Organik reaksiyonlarda ve protein ortamında seçiciliğin, katalitik ve bağlanma etkilerin modellenmesi

Bu tezde kuantum kimyasal yöntemlerle, özellikle yoğunluk fonksiyoneli teorisi kullanılarak, malzeme kimyası, organik kimya ve biyokimya gibi kimyanın çeşitli alanlarında seçicilik, katalitik ve bağlanma etkileri ile ilintili konular ele alındı. Fotolüminesan polimerlerin analit maddelere seçiciliği polimer ve analit komplekslerinin modellenmesi ile incelendi. Polimerlerin ve analitlerle oluşturdukları komplekslerin optoelektronik özelliklerinin, bu polimerlerin floresans sönümlenmesine dayalı patlayıcı tespit mekanizmalarına olan etkileri araştırıldı. Kınakına alkaloidlerinin katalizlediği mezo-siklik anhidritlerin asimetrik desimetrizasyon tepkimelerinde mekanizma ve seçicilik incelendi. Baz kataliz mekanizmasının bu tepkimelerde etkili olduğu gösterildi. Kınakına alkaloid katalizörlerinin geçiş konumundaki oksianyonun stabilizasyonu ile ilgili konumunun stereoseçiciliğe neden olduğu gözlemlendi. Ag(I)-bipiridin tarafından katalizlenen ftalazin ve siloksi alkinin ters elektron akışı Diels-Alder tepkimeleri modellendi ve Ag(I)-bipiridin'in katalitik önemini anlamak üzere reaksiyon sürecindeki eşik enerjileri katalizörsüz siklik katılım tepkimeleri ile karşılaştırıldı. Ag(I)-bipiridin katalizörünün orbitaller arası enerji farkını düşürerek dienofilin HOMO ve dienin LUMO etkileşimini kolaylaştırdığını gösterildi. Demir bağlayan transferin proteinin de demir bağlama-bırakma mekanizmaları küçük küme modelleri üzerinden incelendi. Olası demir salınımı yolları modellerinin termodinamik kararlılıkları kıyaslanarak değerlendirildi.