Kuantum kimyasal hesaplamalarla ftalosiyanin moleküllerinin uçucu organik bileşiklerle (UOB) etkileşiminin aydınlatılması

Abstract

Günümüz sensör araştırmalarında ftalosiyanin bileşikleri özelliklede metalli ftalosiyanin bileşikleri önemli bir yer tutmaktadır. İnsan sağlığı açısından çeşitli şekillerde zararlı etkilere sahip bulunan uçucu organik bileşiklerin varlığının tespit edilmesi, özellikle günümüzde pek çok salınım kaynağı bulunması ve bu sebeple insanların bu bileşiklere maruz kalma olasılığının yüksek olmasından dolayı oldukça önem kazanmıştır.Bu çalışma kapsamında; tetra sübstitüe nikel ftalosiyanin bileşiklerinin tetrakloroetilen, diklorometan, p-ksilen, trikloroetilen, toluen gibi uçucu organik bileşiklere karşi sens edebilme mekanizması kuantum kimyasal hesaplamalarla incelenmiştir. Bu amaçla DFT (Density Functional Theory) metotları kullanılarak bileşiklerin etkileşim enerjileri, HOMO-LUMO değerleri, Mulliken atomik yükleri, NBO (Natural Bond Orbital) analizleri, dipol momentleri hesaplanmıştır. Ayrıca logP dağılım katsayısı değerleri, yüzey alanı gibi özellikler de hesaplanmıştır. Elde edilen sonuçlar deneysel verilerle karşılaştırılarak hangi özelliklerin algılama üzerinde etkin bir rolü olduğu belirlenmeye çalışılmıştır.Today's sensor researches have been increasingly carried out, especially about metal phthalocyanines (Pc) compounds. The detection of volatile organic compounds (VOCs) which are considerably harmful for health, has great impact because the number of emission sources of VOCs is expanding and the possibility of damaging to the humanbeing is ascending.In this study, sensing mechanism of tetra substituted nickel phthalocyanine compounds against to volatile organic compounds such as tetrachlorethylene, dichloromethane, p-xylene, trichlorethylene, toluene, was investigated with quantum chemical calculations. For this purpose, the interaction energies between the Pc and VOC molecules , HOMO-LUMO values, Mulliken atomic charges, NBO (Natural Bond Orbital) analysis, dipole moments, the distribution coefficient values (logP), surface area properties of compounds are calculated using density functional theory (DFT) methods. The theoretical results are compared with experimental data due to determining which properties of VOC and Pc have an effective role on the detection mechanism.