Korozyon inhibitörü olarak kullanılan bazı N-sübstitüe amino asitlerin kuantum mekaniksel olarak incelenmesi

Korozyon inhibitörleri çalışma alanında, toksiklik, biyoparçalanabilirlik ve biyoakümülasyon kriterleri gibi korozyon inhibitörlerinin kullanımı ve deşarjı konularında katı kurallar ve düzenlemeler koyan farklı ülkelerdeki çevre kuruluşları nedeniyle, çevresel uyumluluk açısından çarpıcı değişiklikler yaşanmaktadır. Böylelikle, çevre dostu veya yeşil korozyon inhibitörleri olarak adlandırılan, minimum veya sıfır negatif etkiye sahip olan yeni korozyon inhibitörlerinin geliştirilmesi, daha önemli ve arzu edilir hale gelmiştir. Proteinlerin yapı taşları olan amino asitlerin sadece gıda ve biyoloji alanlarında değil metal endüstrisinde de kullanım alanları vardır. Zira amino asitler adsorpsiyon yoluyla metal yüzeyinde mikro boyutlardaki kalınlıklarda film şeridi oluşturup tutunarak metal yüzeyi ile su ve hava arasında bariyer görevi yapar. Adsorpsiyon, basitçe bir katı-sıvı veya katı-gaz ara yüzeyindeki konsantrasyon değişimi şeklinde ifade edilir. Konsantrasyon değişiminin pozitif olması ilgili metalin korozyona karşı olan direncini artırır ve korozyonun etkisini minimuma indirir. Amino asitlerin korozyon inhibitörleri olarak kullanımında en büyük avantaj, geleneksel asidik ve bazik korozyon inhibitörleri ile karşılaştırıldığında, çevre dostu olmaları ve toksik özellikler taşımamalarıdır. Bilimsel çalışmalar ve endüstriyel amaçlar doğrultusunda, metallerin korozyonunu önlemede amino asitler, literatürde önemli yer kaplamaktadır. Telegdi ve Beczner, N-hidroksimetil (NHM) glisin, fenilalanin, serin ve glutamik asit gibi çevre dostu yeni bileşikler sentezlemişlerdir. Bu tez çalışmasında önceden deneysel olarak incelenmiş olan ve iyi korozyon inhibisyon özelliği sergileyen bu NHM-amino asitlerinin korozyon inhibisyon etkinliklerini aydınlatmak amacıyla kuantum mekaniksel hesaplamalar kullanılmıştır. Bu amaçla bu çalışmada, söz konusu amino asit türevlerinin nötr haldeki özellikleri hakkında bilgi edinebilmek için, elektronik yapıları ile ilgili, kimyasal etkileşimlerin analizinde sıklıkla kullanılan molekül orbital analiz yöntemine başvurulmuştur. Kimyasal reaktivite en yüksek dolu moleküler orbitali (HOMO) ve en düşük boş moleküler orbital (LUMO) incelenerek anlaşılmıştır. Yöntem olarak yoğunluk fonksiyonel teorisi kullanılarak, B3LYP/6-311G++(d,p) baz seti seviyesinde, söz konusu bileşiklerin molekül yapıları ve inhibisyon etkinlikleri arasındaki ilişki incelenmiştir. En yüksek dolu moleküler orbital enerjisi (EHOMO), en düşük boş moleküler orbital enerjisi (ELUMO), enerji boşluğu (ΔE), dipol moment (μ), elektronegativite (χ) ve sertlik (η) gibi çeşitli kuantum kimyasal parametreler ele alınmıştır. Elde edilen teorik veriler ile deneysel inhibisyon etkinliklerinin açıklanabildiği sonucuna varılmıştır.