2-(triflorometil)benzoik asit molekülünün yapısal, spektroskopik ve fotofiziksel özelliklerinin deneysel ve kuramsal yöntemlerle incelenmesi

Abstract

2- (triflorometil) benzoik asit (2-TFMBA) için FT-IR, 1H, 13C ve 19F NMR, UV-Vis ve floresan spektrumları kaydedildi. 2-TFMBA'nın optimize moleküler geometrisi, titreşim frekansları, 1H, 13C ve 19F GIAO-NMR kimyasal kaymalarını belirlemek için DFT//B3LYP/6-31++G(d,p)nin hesaplamalarından yararlanıldı. Titreşim frekanslarının tespiti, VEDA programı kullanılarak potansiyel enerji dağılımı (PED) temelinde gerçekleştirildi. Uyarılmış haldeki örtülü/açık model ve gaz fazına dayalı etanol ve DMSO çözücülerde PCM (kutuplanabilir süreklilik modeli) ile TD-DFT/ B3LYP/6-31++G(d,p) hesaplamaları UV-Vis emme ve floresan emisyon dalga boyları hesaplandı. UV-Vis ve emisyon spektrumu, etanol ve DMSO çözücülerinde verildi ve elektronik geçişlere önemli katkıları elde edildi. Elektronik geçişlerin saptanması için UV–Vis ve emisyon spektrumu, etanol ve DMSO çözücülerininde çözdürülmesinin büyük katkısı oldu. Ek olarak, 2-TFMBA'nın NLO parametreleri (β, γ ve (3)) ve sınır moleküler orbital enerjileri, B3LYP/6-31++G(d,p) metodu kullanılarak hesaplandı. 2-TFMBA'nın NLO parametreleri, tipik NLO materyalleri olan para-Nitroaniline (pNA) ve üre ile karşılaştırıldı. DMSO ve etanol çözücülerde 2-TFMBA'nın polarizasyon davranışını gözlemlemek için kırılma indisi (n) Lorentz-Lorenz denklemi kullanılarak hesaplandı. Molekül içi ve hidrojen bağlanma etkileşimlerini araştırmak için NBO hesaplamaları aynı seviyede gerçekleştirildi. Özetlemek gerekirse, bilinen biyolojik rol dikkate alındığında, 2-TFMBA'nın fotokimyasal özellikleri tartışılmıştır.

FT–IR, 1H, 13C and 19F NMR, UV–Vis and fluorescence spectra for 2–(trifloromethyl)benzoic acid (2−TFMBA) were recorded. DFT//B3LYP/6–31++G(d,p) calculations were used to determine optimized molecular geometry, vibrational frequencies, 1H, 13C and 19F GIAO−NMR chemical shifts of 2−TFMBA. The detail assignments of vibrational frequencies were carried out on the basis of potential energy distribution (PED) using VEDA program. TD−DFT/B3LYP/6–31++G(d,p) calculations with the PCM (polarizable continuum model) in ethanol and DMSO solvents based on implicit/explicit model and gas phase in the excited state were employed to investigate UV−Vis absorption and fluorescence emission wavelengths. The UV−Vis and emission spectra were given in ethanol and DMSO solvents, and the major contributions to the electronic transitions were obtained. In addition, the NLO parameters (β, γ and (3)) and frontier molecular orbital energies of 2−TFMBA were calculated using B3LYP/6–31++G(d,p) level. The NLO parameters of 2−TFMBA were compared with that of para–Nitroaniline (pNA) and urea which are typical NLO materials. The refractive index (n) is calculated by using the Lorentz−Lorenz equation to observe polarization behavior of 2−TFMBA in DMSO and ethanol solvents. In order to investigate intramolecular and hydrogen bonding interactions, NBO calculations were also performed by the same level. To sum up, considering the well-known biological role, photochemical properties of 2−TFMBA were discussed.