Vibrational spectroscopy investigation using M06-2X and B3LYP methods analysis on the structure of 2-Trifluoromethyl-10H-benzo[4,5]-imidazo[1,2-a]pyrimidin-4-one

In this study, the experimental and theoretical vibrational frequencies of a newly synthesized bioactive agent namely, 2-Trifluoromethyl-10H-benzo[4,5]-imidazo[1,2-a]pyrimidin-4-one (TIP) have been investigated. The experimental FT-IR (4000-400 cm(-1)) and Laser-Raman spectra (4000-100 cm(-1)) of the molecule in solid phase have been recorded. The theoretical vibrational frequencies and the optimized geometric parameters (bond lengths and bond angles) have been calculated using density functional theory (DFT/B3LYP: Becke, 3-parameter, Lee-Yang-Parr) and M06-2X (the highly parametrized, empirical exchange correlation function) quantum chemical methods with 6-311++G(d,p) basis set by Gaussian 09W software, for the first time. The assignments of the vibrational frequencies have been done by potential energy distribution (PED) analysis using VEDA 4 software. The theoretical optimized geometric parameters and vibrational frequencies have been found to be in good agreement with the corresponding experimental data and results in the literature. In addition, the highest occupied molecular orbital (HOMO) energy, the lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) energy and the other related molecular energy values of the compound have been investigated using the same theoretical calculations. (C) 2014 Elsevier B.V. All rights reserved

MOLECULAR STRUCTURE AND VIBRATIONAL FREQUENCIES OF

Abstract: The molecular structure, vibrational frequencies and the corresponding assignments of N-aminophthalimide (NAPH) in the ground state have been calculated using the Hartree-Fock (HF) and density functional methods (B3LYP) with 6-31G (d, p) basis set. The calculations were utilized in the CS symmetry of NAPH. The obtained vibrational frequencies and optimized geometric parameters (bond lengths and bond angles) were seen to be in good agreement with the experimental data. The comparison of the observed and calculated results showed that B3LYP is superior to the scaled HF method. Theoretical infrared intensities and Raman activities were also reported. Key words: N-aminophthalimide; vibrations; IR spectra; Raman spectra; HF; DFT N-AMİNOFİTALOMİD'İN MOLEKÜLER YAPISI VE TİTREŞİM FREKANSLARI Özet: Temel haldeki N-aminofitalamidin (NAPH) moleküler yapısı, titreşim frekansları ve uygun mod tanımlamaları, 6-31 G (d, p) temel setli Hartree-Fock (HF) ve yoğunluk fonksiyonu metodları (B3LYP) kullanılarak hesaplandı. Hesaplamalar, NAPH'ın CS simetrisine uyarlandı. Elde edilen titreşim frekansları ve optimize geometrik parametreleri (bağ uzunlukları ve bağ açıları), deneysel değerlerle iyi bir uyum içinde olduğu görüldü. Deneysel ve teorik sonuçların karşılaştırılması, B3LYP'nin HF metodundan daha üstün olduğunu gösterdi. Ayrıca teorik infrared şiddetleri ve Raman aktiviteleri verildi. Anahtar Kelimeler: N-aminofitalamidin; titreşimler; IR spektrumu; Raman Spektrumu; HF; DF

Benzen ve Su Çözeltilerinde α-Fenil-N-Tert-Bütil Nitrone'nin Bazı Radikal Ürünlerinin Teorik Optimize Yapıları ve İnce Yapı Çiftlenim Sabitleri

Özet: Benzen ve su çözeltilerinde α-fenil-N- tert-bütilnitrone (PBN)'nin bazı radikal ürünlerinin temel hal optimize yapıları 6-311++G(d,p) ve LanL2DZ seviyelerinde DFT (B3LYP) ve HF metotları kullanılarak hesaplandı. Tuzaklanmış radikaller olarak, C2H5, CF3, C6H5, OOH, CO2, NH2, SO3 ve CCl3 kullanıldı. Tuzaklanan radikallerin hesaplanan izotropik ince yapıçiftlenim sabitleri, karşılık gelen deneysel verilerle uyum içinde olduğu görüldü. Elde edilen bütün teorik sonuçlardan bu radikaller için ince yapıçiftlenim sabitleri hesaplamalarında, HF metodunun DFT/B3LYP metoduna göre deneylerle daha iyi uyumlu sonuçlar verdiği sonucuna ulaşıldı. Ayrıca bütün radikal ürünlerinin temel hal optimize yapılarına ait geometrik parametreler tablo halinde verildi ve tuzaklanmış bütün radikallerin bağlanma enerjileri hesaplandı. Anahtar kelimeler: İnceyapı çiftlenim sabiti, spin tuzaklama, radikal, PBN, EPR, DFT, HF Calculated Optimized Structures and Hyperfine Coupling Constants of Some Radical Adducts of ï¡-Phenyl-N-Tert-Buthyl Nitrone in Benzene and Water Solutions Abstract: Optimized ground state configurations of some radical adducts of α-phenyl-N-tert-buthyl nitrone (PBN) in benzene and water solutions were calculated using DFT(B3LYP) and HF methods with 6-311++G(d,p) and LanL2ZD levels. The radicals C2H5, CF3, C6H5, OOH, CO2, NH2, SO3 and CCl3 whose structures to be calculated, were assumed to be trapped in the host. The calculated isotropic hyperfine coupling constants of the trapped radicals were seen to be in good agreement with the corresponding experimental data. After the calculations it was concluded that HF method is superior rather than DFT/B3LYP method for hyperfine calculations of the radicals given above. The geometrical parameters for the ground state optimized structures of all the assumed radical adducts and the bonding energies of all the radicals are given. Key words: Hyperfine coupling constant, spin trapping, radical, PBN, EPR, DFT, H

Su ve Benzen Çözeltilerinde 5,5-Dimetil-1-Pirolin N-Oksit’in Bazı Radikal Ürünlerinin Teorik İnce Yapı Çiftlenim Sabitleri

Su ve benzen çözeltilerinde 5,5-dimetil-1-pirolin N-oksit (DMPO)’nun bazı radikal ürünlerinin temel hal optimize yapıları, 6-31G (d,p), 6-311++G (d,p), LanL2DZ, LanL2MB ve SDD setlerinde Yoğunluk Fonksiyon Teori (DFT/B3LYP, DFT/B3PW91 ve DFT/PBEPBE) ve Hartree Fock (HF) metotları kullanılarak hesaplandı. Tuzaklanmış radikaller olarak, H, OH, O(CH2)(CH3) ve OC(CH3)3 kullanıldı. Tuzaklanan radikallerin hesaplanan izotropik ince yapı çiftlenim sabitlerinin, deneysel veriler uyum içinde olduğu görüldü. Azot radikalinin β protonundan kaynaklı aşırı ince yapı çiftlenim sabitinin, azota bağlı oksijen çekirdeğindeki zıt spin yoğunluğundan etkilendiği görüldü. Elde edilen bütün teorik sonuçlardan, kullanılan radikaller için ince yapı hesaplamalarında, DFT(B3LYP)/LANL2MB setinin diğer setlere kıyasla deneysel veriler ile daha uyumlu sonuçlar verdiği tespit edildi. Ayrıca çalışma, bütün radikal ürünleri için teorik geometrik parametreler, bağlanma enerjileri, atomik spin yoğunlukları ve hiper konjugatif etkileşim enerjileri ile zenginleştirildi

Global Reaktiflik Parametreleri ve Bazı Spektral Sonuçlarla Polipropilenin Zincir Uzunluğuna Bağlı Kimyasal Reaktifliği

Özet: Bu çalışmada polipropilenin zincir uzunluğuna (n) bağlı olarak kimyasal reaktifliği ya da kararlılığı, global reaktiflik parametreleri ve bazı spektral sonuçlar yardımıyla araştırıldı. Bu maksatla, molekülün optimizasyonları (n=1-12) B3LYP/6–311++G(d,p) seviyesinde yapıldıktan sonra global reaktiflik parametreleri yani; EHOMO, ELUMO, ELUMO - EHOMO enerji farkı, iyonlaşma enerjisi, elektron ilgisi, kimyasal potansiyel, elektronegatiflik, sertlik, yumuşaklık, elektrofilisiti ve nükleofilisiti indeks değerleri ve spektral sonuçlar yani; IR, 1H NMR ve 13C NMR spektrumları hesaplanarak yorumlandı. Molekülün reaktifliğinin zincir uzunluğuna bağlı olarak artığı fakat n=10’dan sonra hemen hemen sabit kaldığı görüldü. Bulunmuş bu zincir uzunluğunun bu molekülün kimyasal özelliklerinin teorik olarak araştırmada yeterli olduğu kanaatine varıldı. Abstract: In the present study, the chemical reactivity or stability of polypropylene depending on the number of chain (n) were investigated via global reactivity parameters and some spectral results. In this context, after the geometry optimizations of the molecule (n=1-12) were carried out at B3LYP/6–311++G(d,p) level, the global reactivity parameters such as; EHOMO, ELUMO, energy gap between ELUMO and EHOMO, ionization enerjisi, electron affinity, chemical potential, electronegativity, hardness, softness, electrophilicity index and nucleophilicity index, and the spectral results such as; IR, 1H NMR and 13C NMR have been calculated and commented. It was seen that its reactivity increases with increasing chain number but, become nearly constant after n=10. We have concluded this found chain number is enough to investigate its chemical properties as theoretical

Continuous Energy Values of 3-Amino-4-Nitraminofurazan Molecule by Modern Optimization Techniques

The conformational energy values of 3-amino-4-nitraminofurazan (C2N4O3H2) molecule changing with two torsion angles were firstly calculated using density functional theory (DFT) with Lee-Young-Parr correlation functional and 6-31 G(d) basis set on Gaussian Program. And then, these obtained discrete data were made continuous by using Fuzzy Logic Modelling (FLM) and Artificial Neural Network (ANN). This allowed us to make predictions about the untested data and, to obtain the optimized energy value depending on two torsion angles with reasonable computational cost, great efficiency and high accuracy. The obtained results were compared with the DFT results by using regression analysis

Effect of external electric field on C-X center dot center dot center dot halogen bonds

In this study, ab initio calculations (RI-MP2(full)/aug-cc-pVDZ) are performed to investigate the effect of an external electric field (EEF) on the nature, properties, and structures of C–X ··· π halogen bonds in CF3Br complexes with π systems (benzene, ethene, and ethyne), for the first time. This EEF effect is analyzed by a myriad of methods, including molecular electrostatic potential (MEP), symmetry adapted perturbation theory (SAPT), natural bond orbital (NBO), quantum theory of atoms in molecules (QTAIM), and noncovalent interaction (NCI) methods. A linear relationship is found between RI-MP2 interaction energy and the strength of the EEF, indicating that the stability of C–X ··· π halogen bonds is sensitive to both the strength and direction of the EEF. According to the SAPT analyses, when the EEF is applied along the +z direction (perpendicular to the π plane), the nature of C–X ··· π halogen bonds transforms gradually from dispersion to electrostatic for the CF3Br ··· benzene complex and from electrostatic to more electrostatic for the other complexes. However, when the EEF is applied along the –z direction, the C–X ··· π halogen bonds in all the complexes tend to be more dispersive in nature. The QTAIM analysis exhibits that the CF3Br ··· benzene complex under the EEF with strength < 0.005 au is formed by the C–X ··· πC3 and C–X ··· πring halogen bonds, while it has only the C–X ··· πC3 halogen bond when the strength of the EEF is > 0.005 au. The structural results of the studied complexes show an inverse dependence of intermolecular distance between the CF3Br and π system on the strength of the EEF.Suleyman Demirel University: 4600-D2-1

CaA, NaX ve ZSM-5 Zeolitlerine Adsorbe Edilmiş 2- ve 4- Triflorometilbenzaldehidlerin Kırmızıaltı Spektroskopisi

2- ve 4-triflorometilbenzaldehidlerin (2- ve 4-TFMB) CaA, NaX ve ZSM-5 zeolitlere adsorpsiyonları kırmızıaltı spektroskopisi kullanılarak incelendi. Titreşim frekanslarında gözlenen kaymaların incelendiğinde adsorbe edilmiş 2-TFMB'nin aldehid ve CF3 gruplarının zeolitlerle etkileşirken 4-TFMB ile zeolitler arasında böyle bir etkileşmenin olmadığını belirledik. Bu etkileşmenin yalnızca molekülün bu iki grubunun birbirlerine yakın oldukları zaman meydana geldiği sonucunu çıkardık. Anahtar kelimeler: Zeolit, Trifluorometilbenzaldehid, Adsorpsiyon, Kırmızıaltı Spektrumu, Titreşi

Kolin Halidlerin (F, Cl, Br) Kimyasal Kaymalarının ve Titreşim Frekanslarının Teorik Çalışması

The vibrational frequencies and 1H and 13C chemical shifts of choline halides have been calculated using density functional theory (B3LYP) method with 6-311++G(d, p) and 6-31 G(d, p) basis set level in Gaussian 03 and Parallel Quantum Solutions (PQS) ab initio packages programs, respectively. The calculated optimized geometric parameters, vibrational frequencies and chemical shifts were seen to be a very good agreement with the experimental data. The electronegativity influence of the halogen substitutions on the vibrational frequencies and chemical shifts have also been investigated. It was observed that the chemical shifts for H nucleus, especially the most near nucleus to the halogen atom decrease while it increases for C nucleus. The roughly linear variation of the chemical shift with the electronegativity of the halogen, whatever the shielding for C nucleus or deshielding for H nucleus is, has been commented that the local electron density near the halogen atom is affected.Taban setleri 6-311++G(d,p) ve 6-31G(d,p) olan yoğunluk fonksiyon kuramı (B3LYP) yöntemi kullanılarak kolin halojenlerinin (F, Cl, Br), Gaussian 03 programında titreşim frekansları ve Paralel Quantum Solutions (PQS) programında ise, 1H ve 13C çekirdeklerinin kimyasal kaymaları hesaplandı. Hesaplanan optimize geometrik yapı parametreleri, titreşim frekansları ve kimyasal kaymalar, deneysel verilerle çok iyi uyuşmaktadırlar. Kimyasal kaymalara ve titreşim frekanslarına, halojen katkılanmalarının, yani elektronegatifliğin etkileri incelendi. Kimyasal kaymaların, H çekirdeği için özellikle halojen atomuna en yakın çekirdekler olmak üzere azalırken, C çekirdeği için aynı sıralamayla arttığını gözledik. Halojenin elektronegatifliği ile kimyasal kaymanın kabaca çizgisel değişimi, C çekirdeği için ekranlanma ya da H çekirdeği için ekranlanmama ne olursa olsun, halojen atomu yakınındaki yerel elektron yoğunluğunun değişimin olarak yorumlandı