Bazı azobenzen türevlerinin spektroskopik ve lineer olmayan optik özelliklerinin incelenmesi

Bu çalışmada, ticari firmalardan temin edilen ve 4 ve 4' pozisyonlarında elektron alıcı elektron verici grupların bağlı olduğu azobenzen türevlerinden dispers kırmızı 1 akrilat, dispers kırmızı 1 metakrilat, dipers kırmızı 13 akrilat ve dispers kırmızı 13 metakrilat bileşiklerinin temel seviye denge geometrik yapıları, titreşim spektrumları, NMR kimyasal kayma değerleri, elektronik soğurma spektrumları ve bazı elektronik ve nonlineer optik özellikleri deneysel ve/veya teorik yöntemlerle elde edildi. Tüm bileşiklerin temel seviye geometrileri B3LYP (DFT)/6-311++G(d,p) metodu kullanılarak elde edildi ve literatürde bu bileşiklere ait herhangi bir deneysel veriye rastlanmadığından, sonuçlar geometrik yapısı deneysel X-ışını dağılımı metoduyla aydınlatılmış olan benzer bir molekül ile karşılaştırıldı. Elde edilen optimize geometrik yapılar geriye kalan tüm hesaplamalarda giriş parametreleri olarak kullanıldı. Bileşiklerin titreşim spektrumları deneysel FT-IR tekniği ile 4000-400 cm-1 bölgesinde katı faz için kaydedildi ve B3LYP/6-311++G(d,p) metodu ile hesaplanarak karşılaştırıldı. Titreşim modlarının işaretlenmesi, SQM (scaled quantum mechanics) metoduyla elde edilen toplam enerji dağılımı (TED) sonuçları ve deneysel veriler kullanılarak gerçekleştirildi. 1H ve 13C NMR spektrumları kloroform (CDCl3) ve dimetilsülfoksit (DMSO) çözücüleri içerisinde kaydedildi ve GIAO (gauge-invariant atomic orbital) metodu kullanılarak teorik olarak hesaplanan sonuçlarla karşılaştırıldı. Böylece her bir hidrojen ve karbon atomunun kimyasal kayma değerleri belirlenerek bileşiklerin yapıları değerlendirildi ve literatürde yer alan benzer çalışmalarla karşılaştırıldı. Elektronik soğurma spektrumları mor ötesi-görünür bölge (UV-Vis) spektrometresi ile 200-800 nm aralığında etanol ve metanol çözücüleri içerisinde oda sıcaklığında kaydedildi ve zamana bağlı yoğunluk fonksiyonel teori (time dependent density functional theory, TDDFT) ve CIS(D) (singles-doubles configuration interaction) metotlarıyla teorik olarak elde edildi. Ayrıca gerçekleştirilen hesaplamalar sonucunda en yüksek dolu moleküler orbital (HOMO), en düşük boş moleküler orbital (LUMO) ve elektronik geçişlerde aktif rol aldıkları belirlenen diğer uyarılmış seviye moleküler orbital enerjileri, elektronik geçişler ve türleri, elektronik uyarılmaların gerçekleştiği dalga boyları ve dipol moment gibi bazı elektronik özellikler gaz fazı için ve çözücü içerisinde belirlendi ve bu sonuçların bir değerlendirilmesi verildi. İncelenen moleküllerin nonlineer optik özelliklerinden kutuplanabilirlik (polarizebilite) ve birinci aşırıkutuplanabilirlik (hiperpolarizebilite) değerleri tensörel bileşenleriyle birlikte teorik olarak hesaplandı ve sonuçlar literatürde yer alan benzer çalışmalarla karşılaştırıldı. Buna göre gerçekleştirilen tüm deneysel ve teorik çalışmalardan, incelenen moleküllerin temel seviyede trans konformasyonunda yer aldıkları, molekül içi güçlü bir elektronik yük transferinin olduğu ve söz konusu moleküllerin gösterdikleri iyi NLO özelliklerinden dolayı nonlineer optiksel malzemeler olarak kullanılmaya güçlü birer aday oldukları görüldü.