2,3,4-Trihidroksibenzoik Asit Molekülünün Konformasyon, Titreşim, Geometrik ve Eletronik Özeliklerinin Kuantum Kimyasal Hesaplanması
Abstract
2,3,4-Trihidroksibenzoik asit molekülünün temel hal geometrisini elde etmek için, molekülün potansiyel enerji yüzeyi C2-C1-C7-O5 ve C3-C2-O1-H iki dihedral açının fonksiyonu olarak, yoğunluk fonksiyoneli teorisi DFT/B3LYP yöntemi ile 6-31G baz seti kullanılarak elde edildi. Potansiyel enerji yüzeyi üzerindeki en düşük enerjili konformasyonların geometri optimizasyon hesaplamaları yapılarak, molekülün temel hal geometrisi saptandı. Bu yapı kullanılarak, molekülün geometrisi, en yüksek dolu moleküler orbital (HOMO), en düşük boş moleküler orbitallerin (LUMO) enerjileri, harmonik titreşim dalga sayıları, lineer optik özellikler (polarizebilite) ve lineer olmayan optik özellikleri (NLO) (hiperpolarizebilite) Gaussian 09W programı kullanılarak incelendi. Çalışılan molekülün yapısal ve elektronik özellikleri, ab initio Hartree Fock (HF) metodu ve yoğunluk fonksiyoneli DFT/B3LYP metodu 6-311++G(d,p) taban kümesi kullanılarak incelendi Molekülün EHOMO ve ELUMO enerji değerleri kullanılarak, enerji aralığı (∆E = ELUMO -EHOMO) ve elektronik (elektronegativite, kimyasal yumuşaklık ve sertlik özellikleri) belirlendi. 2,3,4-Trihidroksibenzoik asit molekülünün titreşim modlarının işaretlenmesi toplam enerji dağılımı (TED) VEDA4f programında hesaplandı. Molekülün denge durumu (taban hali) enerji aralığı değerleri sırasıyla, B3LYP/6-311++ G(d,p) metodu ile 4.72 ve HF/6-311++G(d,p) metodu ile 9.95 eV olarak hesaplandı. Her iki metotta hesaplanan 2,3,4-Trihidroksibenzoik asit molekülünün yapısal parametreleri, molekülle ilgili daha önce yapılmış deneysel çalışma verileri ile karşılaştırıldı ve yapısal parametreler arasında iyi bir uyum olduğu görüldü.
Keywords
References
- KAYNAKLARBecke, A.D. (1988). Density-functional exchange-energy approximation with correct asymptotic behavior. Physical Review A, 38(6):3098–310.Becke A.D. (1993). Density-functional thermochemistry 3. the role of exact exchange. The Journal of Chemical Physics, 98 (7): 5648-5652..Cramer C.J., (2004) Essential of computational chemistry, John Wiley and Sons, London, 596s. Cuvelier M.-E., Richard H., Berset C. (1992). Comparison of the antioxidative activity of some acid-phenols: structure-activity relationship. Biosci. Biotechnol. Biochem., 56, 324–325 Dennington R, Keith T, Millam J, 2009. Semichem Inc., GaussView, Version 5, Shawnee Mission KSFrisch MJ, Trucks GW, Schlegel HB, Scuseria GE, Robb MA, Cheeseman JR, Scalmani G, Barone V, Mennucci B, Petersson GA, Nakatsuji H, Caricato M, Li X, Hratchian HP, Izmaylov AF, Bloino J, Zheng G, Sonnenberg JL, Hada M, Ehara M, Toyota K, Fukuda R, Hasegawa J, Ishida M, Nakajima T, Honda Y, Kitao O, Nakai H, Vreven T, Montgomery JA, Vreven TJ., Peralta JE, Ogliaro F, Bearpark M, Heyd JJ, Brothers E, Kudin N, Staroverov VN, Kobayashi R, Normand J, Raghavachari K, Rendell A, Burant JC, Iyengar SS, Tomasi J, Cossi M, Rega N, Millam JM, Klene M, Knox JE, Cross JB, Bakken V, Adamo C, Jaramillo J, Gomperts R, Stratmann RE, Yazyev O, Austin AJ, Cammi R, Pomelli CJ, Ochterski W, Martin LR, Morokuma K, Zakrzewski VG, Voth GA, Salvador P, Dannenberg JJ, Dapprich S, Daniels AD, Farkas O, Foresman JB, Ortiz JV, Cioslowski J, Fox D J, 2010. Gaussian Inc., (Wallingford, CT).Jomroz M.H.,(2004) ‘’Vibrational Energy distribution Analysis VEDA4 (Warsaw).Kawabata J., Okamoto Y., Kodama A., Makimoto, T., Kasai,T. (2002). Oxidative dimers produced from protocatechuic and gallic esters in the DPPH radical scavenging reaction. J. Agric. Food Chem., 50, 5468–5471 Kimura T., Yamamoto S., Ogawa I., Miura, H., Hasegawa, M. (1999). Antioxidant ability of chicoric acid and its analogous compounds. Nippon Kagaku Kaishi, 739– 750 Kiss T, Micera G, Sanna D, Kozlowski H (1994). Copper(II) and oxovanadium(IV) complexes of 2,3-dihydroxyterephthalic and 2,3,4-trihydroxybenzoic acids. J Chem Soc Dalton Trans. 3:347–353 Kodama A., Shıbano H., Kawabatay J. (2007) . Oxidative Dimer Produced from a 2,3,4-Trihydroxybenzoic Ester. Biosci. Biotechnol. Biochem., 71 (7), 1731–1734.Lee CT, Yang WT, Parr RG, 1988. Development of the colle-salvetti correlation-energy formula into a functional of the electron density. Physical Review B, 37: 785-789.Levine,I.N., (2000) Many-Electron Atoms.Quantum New Jersey,739s.Li J.H., Dong F.Y., F C.,, Yuan X.F., Jiang R. W. (2012). 2,3,4-Trihydroxybenzoic acid 0.25 hydrate. Acta Cryst. E68, o825–o82
- Natella F., Nardini, M., Di Felice M., and Saccini C. (1999).Benzoic and cinnamic acid derivatives as antioxidants: structure-activity relation. J. Agric. Food Chem., 47, 1453–1459 Pearson R. G. (1986). Proceeding of the National Academiy of Sciences; 83, 8440-8441Politzer P., Murray J.S., Concha M.C. (2002). The complementary roles of molecular surface electrostatic potentials and average local ionization energies with respect to electrophilic processes. International Journal of Quantum Chemistry, 88(1) 19-27.Prior T. J.,Sharp A. J. (2010). The Structure of the Antioxidant 2,3,4-Trihydroxybenzoic Acid Dihydrate J Chem Crystallogr 40:630–633Rice-Evans C. A., Miller N. J., Paganga, G. (1996). Structure-antioxidant activity relationships of flavonoids and phenolic acids. Free Radic. Biol. Med., 20, 933–956Shete H.G., Chitanand M.P. (2015). Bioconversion of Naturally Occurring Tannins into a Value Added Pharmaceutical Intermediate Gallic Acid a New Approach. Int.J.Curr.Microbiol.App.Sci, 4(11): 597-604 Sundaraganesana, N., Ilakiamania, S., Saleema, H., Wojciechowskib, P. M., Michalskab, D. 2005. FT-Raman and FT-IR spectra, vibrational assignments and density functional studies of 5-bromo-2-nitropyridine, Spectrochimica Acta Part A, 61, 2995-3001
Details
Primary Language
Turkish
Subjects
Environmental Sciences
Journal Section
Research Article
Authors
Publication Date
December 27, 2019
Submission Date
October 18, 2019
Acceptance Date
December 25, 2019
Published in Issue
Year 2019 Volume: 6 Number: 2
