Siyano grubu içeren sıvı kristal moleküllerinin elektronik yapıları ve mezomorfik özelliklerinin moleküler mekanik ve kuantum mekaniksel yöntemlerle incelenmesi

ÖZETGösterge cihazlarında geniş kullanım alanları bulmalarından dolayı, yeni sıvı kristallerinsentezi son on yılda büyük ilgi çekmektedir. Sıvı kristal (LC) moleküllerinin çoğu yapısalolarak birbirlerine çok benzemekle birlikte, her molekülün özelliklerini belirleyen yapı taşıgrupların dizilişi farklıdır. Ancak, mesogen moleküllerinin özelliklerine ilişkin eldekideneysel bilgi son derece kısıtlıdır. Bu nedenle, sıvı kristal moleküllerin özelliklerinibelirleyebilmek ve bu özellikleri moleküler yapıya dayanarak açıklayabilmek için, teorikhesaplamalara büyük ölçüde ihtiyaç duyulmaktadır.Bu çalışmada, çekirdek yapısının ve alkil zincir uzunluğunun etkisini belirlemek amacıyla,çekirdekleri farklı ve alkil zincir uzunlukları 1 den 10 karbon atomuna kadar değişen, siyanogrubu içeren 5 ayrı mesogen molekülü serisinin yapıları teorik olarak incelenmiştir. Hermolekülün en dayanıklı konformeri moleküler mekanik MMFF hesapları ile konformasyonanalizi yapılarak bulunmuştur. İncelenen mesogen molekülleri için kullanılabilecek en uygunkuantum kimyasal yöntemi belirlemek için, en dayanıklı konformerlerin geometrioptimizasyonları yarı-ampirik AM1 ve PM3, ab initio Hartree-Fock HF/3-21G ve HF/6-31G*ve Fonksiyonel Yoğunluk Teorisi DFT/B3LYP/6-31G* olmak üzere değişik yöntem ve temelsetlerle gerçekleştirilmiştir. Her molekülün optimum geometrik parametreleri, termodinamikve elektronik özellikleri hesaplanmıştır.Sonuçlar, siyano grubu içeren mesogen moleküllerinin davranışlarının kuantum kimyasalözellikler cinsinden açıklanabileceğini göstermektedir. DFT hesaplamaları, ab initio HF veyarı-ampirik yöntemlere kıyasla daha doğru sonuçlar vermektedir. Ancak, PM3 yöntemi dedeneysel değerlere oldukça yakın sonuçlar verdiğinden bu tür moleküllerin özelliklerininhesaplanmasında güvenilir biçimde kullanılabileceği sonucuna varılmıştır. Bu şekilde, hembilgisayar hesaplamaları bakımından zamandan kazanılmış hem de çok kısa sürede çok dahafazla bilgiye erişilmiş olunacaktır.Anahtar Kelimeler: Yarı-ampirik yöntemler, ab initio, DFT, sıvı kristaller, siyano grubuiçeren mesogenler