T=298,15 K’da Ab İnitio ve DFT Yöntemleri ile Borik Asidin Sulu Çözeltisinin İyonlaştırılması Üzerine Teorik Bir Çalışma

Theoretical Study on Ionization of Boric Acid in Aqueous Solution by Ab Initio and DFT Methods at T=298.15 K

Özet

Amaç: Bu araştırmanın amacı, borik asidin sulu çözeltisinin pKadeğerini teorik olarak T= 298,15 K’da hesaplamaktır. Gereç ve Yöntemler: Borik asit antifungal ve antiviral özelliklere sahiptir. Çeşitli reçeteli farmasötik ürünlerde kullanılır. Bu araştırma çalışmasında ab initio ve yoğunluk fonksiyonel teorisi (DFT) yöntemleri kullanılmıştır. Bulgular: Belirlenen asit disosiyasyon sabitini açıklamak için, borik asit türlerinin çeşitli moleküler konformasyonları ve çözünen-çözücü etkileşimleri göz önünde bulunduruldu. B3LYP / 6-31 + G (d) teori düzeyindeki temel set DFT hesaplamaları için seçilmiştir. Tomasi metodu ile çeşitli borik asit türleri ve su molekülleri arasında intermoleküller hidrojen bağlarının oluşumu analiz edildi. Sonuç: Çalışmanın sonucu, borik asit için deneysel ve teorik olarak belirlenen pKadeğerleri arasında karşılaştırılabilir bir uyum olduğunu göstermiştir.

Abstract

Objectives: The aim of this research work was to theoretically calculate the pKa value of boric acid in aqueous solution by theoretical methods atT=298.15 K.Materials and Methods: Boric acid has antifungal and antiviral properties. It is used in various prescription pharmaceutical products. The ab initioand density functional theory (DFT) methods were used in this research work.Results: To explain the determined acidic dissociation constant, the various molecular conformations and solute-solvent interactions of the speciesof boric acid were considered. The basis set at the B3LYP/6-31+G (d) level of theory was selected for DFT calculations. We analyzed the formationof intermolecular hydrogen bonds between several species of boric acid and water molecules through Tomasi’s method.Conclusion: The result showed that there was comparable agreement between the experimentally and theoretically determined pKa values for boricacid.