4-Florobenzil Alkolün Konformasyon ve Orbital Etkileşimlerinin DFT Metodu ile Teorik Çalışması

ILICAN, Saliha; Kus, Nihal

doi:10.19113/sdufenbed.544859

4-Florobenzil Alkolün Konformasyon ve Orbital Etkileşimlerinin DFT Metodu ile Teorik Çalışması

Nihal KUŞ, (Eskişehir Teknik Üniversitesi, Fen Fakültesi, Fizik Bölümü, Eskişehir, Türkiye)

Saliha ILICAN (Eskişehir Teknik Üniversitesi, Fen Fakültesi, Fizik Bölümü, Eskişehir, Türkiye)

Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi

0 0

Yıl: 2019 Cilt: 23 Sayı: 3 Sayfa Aralığı: 797 - 804 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.19113/sdufenbed.544859 İndeks Tarihi: 25-06-2020

4-Florobenzil Alkolün Konformasyon ve Orbital Etkileşimlerinin DFT Metodu ile Teorik Çalışması

Öz:

Bu çalışmada, 4-florobenzil alkol (4FBA) molekülünün konformasyonları DFT/B3LYP/6-311++G(d,p) metodu kullanılarak çalışılmıştır. Bileşiğin optimize edilmiş geometrisi ve enerjileri belirlenmiştir. 4FBA, minimum enerjili ve kararlı yapıda iki konformasyona (4FBA-I ve 4FAB-II) sahiptir. İki konformasyon arasındaki bağıl elektronik enerji değeri 3,6 kJ $mol^{-1}$ olarak hesaplanmıştır. Bariyer enerjisi 2,49 kJ $mol^{-1}$ gibi çok küçük bir değer olarak hesaplanmıştır. Bu durum, konformasyonel bir gevşemeye neden olarak, en kararlı duruma geçişi sağlayabilir. 4FBA-I ve 4FBA-II formlarının stabilizasyon enerjileri ve donör-akseptör etkileşimleri doğal bağ orbital (NBO) analizi ile yapılmıştır. NBO etkileşimlerinin yanında benzen halkasının karbon atomları üzerinden elektronik delokalizasyonun olduğu gözlenmiştir. Bu durum, $mathrmpirightarrowmathrmpi^ast$ orbital etkileşimi ile açıklanabilir. Ayrıca, molekülün en yüksek dolu moleküler orbitali (HOMO) ve en düşük boş moleküler orbitali (LUMO) arasındaki enerji farkı hesaplanmış, 4FBA-I ve 4FBA-II için sırasıyla 6,038 ve 6,142 eV olarak bulunmuştur.

Anahtar Kelime:

Theoretical Study of Conformational and Orbital Interactions of 4-Fluorobenzyl Alcohol by DFT Method

Öz:

In this study, the conformations of 4-fluorobenzyl alcohol (4FBA) molecule were studied by using DFT/B3LYP/6-311++G(d,p) method. Optimized geometry and energies of compound were determined. 4FBA has two conformers (4FBA-I and 4FAB-II) with minimal energies and stable structures. The difference relative electronic energy of the two conformers were calculated about 3.6 kJ $mol^{-1}$. Barrier energy was calculated as a very small value (2,49 kJ $mol^{-1}$). This may cause conformational relaxation to the most stable conformer. The stabilization energies and donor-acceptor interactions of the 4FBA-I and 4FBA-II formations were performed by natural bond orbital (NBO) analysis. Besides to NBO interactions, electronic delocalization was observed over carbon atoms of the benzene ring, and this can be explained by $mathrmpirightarrowmathrmpi^ast$orbital interaction. In addition, the energy difference between the highest occupied molecular orbital (HOMO) and lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) was calculated and found to be 6.038 and 6.142 eV for 4FBA-I and 4FBA-II, respectively.

Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık

[1] EPA; health and environmental effects document for benzyl alcohol; September 1989.
[2] Frederick, H., Lovejoy, Jr. M. D. 1982. Fatal benzyl alcohol poisoning in a neonatal intensive care unit. Am. J. Dis. Child., 136(11), 974-975.
[3] Gershanik, J., Boecler, B., Ensley, H., McCloskey, S., George, W. 1982. The gasping syndrome and benzyl alcohol poisoning. N. Engl. J. Med., 307(22),1384-1388.
[4] Opinion of the Scientific Committee on Food on Benzyl alcohol, 2002. (Erişim Tarihi: 18.03.2019).http://ec.europa.eu/food/fs/sc/scf /out138_en.pdf.
[5] Bird, R. G., Nikolaev, A. E., Prat, D. W. 2011. Microwave and UV Excitation Spectra of 4Fluorobenzyl Alcohol at High Resolution. S0 and S1 Structures and Tunneling Motions along the Low Frequency -CH2OH Torsional Coordinate in Both Electronic States. J. Phys. Chem. A, 115, 11369-11377.
[6] Guchhait, N., Ebata, T., Mikami, N. 1999. Discrimination of Rotamers of Aryl Alcohol Homologues by Infrared-Ultraviolet DoubleResonance Spectroscopy in a Supersonic Jet. J. Am. Chem. Soc., 121, 5705-5711.
[7] Mons, M., Robertson, E. G., Simons, J. P. 2000. Intra- and Intermolecular π-Type Hydrogen Bonding in Aryl Alcohols: UV and IR−UV Ion Dip Spectroscopy. J. Phys. Chem. A, 104 (7), 14301437.
[8] Evangelisti, L., Favero, L. B., Caminati, W. 2010. Rotational spectrum of 2-fluorobenzyl alcohol. J. Mol. Struc., 978, 279-281.
[9] Frisch, M. J., Trucks, G. W., Schlegel, H. B., Scuseria, G. E., Robb, M. A., Cheeseman, J. R., Scalmani, G., Barone, V., Mennucci, B., Petersson, G. A., Nakatsuji, H., Caricato, M., Li, X., Hratchian, H. P., Izmaylov, A. F., Bloino, J., Zheng, G., Sonnenberg, J. L., Hada, M., Ehara, M., Toyota, K., Fukuda, R., Hasegawa, J., Ishida, M., Nakajima, T., Honda, Y., Kitao, O., Nakai, H., Vreven, T., Montgomery, J. A., Peralta Jr, J. E., Ogliaro, F., Bearpark, M., Heyd, J. J., Brothers, E., Kudin, K. N., Staroverov, V. N., Kobayashi, R., Normand, J., Raghavachari, K., Rendell, A., Burant, J. C., Iyengar, S. S., Tomasi, J., Cossi, M., Rega, N., Millam, J. M., Klene, M., Knox, J. E., Cross, J. B., Bakken, V., Adamo, C., Jaramillo, J., Gomperts, R., Stratmann, R. E., Yazyev, O., Austin, A. J., Cammi, R., Pomelli, C., Ochterski, J. W., Martin, R. L., Morokuma, K., Zakrzewski, V. G., Voth, G. A., Salvador, P., Dannenberg, J. J., Dapprich, S., Daniels, A. D., Farkas, O., Foresman, J. B., Ortiz, J. V., Cioslowski, J., Fox, D. J., 2009, Gaussian 09, Revision A.0.2, Gaussian, Inc., Wallingford CT.
[10] Becke, A. D. 1988. Density-functional exchangeenergy approximation with correct asymptotic behavior. Phys. Rev. A, 38, 3098-3100. 6.
[11] Clark, T., Chandrasekhar, J., Spitznagel, G. W., Schleyer, P. V. R. 1983. Efficient diffuse functionaugmented basis sets for anion calculations. III. The 3-21+G basis set for first-row elements, Li-F. J. Comput. Chem., 4, 294-301.
[12] Lee, C. T., Yang, W. T., Parr, R. G. 1988. Development of the Colic-Salvetti correlationenergy formula into a functional of the electron density. Phys. Rev. B, 37, 785-789.
[13] Reed, A. E., Curtiss, L. A., Weinhold, F. 1988. Intermolecular interactions from a natural bond orbital, donor-acceptor viewpoint. Chem. Rev., 88, 899-926.
[14] Ruoff, R. S., Klots, T. D., Emilson, T., Gutowski, H. S. Relaxation of conformers and isomers in seeded supersonic jets of inert gases. J. Chem. Phys., 93, 3142-3150.
[15] Miller, B. J., Kjaergaard, H. G., Hattori, K., Ishiuchi, S., Fujii, M. 2008. The most stable conformer of benzyl alcohol. Chemical Physics Letters, 466, 21-26.
[16] Alves, T.V., S.-Carballido, L., Ornellas, F.R., F.Ramos, A. 2016. Hindered rotor tunneling splittings: an application of the two-dimensional non-separable method to benzyl alcohol and two of its fluorine derivatives. Phys Chem Chem Phys., 18(13), 8945-8953.
[17] Crowder, G. A. 1979. Vibrational Spectra of oFluorobenzyl Alcohol. Journal of Fluorine Chemistry, 14, 77-79.
[18] Liu, C. G., Su, Z. M., Guan, X. H., Muhammad, S. 2011. Redox and Photoisomerization Switching the Second-Order Nonlinear Optical Properties of a Tetrathiafulvalene Derivative Across Six States: A DFT Study. J. Phys. Chem. C, 115, 23946-23954.

APA	Kus N, ILICAN S (2019). 4-Florobenzil Alkolün Konformasyon ve Orbital Etkileşimlerinin DFT Metodu ile Teorik Çalışması. , 797 - 804. 10.19113/sdufenbed.544859
Chicago	Kus Nihal,ILICAN Saliha 4-Florobenzil Alkolün Konformasyon ve Orbital Etkileşimlerinin DFT Metodu ile Teorik Çalışması. (2019): 797 - 804. 10.19113/sdufenbed.544859
MLA	Kus Nihal,ILICAN Saliha 4-Florobenzil Alkolün Konformasyon ve Orbital Etkileşimlerinin DFT Metodu ile Teorik Çalışması. , 2019, ss.797 - 804. 10.19113/sdufenbed.544859
AMA	Kus N,ILICAN S 4-Florobenzil Alkolün Konformasyon ve Orbital Etkileşimlerinin DFT Metodu ile Teorik Çalışması. . 2019; 797 - 804. 10.19113/sdufenbed.544859
Vancouver	Kus N,ILICAN S 4-Florobenzil Alkolün Konformasyon ve Orbital Etkileşimlerinin DFT Metodu ile Teorik Çalışması. . 2019; 797 - 804. 10.19113/sdufenbed.544859
IEEE	Kus N,ILICAN S "4-Florobenzil Alkolün Konformasyon ve Orbital Etkileşimlerinin DFT Metodu ile Teorik Çalışması." , ss.797 - 804, 2019. 10.19113/sdufenbed.544859
ISNAD	Kus, Nihal - ILICAN, Saliha. "4-Florobenzil Alkolün Konformasyon ve Orbital Etkileşimlerinin DFT Metodu ile Teorik Çalışması". (2019), 797-804. https://doi.org/10.19113/sdufenbed.544859

APA	Kus N, ILICAN S (2019). 4-Florobenzil Alkolün Konformasyon ve Orbital Etkileşimlerinin DFT Metodu ile Teorik Çalışması. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 23(3), 797 - 804. 10.19113/sdufenbed.544859
Chicago	Kus Nihal,ILICAN Saliha 4-Florobenzil Alkolün Konformasyon ve Orbital Etkileşimlerinin DFT Metodu ile Teorik Çalışması. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 23, no.3 (2019): 797 - 804. 10.19113/sdufenbed.544859
MLA	Kus Nihal,ILICAN Saliha 4-Florobenzil Alkolün Konformasyon ve Orbital Etkileşimlerinin DFT Metodu ile Teorik Çalışması. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, vol.23, no.3, 2019, ss.797 - 804. 10.19113/sdufenbed.544859
AMA	Kus N,ILICAN S 4-Florobenzil Alkolün Konformasyon ve Orbital Etkileşimlerinin DFT Metodu ile Teorik Çalışması. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi. 2019; 23(3): 797 - 804. 10.19113/sdufenbed.544859
Vancouver	Kus N,ILICAN S 4-Florobenzil Alkolün Konformasyon ve Orbital Etkileşimlerinin DFT Metodu ile Teorik Çalışması. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi. 2019; 23(3): 797 - 804. 10.19113/sdufenbed.544859
IEEE	Kus N,ILICAN S "4-Florobenzil Alkolün Konformasyon ve Orbital Etkileşimlerinin DFT Metodu ile Teorik Çalışması." Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 23, ss.797 - 804, 2019. 10.19113/sdufenbed.544859
ISNAD	Kus, Nihal - ILICAN, Saliha. "4-Florobenzil Alkolün Konformasyon ve Orbital Etkileşimlerinin DFT Metodu ile Teorik Çalışması". Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 23/3 (2019), 797-804. https://doi.org/10.19113/sdufenbed.544859