Flutamıde molekülünün yapısal özellikleri ve titreşimsel spektrumlarının analizi

Bu tez çalışmasında, flutamide molekülünün kararlı konformerleri B3LYP/6-31G(d) teori düzeyinde "Potansiyel enerji yüzeyi taraması" olarak tanımlanan bir dizi sistematik geometri optimizasyonu hesaplamaları ile teorik olarak araştırıldı. Ardından, belirlenen konformerlerin herbirisi için farklı teori düzeylerinde "geometri optimizasyonu" ve "Hessian (harmonik frekans)" hesaplamaları gerçekleştirildi. HF-SCF, MP2 ve DFT-B3LYP hesaplama yöntemleri, 6-31G(d), 6-311++G(d,p), m-aug-cc-pvTZ ve aug-cc-pvTZ baz fonksiyonlarının kullanıldığı bu sistematik hesaplamalar ile molekülün kararlı oldukları doğrulanan beş konformerinin bağıl enerjileri teororik olarak belirlendi. Elde edilen sonuçlar molekülün tüm kararlı konformerlerinde fluoromethyl (CF3) ve nitro (NO2) gruplarının birbirlerine göre "gauche" pozisyonda konumlandığını, bu iki fonksiyonel grubun "trans" pozisyonlarının molekülün kararsız durumlarına, "cis" pozisyonlarının ise molekülün geçiş durumlarına karşılık geleceğini göstermiştir. Flutamide molekülünün belirlenen herbir kararlı konformeri için "Elektronik (SCF) enerji", "Toplam enerji", "Elektriksel dipol moment", "İyonlaşma potansiyeli", "Elektron ilgisi", "Elektro-negatiflik" ve "Kimyasal sertlik" gibi bazı önemli elektronik yapı parametreleri, denge durumu geometri parametreleri ve titreşimsel spektral verileri (titreşimsel modlar ve karşılık gelen titreşimsel dalga sayıları, Kırmızı-Altı (IR) şiddet değerleri, Raman şiddet değerleri ve Potansiyel enerji dağılımı değerleri) teorik moleküler modelleme hesaplamalarıyla yüksek bir doğrulukla elde edildi. Hesaplama sonuçları molekülün kararlı konformerlerinden ikisinin onun oda sıcaklığında kaydedilecek olan deneysel spektrumlarına ağırlıklı katkıyı sağlayacağına işaret etmiştir. Tez çalışmsının deneysel kısmı flutamide molekülünün Kırmızı-altı (IR) ve Raman spektrumlarının oda sıcaklığında kaydedilmesi süreçlerinden oluşmaktadır. Katı ve KBr disk formda ayrı ayrı hazırlanan örneklerin IR ve Raman spektrumları araştırma laboratuvarımızda bulunan Jasco 6300 model FT-IR, Brucker MultiRAM model FT-Raman ve Jasco NRS 3100 model Dispersif Mikro-Raman spektrometre cihazları kullanılarak en yüksek çözünürlük değerlerini elde edecek biçimde kaydedilmiştir. Teorik hesaplamalaradan elde etmiş olduğumuz sonuçlar, flutamide molekülün sahip olduğu beş kararlı konformerden yalnızca ikisinin bu molekülün oda sıcaklığında ve daha düşük sıcaklıklarda kaydedilen titreşimsel spektrumlarına ağırlıklı katkıyı sağlayacağına, bu sıcaklık değerlerinde diğer üç konformerin popülasyonlarının ortamdaki toplam molekül popülasyonunun %10 'undan daha düşük olacağına işaret etmiştir. Bunun anlamı, bu üç konformerlerin molekülün kaydedilen spektrumlarına gözlenebilir bir katkı oluşturamayacaklarıdır. Bu souçlar göz önünde bulundurularak, flutamide molekülün oda sıcaklığında kaydedilen deneysel titreşimsel spektrumlarının analizi yalnızca molekülün belirlenen en kararlı iki konformeri için elde edilmiş olan hesaplama sonuçlarına dayandırılmıştır. Bu iki konformere ait titreşim modları ve ilişkili spektral veriler "Harmonik titreşici" yaklaşımı içinde yukarıda belirtilen method ve baz fonksiyon setleri kullanılarak farklı teori düzeylerinde hesaplandı. Bu yaklaşım içinde hesaplanan kuvvet alanı, dalgasayıları, IR ve Raman şiddet değerleri literatürde "SQM-FF" olarak adlandırılan ampirik bir ölçekleme tekniği kullanılarak iyileştirildi. Ayrıca, hesaplanan harmonik dalgasayıları literatürde "İkili ölçek çarpanı" olarak adlandırılan bir başka ampirik ölçekleme tekniği kullanılarak da doğrudan ölçeklendirildi. İki ayrı amprik ölçekleme tekniği ile iyileştirilen teorik titreşimsel spektral veriler temel alınarak, molekülün oda sıcaklığında kaydedilen IR ve Raman spektrumlarında gözlenen tüm temel bandlar için doğru bir işaretleme gerçekleştirildi.