,2,14,17) 165.0159 178.7584 164.9006 D16 D(3,2,14,18) 47.0373 61.4109 46.9238 D17 D(2,3,4,5) -0.396 0.1531-0.1395 D18 D(2,3,4,8) -179.9558-178.6743-179.9678 D19 D(19,3,4,5) -179.2303 177.4184-179.021 D20 D(19,3,4,8) 1.2099-1.4091 1.1507 D21 D(2,3,19,20) 44.9471-19.5079 44.7573 D22 D(2,3,19,21) 163.6345 98.3911 163.4353 D23 D(2,3,19,22) -75.4756-140.819-75.6698 D24 D(4,3,19,20) -136.2669 163.3393-136.4069 74

Çizelge 3.9 Pridoksin molekülünün en düşük enerjili üç konformerinin Hartree Fock Yöntemi (HF) ve 6-31G(d,p) baz seti seçilerek hesaplanmış geometri parametreleri değerleri (devamı) D25 D(4,3,19,21) -17.5795-78.7617-17.729 D26 D(4,3,19,22) 103.3104 42.0282 103.1659 D27 D(3,4,5,6) 0.3685-0.4188-0.0049 D28 D(3,4,5,10) -179.8165-179.9265 179.4536 D29 D(8,4,5,6) 179.9148 178.4864 179.8179 D30 D(8,4,5,10) -0.2702-1.0212-0.7236 D31 D(3,4,8,9) -176.916-22.3146 175.1929 D32 D(5,4,8,9) 3.5306 158.822-4.6328 D33 D(4,5,6,1) -0.2202 0.2053-0.0758 D34 D(10,5,6,1) 179.9582 179.7202-179.5547 D35 D(4,5,10,11) 60.4962 59.4733 70.368 D36 D(4,5,10,12) 179.9998 180.0001-170.0002 D37 D(4,5,10,13) -60.6852-59.3584-50.922 D38 D(6,5,10,11) -119.6818-120.0489-110.1527 D39 D(6,5,10,12) -0.1782 0.4779 9.4791 D40 D(6,5,10,13) 119.1368 121.1194 128.5573 D41 D(2,14,15,16) 176.7176-178.4454 176.7302 D42 D(17,14,15,16) -63.5932-58.3913-63.5792 D43 D(18,14,15,16) 55.9096 60.1148 55.9225 D44 D(3,19,22,23) -175.7003-175.3516-175.2661 D45 D(20,19,22,23) 64.9219 62.9047 65.3502 D46 D(21,19,22,23) -55.555-55.285-55.1375 Çizelge 3.10 Pridoksin molekülünün HF / 6-311++G(d,p), DFT / 6-311++G(d,p), HF / 6-31G(d,p) ve DFT / 6-31G(d,p) baz setleri ile hesaplanmış en düşük enerjili üç konformerlerinin enerji değerleri (kcal/mol) HF / 6-311++G(d,p) DFT / 6-311++G(d,p) Konformer I -369301.27 Konformer I -371519.64 Konformer II -369301.26 Konformer II -371519.63 Konformer III -369300.55 Konformer III -371519.05 HF / 6-31G(d,p) DFT / 6-31G(d,p) Konformer I -369220.34 Konformer I -371414.70 Konformer II -369215.58 Konformer II -371414.69 Konformer III -369214.89 Konformer III -371414.11 3.2 Trimethoprim (5-(3,4,5- trimethoxybenzyl) pyrimidine- 2,4- daimine) Molekülünün Simetri ve Nokta Grubunun Belirlenmesi Trimethoprim molekülünde de pridoksin molekülünde olduğu gibi sadece E özdeşlik elemanı vardır. Hiçbir n-katlı dönü eksenine n C, i terslenme merkezine, S n-katlı dönü eksenine sahip değildir. Bu nedenle; C 1 nokta grubundadır. C 1 nokta grubunun n 75

karakter tablosuna bakılarak, toplam serbestlik derecesini ve kaç titreşimi olduğunu belirlenebilir. Çizelge 3.11Trimethoprim molekülünün karakter tablosu C 1 E A 1 x, y, z R, R, R toplam 117 x y z : Kartezyen koordinat indirgenebilir gösterimi Trimethoprim molekülü 39 atomlu bir moleküldür. 3N 117 toplam serbestlik derecesine sahiptir. Trimethoprim molekülü yalnızca A simetrisi gösterdiği için; tek bir sınıfı, dolayısıyla tek bir indirgenemez gösterimi vardır. h l h l n 2 i 2 i 1 2 1 (3.6) h : indirgenemez gösterim sayısı, sınıf sayısı İndirgenebilir gösterimler, indirgenemez gösterimler cinsinden yazılırsa aşağıdaki gibi olacaktır. (3.7) toplam i i i : molekülün simetri sayısı : i. indirgenemez gösterim i a i 1 n( R) i ( R) (3.8) h h : sınıf sayısı n : sınıftaki eleman (R) i (R) : R. İşlemin indirgenebilir karakteri : R. İşlemin indirgenemez karakteri Molekülümüzün sadece A simetrisi olduğundan; 76 1 A simetrisini gösterir.

1 1. 117.1.1 117 1 117A toplam (3.9) A : simetri türündeki toplam serbestlik kipi Bu simetri türünde; 3 öteleme x y, z, ve 3 dönü R R, R x, yer almaktadır. Toplam serbestlik kipinden; dönü ve ötelemeler çıkartılarak, molekülün titreşim serbestlik derecesi bulunabilir. Γ titreşim (117 33) 111A (3.10) y z 111A : A simetri türündeki titreşim kipi sayısı Şekil 3.3Trimethoprim molekülünün geometrik yapısı ve hesaplamalarda kullanılan dihedral açılar 3.2.1 Serbest Trimethoprim Molekülünün Geometri Optimizasyonu Trimethoprim molekülünün geometri optimizasyonu Gaussian 09 programında 6-311G++(d,p) ve 6-31G(d,p) baz setleri seçilerek, Yoğunluk Fonksiyonu Teorisi (DFT) ve Hartree-Fock (HF) methodları ile elde edilmiştir. Molekülün en düşük enerjili üç konformerinin frekans ve geometri parametreleri Çizelge 3.12, 3.13, 3.14, 3.15, 3.16, 3.17, 3.18 ve 3.19 da gösterilmektedir. Ayrıca bu methodlar ve baz setleri ile edilen en düşük enerjili üç konformerinin enerji değerleri Çizelge 3.20 de gösterilmektedir. 77

Şekil 3.4Trimethoprim molekülünün manuel scan hesabına göre en düşük enerjili üç konformeri Çizelge 3.12 Trimethoprim molekülünün en düşük enerjili üç konformerinin Yoğunluk Fonksiyonu Teorisi (DFT) ve 6-311++G(d,p) baz seti seçilerek hesaplanmış frekans değerleri teo. (cm -1 ) I teo.* (cm -1 ) I teo. (cm -1 ) II teo.* (cm -1 ) II teo. (cm -1 ) III 3726 3596 3726 3596 3724 3594 3673 3544 3665 3537 3657 3529 3602 3476 3602 3476 3600 3474 3558 3434 3550 3426 3542 3418 3203 3091 3203 3091 3202 3090 3191 3080 3190 3078 3189 3077 3135 3025 3135 3025 3133 3023 3133 3024 3133 3024 3133 3023 3125 3016 3124 3015 3123 3014 3125 3015 3122 3013 3119 3010 3077 2970 3075 2967 3074 2967 3070 2963 3070 2962 3068 2960 3062 2955 3062 2955 3061 2954 3039 2933 3052 2945 3055 2948 3012 2907 3011 2906 3011 2905 3010 2904 3009 2903 3007 2902 3009 2904 3004 2899 3003 2898 3004 2899 2999 2894 2978 2873 78 teo.* (cm -1 ) III

Çizelge 3.12 Trimethoprim molekülünün en düşük enerjili üç konformerinin Yoğunluk Fonksiyonu Teorisi (DFT) ve 6-311++G(d,p) baz seti seçilerek hesaplanmış frekans değerleri (devamı) 1654 1629 1655 1630 1655 1631 1640 1616 1640 1616 1640 1616 1625 1601 1625 1600 1624 1600 1623 1599 1623 1599 1623 1598 1619 1595 1619 1594 1618 1594 1591 1567 1590 1566 1588 1565 1534 1511 1534 1511 1534 1511 1504 1481 1504 1482 1504 1482 1503 1481 1503 1481 1504 1481 1501 1478 1499 1476 1499 1477 1494 1471 1494 1472 1494 1472 1494 1471 1494 1471 1494 1472 1492 1469 1491 1469 1491 1469 1488 1466 1488 1465 1488 1466 1484 1462 1483 1461 1484 1461 1483 1461 1481 1459 1482 1459 1480 1458 1479 1457 1477 1455 1469 1447 1465 1443 1465 1443 1464 1442 1464 1442 1461 1439 1448 1427 1447 1425 1445 1424 1380 1360 1380 1359 1379 1358 1356 1336 1354 1334 1352 1332 1345 1324 1344 1324 1347 1327 1342 1322 1341 1320 1338 1318 1313 1294 1311 1292 1307 1287 1204 1186 1302 1282 1300 1280 1265 1246 1264 1245 1263 1244 1257 1238 1257 1238 1257 1238 1228 1209 1226 1207 1225 1206 1210 1192 1210 1192 1210 1192 1205 1187 1205 1186 1205 1187 1203 1184 1203 1185 1204 1186 1199 1181 1202 1184 1203 1185 1174 1156 1176 1159 1178 1160 1170 1153 1170 1153 1171 1153 1169 1151 1170 1152 1170 1152 1168 1151 1169 1151 1169 1151 1164 1146 1163 1146 1164 1146 1160 1143 1160 1143 1161 1143 1070 1054 1070 1054 1070 1054 1059 1043 1060 1045 1062 1046 1028 1012 1027 1012 1027 1011 997 982 999 984 1001 986 985 970 983 969 982 967 79

Çizelge 3.12 Trimethoprim molekülünün en düşük enerjili üç konformerinin Yoğunluk Fonksiyonu Teorisi (DFT) ve 6-311++G(d,p) baz seti seçilerek hesaplanmış frekans değerleri (devamı) 972 958 971 957 972 957 948 933 952 938 957 943 917 903 921 907 924 910 850 837 851 838 855 842 839 826 840 827 845 833 815 802 815 803 817 804 802 790 801 789 801 789 797 785 797 785 798 786 777 765 775 764 774 763 763 752 764 752 765 754 738 727 738 727 738 727 687 677 688 677 689 678 648 638 651 641 654 644 618 609 619 610 621 612 608 599 611 601 613 603 583 574 585 576 588 579 570 562 574 566 581 572 546 538 557 549 561 552 535 527 535 527 535 527 522 514 525 517 527 520 506 498 507 499 507 500 487 480 498 490 502 494 471 464 474 467 477 470 458 451 459 452 460 454 420 414 421 414 422 416 389 383 385 379 383 377 372 366 374 369 377 371 366 361 366 361 367 361 342 337 343 338 347 342 313 308 313 308 316 311 305 300 309 305 312 308 282 278 284 279 288 283 271 267 272 268 274 270 251 247 253 249 255 251 235 231 236 233 238 235 220 216 221 218 221 218 199 196 201 198 204 201 189 187 191 188 194 191 183 180 187 184 188 185 169 166 171 169 174 171 152 150 150 147 156 154 108 107 110 108 112 110 100 98 102 101 105 103 97 95 97 96 97 96 80

Çizelge 3.12 Trimethoprim molekülünün en düşük enerjili üç konformerinin Yoğunluk Fonksiyonu Teorisi (DFT) ve 6-311++G(d,p) baz seti seçilerek hesaplanmış frekans değerleri (devamı) 61 60 62 61 63 63 46 45 44 43 46 46 40 40 34 34 35 34 33 32 27 27 32 32 20 20 17 16 24 24 Çizelge 3.13 Trimethoprim molekülünün en düşük enerjili üç konformerinin Yoğunluk Fonksiyonu Teorisi (DFT) ve 6-311++G(d,p) baz seti seçilerek hesaplanmış geometri parametreleri değerleri değerleri Bağ(R), Açı(A), Dihedral (D) Tanımı Değeri (Å, o ) Değeri (Å, o ) Değeri (Å, o ) I II III R1 R(1,5) 1.3403 1.3404 1.3404 R2 R(1,7) 1.3401 1.3397 1.3393 R3 R(1,9) 1.3705 1.3703 1.37 R4 R(2,3) 1.419 1.4188 1.4187 R5 R(2,7) 1.3356 1.3359 1.3361 R6 R(2,8) 1.371 1.3716 1.3722 R7 R(3,4) 1.3859 1.3866 1.3874 R8 R(3,32) 1.5107 1.5123 1.5138 R9 R(4,5) 1.3371 1.3367 1.3361 R10 R(4,6) 1.0888 1.0889 1.0888 R11 R(8,10) 1.0095 1.0097 1.0099 R12 R(8,11) 1.0097 1.0099 1.0098 R13 R(9,12) 1.0067 1.0067 1.0066 R14 R(9,13) 1.0069 1.0069 1.0068 R15 R(14,15) 1.3962 1.3966 1.3972 R16 R(14,20) 1.0824 1.0826 1.0827 R17 R(14,31) 1.4024 1.4025 1.4022 R18 R(15,16) 1.3963 1.3959 1.3957 R19 R(15,32) 1.5239 1.5236 1.5235 R20 R(16,17) 1.3973 1.3974 1.3979 R21 R(16,19) 1.0817 1.0817 1.0818 R22 R(17,18) 1.4064 1.4064 1.4059 R24 R(18,26) 1.3678 1.3678 1.3678 R25 R(18,31) 1.4021 1.4019 1.4019 R26 R(21,22) 1.4228 1.4227 1.4224 R27 R(22,23) 1.0887 1.0887 1.0887 R28 R(22,24) 1.0946 1.0947 1.0948 R29 R(22,25) 1.0952 1.0953 1.0953 R30 R(26,27) 1.4311 1.4311 1.4311 81

Çizelge 3.13 Trimethoprim molekülünün en düşük enerjili üç konformerinin Yoğunluk Fonksiyonu Teorisi (DFT) ve 6-311++G(d,p) baz seti seçilerek hesaplanmış geometri parametreleri değerleri değerleri (devamı) R31 R(27,28) 1.0937 1.094 1.0941 R32 R(27,29) 1.0951 1.0949 1.0949 R33 R(27,30) 1.0898 1.0898 1.0898 R34 R(31,35) 1.3612 1.3614 1.3615 R35 R(32,33) 1.0965 1.0965 1.0966 R36 R(32,34) 1.0961 1.0958 1.0955 R37 R(35,36) 1.4207 1.4208 1.4208 R38 R(36,37) 1.0955 1.0955 1.0955 R39 R(36,38) 1.0954 1.0954 1.0955 R40 R(36,39) 1.0888 1.0888 1.0888 A1 A(5,1,7) 126.4621 126.4078 126.3537 A2 A(5,1,9) 116.8841 116.9059 116.9241 A3 A(7,1,9) 116.6283 116.6601 116.6963 A4 A(3,2,7) 121.9851 121.9615 121.9532 A5 A(3,2,8) 121.5678 121.7507 121.9138 A6 A(7,2,8) 116.4091 116.2517 116.0959 A7 A(2,3,4) 114.4752 114.3919 114.2827 A8 A(2,3,32) 123.421 123.9369 124.6821 A9 A(4,3,32) 122.0615 121.6315 120.9898 A10 A(3,4,5) 125.009 125.1097 125.2286 A11 A(3,4,6) 119.3188 119.2713 119.2102 A12 A(5,4,6) 115.6704 115.6167 115.5587 A13 A(1,5,4) 114.9331 114.9046 114.8714 A14 A(1,7,2) 117.1352 117.2226 117.3082 A15 A(2,8,10) 114.7773 114.4755 114.2623 A16 A(2,8,11) 118.0689 117.8778 117.7355 A17 A(10,8,11) 115.867 115.7191 115.5974 A18 A(1,9,12) 117.1393 117.1848 117.23 A19 A(1,9,13) 116.6109 116.6784 116.7256 A20 A(12,9,13) 118.042 118.11 118.1617 A21 A(15,14,20) 119.269 119.2792 119.3153 A22 A(15,14,31) 120.3434 120.3353 120.3666 A23 A(20,14,31) 120.372 120.3608 120.2723 A24 A(14,15,16) 119.7637 119.7296 119.6369 A25 A(14,15,32) 120.0599 120.2723 120.3831 A26 A(16,15,32) 120.1468 119.9555 119.8759 A27 A(15,16,17) 120.1503 120.2055 120.2624 A28 A(15,16,19) 119.2516 119.2289 119.2203 A29 A(17,16,19) 120.5885 120.5563 120.5071 A30 A(16,17,18) 120.4567 120.4097 120.3939 A31 A(16,17,21) 124.298 124.3182 124.3296 A32 A(18,17,21) 115.2453 115.2718 115.2743 A33 A(17,18,26) 120.8455 120.6993 120.6295 A34 A(17,18,31) 119.1552 119.1754 119.1625 82

Çizelge 3.13 Trimethoprim molekülünün en düşük enerjili üç konformerinin Yoğunluk Fonksiyonu Teorisi (DFT) ve 6-311++G(d,p) baz seti seçilerek hesaplanmış geometri parametreleri değerleri değerleri (devamı) A35 A(26,18,31) 119.8917 120.0412 120.1438 A36 A(17,21,22) 118.6144 118.595 118.625 A37 A(21,22,23) 105.6708 105.6736 105.6755 A38 A(21,22,24) 111.3514 111.3553 111.3636 A39 A(21,22,25) 111.4857 111.4631 111.4658 A40 A(23,22,24) 109.3925 109.3877 109.3735 A41 A(23,22,25) 109.3493 109.3484 109.3409 A42 A(24,22,25) 109.499 109.52 109.5277 A43 A(18,26,27) 115.3847 115.2625 115.1921 A44 A(26,27,28) 110.9403 110.91 110.8829 A45 A(26,27,29) 110.6926 110.7179 110.732 A46 A(26,27,30) 106.1857 106.2161 106.2328 A47 A(28,27,29) 110.0142 110.0093 110.0081 A48 A(28,27,30) 109.5198 109.489 109.4797 A49 A(29,27,30) 109.4049 109.4162 109.4235 A50 A(14,31,18) 120.1241 120.1312 120.1472 A51 A(14,31,35) 124.2199 124.2261 124.2694 A52 A(18,31,35) 115.6559 115.6425 115.5816 A53 A(3,32,15) 115.8244 116.0889 116.7506 A54 A(3,32,33) 110.4219 110.8726 111.502 A55 A(3,32,34) 107.6441 107.3171 106.7541 A56 A(15,32,33) 108.492 108.63 108.7099 A57 A(15,32,34) 108.5087 108.1655 107.6927 A58 A(33,32,34) 105.4321 105.1715 104.6602 A59 A(31,35,36) 118.6548 118.6691 118.7116 A60 A(35,36,37) 111.5616 111.5572 111.5742 A61 A(35,36,38) 111.5072 111.5296 111.5376 A62 A(35,36,39) 105.6854 105.6888 105.6953 A63 A(37,36,38) 109.4442 109.4263 109.4195 A64 A(37,36,39) 109.3075 109.3224 109.3193 A65 A(38,36,39) 109.2366 109.2187 109.1965 D1 D(7,1,5,4) -0.0833-0.2381-0.2669 D2 D(9,1,5,4) -178.1755-178.305-178.3445 D3 D(5,1,7,2) -0.05 0.0312 0.0702 D4 D(9,1,7,2) 178.0466 178.1022 178.1517 D5 D(5,1,9,12) -164.348-164.5726-164.7293 D6 D(5,1,9,13) -16.3873-16.2682-16.149 D7 D(7,1,9,12) 17.3684 17.1683 17.0036 D8 D(7,1,9,13) 165.329 165.4726 165.5838 D9 D(7,2,3,4) -0.2049-0.494-0.5362 D10 D(7,2,3,32) 177.4666 177.2435 177.0242 D11 D(8,2,3,4) -177.8803-178.2272-178.2327 D12 D(8,2,3,32) -0.2088-0.4897-0.6724 D13 D(3,2,7,1) 0.2001 0.3572 0.3579 83

Çizelge 3.13 Trimethoprim molekülünün en düşük enerjili üç konformerinin Yoğunluk Fonksiyonu Teorisi (DFT) ve 6-311++G(d,p) baz seti seçilerek hesaplanmış geometri parametreleri değerleri değerleri (devamı) D14 D(8,2,7,1) 177.9887 178.208 178.1807 D15 D(3,2,8,10) -169.045-168.9232-169.0114 D16 D(3,2,8,11) -26.793-27.6442-28.4404 D17 D(7,2,8,10) 13.1565 13.2211 13.1649 D18 D(7,2,8,11) 155.4084 154.5001 153.7359 D19 D(2,3,4,5) 0.0635 0.2786 0.3334 D20 D(2,3,4,6) 179.5614 179.7072 179.7335 D21 D(32,3,4,5) -177.6433-177.5168-177.3264 D22 D(32,3,4,6) 1.8547 1.9117 2.0737 D23 D(2,3,32,15) 61.4314 60.8074 60.5031 D24 D(2,3,32,33) -62.3608-63.7611-65.2762 D25 D(2,3,32,34) -176.9674-178.1093-179.0216 D26 D(4,3,32,15) -121.0693-121.6127-122.0911 D27 D(4,3,32,33) 115.1385 113.8188 112.1296 D28 D(4,3,32,34) 0.5319-0.5294-1.6158 D29 D(3,4,5,1) 0.0707 0.0614 0.0394 D30 D(6,4,5,1) -179.4436-179.3858-179.3802 D31 D(20,14,15,16) 178.4977 177.4864 176.1432 D32 D(20,14,15,32) 0.4743-0.1393-0.1433 D33 D(31,14,15,16) -0.0706-0.7126-1.3999 D34 D(31,14,15,32) -178.0941-178.3383-177.6865 D35 D(15,14,31,18) -0.6488-0.3602-0.1621 D36 D(15,14,31,35) 179.4809 179.4471 179.3249 D37 D(20,14,31,18) -179.2013-178.5396-177.6817 D38 D(20,14,31,35) 0.9285 1.2677 1.8053 D39 D(14,15,16,17) 0.5748 1.0821 1.8645 D40 D(14,15,16,19) 179.4585 179.9821-179.2963 D41 D(32,15,16,17) 178.5965 178.7153 178.1702 D42 D(32,15,16,19) -2.5198-2.3846-2.9907 D43 D(14,15,32,3) -126.7761-118.0922-110.8847 D44 D(14,15,32,33) -1.9841 7.6204 16.2777 D45 D(14,15,32,34) 112.0856 121.2787 129.1395 D46 D(16,15,32,3) 55.2081 64.2875 72.8377 D47 D(16,15,32,33) -179.9999-169.9998-159.9999 D48 D(16,15,32,34) -65.9302-56.3415-47.1382 D49 D(15,16,17,18) -0.3633-0.3829-0.7732 D50 D(15,16,17,21) 179.5886 179.8415 179.792 D51 D(19,16,17,18) -179.2319-179.2681-179.5972 D52 D(19,16,17,21) 0.72 0.9562 0.9679 D53 D(16,17,18,26) 175.8738 175.9815 176.3031 D54 D(16,17,18,31) -0.3514-0.6844-0.7866 D55 D(21,17,18,26) -4.0823-4.2234-4.213 D56 D(21,17,18,31) 179.6925 179.1107 178.6973 D57 D(16,17,21,22) -3.1767-3.142-3.3155 84

Çizelge 3.13 Trimethoprim molekülünün en düşük enerjili üç konformerinin Yoğunluk Fonksiyonu Teorisi (DFT) ve 6-311++G(d,p) baz seti seçilerek hesaplanmış geometri parametreleri değerleri değerleri (devamı) D58 D(18,17,21,22) 176.7775 177.072 177.2236 D59 D(17,18,26,27) 82.2635 84.8882 86.2436 D60 D(31,18,26,27) -101.5389-98.4746-96.6952 D61 D(17,18,31,14) 0.8531 1.0515 1.2488 D62 D(17,18,31,35) -179.2659-178.7717-178.2813 D63 D(26,18,31,14) -175.4088-175.6368-175.8554 D64 D(26,18,31,35) 4.4722 4.54 4.6146 D65 D(17,21,22,23) -178.0856-178.2424-178.3532 D66 D(17,21,22,24) -59.4044-59.5632-59.6854 D67 D(17,21,22,25) 63.2131 63.0679 62.9635 D68 D(18,26,27,28) -61.3058-61.4513-61.2919 D69 D(18,26,27,29) 61.1241 60.969 61.118 D70 D(18,26,27,30) 179.7734 179.6633 179.8386 D71 D(14,31,35,36) 0.7408 0.8283 0.8471 D72 D(18,31,35,36) -179.1348-179.3566-179.6447 D73 D(31,35,36,37) -61.8262-61.6989-61.5208 D74 D(31,35,36,38) 60.8871 61.0042 61.1916 D75 D(31,35,36,39) 179.4733 179.5829 179.7518 Çizelge 3.14 Trimethoprim molekülünün en düşük enerjili üç konformerinin Hartree Fock Yöntemi (HF) ve 6-311++G(d,p) baz seti seçilerek hesaplanmış frekans değerleri teo. (cm -1 ) I teo.* (cm -1 ) I teo. (cm -1 ) II teo.* (cm -1 ) II teo. (cm -1 ) III 3949 3810 3954 3816 3954 3815 3922 3785 3923 3786 3923 3783 3821 3688 3827 3693 3827 3692 3804 3671 3807 3673 3807 3671 3380 3261 3372 3254 3372 3251 3359 3242 3360 3243 3360 3241 3301 3185 3304 3189 3304 3187 3283 3168 3285 3170 3285 3170 3283 3168 3284 3169 3284 3169 3269 3155 3270 3156 3270 3156 3230 3117 3231 3118 3231 3118 3230 3117 3231 3118 3231 3117 3224 3111 3225 3112 3225 3112 3179 3068 3203 3090 3203 3101 3168 3057 3173 3062 3173 3058 3167 3056 3169 3058 3169 3056 3164 3053 3168 3057 3168 3053 3150 3040 3164 3054 3164 3051 1809 1782 1811 1784 1811 1785 1794 1767 1796 1769 1796 1770 85 teo.* (cm -1 ) III

Çizelge 3.14 Trimethoprim molekülünün en düşük enerjili üç konformerinin Hartree Fock Yöntemi (HF) ve 6-311++G(d,p) baz seti seçilerek hesaplanmış frekans değerleri (devamı) 1779 1753 1780 1753 1780 1753 1775 1748 1775 1748 1775 1749 1768 1742 1769 1743 1769 1743 1756 1730 1757 1731 1757 1731 1688 1662 1685 1660 1685 1660 1630 1605 1630 1605 1630 1605 1629 1605 1629 1604 1629 1604 1625 1600 1622 1598 1622 1598 1622 1598 1622 1598 1622 1598 1622 1597 1621 1597 1621 1597 1621 1597 1621 1597 1621 1597 1620 1596 1615 1591 1615 1591 1615 1591 1614 1590 1614 1590 1613 1589 1609 1585 1609 1578 1597 1573 1599 1575 1599 1575 1596 1572 1596 1572 1596 1572 1584 1560 1588 1564 1588 1564 1578 1554 1576 1552 1576 1551 1497 1474 1496 1473 1496 1471 1477 1455 1479 1457 1479 1457 1466 1444 1459 1437 1459 1434 1441 1419 1441 1420 1441 1418 1390 1369 1390 1369 1390 1369 1386 1365 1387 1366 1387 1366 1346 1326 1353 1332 1353 1335 1332 1312 1335 1315 1335 1317 1322 1303 1321 1301 1321 1301 1317 1297 1317 1297 1317 1296 1312 1292 1312 1293 1312 1293 1292 1273 1295 1275 1295 1276 1286 1267 1288 1269 1288 1269 1279 1260 1279 1260 1279 1260 1279 1260 1279 1260 1279 1260 1275 1256 1275 1256 1275 1256 1268 1249 1270 1251 1270 1251 1236 1217 1239 1220 1239 1220 1218 1200 1219 1201 1219 1201 1184 1167 1184 1167 1184 1167 1160 1143 1161 1143 1161 1145 1144 1127 1145 1128 1145 1128 1114 1097 1108 1092 1108 1090 1083 1067 1087 1070 1087 1072 1056 1041 1055 1039 1055 1038 1027 1012 1032 1017 1032 1020 86

Çizelge 3.14 Trimethoprim molekülünün en düşük enerjili üç konformerinin Hartree Fock Yöntemi (HF) ve 6-311++G(d,p) baz seti seçilerek hesaplanmış frekans değerleri (devamı) 988 974 999 984 999 988 944 930 947 933 947 934 927 913 938 924 938 929 907 893 909 895 909 895 881 867 881 868 881 868 865 852 864 852 864 852 838 826 838 826 838 826 836 823 835 822 835 821 813 801 812 800 812 800 745 734 746 735 746 735 696 685 701 690 701 693 690 680 695 684 695 685 653 643 655 645 655 647 629 620 630 621 630 622 613 604 614 604 614 607 580 571 584 576 584 585 576 568 576 567 576 567 569 560 567 558 567 558 545 537 544 536 544 536 516 508 513 505 513 507 500 493 501 494 501 497 474 467 486 479 486 483 456 449 458 451 458 452 442 435 427 420 427 418 396 390 398 392 398 395 392 386 392 386 392 386 369 363 369 364 369 365 336 331 338 333 338 336 322 317 330 326 330 329 310 305 311 306 311 307 299 294 301 296 301 296 278 274 278 274 278 274 253 250 254 250 254 252 239 235 239 236 239 236 225 221 224 220 224 221 203 200 204 200 204 202 191 188 199 196 199 198 176 173 181 178 181 180 166 164 165 162 165 163 122 120 120 118 120 119 98 97 103 101 103 103 87 86 87 86 87 87 75 73 72 71 72 71 55 54 54 53 54 54 87

Çizelge 3.14 Trimethoprim molekülünün en düşük enerjili üç konformerinin Hartree Fock Yöntemi (HF) ve 6-311++G(d,p) baz seti seçilerek hesaplanmış frekans değerleri (devamı) 43 42 43 43 43 45 39 38 37 37 37 35 19 19 21 21 21 24 Çizelge 3.15 Trimethoprim molekülünün en düşük enerjili üç konformerinin Hartree Fock Yöntemi (HF) ve 6-311++G(d,p) baz seti seçilerek hesaplanmış geometri parametreleri değerleri Bağ(R), Açı(A), Dihedral (D) Tanımı Değeri (Å, o ) Değeri (Å, o ) Değeri (Å, o ) I II III R1 R(1,5) 1.3194 1.3193 1.3193 R2 R(1,7) 1.3266 1.3264 1.326 R3 R(1,9) 1.36 1.3598 1.3597 R4 R(2,3) 1.4133 1.4135 1.4133 R5 R(2,7) 1.3176 1.3177 1.3178 R6 R(2,8) 1.3597 1.3601 1.3609 R7 R(3,4) 1.371 1.3715 1.3722 R8 R(3,32) 1.5097 1.5119 1.5131 R9 R(4,5) 1.3262 1.3258 1.3253 R10 R(4,6) 1.0786 1.0787 1.0786 R11 R(8,10) 0.9946 0.9948 0.9949 R12 R(8,11) 0.9937 0.9937 0.9936 R13 R(9,12) 0.9926 0.9926 0.9925 R14 R(9,13) 0.9928 0.9927 0.9927 R15 R(14,15) 1.3868 1.385 1.3849 R16 R(14,20) 1.0727 1.0727 1.0729 R17 R(14,31) 1.392 1.3947 1.395 R18 R(15,16) 1.3854 1.3871 1.3872 R19 R(15,32) 1.5249 1.5231 1.5228 R20 R(16,17) 1.3907 1.3883 1.388 R21 R(16,19) 1.071 1.0719 1.0722 R22 R(17,18) 1.3917 1.3943 1.3946 R23 R(17,21) 1.3411 1.3406 1.3406 R24 R(18,26) 1.3526 1.3525 1.3524 R25 R(18,31) 1.3899 1.3876 1.3872 R26 R(21,22) 1.4009 1.4009 1.4008 R27 R(22,23) 1.0801 1.0801 1.08 R28 R(22,24) 1.0854 1.0853 1.0853 R29 R(22,25) 1.0857 1.0858 1.0859 R30 R(26,27) 1.4063 1.4064 1.4064 88

Çizelge 3.15 Trimethoprim molekülünün en düşük enerjili üç konformerinin Hartree Fock Yöntemi (HF) ve 6-311++G(d,p) baz seti seçilerek hesaplanmış geometri parametreleri değerleri (devamı) R31 R(27,28) 1.0853 1.0853 1.0853 R32 R(27,29) 1.0856 1.0856 1.0855 R33 R(27,30) 1.0815 1.0814 1.0814 R34 R(31,35) 1.3422 1.3423 1.3424 R35 R(32,33) 1.0868 1.0866 1.0866 R36 R(32,34) 1.0866 1.0864 1.0861 R37 R(35,36) 1.3994 1.3994 1.3993 R38 R(36,37) 1.086 1.0859 1.0859 R39 R(36,38) 1.0859 1.0859 1.086 R40 R(36,39) 1.0801 1.0801 1.0801 A1 A(5,1,7) 126.3526 126.3128 126.2708 A2 A(5,1,9) 117.216 117.2352 117.2461 A3 A(7,1,9) 116.4136 116.4345 116.4656 A4 A(3,2,7) 122.0673 122.0307 122.0302 A5 A(3,2,8) 121.4236 121.5919 121.7088 A6 A(7,2,8) 116.4777 116.3452 116.2284 A7 A(2,3,4) 113.9669 113.8829 113.8026 A8 A(2,3,32) 123.2359 123.9009 124.4227 A9 A(4,3,32) 122.7317 122.1596 121.7154 A10 A(3,4,5) 125.1066 125.2179 125.2992 A11 A(3,4,6) 119.465 119.4212 119.3846 A12 A(5,4,6) 115.4277 115.36 115.3149 A13 A(1,5,4) 115.1806 115.1367 115.1158 A14 A(1,7,2) 117.3236 117.4172 117.4799 A15 A(2,8,10) 115.0853 114.7939 114.5463 A16 A(2,8,11) 118.3765 118.1855 117.9388 A17 A(10,8,11) 115.6812 115.5539 115.375 A18 A(1,9,12) 116.8221 116.8737 116.8978 A19 A(1,9,13) 116.446 116.507 116.534 A20 A(12,9,13) 117.6615 117.7249 117.7499 A21 A(15,14,20) 119.4014 119.4669 119.4765 A22 A(15,14,31) 120.2009 120.1769 120.1905 A23 A(20,14,31) 120.396 120.3507 120.3225 A24 A(14,15,16) 119.8129 119.8375 119.796 A25 A(14,15,32) 119.0848 119.8968 120.1714 A26 A(16,15,32) 121.0833 120.2191 119.9544 A27 A(15,16,17) 120.0486 120.0676 120.1032 A28 A(15,16,19) 119.479 119.363 119.3269 A29 A(17,16,19) 120.472 120.5645 120.5628 A30 A(16,17,18) 120.432 120.4032 120.3873 A31 A(16,17,21) 123.8932 124.02 124.0505 A32 A(18,17,21) 115.6748 115.5766 115.5612 89

Çizelge 3.15 Trimethoprim molekülünün en düşük enerjili üç konformerinin Hartree Fock Yöntemi (HF) ve 6-311++G(d,p) baz seti seçilerek hesaplanmış geometri parametreleri değerleri (devamı) A33 A(17,18,26) 120.3625 120.2895 120.2772 A34 A(17,18,31) 119.2734 119.308 119.3077 A35 A(26,18,31) 120.292 120.341 120.3623 A36 A(17,21,22) 120.1989 120.1653 120.1717 A37 A(21,22,23) 106.0106 106.0233 106.0296 A38 A(21,22,24) 111.3874 111.3504 111.3394 A39 A(21,22,25) 111.4674 111.4481 111.4489 A40 A(23,22,24) 109.2168 109.2458 109.249 A41 A(23,22,25) 109.188 109.1705 109.1563 A42 A(24,22,25) 109.4782 109.5105 109.5249 A43 A(18,26,27) 115.9147 115.9368 115.9494 A44 A(26,27,28) 110.8434 110.8469 110.8445 A45 A(26,27,29) 110.8231 110.8152 110.8161 A46 A(26,27,30) 106.7319 106.7242 106.7208 A47 A(28,27,29) 109.7514 109.7582 109.7613 A48 A(28,27,30) 109.3174 109.3166 109.3159 A49 A(29,27,30) 109.3085 109.3143 109.3167 A50 A(14,31,18) 120.2283 120.2013 120.2004 A51 A(14,31,35) 123.9879 123.9134 123.9056 A52 A(18,31,35) 115.7835 115.8852 115.8936 A53 A(3,32,15) 116.3341 116.1348 116.3929 A54 A(3,32,33) 109.4352 110.5391 111.1167 A55 A(3,32,34) 108.0509 107.5385 107.1523 A56 A(15,32,33) 108.3107 108.6416 108.7714 A57 A(15,32,34) 108.2628 107.9616 107.6537 A58 A(33,32,34) 105.9583 105.4633 105.0883 A59 A(31,35,36) 120.2541 120.3055 120.321 A60 A(35,36,37) 111.5117 111.5245 111.5309 A61 A(35,36,38) 111.4222 111.4516 111.4645 A62 A(35,36,39) 106.0624 106.0588 106.0623 A63 A(37,36,38) 109.4804 109.4731 109.467 A64 A(37,36,39) 109.1516 109.1469 109.1457 A65 A(38,36,39) 109.116 109.0878 109.0718 D1 D(7,1,5,4) 0.2644 0.2129 0.1441 D2 D(9,1,5,4) -178.1385-178.2047-178.2755 D3 D(5,1,7,2) -0.4188-0.4177-0.3952 D4 D(9,1,7,2) 177.9953 178.0109 178.0353 D5 D(5,1,9,12) -163.3789-163.5816-163.6698 D6 D(5,1,9,13) -17.0209-16.9081-16.8599 D7 D(7,1,9,12) 18.0572 17.8424 17.7535 D8 D(7,1,9,13) 164.4153 164.5159 164.5634 D9 D(7,2,3,4) 0.3151 0.15 0.0156 D10 D(7,2,3,32) 177.4412 177.4594 177.2489 D11 D(8,2,3,4) -177.5743-177.71-177.8289 90

Çizelge 3.15 Trimethoprim molekülünün en düşük enerjili üç konformerinin Hartree Fock Yöntemi (HF) ve 6-311++G(d,p) baz seti seçilerek hesaplanmış geometri parametreleri değerleri (devamı) D12 D(8,2,3,32) -0.4482-0.4006-0.5955 D13 D(3,2,7,1) 0.0948 0.2086 0.2947 D14 D(8,2,7,1) 178.0827 178.1745 178.2505 D15 D(3,2,8,10) -168.8329-168.6837-168.6794 D16 D(3,2,8,11) -26.0162-26.8131-27.8309 D17 D(7,2,8,10) 13.1652 13.3407 13.3578 D18 D(7,2,8,11) 155.9819 155.2113 154.2062 D19 D(2,3,4,5) -0.4903-0.3759-0.2888 D20 D(2,3,4,6) 179.2078 179.2623 179.2816 D21 D(32,3,4,5) -177.6328-177.738-177.606 D22 D(32,3,4,6) 2.0653 1.9001 1.9644 D23 D(2,3,32,15) 67.5867 64.5122 64.2676 D24 D(2,3,32,33) -55.5322-59.8239-60.9547 D25 D(2,3,32,34) -170.4702-174.4697-175.2369 D26 D(4,3,32,15) -115.5353-118.394-118.7083 D27 D(4,3,32,33) 121.3457 117.2699 116.0694 D28 D(4,3,32,34) 6.4078 2.6241 1.7872 D29 D(3,4,5,1) 0.2266 0.2123 0.2191 D30 D(6,4,5,1) -179.4824-179.4389-179.3667 D31 D(20,14,15,16) 179.9396 178.7227 177.7809 D32 D(20,14,15,32) 1.5047 1.1986 0.9979 D33 D(31,14,15,16) 0.4056-0.4252-1.0466 D34 D(31,14,15,32) -178.0293-177.9493-177.8295 D35 D(15,14,31,18) -0.588-0.2367-0.0145 D36 D(15,14,31,35) 179.572 179.6878 179.7427 D37 D(20,14,31,18) 179.8826-179.377-178.832 D38 D(20,14,31,35) 0.0427 0.5475 0.9252 D39 D(14,15,16,17) -0.2931 0.5673 1.2498 D40 D(14,15,16,19) 179.4724 179.7679-179.7083 D41 D(32,15,16,17) 178.1099 178.0833 178.0398 D42 D(32,15,16,19) -2.1247-2.7161-2.9183 D43 D(14,15,32,3) -145.2874-127.7923-119.6238 D44 D(14,15,32,33) -21.5856-2.4853 6.778 D45 D(14,15,32,34) 92.8813 111.4158 120.1489 D46 D(16,15,32,3) 36.2983 54.6931 63.5983 D47 D(16,15,32,33) 160.0-179.9999-169.9998 D48 D(16,15,32,34) -85.5331-66.0987-56.6289 D49 D(15,16,17,18) 0.363-0.0502-0.3956 D50 D(15,16,17,21) -179.681-179.8649 179.9923 D51 D(19,16,17,18) -179.4001-179.2411-179.4255 D52 D(19,16,17,21) 0.5559 0.9443 0.9624 D53 D(16,17,18,26) 176.3834 176.5508 176.7049 D54 D(16,17,18,31) -0.5388-0.6063-0.6614 D55 D(21,17,18,26) -3.576-3.6196-3.6513 91

Çizelge 3.15 Trimethoprim molekülünün en düşük enerjili üç konformerinin Hartree Fock Yöntemi (HF) ve 6-311++G(d,p) baz seti seçilerek hesaplanmış geometri parametreleri değerleri (devamı) D56 D(21,17,18,31) 179.5018 179.2234 178.9824 D57 D(16,17,21,22) -3.3866-4.4218-4.8584 D58 D(18,17,21,22) 176.5713 175.7554 175.5126 D59 D(17,18,26,27) 90.8519 90.6116 90.5821 D60 D(31,18,26,27) -92.2574-92.261-92.0795 D61 D(17,18,31,14) 0.6497 0.7476 0.8642 D62 D(17,18,31,35) -179.4976-179.1827-178.9118 D63 D(26,18,31,14) -176.2747-176.4079-176.4998 D64 D(26,18,31,35) 3.5779 3.6618 3.7242 D65 D(17,21,22,23) -178.1875-177.5989-177.3502 D66 D(17,21,22,24) -59.4936-58.8824-58.6321 D67 D(17,21,22,25) 63.1098 63.7223 63.9838 D68 D(18,26,27,28) -61.0221-61.0058-61.0056 D69 D(18,26,27,29) 61.0966 61.1187 61.1217 D70 D(18,26,27,30) -179.9737-179.9537-179.9494 D71 D(14,31,35,36) 2.2884 2.1248 2.1456 D72 D(18,31,35,36) -177.558-177.9478-178.0876 D73 D(31,35,36,37) -62.4566-62.4002-62.4226 D74 D(31,35,36,38) 60.2063 60.2837 60.2673 D75 D(31,35,36,39) 178.8291 178.8864 178.8598 Çizelge 3.16 Trimethoprim molekülünün en düşük enerjili üç konformerinin Yoğunluk Fonksiyonu Teorisi (DFT) ve 6-31G(d,p) baz seti seçilerek hesaplanmış frekans değerleri teo. (cm -1 ) I teo.* (cm -1 ) I teo. (cm -1 ) II teo.* (cm -1 ) II teo. (cm -1 ) III 3744 3613 3741 3610 3743 3612 3690 3561 3673 3545 3683 3554 3610 3483 3607 3481 3609 3483 3565 3441 3548 3424 3557 3433 3223 3111 3221 3108 3222 3110 3209 3097 3206 3094 3208 3095 3151 3041 3150 3039 3151 3041 3149 3039 3149 3039 3150 3040 3140 3030 3139 3029 3139 3029 3136 3026 3129 3020 3133 3023 3093 2985 3091 2983 3091 2983 3084 2976 3082 2974 3084 2976 3076 2968 3074 2967 3076 2968 3058 2951 3073 2965 3069 2962 3024 2918 3023 2917 3024 2918 3022 2916 3018 2912 3020 2914 3020 2914 3013 2908 3014 2909 teo.* (cm -1 ) III 92

Çizelge 3.16 Trimethoprim molekülünün en düşük enerjili üç konformerinin Yoğunluk Fonksiyonu Teorisi (DFT) ve 6-31G(d,p) baz seti seçilerek hesaplanmış frekans değerleri (devamı) 3014 2909 2990 2885 3011 2906 1669 1644 1669 1644 1669 1644 1657 1632 1657 1632 1657 1632 1642 1617 1640 1615 1641 1617 1638 1613 1637 1612 1638 1613 1631 1607 1632 1607 1631 1607 1604 1580 1602 1578 1604 1580 1551 1528 1551 1528 1551 1528 1518 1495 1519 1496 1519 1496 1518 1495 1518 1495 1518 1495 1515 1492 1514 1491 1514 1491 1507 1484 1507 1484 1507 1484 1505 1482 1505 1483 1505 1483 1505 1482 1505 1482 1505 1482 1501 1479 1502 1479 1501 1479 1500 1477 1498 1476 1499 1476 1497 1474 1497 1475 1497 1475 1436 1414 1494 1471 1496 1473 1481 1458 1477 1455 1477 1454 1476 1454 1471 1449 1475 1453 1461 1439 1458 1436 1460 1438 1393 1372 1391 1370 1393 1372 1374 1353 1370 1350 1372 1352 1363 1343 1362 1341 1362 1341 1353 1333 1354 1334 1353 1333 1328 1308 1325 1306 1327 1307 1321 1302 1311 1291 1318 1298 1276 1257 1275 1256 1276 1257 1270 1251 1269 1250 1270 1251 1234 1216 1232 1214 1232 1214 1218 1200 1218 1200 1218 1200 1213 1195 1213 1195 1212 1194 1211 1193 1211 1193 1211 1193 1203 1185 1210 1191 1207 1189 1183 1166 1188 1170 1186 1168 1180 1163 1180 1162 1181 1163 1178 1160 1179 1161 1179 1161 1178 1160 1178 1161 1178 1161 1177 1159 1178 1160 1177 1160 1172 1155 1173 1156 1172 1155 1086 1070 1086 1070 1086 1070 1065 1049 1069 1053 1067 1051 1044 1028 1043 1027 1043 1028 1001 986 1006 991 1003 988 93

Çizelge 3.16 Trimethoprim molekülünün en düşük enerjili üç konformerinin Yoğunluk Fonksiyonu Teorisi (DFT) ve 6-31G(d,p) baz seti seçilerek hesaplanmış frekans değerleri (devamı) 991 977 988 973 990 975 977 963 977 962 977 962 960 945 966 951 963 948 925 911 935 921 931 917 848 835 851 838 848 835 838 825 842 829 838 826 815 803 817 805 816 803 801 789 801 789 801 789 790 778 789 777 789 778 777 765 776 764 776 765 743 732 744 733 744 733 729 718 732 721 731 720 689 679 690 680 690 679 651 641 657 647 654 645 612 603 618 609 614 604 609 600 615 605 613 603 583 574 598 589 589 581 577 569 586 577 583 574 558 549 563 554 562 554 536 528 535 527 535 527 526 518 529 521 528 520 508 500 508 500 508 500 493 486 501 494 499 492 471 464 476 469 473 466 462 455 464 457 463 456 424 418 426 419 425 419 416 410 412 406 413 407 374 368 380 374 377 371 370 364 370 364 370 364 342 337 348 342 344 339 314 310 318 313 315 310 307 302 315 310 312 307 291 287 295 291 292 288 273 269 276 272 275 271 258 254 261 257 260 256 236 233 240 237 238 234 223 220 225 221 225 221 204 201 209 206 206 203 191 188 196 193 193 190 188 185 190 187 191 188 170 167 175 172 172 170 157 155 163 160 156 154 111 110 115 113 113 111 103 102 108 107 106 104 94

Çizelge 3.16 Trimethoprim molekülünün en düşük enerjili üç konformerinin Yoğunluk Fonksiyonu Teorisi (DFT) ve 6-31G(d,p) baz seti seçilerek hesaplanmış frekans değerleri (devamı) 98 97 99 97 99 97 62 61 64 63 63 62 42 41 48 47 45 45 38 37 37 37 36 35 32 31 32 32 30 29 18 17 26 25 21 21 Çizelge 3.17 Trimethoprim molekülünün en düşük enerjili üç konformerinin Yoğunluk Fonksiyonu Teorisi (DFT) ve 6-31G(d,p) baz seti seçilerek hesaplanmış geometri parametreleri değerleri Bağ(R), Açı(A), Dihedral (D) Tanımı Değeri (Å, o ) 95 Değeri (Å, o ) Değeri (Å, o ) I II III R1 R(1,5) 1.3442 1.3442 1.3443 R2 R(1,7) 1.3433 1.3396 1.3425 R3 R(1,9) 1.3709 1.3701 1.3706 R4 R(2,3) 1.421 1.4209 1.4206 R5 R(2,7) 1.3384 1.3411 1.339 R6 R(2,8) 1.3717 1.3764 1.3733 R7 R(3,4) 1.3881 1.3946 1.3896 R8 R(3,32) 1.5109 1.5236 1.5139 R9 R(4,5) 1.339 1.3355 1.3379 R10 R(4,6) 1.0911 1.0911 1.0911 R11 R(8,10) 1.0105 1.0117 1.011 R12 R(8,11) 1.0109 1.0104 1.0111 R13 R(9,12) 1.0077 1.0075 1.0076 R14 R(9,13) 1.0079 1.0077 1.0078 R15 R(14,15) 1.3992 1.4043 1.4002 R16 R(14,20) 1.0841 1.0835 1.0846 R17 R(14,31) 1.4044 1.4019 1.4042 R18 R(15,16) 1.399 1.3982 1.3982 R19 R(15,32) 1.5253 1.5273 1.5246 R20 R(16,17) 1.3989 1.4018 1.3996 R21 R(16,19) 1.0833 1.0834 1.0834 R22 R(17,18) 1.4079 1.4044 1.4075 R23 R(17,21) 1.3632 1.3631 1.3627 R24 R(18,26) 1.3716 1.3713 1.3716 R25 R(18,31) 1.4033 1.4047 1.4032 R26 R(21,22) 1.4202 1.4195 1.4199 R27 R(22,23) 1.0908 1.0908 1.0908 R28 R(22,24) 1.0968 1.097 1.0969 R29 R(22,25) 1.0974 1.0975 1.0974

Çizelge 3.17 Trimethoprim molekülünün en düşük enerjili üç konformerinin Yoğunluk Fonksiyonu Teorisi (DFT) ve 6-31G(d,p) baz seti seçilerek hesaplanmış geometri parametreleri değerleri (devamı) R30 R(26,27) 1.4285 1.4286 1.4285 R31 R(27,28) 1.0959 1.0963 1.0962 R32 R(27,29) 1.097 1.0966 1.0968 R33 R(27,30) 1.0921 1.0921 1.0921 R34 R(31,35) 1.3634 1.3634 1.3635 R35 R(32,33) 1.0982 1.1002 1.0983 R36 R(32,34) 1.0979 1.0969 1.0973 R37 R(35,36) 1.4182 1.4187 1.4183 R38 R(36,37) 1.0977 1.0975 1.0976 R39 R(36,38) 1.0976 1.0975 1.0977 R40 R(36,39) 1.0909 1.0908 1.0909 A1 A(5,1,7) 126.916 126.4439 126.8003 A2 A(5,1,9) 116.6226 116.7499 116.658 A3 A(7,1,9) 116.4345 116.7663 116.5137 A4 A(3,2,7) 122.1778 122.0587 122.1445 A5 A(3,2,8) 121.3992 123.0924 121.7472 A6 A(7,2,8) 116.383 114.8328 116.0693 A7 A(2,3,4) 114.4731 113.5681 114.2781 A8 A(2,3,32) 123.1084 128.5871 124.4132 A9 A(4,3,32) 122.3808 117.7597 121.2611 A10 A(3,4,5) 125.1448 126.0889 125.3701 A11 A(3,4,6) 119.1422 118.658 119.0301 A12 A(5,4,6) 115.7113 115.2507 115.5975 A13 A(1,5,4) 114.5882 114.3477 114.5267 A14 A(1,7,2) 116.7 117.4497 116.8791 A15 A(2,8,10) 114.1063 112.3087 113.4843 A16 A(2,8,11) 117.5739 116.5655 117.1218 A17 A(10,8,11) 115.6944 114.898 115.3048 A18 A(1,9,12) 116.4838 116.6729 116.5545 A19 A(1,9,13) 115.9351 116.1099 116.0188 A20 A(12,9,13) 117.735 117.9187 117.823 A21 A(15,14,20) 119.249 119.3766 119.2633 A22 A(15,14,31) 120.2444 120.5478 120.2822 A23 A(20,14,31) 120.4843 119.9548 120.4048 A24 A(14,15,16) 119.871 118.9155 119.746 A25 A(14,15,32) 120.0858 121.0874 120.3383 A26 A(16,15,32) 120.0277 119.0689 119.8324 A27 A(15,16,17) 120.0779 120.6989 120.1792 A28 A(15,16,19) 119.1505 119.1195 119.156 A29 A(17,16,19) 120.7645 120.1545 120.6553 A30 A(16,17,18) 120.3895 120.2664 120.3458 A31 A(16,17,21) 124.5647 124.5094 124.5917 A32 A(18,17,21) 115.0458 115.2191 115.0606 A33 A(17,18,26) 120.7038 120.6093 120.5083 96

Çizelge 3.17 Trimethoprim molekülünün en düşük enerjili üç konformerinin Yoğunluk Fonksiyonu Teorisi (DFT) ve 6-31G(d,p) baz seti seçilerek hesaplanmış geometri parametreleri değerleri (devamı) A34 A(17,18,31) 119.3382 119.1004 119.3295 A35 A(26,18,31) 119.8992 120.2718 120.1306 A36 A(17,21,22) 118.1402 118.2698 118.1703 A37 A(21,22,23) 105.8681 105.8674 105.8704 A38 A(21,22,24) 111.5819 111.61 111.6057 A39 A(21,22,25) 111.7476 111.7771 111.7318 A40 A(23,22,24) 109.2789 109.2407 109.2526 A41 A(23,22,25) 109.2193 109.1643 109.206 A42 A(24,22,25) 109.062 109.0931 109.0888 A43 A(18,26,27) 114.6191 114.5585 114.4926 A44 A(26,27,28) 111.2117 111.1609 111.1833 A45 A(26,27,29) 111.1 111.1168 111.1181 A46 A(26,27,30) 106.3291 106.3431 106.3584 A47 A(28,27,29) 109.6248 109.6643 109.6261 A48 A(28,27,30) 109.295 109.2519 109.2613 A49 A(29,27,30) 109.2 109.2221 109.2136 A50 A(14,31,18) 120.0686 120.2692 120.0836 A51 A(14,31,35) 124.4991 124.5072 124.5348 A52 A(18,31,35) 115.4322 115.2171 115.38 A53 A(3,32,15) 115.4329 121.9668 116.4396 A54 A(3,32,33) 110.3806 112.4501 111.4907 A55 A(3,32,34) 107.7915 104.5044 106.893 A56 A(15,32,33) 108.4456 107.9904 108.6446 A57 A(15,32,34) 108.7172 105.5594 107.8378 A58 A(33,32,34) 105.6139 102.2413 104.8278 A59 A(31,35,36) 118.1905 118.2856 118.2541 A60 A(35,36,37) 111.8374 111.8558 111.8478 A61 A(35,36,38) 111.7374 111.7782 111.753 A62 A(35,36,39) 105.9008 105.892 105.9085 A63 A(37,36,38) 108.9882 108.9171 108.971 A64 A(37,36,39) 109.1677 109.1802 109.1769 A65 A(38,36,39) 109.1186 109.1292 109.0928 D1 D(7,1,5,4) -0.0297-1.4864-0.2769 D2 D(9,1,5,4) -178.0648-179.1001-178.2735 D3 D(5,1,7,2) -0.0433 1.2906 0.1124 D4 D(9,1,7,2) 177.9951 178.904 178.1115 D5 D(5,1,9,12) -162.8895-163.6166-163.1523 D6 D(5,1,9,13) -17.7569-17.5452-17.6054 D7 D(7,1,9,12) 18.8648 18.5333 18.6404 D8 D(7,1,9,13) 163.9974 164.6047 164.1873 D9 D(7,2,3,4) -0.016-1.9916-0.378 D10 D(7,2,3,32) 177.7972 174.5373 177.1315 D11 D(8,2,3,4) -177.6307 179.5456-178.0172 D12 D(8,2,3,32) 0.1825-3.9256-0.5077 97

Çizelge 3.17 Trimethoprim molekülünün en düşük enerjili üç konformerinin Yoğunluk Fonksiyonu Teorisi (DFT) ve 6-31G(d,p) baz seti seçilerek hesaplanmış geometri parametreleri değerleri (devamı) D13 D(3,2,7,1) 0.0651 0.6172 0.2384 D14 D(8,2,7,1) 177.7925 179.1983 178.0036 D15 D(3,2,8,10) -168.4137-168.2345-168.6122 D16 D(3,2,8,11) -28.1025-32.6782-30.3534 D17 D(7,2,8,10) 13.8398 13.2009 13.613 D18 D(7,2,8,11) 154.1511 148.7572 151.8718 D19 D(2,3,4,5) -0.0652 1.8227 0.2029 D20 D(2,3,4,6) 179.433-178.7739 179.6211 D21 D(32,3,4,5) -177.8962-175.1116-177.3936 D22 D(32,3,4,6) 1.602 4.2918 2.0247 D23 D(2,3,32,15) 62.7877 47.8277 62.162 D24 D(2,3,32,33) -60.6084-82.8482-63.2538 D25 D(2,3,32,34) -175.4915 167.0395-177.2708 D26 D(4,3,32,15) -119.5692-135.7679-120.494 D27 D(4,3,32,33) 117.0347 93.5562 114.0903 D28 D(4,3,32,34) 2.1516-16.5561 0.0732 D29 D(3,4,5,1) 0.0862-0.22 0.0988 D30 D(6,4,5,1) -179.4273-179.6411-179.3372 D31 D(20,14,15,16) 178.4063 171.6273 176.1047 D32 D(20,14,15,32) -0.1595 2.756-0.5712 D33 D(31,14,15,16) 0.1184-4.3758-1.3411 D34 D(31,14,15,32) -178.4474-173.2472-178.017 D35 D(15,14,31,18) -0.8771 0.7506-0.292 D36 D(15,14,31,35) 179.2893 179.7802 179.2277 D37 D(20,14,31,18) -179.1437-175.2294-177.7085 D38 D(20,14,31,35) 1.0227 3.8001 1.8112 D39 D(14,15,16,17) 0.2356 4.934 1.6683 D40 D(14,15,16,19) 179.2699-176.9582-179.4439 D41 D(32,15,16,17) 178.8022 174.0329 178.3611 D42 D(32,15,16,19) -2.1635-7.8593-2.751 D43 D(14,15,32,3) -125.8471-83.6721-110.1672 D44 D(14,15,32,33) -1.4363 48.8547 16.6731 D45 D(14,15,32,34) 112.9309 157.6282 129.7709 D46 D(16,15,32,3) 55.5893 107.4733 73.1598 D47 D(16,15,32,33) -179.9998-120.0-159.9999 D48 D(16,15,32,34) -65.6327-11.2264-46.902 D49 D(15,16,17,18) 0.1675-1.8689-0.3674 D50 D(15,16,17,21) -179.8928 178.9911-179.8312 D51 D(19,16,17,18) -178.851-179.9571-179.2383 D52 D(19,16,17,21) 1.0887 0.9029 1.2978 D53 D(16,17,18,26) 176.2909 176.6321 176.6971 D54 D(16,17,18,31) -0.9179-1.807-1.259 D55 D(21,17,18,26) -3.6543-4.1512-3.7902 D56 D(21,17,18,31) 179.1369 177.4097 178.2537 98

Çizelge 3.17 Trimethoprim molekülünün en düşük enerjili üç konformerinin Yoğunluk Fonksiyonu Teorisi (DFT) ve 6-31G(d,p) baz seti seçilerek hesaplanmış geometri parametreleri değerleri (devamı) D57 D(16,17,21,22) -2.4064-3.1375-2.6068 D58 D(18,17,21,22) 177.5361 177.6835 177.904 D59 D(17,18,26,27) 83.5972 88.2333 87.0885 D60 D(31,18,26,27) -99.2096-93.3459-94.9717 D61 D(17,18,31,14) 1.2679 2.3538 1.5832 D62 D(17,18,31,35) -178.8839-176.7623-177.9789 D63 D(26,18,31,14) -175.9637-176.0908-176.3808 D64 D(26,18,31,35) 3.8845 4.7932 4.0572 D65 D(17,21,22,23) -178.5087-178.1474-178.7546 D66 D(17,21,22,24) -59.721-59.391-59.9842 D67 D(17,21,22,25) 62.6854 63.0975 62.4628 D68 D(18,26,27,28) -61.529-61.4947-61.4912 D69 D(18,26,27,29) 60.877 60.9383 60.9094 D70 D(18,26,27,30) 179.5862 179.6918 179.6625 D71 D(14,31,35,36) 0.6713 0.987 0.8981 D72 D(18,31,35,36) -179.1692-179.9394-179.5619 D73 D(31,35,36,37) -61.7693-62.4013-61.6052 D74 D(31,35,36,38) 60.7194 60.0381 60.88 D75 D(31,35,36,39) 179.4183 178.7665 179.5608 Çizelge 3.18 Trimethoprim molekülünün en düşük enerjili üç konformerinin Hartree Fock Yöntemi (HF) ve 6-31G(d,p) baz seti seçilerek hesaplanmış frekans değerleri teo. (cm -1 ) I teo.* (cm -1 ) I teo. (cm -1 ) II teo.* (cm -1 ) II teo. (cm -1 ) III 3992 3852 3992 3852 3990 3850 3956 3818 3953 3814 3947 3809 3854 3719 3853 3718 3851 3716 3829 3695 3827 3693 3822 3688 3395 3276 3392 3273 3389 3270 3382 3263 3379 3261 3377 3259 3322 3206 3320 3204 3316 3200 3306 3190 3305 3190 3305 3189 3305 3189 3305 3189 3304 3188 3291 3176 3291 3176 3290 3175 3256 3142 3256 3142 3256 3142 3252 3138 3252 3138 3250 3136 3246 3132 3245 3132 3244 3131 3221 3108 3231 3118 3236 3122 3188 3076 3188 3076 3187 3075 3187 3075 3184 3073 3183 3071 3185 3073 3181 3069 3180 3068 3181 3070 3176 3065 3156 3046 teo.* (cm -1 ) III 99

Çizelge 3.18 Trimethoprim molekülünün en düşük enerjili üç konformerinin Hartree Fock Yöntemi (HF) ve 6-31G(d,p) baz seti seçilerek hesaplanmış frekans değerleri (devamı) 1827 1800 1828 1801 1828 1801 1808 1781 1809 1782 1810 1783 1795 1768 1795 1768 1794 1767 1786 1759 1786 1759 1785 1758 1784 1757 1784 1757 1783 1756 1769 1743 1769 1743 1768 1742 1701 1676 1701 1675 1701 1675 1643 1618 1643 1618 1643 1618 1642 1618 1642 1618 1642 1617 1636 1612 1636 1612 1636 1612 1636 1611 1635 1611 1635 1611 1634 1609 1634 1609 1636 1611 1633 1609 1634 1609 1634 1609 1628 1604 1628 1604 1628 1604 1627 1602 1627 1602 1627 1603 1623 1599 1621 1596 1620 1596 1617 1593 1615 1591 1612 1588 1608 1584 1608 1584 1608 1584 1603 1579 1601 1577 1599 1575 1589 1565 1588 1564 1586 1562 1509 1487 1507 1485 1505 1482 1494 1472 1494 1472 1493 1471 1469 1447 1466 1444 1465 1443 1452 1430 1450 1428 1444 1422 1400 1379 1400 1379 1401 1380 1398 1377 1398 1377 1398 1377 1364 1344 1367 1346 1369 1348 1346 1326 1347 1327 1348 1327 1329 1309 1328 1309 1328 1308 1324 1304 1324 1304 1323 1304 1320 1300 1320 1300 1320 1300 1303 1284 1304 1284 1305 1285 1296 1277 1296 1277 1297 1277 1286 1266 1286 1267 1286 1267 1285 1266 1285 1266 1286 1266 1281 1262 1281 1262 1281 1262 1279 1260 1279 1260 1279 1260 1256 1237 1256 1238 1256 1237 1235 1216 1234 1216 1233 1215 1194 1176 1194 1176 1194 1176 1161 1143 1162 1145 1163 1146 1153 1136 1153 1136 1153 1135 1118 1101 1116 1099 1115 1099 1093 1077 1094 1078 1096 1079 1061 1045 1059 1044 1057 1041 100

Çizelge 3.18 Trimethoprim molekülünün en düşük enerjili üç konformerinin Hartree Fock Yöntemi (HF) ve 6-31G(d,p) baz seti seçilerek hesaplanmış frekans değerleri (devamı) 1041 1025 1044 1029 1048 1032 1005 990 1010 995 1013 998 954 940 955 940 956 942 940 926 946 932 952 937 910 896 911 897 912 898 870 857 870 857 870 857 858 845 858 845 857 845 842 829 842 829 842 829 824 811 823 811 823 810 813 800 813 801 814 802 748 737 749 737 750 738 703 693 706 695 708 698 688 677 688 678 690 679 657 647 658 648 661 651 632 623 634 624 636 626 615 606 618 609 628 619 587 578 597 588 605 596 578 569 578 569 577 569 569 561 569 561 569 561 548 540 549 540 549 541 524 516 525 517 527 520 502 494 506 499 510 503 490 482 493 486 494 487 462 455 462 455 463 456 401 395 403 397 406 400 395 389 394 388 394 388 381 375 377 372 376 370 371 366 373 367 370 365 340 335 344 338 347 342 334 329 337 332 340 335 317 312 318 314 321 316 302 297 302 298 303 298 282 278 283 278 284 280 255 252 257 253 260 256 243 239 243 239 243 239 227 224 228 225 231 227 204 201 207 204 212 209 203 199 203 200 203 200 182 179 184 181 186 183 163 160 163 161 165 162 123 121 123 121 124 122 104 102 105 104 107 106 101

Çizelge 3.18 Trimethoprim molekülünün en düşük enerjili üç konformerinin Hartree Fock Yöntemi (HF) ve 6-31G(d,p) baz seti seçilerek hesaplanmış frekans değerleri (devamı) 91 90 91 90 92 91 73 72 73 72 74 73 55 55 56 55 57 56 45 44 48 47 51 50 39 38 37 37 35 35 22 21 24 24 28 27 Çizelge 3.19 Trimethoprim molekülünün en düşük enerjili üç konformerinin Hartree Fock Yöntemi (HF) ve 6-31G(d,p) baz seti seçilerek hesaplanmış geometri parametreleri değerleri Bağ(R), Açı(A), Dihedral (D) Tanımı Değeri (Å, o ) 102 Değeri (Å, o ) Değeri (Å, o ) I II III R1 R(1,5) 1.3219 1.3222 1.3221 R2 R(1,7) 1.3278 1.3266 1.3271 R3 R(1,9) 1.3555 1.3548 1.3551 R4 R(2,3) 1.4141 1.4128 1.4133 R5 R(2,7) 1.3192 1.3197 1.3195 R6 R(2,8) 1.3574 1.3611 1.3596 R7 R(3,4) 1.3724 1.3751 1.374 R8 R(3,32) 1.5114 1.5155 1.5139 R9 R(4,5) 1.3258 1.3239 1.3246 R10 R(4,6) 1.0789 1.0788 1.0789 R11 R(8,10) 0.9944 0.9951 0.9948 R12 R(8,11) 0.9933 0.9929 0.9931 R13 R(9,12) 0.9919 0.9917 0.9918 R14 R(9,13) 0.9921 0.9919 0.992 R15 R(14,15) 1.3863 1.388 1.3868 R16 R(14,20) 1.073 1.0736 1.0735 R17 R(14,31) 1.3947 1.3937 1.3946 R18 R(15,16) 1.3881 1.3873 1.3878 R19 R(15,32) 1.5232 1.5232 1.5227 R20 R(16,17) 1.388 1.3891 1.3882 R21 R(16,19) 1.0721 1.0726 1.0726 R22 R(17,18) 1.3946 1.3933 1.3944 R23 R(17,21) 1.3432 1.3432 1.3431 R24 R(18,26) 1.3556 1.3555 1.3555 R25 R(18,31) 1.3876 1.3884 1.3876 R26 R(21,22) 1.4007 1.4004 1.4005 R27 R(22,23) 1.08 1.08 1.08 R28 R(22,24) 1.085 1.0851 1.085 R29 R(22,25) 1.0855 1.0856 1.0856 R30 R(26,27) 1.4061 1.4063 1.4062

Çizelge 3.19 Trimethoprim molekülünün en düşük enerjili üç konformerinin Hartree Fock Yöntemi (HF) ve 6-31G(d,p) baz seti seçilerek hesaplanmış geometri parametreleri değerleri (devamı) R31 R(27,28) 1.0848 1.0848 1.0848 R32 R(27,29) 1.085 1.085 1.085 R33 R(27,30) 1.0814 1.0814 1.0814 R34 R(31,35) 1.3449 1.3447 1.3447 R35 R(32,33) 1.0869 1.087 1.0869 R36 R(32,34) 1.0867 1.0858 1.0861 R37 R(35,36) 1.3991 1.3989 1.3991 R38 R(36,37) 1.0857 1.0856 1.0856 R39 R(36,38) 1.0856 1.0858 1.0857 R40 R(36,39) 1.08 1.08 1.08 A1 A(5,1,7) 126.4339 126.2559 126.3286 A2 A(5,1,9) 117.1308 117.1757 117.1558 A3 A(7,1,9) 116.4228 116.5547 116.5027 A4 A(3,2,7) 122.0596 122.0962 122.0725 A5 A(3,2,8) 121.5575 121.9799 121.8166 A6 A(7,2,8) 116.3547 115.8973 116.0829 A7 A(2,3,4) 113.9319 113.6137 113.7468 A8 A(2,3,32) 123.6338 125.5641 124.8124 A9 A(4,3,32) 122.3774 120.7408 121.3738 A10 A(3,4,5) 125.2723 125.5714 125.4543 A11 A(3,4,6) 119.339 119.2026 119.2562 A12 A(5,4,6) 115.3877 115.2237 115.2878 A13 A(1,5,4) 115.0191 114.9621 114.9807 A14 A(1,7,2) 117.2815 117.4979 117.4159 A15 A(2,8,10) 114.9053 113.8381 114.2428 A16 A(2,8,11) 118.5973 117.4586 117.9081 A17 A(10,8,11) 116.0419 115.1796 115.5206 A18 A(1,9,12) 117.385 117.5406 117.4799 A19 A(1,9,13) 117.0 117.153 117.094 A20 A(12,9,13) 118.5228 118.6809 118.6211 A21 A(15,14,20) 119.4295 119.4569 119.4299 A22 A(15,14,31) 120.1226 120.2423 120.1809 A23 A(20,14,31) 120.4387 120.2513 120.3622 A24 A(14,15,16) 119.9058 119.6106 119.767 A25 A(14,15,32) 119.9492 120.5919 120.4156 A26 A(16,15,32) 120.109 119.5735 119.6934 A27 A(15,16,17) 120.0067 120.1933 120.1034 A28 A(15,16,19) 119.2841 119.2675 119.2567 A29 A(17,16,19) 120.7054 120.5284 120.6318 A30 A(16,17,18) 120.3792 120.3459 120.3555 A31 A(16,17,21) 124.1688 124.1539 124.1852 A32 A(18,17,21) 115.4517 115.4952 115.4566 A33 A(17,18,26) 120.2411 120.3051 120.2584 A34 A(17,18,31) 119.4225 119.3557 119.3997 103

Çizelge 3.19 Trimethoprim molekülünün en düşük enerjili üç konformerinin Hartree Fock Yöntemi (HF) ve 6-31G(d,p) baz seti seçilerek hesaplanmış geometri parametreleri değerleri (devamı) A35 A(26,18,31) 120.3015 120.3231 120.3196 A36 A(17,21,22) 119.9165 119.9797 119.9474 A37 A(21,22,23) 106.0882 106.0939 106.0947 A38 A(21,22,24) 111.4467 111.432 111.4313 A39 A(21,22,25) 111.5536 111.5698 111.5563 A40 A(23,22,24) 109.217 109.216 109.221 A41 A(23,22,25) 109.1246 109.0847 109.1002 A42 A(24,22,25) 109.3224 109.3538 109.3478 A43 A(18,26,27) 115.5315 115.5779 115.5617 A44 A(26,27,28) 110.993 110.9853 110.9906 A45 A(26,27,29) 110.9664 110.967 110.9659 A46 A(26,27,30) 106.75 106.7397 106.7428 A47 A(28,27,29) 109.5982 109.6106 109.6054 A48 A(28,27,30) 109.2363 109.2396 109.2379 A49 A(29,27,30) 109.2308 109.232 109.2318 A50 A(14,31,18) 120.1551 120.1824 120.1572 A51 A(14,31,35) 124.0518 124.0843 124.0605 A52 A(18,31,35) 115.7931 115.7306 115.7809 A53 A(3,32,15) 115.8915 117.3972 116.6353 A54 A(3,32,33) 110.4827 112.3309 111.7449 A55 A(3,32,34) 107.6862 106.2262 106.7991 A56 A(15,32,33) 108.6667 108.9516 108.915 A57 A(15,32,34) 108.0694 106.8282 107.3185 A58 A(33,32,34) 105.5144 104.0725 104.6295 A59 A(31,35,36) 120.0591 120.1274 120.1087 A60 A(35,36,37) 111.6424 111.6678 111.6572 A61 A(35,36,38) 111.543 111.5605 111.5577 A62 A(35,36,39) 106.1276 106.1333 106.1308 A63 A(37,36,38) 109.2717 109.2646 109.2649 A64 A(37,36,39) 109.1023 109.1019 109.103 A65 A(38,36,39) 109.0595 109.0166 109.0318 D1 D(7,1,5,4) 0.1842-0.302-0.0717 D2 D(9,1,5,4) -178.4806-178.9079-178.7194 D3 D(5,1,7,2) -0.3574-0.1053-0.2425 D4 D(9,1,7,2) 178.3157 178.5082 178.4129 D5 D(5,1,9,12) -165.2697-165.8048-165.5895 D6 D(5,1,9,13) -15.1-14.6693-14.8296 D7 D(7,1,9,12) 15.9298 15.452 15.6279 D8 D(7,1,9,13) 166.0995 166.5874 166.3878 D9 D(7,2,3,4) 0.2235-0.5086-0.1752 D10 D(7,2,3,32) 177.5345 176.2115 176.8722 D11 D(8,2,3,4) -177.7761-178.556-178.1768 D12 D(8,2,3,32) -0.4651-1.8359-1.1294 D13 D(3,2,7,1) 0.1262 0.5306 0.3627 104

Çizelge 3.19 Trimethoprim molekülünün en düşük enerjili üç konformerinin Hartree Fock Yöntemi (HF) ve 6-31G(d,p) baz seti seçilerek hesaplanmış geometri parametreleri değerleri (devamı) D14 D(8,2,7,1) 178.2239 178.6895 178.472 D15 D(3,2,8,10) -169.4118-169.7318-169.5056 D16 D(3,2,8,11) -25.8584-30.8115-28.8635 D17 D(7,2,8,10) 12.4802 12.107 12.3798 D18 D(7,2,8,11) 156.0336 151.0273 153.0219 D19 D(2,3,4,5) -0.4187 0.0724-0.1662 D20 D(2,3,4,6) 179.2029 179.4996 179.332 D21 D(32,3,4,5) -177.7677-176.8236-177.327 D22 D(32,3,4,6) 1.8538 2.6037 2.1712 D23 D(2,3,32,15) 65.2007 65.5561 65.3148 D24 D(2,3,32,33) -58.9311-61.914-60.8757 D25 D(2,3,32,34) -173.6907-175.0745-174.7325 D26 D(4,3,32,15) -117.7097-117.9407-117.8508 D27 D(4,3,32,33) 118.1585 114.5892 115.9586 D28 D(4,3,32,34) 3.3989 1.4287 2.1018 D29 D(3,4,5,1) 0.2336 0.3045 0.2831 D30 D(6,4,5,1) -179.4012-179.1428-179.2327 D31 D(20,14,15,16) 178.5513 174.9339 176.3951 D32 D(20,14,15,32) 0.731 0.3933 0.4556 D33 D(31,14,15,16) -0.3465-2.5125-1.7223 D34 D(31,14,15,32) -178.1668-177.0531-177.6618 D35 D(15,14,31,18) -0.3655 0.3252 0.1119 D36 D(15,14,31,35) 179.5716 179.6973 179.6643 D37 D(20,14,31,18) -179.252-177.1007-177.9877 D38 D(20,14,31,35) 0.685 2.2714 1.5647 D39 D(14,15,16,17) 0.421 2.861 1.9478 D40 D(14,15,16,19) 179.7186-178.321-179.0836 D41 D(32,15,16,17) 178.2378 177.4577 177.9169 D42 D(32,15,16,19) -2.4646-3.7243-3.1145 D43 D(14,15,32,3) -127.2519-104.5409-111.6452 D44 D(14,15,32,33) -2.184 24.5428 15.9425 D45 D(14,15,32,34) 111.8451 136.4092 128.6803 D46 D(16,15,32,3) 54.9322 80.9165 72.4123 D47 D(16,15,32,33) -179.9999-149.9999-160.0 D48 D(16,15,32,34) -65.9707-38.1334-47.2622 D49 D(15,16,17,18) 0.2141-1.0291-0.568 D50 D(15,16,17,21) -179.5914 179.8221-179.9413 D51 D(19,16,17,18) -179.0734-179.832-179.5222 D52 D(19,16,17,21) 1.1212 1.0192 1.1045 D53 D(16,17,18,26) 176.9402 177.3867 177.2512 D54 D(16,17,18,31) -0.9191-1.1612-1.0389 D55 D(21,17,18,26) -3.238-3.3937-3.323 D56 D(21,17,18,31) 178.9026 178.0584 178.387 D57 D(16,17,21,22) -4.1862-5.5418-5.1133 105

Çizelge 3.19 Trimethoprim molekülünün en düşük enerjili üç konformerinin Hartree Fock Yöntemi (HF) ve 6-31G(d,p) baz seti seçilerek hesaplanmış geometri parametreleri değerleri (devamı) D58 D(18,17,21,22) 175.9997 175.2721 175.4856 D59 D(17,18,26,27) 90.2922 89.9909 90.0821 D60 D(31,18,26,27) -91.8673-91.4753-91.6437 D61 D(17,18,31,14) 0.9921 1.5086 1.2636 D62 D(17,18,31,35) -178.95-177.9141-178.3246 D63 D(26,18,31,14) -176.866-177.0391-177.0254 D64 D(26,18,31,35) 3.1919 3.5382 3.3864 D65 D(17,21,22,23) -177.6158-176.8216-177.0839 D66 D(17,21,22,24) -58.8425-58.054-58.3102 D67 D(17,21,22,25) 63.6639 64.494 64.2199 D68 D(18,26,27,28) -61.0368-61.0842-61.0594 D69 D(18,26,27,29) 61.0891 61.0527 61.0737 D70 D(18,26,27,30) -179.9846 179.9746 179.9966 D71 D(14,31,35,36) 2.0856 2.0503 2.1088 D72 D(18,31,35,36) -177.9749-178.5522-178.321 D73 D(31,35,36,37) -62.4835-62.4925-62.5138 D74 D(31,35,36,38) 60.0906 60.1034 60.0728 D75 D(31,35,36,39) 178.7506 178.7246 178.7094 Çizelge 3.20Trimethoprim molekülünün HF / 6-311++G(d,p), DFT / 6-311++G(d,p), HF / 6-31G(d,p) ve DFT / 6-31G(d,p) baz setleri ile hesaplanmış en düşük enerjili üç konformerlerinin enerji değerleri (kcal/mol) HF / 6-311++G(d,p) DFT / 6-311++G(d,p) Konformer I -617004.13 Konformer I -620778.28 Konformer II -617003.87 Konformer II -620777.87 Konformer III -617003.32 Konformer III -620777.15 HF / 6-31G(d,p) DFT / 6-31G(d,p) Konformer I -616867.53 Konformer I -620620.26 Konformer II -616867.03 Konformer II -620619.93 Konformer III -616866.19 Konformer III -620619.27 Ayrıca pridoksin molekülü için D1 (9H-8O-4C-3C), D2 (12H-10C-5C-6N), D3 (15O- 14C-2C-1C) ve D4 (O22-19H-3C-2C) dihedral açıları için Gaussian 09 programında 6-311G++(d,p) baz seti seçilerek, Trimethoprim molekülü için ise D1(22C-21O-17C- 16C), D2(27C-26O-18C-31C), D3(10H-8N-2C-7N), D4(12H-9N-1C-5N) ve D5(36C- 35O-31C-14C) dihedral açıları için 6-31G(d) baz seti seçilerek, Yoğunluk Fonksiyonu Teorisi (DFT) ile PES hesabı yapılmıştır.pes hesabı sonucu moleküllerin en kararlı halleri bulunmuştur. Bu hesaplamalar sonucu en düşük enerjili üç konformerin enerjileri Çizelge 3.21 ve 3.24 deki gibidir. Şekil 3.4 ve 3.5 te moleküller için çizilen açıya bağlı enerji grafikleri ve bu grafikler üzerinde en düşük enerjiler gösterilmiştir. Çizelge 106

3.22ve 3.25 te harmonik ve anharmonik frekans değerleri, Raman şiddetleri, deneysel IR ve Raman frekansları, H 2 O komplekslerinin frekans değerleri, pridoksin molekülü için dimerik yapısının frekans değerleri ve PED hesaplamaları gösterilmektedir. PED hesaplamaları GAR2PED programı [36] ile yapılmıştır. Anharmonik frekans değerlerinin hesaplanılan frekans değerleri ile daha uyumlu olduğu gözlemlenmiştir. Çizelge 3.21 Pridoksin molekülünün potansiyel enerji yüzey analizi sonuçları*(kcal/mol) DFT / 6-311++G(d,p) D1 (9H-8O-4C-3C) dihedral açısı için PES hesabı yapıldığında D2 (12H-10C-5C-6N) dihedral açısı için PES hesabı yapıldığında Konformer I -371525.20 Konformer I -371519.64 Konformer II -371525.00 Konformer II -371519.59 Konformer III -371524.37 Konformer III -371519.58 D3 (15O-14C-2C-1C) dihedral açısı için PES hesabı yapıldığında D4 (O22-19H-3C-2C) dihedral açısı için PES hesabı yapıldığında Konformer I -371522.00 Konformer I -371523.13 Konformer II -371521.88 Konformer II -371523.10 Konformer III -371521.75 Konformer III -371522.84 *Atom numaraları ve dihedral açıları Şekil 3.1 de verilmiştir. Şekil 3.5 Pridoksin molekülü için PES analizi grafiği 107

Çizelge 3.22Pridoksin molekülünün en düşük enerjili monomerik ve dimerik yapısının titreşim dalga sayısı değerleri (cm -1 ),titreşim kipi ve PED sonuçları Deneysel DFT/6-311++G(d,p) Kompleks Monomer Dimer Titreşim Kipi Bu çalışma [31] I V anölç. ölç. ölç. [31] Şiddet PED( %5) Bu çalışma IR Ra IR Ra ölç. ölç. (har.) (anhar.) (har.) anska. IR Ra ν(oh) 3275 3850, 3950vw 3695 3691 3828 3694 3570 3705 3700 ν(oh) 3167 3751vw 3476vw 3680 3389 3813 3680 3528 3698 3688 ν(oh) 3170, 3496 3327 3630 3503 3332 3559 3282vs 3145 (CH) 2982 3031 3044 3046 3143 3033 2914 3048 3035 ν a(ch 3) 2952 3020 3027 3025 3135 3025 2915 3024 3022 ν a(ch 2) 2917 3005 3016 3005 3123 3014 2910 3012 2987 ν a(ch 3) 2871 2991 2974 2976 3078 2970 2852 2979 2968 ν s(ch 2) 2953 2944 2959 3050 2943 2828 2964 2956 ν a(ch 2) 2936 2936 2950 3039 2933 2811 2944 2934 ν s(ch 3) 2818 2921 2989s 2927 2926 3031 2925 2865 2922 2909 ν s(ch 2) 2884 2884 2918 2987 2882 2753 2901 2873 ν(cc) 1615 1618 1621, 1621w 1609 1587 1636 1611 1555 1624 1707w 1601 ν(cc) 1560 1565 1567m 1571w 1578 1576 1600 1576 1519 1582 1569 δ(ch halka)+ν(cc) 1465m 1505 1471 1524 1501 1446 1508 1501 δ(cch) 1496 1441s 1500 1449 1520 1497 1424 1496 1496 δ(ch 2) 1472 1438 1496 1474 1440 1486 1477 δ(chh) 1462 1460 1413vs 1462 1431 1481 1459 1415 1471 1467 δ(chh) 1450 1450 1385m 1457 1429 1477 1455 1405 1464 1455 δ(cch) 1439 1359s 1428 1394 1448 1426 1377 1437 1433 δ(cch) 1413 1419 1417 1385 1437 1415 1367 1430 1413 δ(chh) 1396 1371 1410 1389 1347 1408 1397 3823 3822 3615 3138 3136 3122 3081 3078 3049 3032 3024 1634 1597 1522 1512 1495 1480 1476 1445 1410 1407 11 76 ν(oh)(100) 16 18 ν(oh)(100) 100 23 ν(oh)(100) 9 40 ν(ch)(99) 3 25 ν a(ch 3)(100) 4 16 ν a(ch 2)(99) 5 33 ν a(ch 3)(99) 8 52 ν s(ch 2)(99) 12 24 ν a(ch 2)(99) 7 100 ν s(ch 3)(100) 19 55 ν s(ch 2)(99) 4 26 ν(cc)(51)+ δ(ccc)(10)+ ν(cn)(10) 5 10 ν(cc)(27)+ ν(cn)(18)+ δ(ccn)(12) 1 5 δ(ch halka)(25)+ ν(cc)(16)+ ν(cn)(12) 1 6 δ(cch)(85) 1 5 δ(ch 2)(91) 8 8 δ(chh)(74) 4 7 δ(chh)(88) 8 2 δ(cch)(48)+ δ(chh)(9)+ δ(chn)(8)+ ν(ch)(7)+ ν(cn)(5) 32 13 δ(cch)(43)+ ν(cc)(15)+ ν(co)(10)+ δ(coh)(10) 5 11 δ(chh)(85) 108

Çizelge 3.22 Pridoksin molekülünün en düşük enerjili monomerik ve dimerik yapısının titreşim dalga sayısı değerleri (cm -1 ),titreşim kipi ve PED sonuçları (devamı) δ(cch) 1375 1378 1376 1347 1397 1376 1321 1389 1384 δ(cch) 1352 1326m 1364 1338 1383 1362 1313 1358 1355 δ(coh)+ 1317 1316 1344 1270 1361 1341 1278 1337 ν(cn) 1318 δ(nch)+ 1287s 1279m 1293 1264 1313 1293 1247 1303 ν(cn) 1287 ν(cc) 1284 1280 1251m 1248 1230 1307 1287 1237 1268 1260 ν(cc) 1251 1251 1219vs 1249 1220 1267 1248 1207 1253 1252 δ(cch) 1236 1236 1243 1207 1261 1242 1195 1249 1238 δ(cch) 1222 1233m 1222 1194 1239 1220 1181 1235 1215 δ(coh) 1211 1187 1228 1210 1166 1207 1206 δ(coh) 1083 1089s 1178 1053 1196 1178 1139 1190 1169 ν(cc)+ 1052 1054 1026vs 1059m 1070 1025 1083 1067 1031 1084 ν(co) 1080 δ(cch) 1042 1007 1056 1040 1009 1039 1038 δ(cch) 1021 1025 981 1036 1020 997 1024 1015 ν(co) 1002 966 1013 998 956 998 984 ν(co) 984 986 992 954 1003 988 946 956 948 δ(cch) 986m 985 930 999 984 952 939 909 δ(cch) 956 955 963m 950 900 959 945 923 904 887 τ(ccnh) 922 928 927w 905 887 918 904 876 880 808 τ(ccnh) 884 882m 896 863 909 895 870 797 784 τ(cccn) 756 755s 756 758 780 768 756 758 740 τ(cccn) 738 751 747w 736 749 762 751 731 689 677 τ(ccoh) 692 695 692m 692vs 710 729 717 706 664 647 634 δ(ch 2)+ 647w 676 664 681 671 646 627 ν (CC) 608 1395 1386 1372 1358 1313 1300 1262 1251 1200 1185 1085 1055 1029 1012 1004 973 948 919 908 783 763 732 683 7 7 δ(cch)(64) 6 4 δ(cch)(59)+ δ(coh)(28) 49 8 δ(coh)(52)+ ν(cn)(21) 1 5 δ(nch)(33)+ ν(cn)(15)+ ν(cc)(14) 5 11 ν(cc)(41)+ δ(cch)(15)+ ν(cn)(11) 6 9 ν(cc)(37)+ ν(cn)(26)+ δ(ccn)(12) 34 8 δ(cch)(27)+ ν(cn)(14)+ ν(co)(12)+ δ(ccn)(9)+ ν(cc)(8) 14 11 δ(cch)(38)+ ν(cc)(26) 22 2 δ(coh)(54)+ δ(cch)(22) 6 5 δ(coh)(44)+ δ(cch)(36) 14 2 ν(cc)(25)+ ν(co)(18)+ δ(cch)(11) 1 0 δ(cch)(69)+ τ(cccn)(16) 5 1 δ(cch)(64) 35 16 ν(co)(82) 22 6 ν(co)(79) 8 1 δ(cch)(50) 1 4 δ(cch)(45)+ ν(cc)(10)+ ν(cn)(8) 2 0 τ(ccnh)(48)+ δ(cch)(11) 11 1 τ(ccnh)(38)+ τ(cccn)(15)+ δ(cch)(9) 1 1 τ(cccn)(52)+ τ(ccco)(15)+ τ(cccc)(15) 8 2 τ(cccn)(24)+ τ(ccco)(15)+ δ(ccn)(20) 35 6 τ(ccoh)(77) 4 27 ν(cc)(25)+ δ(ch 2)(13)+ ν(co)(10)+ τ(ccoh)(8)+ τ(cccn)(6) 109

Çizelge 3.22 Pridoksin molekülünün en düşük enerjili monomerik ve dimerik yapısının titreşim dalga sayısı değerleri (cm -1 ),titreşim kipi ve PED sonuçları (devamı) τ(cccn) 646 575m 638 626 645 635 625 600 559 τ(cccn) 573 552vw 544m 587 577 594 585 569 543 526 τ(ccco) 546 547 544 532 550 542 526 524 508 δ(cco) 517 519 521vw 519s 520 516 528 520 506 506 434 τ(cccn) 484 482 484vw 484m 498 495 502 494 489 403 376 τ(ccoh) 416 417 417w 426m 435 425 439 432 421 367 361 τ(ccoh) 391 346s 361 372 417 411 407 338 335 τ(cccn) 342 361 360 361 356 351 315 306 δ(cco) 315 315 344 316 311 312 301 292 δ(ccc) 300 307 304 299 287 281 270 τ(ccoh) 279 282m 288 292 292 288 241 258 247 δ(ccc) 267 276 271 267 231 233 212 δ(ccc) 235 240 236 232 233 194 160 τ(cccc) 168w 215 223 215 212 211 144 139 τ(cccn) 173 137 124 133 131 125 129 122 τ(ccch) 113m 109 116 115 113 113 97 93 τ(ccch) 92 107 98 97 112 90 80 650 590 549 526 505 431 399 360 358 320 291 279 233 214 131 115 97 2 2 τ(cccn)(35)+ τ(ccco)(18)+ τ(cccc)(17) 4 9 τ(cccn)(39)+ τ(ccco)(14)+ τ(cccc)(12) 4 4 τ(ccco)(13)+ τ(cccn)(12)+ δ(ccn)(10)+ δ(ccc)(17) 3 8 δ(cco)(22)+ δ(ccn)(12)+ δ(ccc)(26) 1 6 τ(cccn)(32)+ τ(cccc)(21)+ δ(ccc)(19)+ δ(chh)(6) 24 7 τ(ccoh)(45)+ δ(chh)(13)+ δ(ccn)(9) 15 9 τ(ccoh)(52)+ δ(ccc)(5) 7 8 τ(cccn)(27)+ δ(cco)(13)+ τ(ccoh)(10)+ τ(ccco)(8) 4 0 δ(cco)(26)+ τ(cccn)(23)+ δ(ccc)(18) 4 9 δ(ccc)(32)+ τ(ccoh)(15)+ δ(ch 2)(8)+ δ(ccn)(6)+ τ(cccc)(6) 14 10 τ(ccoh)(36)+ τ(cccc)(14)+ τ(ccco)(10)+ δ(ccc)(14) 22 5 δ(ccc)(33)+ τ(ccoh)(29)+ τ(cccc)(10) 0 4 δ(ccc)(43)+ δ(chh)(11)+ τ(cccn)(10)+ τ(ccch)(9) 2 11 τ(cccc)(30)+ τ(cccn)(19)+ δ(ch 2)(18)+ δ(ccc)(11) 3 14 τ(cccn)(36)+ τ(ccco)(28)+ τ(ccch)(21) 0 24 τ(ccch)(30)+ τ(ccoh)(15)+ τ(cccc)(10)+ τ(cccn)(10) 0 14 τ(ccch)(51)+ τ(ccoh)(16)+ τ(cccn)(9) 110

Çizelge 3.22 Pridoksin molekülünün en düşük enerjili monomerik ve dimerik yapısının titreşim dalga sayısı değerleri (cm -1 ),titreşim kipi ve PED sonuçları (devamı) τ(cccc) 84 89 83 82 100 66 55 Çizelge 3.23 Pridoksin molekülünün en düşük enerjili konformerinin optimize parametre değerleri, bağ uzunlukları (R/Å), açılar (A/ o ), dihedral açılar (D/ o ) 87 0 30 τ(cccc)(25)+ τ(cccn)(19)+ δ(ch 2)(15)+ τ(ccco)(12) 1 10 τ(ccch)(55)+ τ(ccco)(12) τ(ccch) 75 77 74 73 67 43 78 28 KompleksI, pridoksin-h 2 O; KompleksII, pridoksin-4h 2 O; har., harmonikdalgasayıları; anhar., anharmonik dalgasayıları; ölç., ölçeklendirme faktörüyle çarpılmış; anölç., ölçeklendirme faktörüyle çarpılmamış; s, simetrik; a, asimetrik ;, bağ gerilmesi;, düzlem içi açı bükülmesi;, düzlem dışı açı bükülmesi;, torsiyon Bağ Bu Bu Dihedral açı uzunlukları/ [37] Açı değerleri [37] çalışma çalışma değerleri Açı değerleri Bu çalışma [36] R(1,2) 1.392 1.392 A(4,5,10) 120.331 120.197 D(1,2,14,18) -121.741 114.773 R(1,6) 1.336 1.337 A(6,5,10) 118.635 118.625 D(3,2,14,15) -62.718 53.811 R(1,7) 1.087 1.087 A(1,6,5) 118.961 118.874 D(3,2,14,17) 176.657 172.213 R(2,3) 1.405 1.407 A(4,8,9) 108.429 111.072 D(3,2,14,18) 58.403-64.280 R(2,14) 1.506 1.511 A(5,10,11) 111.121 109.258 D(2,3,4,5) 2.535 1.3291 R(3,4) 1.399 1.399 A(5,10,12) 110.989 111.025 D(2,3,4,8) -178.416 179.605 R(3,19) 1.512 1.514 A(5,10,13) 109.247 109.317 D(19,3,4,5) -176.0280 176.251 R(4,5) 1.409 1.411 A(11,10,12) 106.550 106.519 D(19,3,4,8) 3.021 2.815 R(4,8) 1.363 1.362 A(11,10,13) 109.323 109.602 D(2,3,19,20) -111.003 14.824 R(5,6) 1.333 1.332 A(12,10,13) 109.563 108.439 D(2,3,19,21) 9.520-105.414 R(5,10) 1.503 1.593 A(2,14,15) 109.065 111.323 D(2,3,19,22) 133.226 138.611 R(8,9) 0.973 0.974 A(2,14,17) 108.888 109.972 D(4,3,19,20) 67.477-167.718 R(10,11) 1.094 1.089 A(2,14,18) 110.935 112.494 D(4,3,19,21) -172.000 72.045 R(10,12) 1.094 1.094 A(15,14,17) 110.478 108.464 D(4,3,19,22) -48.294-43.931 R(10,13) 1.089 1.089 A(15,14,18) 109.850 109.847 D(3,4,5,6) -1.572-0.776 R(14,15) 1.439 1.444 A(17,14,18) 107.617 104.457 D(3,4,5,10) 178.387 178.951 R(14,17) 1.095 1.094 A(14,15,16) 108.540 108.531 D(8,4,5,6) 179.334-179.891 R(14,18) 1.098 1.089 A(3,19,20) 110.043 111.802 D(8,4,5,10) -0.706-0.163 R(15,16) 0.963 0.964 A(3,19,21) 111.421 109.286 D(3,4,8,9) 20.100 17.781 R(19,20) 1.094 1.092 A(3,19,22) 112.130 113.013 D(5,4,8,9) -160.826-163.126 R(19,21) 1.089 1.096 A(20,19,21) 108.602 107.108 D(4,5,6,1) -0.496-0.286 R(19,22) 1.444 1.436 A(20,19,22) 104.433 104.905 D(10,5,6,1) 179.544 179.982 R(22,23) 0.964 0.963 A(21,19,22) 109.935 110.517 D(4,5,10,11) -60.598-60.826 A(2,1,6) 124.152 124.196 A(19,22,23) 108.134 108.041 D(4,5,10,12) 57.779 178.501 A(2,1,7) 119.844 119.835 D(6,1,2,3) -0.539-0.188 D(4,5,10,13) 178.698 57.504 A(6,1,7) 116.003 115.971 D(6,1,2,14) 179.600-179.285 D(6,5,10,11) 119.362 118.909 A(1,2,3) 117.811 117.836 D(7,1,2,3) 179.467-179.986 D(6,5,10,12) -122.261-1.764 A(1,2,14) 119.606 119.647 D(7,1,2,14) -0.395 0.917 D(6,5,10,13) -1.342-122.762 A(3,2,14) 122.583 122.510 D(2,1,6,5) 1.579 0.781 D(2,14,15,16) -176.507-73.497 A(2,3,4) 117.768 117.743 D(7,1,6,5) -178.423-179.414 D(17,14,15,16) -56.857 51.106 A(2,3,19) 123.211 122.591 D(1,2,3,4) -1.517-0.863 D(18,14,15,16) 61.715 167.259 A(4,3,19) 119.004 119.620 D(1,2,3,19) 176.981 176.64 D(3,19,22,23) -69.108-60.523 A(3,4,5) 120.221 120.162 D(14,2,3,4) 178.340 178.206 D(20,19,22,23) 171.768 177.431 A(3,4,8) 122.237 122.566 D(14,2,3,19) -3.162-4.291 D(21,19,22,23) 55.426 62.303 A(5,4,8) 117.535 117.266 D(1,2,14,15) 117.137-127.136 A(4,5,6) 121.033 121.177 D(1,2,14,17) -3.486-8.734 111

Çizelge 3.24Trimethoprim molekülünün potansiyel enerji yüzey analizi sonuçları*(kcal/mol) DFT / 6-31G(d) D1(22C-21O-17C-16C) dihedral açısı için PES hesabı yapıldığında D2(27C-26O-18C-31C) dihedral açısı için PES hesabı yapıldığında Konformer I -621598.65 Konformer I -621599.76 Konformer II -621599.59 Konformer II -621599.73 Konformer III -621599.46 Konformer III -621599.72 D3(10H-8N-2C-7N) dihedral açısı için PES hesabı yapıldığında D4(12H-9N-1C-5N) dihedral açısı için PES hesabı yapıldığında Konformer I -621589.65 Konformer I -621596.65 Konformer II -621599.64 Konformer II -621599.64 Konformer III -621599.50 Konformer III -621599.53 D5(36C-35O-31C-14C) dihedral açısı için PES hesabı yapıldığında Konformer I -621599.65 Konformer II -621227.07 Konformer III -621226.99 *Atom numaraları ve dihedral açıları Şekil 3.3 te verilmiştir. Şekil 3.6 Trimethoprim molekülü için PES analizi grafiği 112

Çizelge 3.25Trimethoprim molekülünün en düşük enerjili monomerik yapısının titreşim dalga sayısı değerleri(cm -1 ), titreşim kipi ve PED sonuçları DFT/6-311++G(d,p) Deneysel Monomer Bu çalışma Bu çalışma [32] Titreşim Kipi IR Ra IR Ra I VI Kompleks [32] Şiddet ölç. (harm.) ölç. (harm.) IR Ra PED( %5) a. p. (NH 2) 3468 3583 3584 3595 3567 7 13 a(nh 2)(100) a.p.(nh 2) 3551 3521 3548 3551 14 15 a(nh 2)(99) s.p.(nh 2) 3470 3470 3440 3398 3475 3452 11 58 s(nh 2)(100) s.p.(nh 2) 3318 3313 3408 3386 3438 3451 10 45 s(nh 2)(99) b.(ch) 3092 3093 3096 3091 3440 0 13 (CH)(99) b.(ch) 3071 3109 3081 3087 3082 3083 1 16 (CH)(99) a. b.(ch 3) 3059 3112 3059 3031 3039 3025 3065 3 32 a(ch 3)(95) a. b.(ch 3) 3024 3007 3026 3037 3023 3035 4 38 a(ch 3)(91). b. CH) 3015 3025 3029 3017 3033 4 25 (CH)(99) a(ch 3) 3008 3024 3026 3015 5 40 a(ch 3)(95) a. b.(ch 3) 2976 2981 3023 3022 2968 2990 5 12 a(ch 3)(99) a. b.(ch 3) 2964 3022 2982 2962 2988 5 11 a(ch 3)(100) a. b.ch 3) 2972 2951 2929 2938 3020 2981 2955 2967 5 14 a(ch 3)(100) a. b.(ch 2) 2961 2938 2906 2993 2942 2932 2922 2 18 a(ch 2)(99) s. b.(ch 3) 2948 2920 2902 2968 2932 2906 2920 10 55 s(ch 3)(98) s. b.(ch 3) 2936 2907 2965 2916 2904 8 23 s(ch 3)(98) s. b.ch 2) 2928 2834 2832 2964 2915 2902 2870 5 53 s(ch 2)(99) s. b.(ch 3) 2900 2876 2959 2903 2899 8 37 s(ch 3)(100) δ(nh 2) 1645 1604 1622 1629 39 12 δ(nh 2)(58)+ (CN)(16)+ (CC)(7) p.(cn)+ δ(nh 2) 1634 1653 1599 1609 1616 1604 100 34 (CN)(31)+ δ(nh 2)(27)+ (CC)(10)+ δ(ncn)(9)+ δ(nch)(6) b.(cc) 1601 1631 1585 1597 1600 1604 4 38 δ p.(cnh) 1595 1643 1568 1594 1599 1603 7 12 b.(cc) 1589 1600 1566 1590 1595 1589 22 6 (CC)(46)+ δ(cch)(12)+ δ(ccc)(9) δ(cnh)(39)+ δ(nh 2)(10)+ (CC)(16)+ (CN)(6) (CC)(57)+ δ(ccc)(9) 113

Çizelge 3.25 Trimethoprim molekülünün en düşük enerjili monomerik yapısının titreşim dalga sayısı değerleri(cm -1 ), titreşim kipi ve PED sonuçları (devamı) p.(cc) 1563 1589 1561 1560 1567 1572 23 2 p.(cc) 1507 1507 1561 1527 1510 1511 1571 17 5 (CC)(31)+ (CN)(30)+ δ(cnc)(8) (CC)(32)+ (CO)(13)+ δ(cch)(17)+ δ(ccc)(6) δ p. CH 2) 1483 1456 1560 1480 1485 1482 1549 6 3 δ(ch 2)(94) δ p.(ch 2) 1451 1482 1481 1548 6 3 δ p.(ch 2) 1507 1506 1450 1481 1478 1487 0 5 δ p.(ch 2) 1453 1448 1479 1471 1474 2 6 δ(ch 2)(84)+ δ(hco)(7) δ(ch 2)(86)+ δ(hco)(8)+ δ(hch)(7) δ(ch 2)(91)+ δ(hco)(6) δ p.(ch 2) 1448 1473 1470 1473 1 6 δ(ch 2)(91) δ p.(ch 2) 1468 1442 1473 1469 3 7 δ(ch 2)(67) δ p.(ch 2) 1441 1471 1466 4 2 δ(ch 2)(74) p.(cn) 1463 1439 1469 1462 3 3 (CN)(29)+ δ(cch)(21)+ δ(ch 2)(16)+ δ(ncn)(6) δ b.(ch 2) 1436 1466 1460 1460 0 2 δ(ch 2)(78) p.(cn) 1456 1432 1460 1458 67 1 δ p.(ch 2) 1457 1431 1449 1445 1443 10 3 (CN)(48)+ δ(nch)(12)+ δ(nh 2)(8) δ(ch 2)(52)+ (CN)(18) δ(ch 2) 1442 1429 1417 1448 1442 1427 2 2 δ(ch 2)(80) δ b.(ch 2) 1421 1430 1420 1414 1428 1425 1406 23 2 p.(cn) 1353 1357 1355 1355 1397 1369 1360 1353 1 6 b.(cc) 1334 1325 1337 1334 1335 1329 10 5 δ(ch 2)(28)+ (CC)(21)+ δ(cch)(19)+ δ(ccc)(6) (CN)(26)+ (CC)(18)+δ(CCH) (13)+ δ(ncn)(5) (CC)(41)+ δ(cch)(18)+ (CO)(9) b.(cc)+ b.(co) 1324 1326 1325 1309 1329 1326 1328 10 17 (CC)(36)+ (CO)(23)+ δ(cch)(8)+ δ(ccc)(6) δ p.(nch) 1300 1324 1320 1309 2 3 δ(nch)(48)+ (CC)(10) δ(cch)+ (CC) 1283 1296 1291 1290 1288 2 4 δ(cch)(27)+ (CC)(27) + (CN)(15) p.(cn) 1284 1263 1288 1283 1287 4 4 (CN)(52)+ (CC)(15) 114

Çizelge 3.25 Trimethoprim molekülünün en düşük enerjili monomerik yapısının titreşim dalga sayısı değerleri(cm -1 ), titreşim kipi ve PED sonuçları (devamı) δ b.(cch) 1262 1267 1264 1266 1259 1245 1244 1261 18 1 b.(co) 1236 1226 1220 1232 1238 23 13 (CC) 1235 1225 1214 1218 1210 1216 0 17 δ b.(ch 2) 1189 1195 1191 0 3 δ(cch)(48)+ (CO)(8) (CO)(40)+ δ(ccc)(15)+ δ(cch)(7)+ δ(hco)(7) (CC)(29)+ δ(cch)(23)+ δ(ncn)(11)+ δ(nch)(5) δ(ch 2)(41)+ δ(hco)(28)+ δ(hco)(8) δ b.(hco) 1188 1188 1168 1193 1187 1184 5 2 δ(hco)(61) δ b.(cch) 1186 1188 1165 1188 1185 1183 0 6 δ(hco) 1176 1180 1162 1186 1184 1173 2 6 δ p.(cnh) 1161 1173 1155 3 3 δ(cch)(39)+ δ(hco)(9)+ (CC)(5) δ(hco)(57)+ (CC)(6)+ δ(cco)(5) δ(cnh)(47)+ (CN)(36) δ b.(hco) 1141 1157 1151 0 2 δ(hco)(90) δ b.(hco) 1128 1152 1150 0 1 δ(hco)(90) b.(cc) 1142 1127 1151 1149 1137 5 8 δ b.(hco) 1140 1123 1145 1147 1126 1 2 (CC)(30)+ δ(cch)(25)+ (CO)(6) δ(hco)(91)+ δ(ch 2)(5) b.(co) 1128 1143 1124 1119 1129 1143 1106 62 0 (CO)(66) b.(co) 1032 1063 1054 1105 0 6 δ p.(cnh) 1043 1045 1000 1044 1030 1041 1043 1033 2 3 b.(co) 1000 967 995 991 996 1012 1004 10 13 p.(cn) 985 990 927 962 986 982 965 3 3 τ p.(hncc) 979 986 926 949 966 969 964 2 3 τ p.(hncc) 965 908 935 957 957 944 0 1 b.(co) 924 928 905 914 931 933 943 7 1 (CO)(70)+ δ(ccc)(12) δ(cnh)(62)+ (CN)(24) (CO)(78)+ δ(cnh)(9) (CN)(32)+ δ(ncn)(14)+ δ(cnh)(8)+ δ(cch)(7) τ(hncc)(28)+ (CC)(25)+ (CO)(12)+ δ(ccc)(5) τ(hncc)(63)+ (CC)(7) (CO)(45)+ δ(cch)(21)+ τ(hncc)(6) 115

Çizelge 3.25 Trimethoprim molekülünün en düşük enerjili monomerik yapısının titreşim dalga sayısı değerleri(cm -1 ), titreşim kipi ve PED sonuçları (devamı) δ(ch 2) 907 907 890 906 907 881 14 2 τ b.(cccc) 835 833 832 819 842 833 880 11 1 τ b.(cccc) 829 830 809 836 825 851 10 0 τ p(cncn) 797 786 808 803 805 0 1 τ p(cncn) 805 782 781 797 790 801 1 4 τ p(cncn) 797 783 771 771 785 785 792 3 9 p.(cc) 781 752 765 780 767 4 33 τ b.(cccc) 751 744 757 751 756 4 4 τ p(cncn) 712 741 736 728 728 728 5 2 τ b.(ccco) 675 675 676 674 664 662 676 691 5 10 δ b.(ccc) 629 629 628 622 637 633 662 5 7 τ b.(ccco) 596 619 605 608 607 5 1 τ b.(cccc) 597 584 596 583 599 589 2 2 τ b.(cccc) 583 585 589 566 576 10 13 δ p.(ncn) 565 564 562 567 562 562 553 8 8 τ p(ccnh) 536 552 550 537 5 1 δ(ch 2)(33)+ (CO)(20) τ(cccc)(65)+ τ(ccco)(6) τ(cccc)(56)+ τ(cncn)(8) τ(cncn)(49)+ τ(cccc)(31) τ(cncn)(11)+ τ(ccco)(10)+ τ(cccc)(9)+ (CO)(8)+ δ(ncn)(7)+ δ(ccc)(5) τ(cncn)(28)+ τ(cccc)(16)+ τ(ccco)(18)+ δ(ncn)(5) (CC)(31)+ (CN)(11)+ δ(cnc)(8)+ τ(cccc)(7) τ(cccc)(28)+ τ(ccco)(22)+ τ(cncn)(5) τ(cncn)(66)+ τ(cccc)(7) τ(ccco)(18)+ δ(cch)(9)+ τ(cncn)(9)+ δ(coc)(8)+ δ(ccc)(7) δ(ccc)(13)+ δ(coc)(10)+ τ(cccc)(10)+ δ(cco)(8)+ δ(ch 2)(6) τ(ccco)(43)+ τ(cccc)(34)+ δ(coc)(12) τ(cccc)(31)+ δ(cnc)(23) τ(cccc)(42)+ δ(cnc)(17) δ(ncn)(19)+ τ(ccnh)(9)+ δ(coc)(7)+ δ(cnc)(5)+ δ(ccc)(5) τ(ccnh)(54)+ δ(ccn)(7)+ (CN)(7)+ δ(ncn)(6) 116

Çizelge 3.25 Trimethoprim molekülünün en düşük enerjili monomerik yapısının titreşim dalga sayısı değerleri(cm -1 ), titreşim kipi ve PED sonuçları (devamı) δ b.(ccc) 527 528 522 528 528 526 8 5 δ p.(ncn) 517 522 514 39 3 δ p.(ncn) 504 497 495 503 509 500 488 100 1 τ p(ncnh) 487 458 480 4 1 τ p(ncnh) 471 467 449 464 465 7 1 τ p(ncnc) 453 442 440 443 432 451 446 22 1 τ b.(ccco) 414 424 415 420 23 6 τ p(ncnh) 377 376 406 383 387 394 17 5 δ b.(coc) 358 363 363 6 5 δ b.(coc) 353 361 361 6 27 δ p.(ncn) 322 345 316 336 332 0 4 τ b.(cccc) 314 332 308 306 2 5 δ(ccc) 301 292 298 1 3 τ b.(coch) 292 282 278 285 3 0 τ b.(cccc) 272 282 269 272 4 1 δ(ccc)(54)+ δ(coc)(8)+ δ(cco)(5) δ(ncn)(19)+ δ(coc)(15)+ δ(ccc)(11)+ τ(ccnh)(9)+ τ(ncnh)(6)+ τ(ccco)(5) δ(ncn)(20)+ τ(ncnh)(17)+ δ(ccc)(6) τ(ncnh)(47)+ τ(ccnh)(29)+ (CN)(5) τ(ncnh)(36)+ τ(ccnh)(25)+ δ(ccn)(10)+ δ(ncn)(7) τ(ncnc)(62)+ τ(cccc)(6) τ(ccco)(28)+ δ(coc)(16)+ δ(ccc)(12)+ τ(cccc)(8) τ(ncnh)(79)+ (CN)(13) δ(coc)(28)+ δ(ccc)(23)+ δ(coc)(13)+ δ(cco)(11) δ(coc)(40)+ (CC)(16)+ δ(ccc)(7) δ(ncn)(37)+ δ(ccn)(25)+ δ(hnc)(7) τ(cccc)(22)+ δ(ccc)(12)+ τ(ncnc)(8)+ δ(cco)(8) δ(ccc)(28)+ τ(cccc)(12)+ δ(cco)(11) τ(coch)(40)+ τ(cccc)(34) τ(cccc)(26)+ δ(ccc)(18)+ δ(cco)(9) τ p.(coch) 228 242 242 249 250 3 0 τ(coch)(69) 117

Çizelge 3.25 Trimethoprim molekülünün en düşük enerjili monomerik yapısının titreşim dalga sayısı değerleri (cm -1 ), titreşim kipi ve PED sonuçları (devamı) τ b.(ccco) 230 223 232 229 0 16 τ p.(ncnc) 212 216 218 67 1 τ b.(cccc) 203 199 199 10 13 δ b.(ccc) 184 187 186 2 7 δ b.(cco) 176 176 176 180 23 3 δ b.(cco) 174 164 166 1 21 τ b.(coch) 152 155 151 10 1 τ p.(ncnh) 106 110 107 10 19 τ b.(cccc) 97 102 97 2 5 τ b.(cccc) 93 100 95 2 15 τ b.(cccc) 58 51 57 4 14 τ b.(ccoc) 52 51 45 18 159 τ b.(cccc) 41 44 42 23 461 τ b.(cccc) 36 34 35 0 440 τ b.(cccc) 16 18 19 0 1000 τ(ccco)(21)+ δ(coc)(16)+ τ(cccc)(11)+ δ(ccc)(9) τ(ncnc)(75)+ τ(cccn)(6) τ(cccc)(43)+ τ(coch)(30) δ(ccc)(23)+ τ(cccc)(20)+ δ(coc)(9) δ(cco)(29)+ τ(cccc)(17)+ τ(ccoc)(5) δ(cco)(30)+ δ(ccc)(27)+ τ(cccc)(8)+ δ(coc)(7) τ(coch)(84)+ δ(cco)(11) τ(ncnh)(33)+ τ(cccc)(8)+ δ(ccc)(7) τ(cccc)(31)+ τ(ccoc)(24)+ τ(coch)(17) τ(cccc)(34)+ τ(ccoc)(18)+ τ(ncnh)(8)+ τ(ccco)(7)+ τ(ccch)(5) τ(cccc)(34)+ τ(ccoc)(28)+ τ(coch)(21) τ(ccoc)(61)+ τ(cccc)(8)+ δ(cco)(7) τ(cccc)(37)+ τ(ccco)(19) τ(cccc)(63)+ δ(ch 2)(11)+ τ(ccoc)(6) τ(cccc)(57)+ τ(cccn)(7) Çizelgede b. benzen halkasını, p. ise primidin halkasını göstermektedir. 118

3.3 Pridoksin ve Trimethoprim Moleküllerinin IR ve Raman Spektrumları Pridoksin ve trimethoprim moleküllerinin deneysel ile teorik IR ve deneysel Raman spektrumları aşağıdaki şekillerde gösterilmektedir. Teorik IR spektrumu Gaussian 09 programı ile elde edilmiştir. Bu teorik spektrumlar x eksenleri frekans (cm -1 ), y eksenleri ise şiddet değerlerini gösterecek şekilde düzenlenmiştir. Şekil 3.7Pridoksin molekülünün a) 3040 cm -1 ve 2880 cm -1 b) 1630 cm -1 ve 380 cm -1 c) 350 cm -1 ve 165 cm -1 bölgeleri aralıklarının Raman spektrumu 119

Şekil 3.8 Trimethoprim molekülünün a) 3120 cm -1 ve 2870 cm -1 b) 1775 cm -1 ve 375 cm -1 c) 335 cm -1 ve 175 cm -1 bölgeleri aralıklarının Raman spektrumu 120

Şekil 3.9 Pridoksin molekülünün teorik olarak IR Spektrumu Şekil 3.10 Trimethoprim molekülünün teorik olarak IR Spektrumu 121

Şekil 3.11 Pridoksin molekülünün a) 3300 cm -1 ve 2500 cm -1 b) 1650 cm -1 ve 700 cm -1 c) 700 cm -1 ve 400 cm -1 bölgeleri aralıklarının IR spektrumu 122

Şekil 3.12 Trimethoprim molekülünün a) 3480 cm -1 ve 2880 cm -1 b) 1670 cm -1 ve 770 cm -1 c) 640 cm -1 ve 440 cm -1 bölgeleri aralıklarının IR spektrumu 123

3.4 Pridoksin Molekülünün Dimerik Yapısı Monomerler farklı sayılarda bir araya gelerek büyük moleküller oluşturur. İki monomerden oluşan moleküle dimer denir.dimerik yapılar oluşturulurken Hidrojen bağ oluşumları dikkate alınmaktadır. Hidrojen bağı, elektronegatif bir atoma bağlı olanhidrojenin elektronegatif ve yalın elektron çifti bulunduran bir diğer atomla yaptığı ikinci bir bağ olarak tanımlanabilir. Dimerik yapılar gibi Hidrojen bağlarıyla birbirine bağlı olan yapılar için etkileşim enerjilerini hesaplamak kolay değildir. Kuantum kimyasal hesaplamalarda BSSE (Basis Set SuperpositionError) hesaplamaları kullanılmaktadır. Bu düzeltme hesaplamaları dimerik yapıların geometrisi ve enerjisi üzerinde etkilidir. Dimerler arasındaki etkileşim enerjisi E E 2 dimer E monomer şeklindedir. Şekil 3.13 Pridoksin molekülünün dimerik yapısı Pridoksin molekülünün dimerik yapısının düzeltilmiş ve düzeltilmemiş halde hesaplanılan frekans değerleri ve geometri parametreleri Gaussian 09 programında DFT/B3LYP/6-311++G(d,p) baz seti kullanılarak incelenmiştir. Çizelge 3.26Pridoksin molekülü için BSSE hesaplamaları BSSE düzeltilmemiş BSSE düzeltilmiş E (kcal/mol) r (Å) (6N-31H) (E+BSSE) ( kcal/mol ) r (Ǻ) (6N-31H) -743052.16 1.82-743050.21 1.835 124

Çizelge 3.26 da da görüldüğü gibi BSSE hesabı yapılmadan 6 numarlı N atomu ile 31 numaralı H atomu arasındaki bağ uzunluğu 1.82 Å iken, BSSE hesabı yapıldıktan sonra bu değer 1.835 Å olarak değişmiştir. Dimerik yapının enerji değeri ise 1.95 kcal/mol kadar azalmıştır. Bu dimerik yapıdan hariç molekülün başka dimerik yapıları da oluşturulmuştur. Fakat hidrojen atomları birbirini ittiği için sonuç alınamamıştır. 3.5 Pridoksin ve Trimethoprim Moleküllerin H 2 O Kompleksleri Hidrojen bağı, bir molekülde oksijen, azot veya flor gibi elektronegatif bir atoma bağlı hidrojenin kısmi artı yükle yüklenmesi sonucu, başka veya aynı moleküldeki elektronegatif atom ile yaptığı kuvvetli bağdır. Pridoksin ve Trimethoprim moleküllerinin H 2 O kompleksleri Hidrojen bağ oluşumu dikkate alınarak oluşturulmuştur.pridoksin ve trimethoprim moleküllerinin açık uçlarında elektronegatifliği yüksek olan atomların suyun hidrojen ucu ile etkileşebileceğini göz önüne alarak pridoksin molekülü için 5, trimethoprim molekülü için 6 su kompleksini oluşturduk. Şekil 3.14 ve Şekil 3.15 te hidrojen bağı oluşan kısımdaki atomlar arası bağ uzunlukları ve enerji değerleri gösterilmektedir. Pridoksin molekülü için H-Bağı uzunluğu 1.994-1.767 Å, trimethoprim molekülü için ise 2.110-1.887 Å şeklindedir. Çizelge 3.22 ve 3.25 te pridoksin ve trimethoprim moleküllerine su molekülü eklenmesinin frekans değerleri üzerindeki etkisi gösterilmektedir. 125

Şekil 3.14 Pridoksin molekülünün H 2 O kompleksleri ve enerji değerleri 126

127

Şekil 3.15 Trimethoprim molekülünün H 2 O kompleksleri ve enerji değerleri 128

3.6 Pridoksin Molekülünün HOMO-LUMO Enerjileri Moleküler orbital teorisine göre; moleküller meydana gelirken atomlar gerekli bağ mesafesinde birbirlerine yaklaştıklarında molekül oluşmasını sağlayan atomik orbitaller karışarak moleküle ait orbitalleri oluşturur. Bu orbitaller moleküldeki elektronların bulunma olasılığının büyük olduğu yerler olarak düşünülebilir [39]. HOMOenerjisi (Highest Occupied Molecular Orbital)en yüksek enerjideki dolu orbital; LUMOenerjisi ise (Lowest Unoccupied Molecular Orbital) en düşük enerjideki boş orbitali ifade etmektedir. HOMO enerjisi molekülün elektron verme, LUMO enerjisi molekülün elektron alma yeteneği olarak tanımlanır [39]. Pridoksin molekülü için Gaussian 09 programında Yoğunluk Fonksiyonu Teorisi ve DFT/B3LYP/6-311++G(d,p) baz seti kullanılarak HOMO-LUMO enerjileri hesaplanmıştır. HOMO halka, karbonil grup, halka üzerindeki C-N bandı ve zincir üzerindeki C-O bandı üzerinde etkilidir. LUMO ise karbonil grup ve zincir üzerindeki O-H bandı üzerinde etkilidir. Şekil 3.16 Pridoksin molekülü için a) HOMO b) LUMO gösterimi Pridoksin molekülü için HOMO-LUMO arasındaki enerji farkı aşağıdaki gibidir. E E E LUMO HOMO E 0.17544 ( 0.21219) E 0.03675 a. u. 1 a. u. 27.211396 ev E 1 ev (3.11) 129

Çizelge 3.27Pridoksin ve Trimethoprim moleküllerin TDDFT hesaplamaları sonuçları DFT / 6-311++G(d,p) max (nm) E g (ev) Pridoksin 496.81 2.506 Trimethoprim 269.58 4.599 Pridoksin molekülünün HOMO-LUMO seviyeleri arasıdaki enerji farkı hem zamandan bağımsız pertürbasyon teorisi ile, hem de TDDFT hesaplamaları ile bulunmuştur. Yukarıdaki çizelgede de görüldüğü gibi TDDFT hesaplamaları sonucunda bu fark 2.506 ev olarak bulunmuştur. Bulunan bu enerji farkı değerlerinin birbirinden 1.506 ev farklı olmasının nedeni LUMO seviyelerinin sanal olmasıdır. Ayrıca TDDFT hesaplamaları ile bulunan bu enerji değerine karşılık gelen UV-VIS bölgeye düşmektedir. max değeri elektromanyetik spektrum da 3.7 Lineer ve Yüksek Mertebeli Kutuplanabilirlik Hesaplamaları Sonuçları Pridoksin ve trimethoprim molekülleri için lineer kutuplanabilirlik ve yüksek mertebeli kutuplanabilirlik hesaplamaları Gaussian 09 programında DFT ve HF yöntemleri B3LYP fonksiyoneli, 6-311++G(d,p) ve 6-31G(d,p)baz setleriseçilerek hesaplanmıştır. En yüksek değeri pridoksin molekülü için HF yöntemi ve 6-31G(d,p) baz seti seçildiğinde 141,012 Debye olarak bulunmuştur.trimethoprim molekülü için DFT yöntemi ve 6-31G(d,p)baz seti seçildiğinde 63,6778 Debye olarak bulunmuştur. En yüksek değeri pridoksin molekülü için DFT yöntemi ve 6-311++G(d,p) baz seti seçildiğinde elde edilmiştir. Bu sonuç 945,840 Debye dir. Trimethoprim molekülü için ise yine aynı yöntem ve baz seti seçildiğinde 1466,191 Debye olarak bulunmuştur. Aşağıdaki çizelgelerde pridoksin ve trimethoprim moleküllerinin birinci, ikinci ve üçüncü konformerleri için lineer ve yüksek mertebeli kutuplanabilirlik hesaplamaları gösterilmektedir. 130

Çizelge 3.28 Pridoksin molekülünün en düşük enerjili a) birinci b) ikinci c) üçüncü konformeri için lineer kutuplanabilirlik hesaplamaları (Debye) a Yöntem Baz Seti xx yy zz toplam DFT 6-311++G(d,p) 37,9476 30,556 198,882 89,129 6-31G(d,p) 34,4424 26,848 151,0284 70,773 HF 6-311++G(d,p) 33,4264 2,667 184,1678 73,420 6-31G(d,p) 30,3784 25,8068 139,7508 65,312 b DFT 6-311++G(d,p) 37,973 3,2741 198,8058 80,018 6-31G(d,p) 34,468 26,848 151,0284 70,781 HF 6-311++G(d,p) 33,4264 27,392 184,15 81,656 6-31G(d,p) 36,957 247,066 145,1356 143,053 c DFT 6-311++G(d,p) -23,905 3,2741 198,628-59,332 6-31G(d,p) 34,469 26,848 151,0284 70,781 HF 6-311++G(d,p) 33,426 27,381 184,15 81,653 6-31G(d,p) 30,836 247,066 145,1356 141,012 Çizelge 3.29 Trimethoprim molekülünün en düşük enerjili a) birinci b) ikinci c) üçüncü konformeri için lineer kutuplanabilirlik hesaplamaları (Debye) a Yöntem Baz Seti xx yy zz toplam DFT 6-311++G(d,p) 71,1962 53,086 42,0624 55,448 6-31G(d,p) 63,6778 63,6778 63,6778 63,6778 HF 6-311++G(d,p) 61,2648-52,07 38,0492-15,748 6-31G(d,p) 55,6006 41,275 32,2326 43,036 b DFT 6-311++G(d,p) 71,1962 53,09616 42,0624 55,452 6-31G(d,p) 63,6778 45,974 34,8234 48,158 HF 6-311++G(d,p) 61,2648 46,9138 38,0492 48,743 6-31G(d,p) 55,6006 41,275 32,2326 43,036 c DFT 6-311++G(d,p) 71,1962 53,086 42,0624 55,448 6-31G(d,p) 55,6006-27,438 32,2326-20,132 HF 6-311++G(d,p) 61,2648 46,9138 38,0492 48,743 6-31G(d,p) 50,8 40,64 30,48 40,640 131

Çizelge 3.30 Pridoksin molekülünün en düşük enerjili a) birinci b) ikinci c) üçüncü konformeri için yüksek mertebeli kutuplanabilirlik hesaplamaları (Debye) 132

Çizelge 3.31 Trimethoprim molekülünün en düşük enerjili a) birinci b) ikinci c) üçüncü konformeri için yüksek mertebeli kutuplanabilirlik hesaplamaları (Debye) 3.8 Pridoksin ve Trimethoprim Molekülleri için Doğal Bağ Orbitali (NBO) Analizi Doğal Bağ Orbitali Metodu, molekül içi ve moleküler arası bağlar hakkında bilgi vermektedir. Ayrıca yük transferi ve konjugative etkileşimler hakkında bilgi vermektedir [40]. Her bir verici (i) ve alıcı (j) için, i j delokalizasyonu ile ilişkilendirilen kararlılık enerjisi aşağıdaki formül ile ifade edilmektedir. 2 F( i, j) E( 2) Eij qi (3.12) E E i j Pridoksin ve trimethoprim moleküllerinin NBO analizi Gaussian 09 programında Yoğunluk Fonksiyonu Teorisi ve DFT/B3LYP/6-311++G(d,p) baz seti kullanılarak hesaplanmıştır. Verici (i) Alıcı (j) E(2) a (kcal/mol) E(j)-E(i) b (a.u.) F(i,j) c (a.u.) 133