Ni merkezli geçiş metal kompleksleri ile oksijen aktivasyonu mekanizmalarının kuantum kimyasal incelenmesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2012

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Gökçe Alıcı

Danışman: YAVUZ DEDE

Özet:

Bu çalışmada, [Ni(H)(OH)]+ kompleksi ile oksijen aktivasyonu mekanizmaları kuantum kimyasal metotlarla incelenmiştir. Daha önceki deneysel çalışmalarda oksijen molekülünün [Ni(H)(OH)]+ kompleksi ile aktivasyonu gerçekleştirilmiş, teorik çalışmalarda da kompleksin kuartet (Q1) halinin reaksiyonda reaktifken dublet (D0) halinin ise inert olduğu gösterilmiştir. Bu çalışmada, aktivasyon mekanizması ürünlerinin oluşmasında anahtar rol oynayan hidroperoksit ara ürününün oluşumuna kadar geçen süreç aydınlatılmaya çalışılmıştır. Reaktantların kompleksleşme basamağında oluşan altılı, dörtlü ve ikili spin simetrisine sahip başlangıç kompleksi incelenmiştir. Reaksiyonun ikinci basamağında, dörtlü ve ikili spin yüzeylerinde Ni merkezinden redoks aktif OH ligandı oksijenine elektron transferi gerçekleştiği görülmüştür. Bu yeni molekülden ise reaksiyonda bir geçiş hali üzerinden hidroperoksit ara ürününü oluştuğu gözlemlenmiştir. Reaksiyonda etkin olan spin yüzeyinin uygun enerji bariyerine sahip olması nedeniyle kuartet olduğu, dublet halin ise reaksiyonu gerçekleştiremediği görülmüştür. Daha sonra enerjetik olarak birbirine yakın farklı spin yüzeylerinin potansiyel enerji yüzeyleri arasında kesişim noktası hesabı yapılmıştır. Buna göre, altılı ve dörtlü spin yüzeyindeki başlangıç kompleksleri arasında bir kesişim noktası bulunmuştur. Bu spin yüzeylerinin birbirine dönüşümü hakkında fikir vermesi amacıyla spin orbital eşleşme hesabı yapılmıştır. Spin orbital eşleşme sabitinin çok düşük olması bu spin yüzeylerinin birbirine dönüşmeyeceğini göstermiştir. Bu sonuç, reaksiyonu gerçekleştiren kuartet spin yüzeyinin, reaktantların kompleksleşme basamağında oluşan dörtlü spin halinin olduğunu göstermiştir.