Theoretical Investigation Of Ch/π Interactions In Nitrogen Containing Aromatic Systems By Post-hf And Dft-sapt Methods

Tez (Yüksek Lisans) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2010Thesis (M.Sc.) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2010Aromatik sistemlerin dimer, trimer, tetramer, vb küme yapılarında ya da en az bir aromatik sistem içeren molekül kümelerinde NH/π, CH/π, OH/π, SH/π, π/π, N/π, O/π, S/π, vb., zayıf moleküller arası etkileşimler mevcuttur. Bu çalışmada pirazin ve triazin dimerlerindeki zayıf etkileşimler ele alınmıştır. Bu amaçla farklı dimerik yapılar için etkileşim enerjileri, bu aşırı hassas etkileşimleri yüksek doğrulukla elde etmek üzere CCSD(T) yöntemi ile aug-cc-pVDZ ve aug-cc-pVTZ temel setlerinde hesaplanmıştır. Bu zayıf etkileşimlerde MP2, SCS-MP2, DFT-D ve DFT-SAPT yöntemlerinin performanslarını görebilmek üzere CCSD(T) sonuçlarıyla karşılaştırmalı olarak bu metotlarla da aynı hesaplar yinelenmiştir. Farklı kütle merkezi koordinatları için incelenen konformerlerin potansiyel enerji eğrileri elde edilmiştir. Bu tip potansiyel enerji eğrileri, kristalleşme süreçlerini aydınlatacak moleküler dinamik simülasyonlarının yapılmasında hangi metodun en uygun olduğunu anlamamızı sağlaması açısından önemli bulunmuştur. Toplam etkileşimde hanig etkileşim türünün baskın nitelikte olduğunu anlamak için DFT-SAPT yöntemi ile enerji bileşenleri hesaplanmıştır. Ayrıca rölativistik kuantum mekaniğinden gelen düzeltmeler de hesaplanmış ve rölativistik kuantum kimyası açısından bu etkileşimlere görelilikten gelen katkıların ne derece önemli olduğu sınanmıştır.There is a weak intermolecular interaction that occurs in the clusters of aromatic systems including at least one aromatic compound which is a combination of several kind of interactions as NH/π, CH/π, OH/π, SH/π, π/π, N/π, O/π, S/π, etc. In this study, the interactions in the pyrazine and triazine dimers were investigated for different orientations of monomers and the conformers were treated by CCSD(T) as the most accurate computational method. Basis sets were chosen as aug-cc-pVDZ and aug-cc-pVTZ as two of the largest ones. DFT-D, MP2, SCS-MP2 and DFT-SAPT calculations have also been performed in comparison to CCSD(T) results to test the performances of these methods in such kind of weak intermolecular interactions. The potential energy curves of different conformations have been treated with respect to center of mass distances. This kind of potential energy curves were found important to figure out which computational method is the most suitable one to perform a molecular dynamics simulation to enlighten the crystalization processes of pyrazine and triazine. DFT-SAPT components were also been computed to explain which interaction has the dominant effect in total interaction potential. The relativistic corrections had also been performed in the sense of relativistic quantum chemistry to test how much these corrections are important in such kind of weak interactions.Yüksek LisansM.Sc