Search

Tek halojen atomu doplamalı lityum topakların lityum bazlı pil, optik sensör, iletişim ve veri depolama sistemlerinde kullanılabilmesi için optik özelliklerin potansiyel uygulamalar ve malzemelere uygulanmalarının artması amaçlanmıştır. Çizgisel LinF (n=1-8) topaklar ve çizgisel olmayan LinF (n=2-8) topakların en kararlı yapılarının optik davranışlarını ortaya çıkarmaktır. Bu çalışmada; tek flor atom doplamalı lityum topaklarının çizgisel (LinF, n=1-8) kararlı yapıları ile çizgisel olmayan (LinF, n=2-8) kararlı yapılarda ki optik özelliklerini, hibrit-yoğunluk fonksiyonel teorisi (h-YFT) yardımıyla kuramsal olarak araştırılmıştır. It is aimed to increase the application of optical properties to potential applications and materials so that single halogen atom doped lithium pellets can be used in lithium-based batteries, optical sensors, communication and data storage systems. The aim is to reveal the optical behavior of the most stable structures of linear LinF (n=1-8) pellets and nonlinear LinF (n=2-8) pellets. In this study; the optical properties of linear (LinF, n=1-8) stable structures and non-linear (LinF, n=2-8) stable structures of single fluorine atom-doped lithium pellets were investigated theoretically with the help of hybrid-Density Functional Theory (h-DFT).

Ters-Heusler (XA) yapıdaki üçlü Ti2RuSn alaşımının bazı yapısal özellikleri, manyetikliği, elektronik yapısı ve ayrıca elastisitesi DFT olarak bilinen yoğunluk fonksiyonel teorisi içerisinde yer alan genelleştirilmiş grandyent kabulleri kullanılarak incelenmiştir. Hesaplanan optimize edilmiş örgü sabitinin, toplam manyetik momentin ve elektronik bant yapısının literatürde yer alan mevcut verilerle uyumlu olduğugörüldü. Spin polarize bant hesaplamasından, Ti2RuSn alaşımı spin-aşağı yöneliminde 0.405 eV'luk bir yasak enerji aralığına sahipken, spin-yukarı yöneliminde metalik özellik göstermekte olduğu ve bundan dolayı yarı metalik ferromanyetik bir doğaya sahip olduğu tahmin edildi. İkinci dereceden elastik sabitlerinin sonuçlarının, bu alaşım için Born mekanik kararlılık kriterlerini karşıladığı ve mekanik olarak kararlı olduğu anlaşıldı. Ayrıca, Pugh kriterlerine göre B/G oranı 3.23 olan bu alaşımın 1.75 sınırından büyük olması nedeniyle sünek bir doğaya sahip olduğu ve anizotropi faktörü (A) 2.88 olması nedeniyle anizotropik davranış gösterdiği tespit edildi. İncelenen bu alaşımın spin elektroniği uygulamaları için umut verici bir aday olduğu söylenebilir., Structural, magnetic, electronic and elastic properties of the ternary Ti2RuSn alloy in reverseHeusler (XA) structure were investigated using density functional theory and generalized grandyentapproach. It was seen that the calculated optimized lattice constant, total magnetic moment and electronic band structure were compatible with the available data in the literature. From the spin polarized band calculation, it was predicted that the Ti2RuSn alloy has a band gap of 0.405 eV in the spin-down orientation, while it shows metallic properties in the spin-up orientation and therefore has a semi-metallic ferromagnetic nature. The results of the second order elastic constants were found to meet the Born mechanical stability criteria for this alloy and to be mechanically stable. In addition, it was determined that this alloy, which has a B/G ratio of 3.23 according to Pugh criteria, has a ductile nature due to its greater than 1.75 limit and exhibits anisotropic behavior due to its anisotropy factor (A) of 2.88. It can be said that the investigated alloy is a promising candidate for spin electronics applications.

Bu tez çalışmasında; 5-(3-metil-3-fenilsiklobutil)-6H-1,3,4-tiadiazin-2-amin (C14H17N3S) (I), 4,4'-Bis(3-mesitil-3-metilsiklobutil)-2,2'-bitiazol (C34H40N2S2) (II), N-(4-(3-metil-3mesitilsiklobutil)-1H-imidazol-2-yl)asetamid (C19H25N3O) (III) ve 4-((4-(3-metil-3-fenilsiklobutil)tiazol-2-yl)amino)-4-oksobut-2-enoik-asit (C18H18N2O3S) (IV) adlı siklobütan halkası içeren dört adet bileşik incelenmiştir. Sikloalkan bileşiği olan siklobütanlar, tek halkaya sahiptir ve renksizdir. Siklobütanlar, biyoaktif doğal ürünlerde benzersiz bir yapısal özellik sunan dört üyeli karboksillerdir (Hui, et al., 2021). Yalnız başına çok önemli bir özelliğe sahip değil iken; karmaşık türevleri, biyoloji ve biyoteknoloji uygulamalarında çok önemli bir yere sahiptir. Siklobütanların karboksilik asit türevlerinden oluşan bileşiklerin anti-inflamatuar ve antidepresan aktivitelerine ve ayrıca sıvı kristal özelliklerine sahip oldukları bilinmektedir (Dehmlow and Schmidt, 1990). Bu tezde incelenen kristaller, Fırat Üniversitesi Kimya Bölümü Laboratuvarı'nda sentezlenmiş ve kristallerin FT-IR, 1H-NMR ve 13C-NMR spektrumları deneysel olarak elde edilmiştir. X-ışını kırınım verileri ise Ondokuz Mayıs Üniversitesi Fizik Bölümü Kristalografi Laboratuvarı'ndaki STOE IPDS−II difraktometresinden elde edilmiştir. X-ışını kırınım verileri kullanılarak, WinGx paket programları ile kristallerin yapı analizi yapılmıştır. Deneysel verileri desteklemek amacıyla, bileşiklerin X-ışını kırınımından elde edilen moleküler geometrileri Yoğunluk Fonksiyonel Teorisi (YFT) ve B3LYP yöntemi kullanılarak, Gaussian 09W ve GaussView 5.0.9 paket programları ile optimize edilmiş, teorik olarak IR ve NMR spektrumları hesaplanmıştır. Teorik hesaplamalarda baz seti olarak 6-31G (d) ve 6-31G (d, p) kullanılmıştır. Elde edilen teorik değerler ile deneysel değerler karşılaştırılmış ve birbiriyle uyumlu olduğu sonucuna ulaşılmıştır. Ayrıca, CrystalExplorer 17.5 programı ile Hirshfeld yüzey analizi yapılarak moleküller arası etkileşimlerin üç boyutlu görselleri ve molekül içi atomik etkileşimlerin iki boyutlu parmak izi gösterimi oluşturulmuştur. In this thesis study; four compounds containing the cyclobutane ring named 5-(3-methyl-3-phenylcyclobutyl)-6H-1,3,4-thiadiazine-2-amine (C14H17N3S) (I), 4,4'-Bis(3-mesityl-3-methylcyclobutyl)-2,2'-bithiazole (C34H40N2S2) (II), N-(4-(3-methyl-3mesitylcyclobutyl)-1H-imidazol-2-yl)acetamide (C19H25N3O) (III) and 4-((4-(3-methyl-3-phenylcyclobutyl)thiazol-2-yl)amino)-4-oxobut-2-enoicacid (C18H18N2O3S) (IV) were investigated. Cyclobutane, which is a cycloalkane compound, has a single ring and is colorless. Cyclobutans are four-membered carboxyls that present a unique structural feature in bioactive natural products (Hui, et al., 2021). While it does not have a very important feature on its own; complex derivatives have a very important place in biology and biotechnology applications. It is known that compounds consisting of carboxylic acid derivatives of cyclobutane have anti-inflammatory and antidepressant activities as well as liquid crystal properties (Dehmlow and Schmidt, 1990). The crystals examined in this thesis were synthesized in the Laboratory of the Chemistry Department of Fırat University and the FT-IR, 1H-NMR and 13C-NMR spectra of the crystals were obtained experimentally. X-ray diffraction data were obtained from the STOE IPDS−II diffractometer at Ondokuz Mayıs University, Department of Physics, Crystallography Laboratory. By using X-ray diffraction data, the structure analysis of the crystals was done with WinGx package programs. In order to support the experimental data, the molecular geometries of the compounds obtained from X-ray diffraction were optimized with the Gaussian 09W and GaussView 5.0.9 package programs, using the Density Functional Theory (DFT) and B3LYP method, theoretically, IR and NMR spectra were calculated. In the theoretical calculations, 6-31G (d) and 6-31G (d, p) basis sets were used. The theoretical values obtained and the experimental values were compared and it was concluded that they were compatible with each other. In addition, three-dimensional visuals of intermolecular interactions and two-dimensional fingerprint representation of intramolecular atomic interactions were created by performing Hirshfeld surface analysis with the CrystalExplorer 17.5 program.

Bu çalışmada epoksiisoindol türevi olan 2-metil-3a,4,7,7a-tetrahidro-1H-4,7-epoksiisoindol-1,3(2H)-dion bileşiği kuramsal olarak incelenmiştir. Literatürde söz konusu bileşiğin endo ve ekso izomerleri mevcuttur. Bu izomerler başlangıç noktası alınarak moleküller optimize edildi. Optimize yapılar kullanılarak moleküllerin HOMO-LUMO orbitalleri ve elektrostatik potansiyel yüzeyleri (EPS) çizdirildi. İlave olarak moleküllerin paketlenme davranışlarını anlamak için Hirshfeld yüzeyleri ve parmak izi diyagramları çizdirildi. Hesaplamalarda DFT B3LYP/6-311 baz seti kullanıldı.

Bu tez çalışmasında, A, B, C, D ve E azo boyar moleküllerinin taban seviye denge geometrik yapıları, spektroskopik ve elektronik özellikleri, Yoğunluk Fonksiyonel Teorisi (DFT) tabanlı ab-initio hesaplama yöntemi ve Becke-3-Lee-Yang-Parr (B3LYP) metodu ile 6-31G(d) temel baz seti kullanarak incelenmiştir. İlk olarak sentezlenen moleküller optimizasyon işlemiyle taban denge durumuna getirildi. Kararlı taban denge durumuna gelen moleküllerin yapısal özelliklerini karakterize edebilmek için FT-IR, UV-Vis, 1H-NMR ve 13C-NMR spektroskopik yöntemleri kullanıldı. Daha sonrasında, moleküllerin elektronik yapısını incelemek amacıyla bize moleküler orbital enerjileri hakkında bilgi veren HOMO (En Yüksek Dolu Moleküler Orbital)-LUMO (En Düşük Boş Moleküler Orbital) hesaplamaları gerçekleştirildi. Bu enerjilerden iyonizasyon potansiyeli (I), elektron ilgisi (A), elektronegatifliği (χ), kimyasal sertliği (η) ve kimyasal yumuşaklığı (s) parametreleri hesaplanmıştır. Son olarak yapılan teorik çalışmalar ile deneysel veriler karşılaştırılmıştır. DFT/B3LYP metodu 6-31G(d) baz seti ile gerçekleştirilen hesaplamaların sonuçlarının başarılı olduğu gözlemlendi. Korelasyon grafikleri de sonuçları doğrulamaktadır. In this thesis, the ground state equilibrium geometric structures, spectroscopic and electronic properties of disazo dye molecules A, B, C, D and E are studied via Density Functional Theory (DFT) based on ab-initio method and Becke-3-Lee-Yang-Parr (B3LYP) methods with the basis set of 6-31G (d). Firstly, the synthesized molecules were brought to the base equilibrium state by optimization process. FT-IR, UV-Vis, 1H-NMR and 13C-NMR spectroscopic methods were used to characterize the structural properties of molecules at ground state. After, HOMO (Highest Occupied Molecular Orbital)- LUMO (Lowest Occupied Molecular Orbital) energy levels which give information us about molecular orbital energy are calculated for knowing electronic properties of molecules. Using these energies, ionization potential (I), electron affinity (A), electronegativity (χ), chemical hardness (η) and chemical softness (s) parameters were calculated. Finally, theoretical studies were compared with experimental data. It is observed that the results of the studies which based on DFT/B3LYP calculation methods with the basis set of 6-31G (d) are successful to get the structural, electronic and spectroscopic properties of the molecules considered in this work. Moreover, the correlation plots between the theoretical and experimental data confirm this results.

Bu tez çalışmasında, M1 ve M2 moleküllerinin taban seviye denge geometrik yapıları, spektroskopik ve elektronik özellikleri, Yoğunluk Fonksiyonel Teorisi (DFT) tabanlı ab-initio hesaplama yöntemi ve Becke-3-Lee-Yang-Parr (B3LYP) metodu ile 6-311G(d,p) temel baz seti kullanarak incelenmiştir. İlk olarak sentezlenen moleküller optimizasyon işlemiyle taban denge durumuna getirildi. Kararlı taban denge durumuna gelen moleküllerin yapısal özelliklerini karakterize edebilmek için FT-IR, 1H-NMR ve 13C-NMR spektroskopik yöntemleri kullanıldı. Daha sonrasında, moleküllerin elektronik yapısını incelemek amacıyla bize moleküler orbital enerjileri hakkında bilgi veren HOMO (En Yüksek Dolu Moleküler Orbital)-LUMO (En Düşük Boş Moleküler Orbital) hesaplamaları gerçekleştirildi. Bu enerjilerden iyonizasyon potansiyeli (I), elektron ilgisi (A), elektronegatifliği (χ), kimyasal sertliği (η) ve kimyasal yumuşaklığı (s) parametreler kaydedilmiştir. Son olarak yapılan teorik çalışmalar ile deneysel veriler karşılaştırılmıştır. DFT/B3LYP metodu 6-311G(d,p) baz seti ile gerçekleştirilen hesaplamaların sonuçlarının başarılı olduğu gözlemlendi. Korelasyon grafikleri de sonuçları doğrulamaktadır. In this thesis, the ground state equilibrium geometric structures, spectroscopic and electronic properties of molecules M1 and M2 are studied via Density Functional Theory (DFT) based on ab-initio method and Becke-3-Lee-Yang-Parr (B3LYP) methods with the basis set of 6-311G (d,p). Firstly, the synthesized molecules are brought to the base equilibrium state by optimization process. FT-IR, 1H-NMR and 13C-NMR spectroscopic methods are used to characterize the structural properties of molecules at ground state. After, HOMO (Highest Occupied Molecular Orbital)- LUMO (Lowest Occupied Molecular Orbital) energy levels which give information us about molecular orbital energy are calculated for obtaning electronic properties of molecules. Using these energies, ionization potential (I), electron affinity (A), electronegativity (χ), chemical hardness (η) and chemical softness (s) parameters are calculated. Finally, theoretical studies are compluted with experimental data. It is observed that the results of the studies which based on DFT/B3LYP calculation methods with the basis set of 6-311G (d,p) are successful to get the structural, electronic and spectroscopic properties of the molecules considered in this work. Moreover, the correlation plots between the theoretical and experimental data confirm these results.

In this work, the novel compound [HNC5H4B(OH)2-4][Pt(CN)4] (1) has been synthesized and structurally characterized. The compound (1) crystallizes in monoclinic, space group P21/c, a=5.6159(11) Å, b=14.656(3) Å, c=11.619(2) Å, 𝛼=90, β= 110.35(3), γ=90, V= 896.6(3) Å3, Z=2. The optimum molecular geometry parameters have been investigated with the DFT/B3LYP method. All geometric parameters are found in good agreement with crystallographic and computational results. Contributions of fragments molecular orbitals (HOFO-LUFO) to frontier molecular orbitals (HOMOLUMO) are calculated charge transferred from Pt moiety to other fragments.

Bu tez çalışmasında, bitkisel aktif molekül olan Luteolin molekülü ile nükleoidler (dAMP, dCMP, dGMP ve dTMP) arasındaki etkileşimlerin bağlanma bölgeleri, enerjileri ve konformerlerindeki değişikliklerin incelenmesi ve Luteolin ile nükleotid dimerlerinden elde edilen sonuçlar doğrultusunda sistematik olarak miR-155 ile Luteolin arasındaki etkileşimlerin bağlanma bölgelerinin saptanması amaçlanmıştır. Hesapsal çalışmada, öncelikle Luteolin ve nüklotidlerin detaylı konformasyonel analizi yapılmıştır. Konformasyonel analizden elde edilen konformerler su fazında ωB97XD/6-31+G(d,p) seviyelerinde optimizasyon prosedürleri kullanılarak elektronik enerji hesaplanmıştır ve en kararlı yapılar belirlenmiştir. Luteolin molekülü ile nükleotid molekülleri arasındaki kompleks oluşumları belirlenerek, kompleksler arasındaki bağlanma bölgeleri, kuvvetleri ve aralarında meydana gelen yük geçişleri hesaplanmıştır. Nükleotidler arasında en kararlı Luteolin-dCMP kompleksi olarak bulunmuştur. Deneysel çalışmada ise, Luteolin, dCMP ve Luteolin-dCMP kompleksi'nin UV/Vis spektroskopisi, floresans spektroskopisi ve voltametri ölçümlerin yapılarak deneysel ve hesapsal veriler karşılaştırlmıştır. Ayrıca, biyolojik modellerde bu kapsamda Lutolin molekülü ile miR-155 dizisi olası etkileşim bölgeleri için öneride bulunulmuştur., In this thesis, it was aimed to investigate the changes in the binding sites, energies, and conformers of the interactions between the herbal active molecule Luteolin and nucleoids (dAMP, dCMP, dGMP and dTMP), and systematically determine the binding sites of the interactions between miR-155 and Luteolin in line with the results obtained from Luteolin and nucleotide complex. In the computational study, the first, a detailed conformational analysis of luteolin and nucleotides was performed. Electronic energy was calculated using optimization procedures at ωB97XD/6-31+G(d,p) levels in the water phase of conformers obtained from the conformational analysis and the most stable structures were determined. By determining the complex formations between the Luteolin molecule and the nucleotide molecules, the binding sites between the complexes, their energies, and the charge transitions between them were calculated. Among the nucleotides, it has been found to be the most stable Luteolin-dCMP complex. In the experimental study, UV/Vis spectroscopy, fluorescence spectroscopy, voltammetry measurements of Luteolin, dCMP, and Luteolin-dCMP complex were performed, and then experimental and computational data were compared. Finally, in biological models, possible interaction sites of the Luteolin molecule and the miR-155 sequence have been suggested.

Bu tez çalışmasında sekiz adet piridazin bileşiği sentezlenmiştir. Sentezlenen kristallerin kırınım verileri Ondokuz Mayıs Üniversitesi Fizik Bölümü Kristalografi Laboratuvarındaki STOE IPDS−II difraktometresi kullanılarak elde edilmiştir. Kristallerin yapı çözümleri, WinGX paket programı içindeki SHELXT−2018/1 yazılımı ile direkt yöntemler kullanılarak belirlenmiştir. Atomik parametreler SHELXL−2018/3 ile tam matris en küçük kareler yöntemi ve fark Fourier yöntemleri kullanılarak arıtılmıştır. Sentezlenmiş sekiz kristalin deneysel ve kuramsal olarak birim hücre paket diyagramları, hidrojen bağı geometrileri, bağ uzunlukları, bağ açıları ve torsiyon açıları elde edilmiştir. X-ışını kırınımı verilerinden ve YKF/B3LYP/6−311G++(d,p) yöntemi kullanılarak elde edilen bağ uzunlukları, bağ açıları ve torsiyon açıları değerleri karşılaştırılmıştır. Karşılaştırılan bu deneysel ve kuramsal sonuçların birbirleriyle oldukça uyumlu olduğu görülmüştür. Crystal Explorer 17.5 programı kullanılarak tüm yapıların Hirshfeld yüzeyi belirlenerek molekül içi, moleküler arası etkileşimler araştırılmış ve parmak izi haritaları elde edilmiştir. Deneysel olarak X-ışını kırınımından ve kuramsal olarak Hirshfeld yüzey analizi çalışmalarından elde edilen molekül içi ve moleküller arası etkileşimler karşılaştırılmıştır. Karşılaştırılan bu değerlerin oldukça uyum içerisinde olduğu görülmüştür. Ayrıca kristallerin moleküler enerjileri, moleküler elektrostatik potansiyel haritaları ve sınır yörüngemsileri (HOMO, LUMO) YKF/B3LYP/6−311G++(d,p) hesaplama yöntemi kullanılarak kuramsal olarak incelenmiştir. Sentezlenmiş bazı bileşiklerin deneysel ve kuramsal olarak IR spektrumları belirlenmiştir ve bu spektrumların birbirlerine karşı kıyaslanmaları yapılmıştır. Karşılaştırılan deneysel ve kuramsal IR spektrumlarının birbiriyle oldukça uyum içerisinde olduğu görülmüştür. Sentezlenmiş bazı bileşiklerin deneysel ve kuramsal olarak UV-vis spektrumları belirlenmiştir ve bu spektrumların birbirlerine karşı kıyaslanmaları yapılmıştır. Karşılaştırılan deneysel ve kuramsal UV-vis spektrumlarının birbiriyle oldukça uyum içerisinde olduğu görülmüştür. Kuramsal IR ve UV-vis hesaplamaları için YKF/B3LYP/6−311G++(d,p) baz seti seçilmiştir. Son olarak sentezlenmiş bazı kristallerin TGA/DTA analizleri yapılmıştır. In this thesis study, eight pyridazine compounds have been synthesized. The diffraction data of these synthesized crystals were obtained using the STOE IPDS−II diffractometer at the Ondokuz Mayıs University Physics Department Crystallography Laboratory. Structural solutions of crystals were determined using direct methods with SHELXT−2018/1 software in WinGX package program. Atomic parameters were refined with SHELXL−2018/3 using full matrix least squares method and difference Fourier methods. Unit cell packet diagrams, hydrogen bond geometries, bond lengths, bond angles and torsion angles of eight synthesized crystals were obtained experimentally and theoretically. The bond lengths, bond angles and torsion angle values obtained from X-ray diffraction data and using the DFT/B3LYP/6−311G++(d,p) method were compared. It has been seen that these experimental and theoretical results compared are quite compatible with each other. By using the Crystal Explorer 17.5 program, the Hirshfeld surface of all structures was determined, and intramolecular and intermolecular interactions were investigated and fingerprint maps were obtained. Intramolecular and intermolecular interactions obtained experimentally from X-ray diffraction and theoretically obtained from Hirshfeld surface analysis studies were compared. These compared values has been seen to be in good agreement. In addition, the molecular energies, molecular electrostatic potential maps and boundary orbitals (HOMO, LUMO) of the crystals were theoretically investigated using the DFT/B3LYP/6−311G++(d,p) calculation method. Experimentally and theoretically IR spectra of some synthesized compounds were determined and these spectra were compared against each other. The experimental and theoretical IR spectra compared has been seen to be in good agreement with each other. Experimentally and theoretically UV-vis spectra of some synthesized compounds were determined and these spectra were compared against each other. The experimental and theoretical UV-vis spectra compared has been seen to be in good agreement with each other. The DFT/B3LYP/6−311G++(d,p) base set was chosen for the theoretical IR and UV-vis calculations. Finally, TGA/DTA analyzes of some synthesized crystals were made.

Balıkesir Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Fizik Ana Bilim Dalı., X2YZ (L21) yapıdaki Co2YGe(Y=Fe, Sc, Ti) tam-Heusler bileşiklerinin yapısal, elektronik, elastik, titreşimsel ve termodinamik özellikleri ilk ilkeler yöntemiyle incelenmiştir. E-V eğrileri kullanılarak öncelikle P=0 GPa'da örgü sabiti (a0), bulk modülü (B0) ve bulk modülünün türevi (B0') hesaplanmıştır. Sonuçlar literatürdeki mevcut bulgularla uyumludur. Bileşiklerin elektronik bant ve durum yoğunluğu (DOS) grafikleri, Zener anizotropi faktörü, Young modülü, vs. gibi elastik özellikleri bulunmuş ve sunulmuştur. Elastik özellikler basınç altında da incelenmiştir. Sonuçlar, Co2FeGe'un daha düşük, diğer malzemelerin ise daha yüksek basınçlarda da kararlı olduğunu göstermektedir. Elde edilen fonon dağılım eğrilerinde tüm frekanslar pozitif olduğundan Co2YGe(Y=Fe, Sc, Ti) bileşikleri dinamik olarak da kararlıdır. Fonon sonuçlarından faydalanılarak hesaplanan termodinamik sonuçlar da çalışmanın son kısımda ele alınarak açıklanmıştır., The structural, electronic, elastic, vibrational, and thermodynamic properties of Co2YGe(Y=Fe, Sc, Ti) full-Heusler compounds in X2YZ (L21) structure were investigated by the method of first principles. Using the E-V curves, firstly, the lattice constant (a0), bulk modulus (B0), and derivative of bulk modulus (B0’) were calculated at P = 0 GPa. The results are consistent with the available findings in the literature. The electronic band and density of state (DOS) graphs of the compounds, the elastic properties of the compounds such as Zener anisotropy factor, Young's modulus, etc. were found and presented. Elastic properties have also been studied under pressure. The results show that Co2FeGe is stable at lower pressures, while other materials are also stable at higher pressures. Since all frequencies are positive in the obtained phonon dispersion curves, Co2YGe(Y=Fe, Sc, Ti) compounds are also dynamically stable. The thermodynamic results calculated using the phonon results were also discussed and explained in the last part of the study.

Bu çalışmada, π-konjugasyon yapısına sahip hekzasen molekülü, farklı halojen atomlar (Flor, Klor, Brom) ve molekülde farklı konumlandırılmış siyano grupları ile dizayn edilmiş, elektronik, optik ve yük transfer özellikleri zamana bağlı ve zamandan bağımsız Yoğunluk Fonksiyon Teorisi (YFT) ile incelenmiştir. Dizayn edilen beş hekzasen türevinin yapı ve özellik arasındaki ilişkiyi kurabilmek için, moleküler geometri, reorganizasyon enerji, HOMO-LUMO orbital enerjileri, iyonizasyon potansiyeli (IP), elektron afinitesi (EA), geometriden dolayı nötr ve yüklü durumlara bağlı olarak bağ uzunluğu değişimi (BUD) üzerine substitüe etkisi incelenmiş ve etkiyi daha iyi anlayabilmek için sonuçlar hekzasen ve antrasen moleküllerin sonuçlarıyla karşılaştırılmıştır. Moleküllerin, elektron enjeksiyon bariyerinin hekzasen molekülünden daha düşük olduğu ve iyi bir boşluk taşıyıcısı olarak bilinen antrasenle kıyaslanabilir derecede etkili boşluk yük transfer oranına sahip olduğu belirtilmiştir. Dizayn edilen hekzasen türevlerinin, optoelektronik alanda potansiyel uygulamalar için ilgi çekebileceğini ve malzeme biliminde umut vaad edeceğini umuyorum., In this study, the π-conjugated hexacene molecule was designed with different halogen atoms (Fluorine, Chlorine, Bromine), differently positioned cyano groups and its electronic, optical and charge transfer properties were investigated by time-dependent and time-independent Density Functional Theory (DFT). The substituent effect on the molecular geometry, reorganization energy, frontier orbitals, ionization potential (IP) and bond length alternation (BLA) depending on nötr and charged states, electronic affinity (EA) of the five molecules were investigated to establish the relationship between structures and properties .To gain a better understanding of the substituent effect on the charge transport property, the results of designed molecules were compared with hexacene and antracene molecules. The electron injection barrier of the new designed molecules is lower than hexacene molecule and have more effective hole charge transfer property which is comparable to that of antracene known as a good hole charge carrier. I belived that, new designed hexacene derivatives may be used as optoelectronic devices which could attract great attention in material sciences.

Tek bir molekülün üzerinden geçen elektrik akımı ölçülebildiği zamandan bu yana moleküler elektronik alanında çalışmalar hız kazanmıştır. Bu çalışmaların genel amacı, yeni nesil entegre devrelerde kullanılmak üzere elektronik cihazların işlem hızını ve hafızasını arttırmaya yönelik geliştirilecek teknolojiler için bilgi birikimi oluşturmaktır. Bu tez kapsamında bahsedilen bilgi birikimine katkı sağlamak amacıyla, moleküler katkılamaların DNA'nın moleküler yapısı ve elektriksel iletkenliği üzerindeki etkileri incelendi. DNA'yı moleküler olarak katkılamanın en bilinen yolu DNA'yı hedefleyen antikanser, antiparaziter ve antibiyotik ilaçları kullanmaktadır. Bu tez kapsamında sensör teknolojisine ve ilaç-DNA etkileşimlerinin anlaşılmasına da katkı sağlamak amacıyla moleküler katkılamalar ilaç molekülleriyle yapılmıştır. Moleküler yapı incelemeleri için AMBER 16 programı kullanılarak moleküler dinamik simülasyonları yapıldı. Simülasyon süresince meydana gelen değişimleri incelemek adına; yapıların referans formlara benzerlikleri, DNA'nın baz çiftleri arasındaki hidrojen bağları ve DNA dizilimindeki pürinler arası mesafeler hesaplandı. Kümeleme algoritması kullanılarak her simülasyonu temsil eden bir temsilci yapı seçildi. Temsilci yapının kuantum mekaniksel özellikleri DFT yardımıyla hesaplanırken Gaussian 09 programı kullanıldı. Elde edilen sonuçlar v kullanılarak yapıların bant diyagramları elde edildi. Ardından her yapı için yük taşınım olasılıkları hesaplandı. Yapılan çalışmalar sonucunda, farklı moleküler katkılamaların DNA'nın moleküler yapısını ve elektriksel iletkenliğini farklı etkilediği gösterildi. Tez kapsamında yapılan çalışmanın moleküler elektronik alanında katkı sağlamasının yanı sıra ilaç testi adı verilen ölçümler için ileride geliştirilebilecek sensör teknolojilerine de katkı sağlaması beklenmektedir., Many studies have done in the field of molecular electronics since the ability of measuring the electrical current through a single molecule. These studies generally aim to create knowledge to develop the technologies which aims to increase the calculation speed and memory of electronic devices to be used in integrated circuits. In this thesis, contributing to this knowledge is aimed and effects of molecular doping on the molecular structure and electrical conductivity of DNA are investigated. The most known way to dope the DNA is the usage of anticancer, antiparasitic and antibiotic drugs which already target the DNA. In this thesis, doping were done using drug molecules to contribute the sensor technologies and understanding of drug-DNA interactions too. To investigate the molecular structures, molecular dynamics simulations were done with AMBER 16 software program. To examine the molecular structure changes among simulation time; similarities between the structures and reference structures, hydrogen bonding between DNA base pairs and the distances between purines in the DNA sequence are calculated. With clustering algorithm, representative structures were choosen from simulations. Gaussian 09 software program was used to calculate quantum mechanichal properties of representative structures and band diagrams of the structures were analyzed. Later, charge transport vii probabilities were calculated for all structures. Results showed that, various molecular doping have different effect on both molecular structure and electrical conductivity of DNA. This thesis may contribute to sensor technologies for drug screening as well as molecular electronics.

Ozonoliz tepkimesi ozonun doymamış karbon-karbon bağları ile tepkimesi olarak tanımlanır. Bu tepkime gaz fazında veya sulu çözeltide gerçekleşebilir. Organik tepkmelerde yaygın olarak kullanılan bir tepkime türüdür. Ayrıca sulu ortamda kirleticilerin bozundurulması amacı ile de yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu çalışmada biyokimyasal açıdan önem taşıyan ve canlı sistemlerde yer alan ve/veya canlılarla doğrudan temas halinde bulunan doymamış asitlerin (akrilik asit, metakrilik asit, maleik asit) konformasyonel analizi Spartan 16 programı kullanarak yapıldı. Bulunan konformerlerin optimizasyonu ve frekans analizi hesaplamaları Gaussian16 yazılımında bulunduğu şekliyle B3LYP/6-311++G(d,p) seviyesinde gerçekleştirildi. Optimize edilmiş doymamış asitlerin tüm konformerlerinin ozon ile olan tepkime mekanizmalarının önce gaz fazında daha sonra sulu çözeltide hesaplamaları yapıldı. Rölatif enerji değerleri hesaplanarak yapıların enerji diyagramları oluşturuldu. Tüm sistemlerin yapıları, elektronik ve termodinamik özellikleri hem eş zamanlı hem basamaklı tepkime mekanizmaları için incelenerek sonuçlar değerlendirildi. Hesaplamalar FenCluster (Ege Üniversitesi Fen Fakültesi) ve TÜBITAK-ULAKBİM Truba kaynakları kullanılarak gerçekleştirilmiştir., Ozonolysis is described as the reaction of ozone with unsaturated carbon-carbon double bonds. The reaction may take place in gas phase as well as in aqueous phase. It is one of the reactions used in organic synthesis. Additionally, it is one of the reactions used to degrade the pollutants in water environment. In this study, the conformational analysis of unsaturated acids (acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid), which are biochemically important and/or directly in contact with living organisms, was performed using the Spartan 16 program. The calculations on optimization and frequency analysis of the conformers were performed at B3LYP/6-311 ++G(d, p) level as implemented in Gaussian16. The reaction mechanisms of all conformers of optimized unsaturated acids with ozone were first calculated in the gas phase and then in aqueous solution. The energy diagrams of the structures were generated by calculating the relative energy values. The structures, electronic and thermodynamical properties of all studied systems investigated by using both concerted and stepwise reaction mechanisms are reported and the results were evaluated. Computer time on FenCluster (Faculty of Science, Ege University) and TÜBİTAK-ULAKBİM Truba Resources is gratefully acknowledged.

Bu tezde biyolojik model sistemlerde lizin ve bazı isatin türevlerinin Schiff bazı oluşum mekanizmalarının hesapsal yöntemlerle incelenmesi amaçlanmıştır. Muhtemel yüklü ve kanonik lizin yapıları ile literatürdeki bilgiler ile belirlenen isatin türevlerinin detaylı konformasyonel analizi yapılmıştır. Konformasyonel analizden elde edilen konformerler B3LYP/cc-PVTZ ve ωB97XD/cc-PVTZ seviyelerinde tamamen optimize edilmiş ve frekans analizinin öznesi olmuşlardır. Bu optimize olan lizin ve isatin yapıları, yukarıda belirtilen seviyelerde, Schiff bazı oluşum reaksiyon mekanizması önermek için kullanılmıştır. Lizin-isatin Schiff bazı oluşum reaksiyon mekanizmasının potansiyel enerji yüzeyindeki reaksiyon koordinatları, farklı optimizasyon prosedürleri kullanılarak elektronik enerji, dipol moment, harmonik titreşim frekansları hesaplanmıştır. Sonuç olarak, fizyolojik koşullarda ve nötral reaksiyon koşulları için, biyolojik modellerde lizin ve imin bağının önem arzettiği, basamaklı bir mekanizma önerisi yapılmıştır. Anahtar sözcükler: Lizin, İsatin, Schiff Bazı, Yoğunluk Fonksiyoneli Teorisi, Moleküler Modelleme, Reaksiyon Mekanizması., The aim of the study to investigate the reaction mechanism of Schiff base formation between lysine and some isatin derivatives in biological model systems by using computational methods. Detailed conformational analysis has been carried out for possible charged and canonical lysine structures along with isatin derivatives, that have been determined from literature. Conformers that have been obtained from conformational analysis, were fully optimized and subjected to a frequency analysis at B3LYP/cc-PVTZ and ωB97XD/cc-PVTZ levels of theory. Fully optimized structures of lysine and isatin derivatives have been used for proposing Schiff base formation reaction mechanism at same levels of theory mentioned as above. Reaction coordinates at potential energy surface of lysine-isatin Schiff base formation mechanism have been computed by different optimization procedures. In conclusion, at physiological conditions and for neutral reaction conditions, a stepwise reaction mechanism isa proposed based on lysine and imine bond formation reaction in biological models. Keywords: Lysine, Isatin, Schiff Base, Density Functional Theory, Molecular Modeling, Reaction Mechanism.

Bu çalışmada, moleküler yapısı tek bir kristalX-ışınım yöntemi ile belirlenen [Ni(2-Benzimidazol-il-üre)2(etanol)2][NO3]2bileşiğinin teorik hesaplamaları yapılmıştır. Teorik hesaplamalarda elde edilenoptimize geometri, dipol moment gibi birçok özellik deneysel değerlere oldukçayakın sonuçlar göstermiştir. Bunların dışında bileşiğin gaz fazında sınırorbitalleri, hesaplanan sınır orbitallerin enerjilerinden elektronik yapıtanımlayıcıları, moleküler elektrostatik potansiyel haritası, doğrusal olmayanoptik özellikleri hesaplanmış ve yorumlanmıştır. Çalışmanın birçok organometal kompleksinmoleküler özelliğine ışık tutacağı düşünülmektedir. Yoğunluk FonksiyonelTeorisi (YFT), Gaussian 09W programı kullanılarak hesaplama yöntemi olarakseçilmiştir ve kompleks için B3LYP/LANL2DZseviyesinde optimize edilmiş gaz faz kuantum mekaniksel verileri eldeedilmiştir., Thetheoretical calculations of the [Ni(2-Benzimidazoly-urea)2(ethanol)2][NO3]2 compound, whose molecular structure was determinedwith a single crystal X-ray diffraction method, was conducted. Many propertiessuch as optimized geometry and dipole moment obtained in theoreticalcalculations showed very approximate to experimental values. Apart from these,the frontier orbitals of the compound in the gas phase, the electronicstructure parameters from the energies of the calculated frontier orbitals,molecular electrostatic potential map, non-linear optical properties were calculatedand interpreted. It is thought that the study will shed light on the molecularproperty of many organometal complexes. The Density Functional Theory (DFT) wasselected as a computational method using the Gaussian 09W program, and theoptimized gase phase quantum mechanical data for the complex was obtained inthe B3LYP/LANL2DZ level with genkeyword.

Küresel enerji kullanımının verimliliğini artırmak için olası yollar arasında, termoelektrik önemli bir seçenektir. Dahili bir sıcaklık gradyanını gerilime dönüştüren termoelektrik malzemeler, soğutmada ve atık ısıdan güç üretme uygulamalarında kullanılır. Termoelektrik malzemelerin performansı, yüksek bir Seebeck katsayısı (S), yüksek elektriksel iletkenlik (s) ve düşük termal iletkenliği (k) gerektiren termoelektrik de?ger (ZT) ile karakterize edilir. Tam-Heusler (X2YZ) malzemeleri düşük maliyetli elemanlardan türetilmeleri, mekanik güvenilirlik ve çalı¸sma koşullarında ısıl kararlılıklarından dolayı atık ısı termoelektrik uygulamaları için özellikle ilgi çekicidir. Tam-Heusler malzemelerin bu gibi özelliklerinden dolayı, bu çalışmada Li2NaSb, Li2NaBi, K2CsSb ve K2CsBi Tam-Heusler bileşiklerinin, Seebeck katsayıları, güç faktörleri, elektriksel iletkenlik, elektronik ve örgü termal iletkenlik gibi özellikleri hesaplanmış ve bu malzemelerin termoelektrik performansı incelenmiştir. Yaptığımız hesaplarda Yoğunluk fonksiyonel kuramı kapsamında düzlem dalga ve sanal-potansiyeller kullanılmış olup, değiş-tokus ve korelasyon enerjisi için genelleştirilmiş gradyan yaklaşımı kullanılmıştır. Genelleştirilmiş gradyan yaklaşımı’ndaki değiş-tokuş ve korelasyon fonksiyoneli için ise Perdew, Burke ve Ernzerhof’un birlikte geliştirdikleri form kullanılmıştır. Termoelektrik katsayılar ise sabit gevşeme zamanı yaklaşımı altında yarı-klasik Boltzmann taşınım denklemi çözülerek hesaplanmıştır. Çalışılan malzemeler içerisinde p-tipi K2CsSb’nin yüksek Seebeck katsayısına ve düşük örgü termal iletkenliğe sahip olduğu bulunmuş ve 600 K’den büyük sıcaklıklarda ZT değerinin 2’den büyük olduğu öngörülmüştür. Among the possible ways to increase the efficiency of global energy use, thermoelectric is an important option. Thermoelectric materials that convert an internal temperature gradient to voltage are used in cooling and waste heat power generation applications. The performance of thermoelectric materials is characterized by a high Seebeck coefficient (S), high electrical conductivity (s) and a thermoelectric value (ZT) requiring low thermal conductivity (k). Full-Heusler (X2YZ) materials are particularly interesting for waste heat thermoelectric applications due to their deriving from low-cost elements, mechanical reliability and thermal stability under operating conditions. In this study, properties of Li2NaSb, Li2NaBi, K2CsSb and K2CsBi Full-Heusler compounds such as Seebeck coefficients, power factors, electrical conductivity, electronic and lattice thermal conductivity were calculated and the thermoelectric performance of these materials were investigated. Plane waves and pseudo-potentials are used within the scope of density functional theory and generalized gradient approach is used for exchange-correlation energy. In the generalized gradient approach, the form developed by Perdew, Burke, and Ernzerhof was used for the exchange-correlation functional. Thermoelectric coefficients were calculated by solving the semi-classical Boltzmann transport equation under the constant relaxation time approach. It has been found that p-type K2CsSb has high Seebeck coefficient and low lattice thermal conductivity in the materials studied and it is assumed that ZT value is greater than 2 at temperatures greater than 600 K.

Bu tez çalışmasında AgI’nın würtzite ve çinkoblend fazları için P=0 GPa basınç altında ve kaya-tuzu fazı için üç farklı P=0 GPa, P=2 GPa, P=10 GPa basınç altında ve spin-orbit etkileşmesinin dahil edildiği ve edilmediği durumlar için; kristal yapıları, elektronik bant yapıları, fonon dağılımları ve fonon durum yoğunlukları ile ta¸sıyıcı konsantrasyonu ile sıcaklığın fonksiyonu olarak p-tipi ve n-tipi katkılama için; Seebeck katsayıları, elektriksel iletkenlikleri, güç faktörleri elektronik termal iletkenlikleri gibi termoelektrik özellikleri temel ilkelere göre hesaplanmıştır. Tüm fazlar için, sabit gevşeme zamanı yaklaşımı altında yarı-klasik Boltzmann taşınım denklemi çözülerek ve literatürdeki örgü termal iletkenlik katsayıları dikkate alınarak, yapılan fayda faktörü(ZT) hesabı sonucunda dikkate değer ¸sekilde AgI’nın kaya-tuzu fazı için P = 2 GPa basınç altında n-tipi katkılama için ZT = 1:5 iken p-tipi için yakla¸sık ZT = 2:1 de?geri elde edilmiştir. Uygulama açısından termoelektrik malzemelerde ZT>1 de?gerde olması gerektiğinden hareketle bu çalışmada basınç altındaki kaya-tuzu AgI fazının termoelektrik açıdan umut vaad edici olduğu gösterilmiştir. In this thesis, the crystal structures, electronic band structures, phonon distributions and phonon density of states and thermoelectric properties such as Seebeck coefficients, electrical conductivity, electronic thermal conductivity and power factors of AgI were calculated using ab-initio methods for the würtzite and zincblend phases under P = 0 GPa pressure and for the rock-salt phase under three different P = 0, 2, and 10 GPa pressures with or without spin-orbit interaction and for p-type and n-type doping as a function of temperature. For all phases, using semi-classical Boltzmann transport equation under the constant relaxation time approach and considering the lattice thermal conductivity coefficients in the literature, the figure of merit(ZT) calculations result in remarkable values of ZT = 1:5 under the pressure of P = 2 GPa for n-type dopping and ZT = 2:1 for the p-type doping in the rock-salt phase. Since thermoelectric materials should have a value of ZT > 1 for practical applications, the rock-salt phase of AgI under pressure can be considered as a thermoelectrically promising material