Bazı gerilimli halkalı allenlerin titreşim frekanslarının hesapsal yöntemler ile incelenmesi

Abstract

Gerilimli halkalı allenler, son yıllarda organik ve hesapsal kimyacıların oldukça çok ilgisini çekmektedir. Gerilimli halkalı allenlerin sentezi ve yakalanması oldukça zordur.. Bu nedenle, halkalı allenler hakkındaki bilgilerimiz yapılan deneysel çalışmaların yanında, son yıllarda gelişmekte olan hesapsal metodların sonuçlarına da dayanmaktadır. Çalışılacak moleküllerin geometrileri, Gauss View 3.0 adlı bilgisayar programının yardımıyla hazırlanmıştır. Teorik hesaplamalar, GAUSSIAN03W programı kullanılarak yapılmıştır. İlk aşamada, DFT, ab-initio ve semiempirik metodların verdikleri sonuçlar, deneysel sonuçlarla karşılaştırıldı. Özellikle, B3PW91/cc-pVTZ metodunun, hem geometrik verileri hem de titreşim frekansı verileri, deneysel sonuçlarla uygunluk içinde olduğu bulunmuştur. HF/6-311+G(d,p) metodunun ise, yalnız geometrik verilerinin deneysel verilerle uygun olduğu bulunmuştur. Daha sonra, 1,2-siklobütadien, 1,2-siklopentadien, 1,2-siklohegzadien, 1,2- sikloheptadien, 1,2-siklooktadien, 1,2-siklononadien halkalı allenlerinin titreşim frekansları, B3PW91/cc-pVTZ metodu ile hesaplandı. Özellikle, bu bileşikler için, C=C=C simetrik gerilmesi titreşim frekans değerleri sırasıyla; 1322, 1436, 1434, 1441, 1449, 1452 cm -1 olarak bulunmuştur. Bu değerler incelendiğinde, allenin bulunduğu halkanın büyüklüğü arttıkça, C=C=C simetrik gerilmesi titreşim frekansı arttığı tespit edilmiştir.

Recently, strained cyclic allenes have been received considerable interest by organic and computational chemists. Their synthesis and trapping is quite difficult. Due to that, our knowledge about the cyclic allenes are based on the results of computational methods developed in recent years besides the experimental studies. The geometries of studied molecules were prepared by Gauss View 3.0 computer program. The theoretical calculations have been done by using GAUSSIAN03W computer program. At start, the results of DFT, ab-initio and semiempirical methods were compared with the experimental results. Especially, it was found that both geometrical results and vibrational results given by B3PW91/cc-pVTZ method are consistent with the experimental results, whereas the only geometrical results given by HF/6-311+G(d,p) are consistent with the experimental ones. Later, the vibrational frequencies of 1,2-cyclobutadien, 1,2-cyclopentadien, 1,2-cyclohexadien, 1,2-cycloheptadien, 1,2-cyclooctadien, 1,2-cyclononadien cyclic allenes were calculated by using B3PW91/cc-pVTZ methods. Especially, the values of C=C=C symmetrical strecthing frequencies for these molecules were found to be 1322, 1436, 1434, 1441, 1449, 1452 cm -1, respectively. When examined these values, the value of C=C=C symmetrical strecting vibrational frequency increases as the ring size incorporated by the allene unit increases.