Kayı, Hakan

Profile Picture
Name Variants
Hakan, Kayı
Kayi,H.
H.,Kayı
H.,Kayi
Kayı,H.
Hakan, Kayi
K., Hakan
K.,Hakan
Kayi, Hakan
H., Kayi
Kayı, Hakan
Kayi, H.
Job Title
Doktor Öğretim Üyesi
Email Address
hakan.kayi@atilim.edu.tr
ORCID ID
Scopus Author ID
Turkish CoHE Profile ID
Google Scholar ID
WoS Researcher ID
Scholarly Output

29

Articles

20

Citation Count

101

Supervised Theses

8

Filters

2013 - 2019252020 - 20244
Reset filters

Settings

Scholarly Output Search Results

Now showing 1 - 10 of 29
  • Thumbnail Image
    Article
    Citation Count: 7
    Innovative Carbon Dioxide-Capturing Organic Solvent: Reaction Mechanism and Kinetics
    (Wiley-v C H verlag Gmbh, 2017) Kayı, Hakan; Tankal, Hilal; Kayi, Hakan; Alper, Erdogan; Chemical Engineering
    The reaction rates of CO2 with an innovative CO2-capturing organic solvent (CO2COS), consisting of blends of 2-tert-butyl-1,1,3,3-tetramethylguanidine (BTMG) and 1-propanol, were obtained as function of BTMG concentration and temperature. A stopped-flow apparatus with conductivity detection was used. The reaction was modeled by means of a modified termolecular reaction mechanism which resulted in a second-order rate constant, and activation energies were calculated for a defined temperature range. Quantum chemical calculations at the B3LYP/6-31G(d) level also produced the activation energy of this reaction system which strongly supports the experimental findings.
  • Thumbnail Image
    Article
    Citation Count: 6
    Natural bond orbital, nuclear magnetic resonance analysis and hybrid-density functional theory study of σ-aromaticity in Al2F6, Al2Cl6, Al2Br6 and Al2I6
    (Springer, 2013) Kayı, Hakan; Yahyaei, Hooriye; Mousavi, Seiedeh Negar; Maasoomi, Akram; Kayi, Hakan; Chemical Engineering
    Natural bond orbital (NBO), nuclear magnetic resonance (NMR) analysis and hybrid-density functional theory based method (B3LYP/Def2-TZVPP) were used to investigate the correlation between the nucleus-independent chemical shifts [NICS, as an aromaticity criterion], sigma (Al(1)-X2(b)) -> sigma*(Al(3)-X4(b)) electron delocalizations and the dissociation energies of Al2F6, Al2Cl6, Al2Br6 and Al2I6 to 2AlX(3) (X = F, Cl, Br, I). The results obtained showed that the dissociation energies of Al2F6, Al2Cl6, Al2Br6 and Al2I6 decrease from Al2F6 to Al2I6. Like aromatic molecules, these compounds have relatively significant negative NICSiso(0) values. Clearly, based on magnetic criteria, they exhibit aromatic character and make it possible to consider them as sigma-delocalized aromatic species, such as Mobius sigma-aromatic species. The sigma-aromatic character which is demonstrated by their NICSiso(0) values decreases from Al2F6 to Al2I6. The NICSiso values are dominated by the in-plane sigma(22) (i.e., sigma(yy,) the plane containing halogen atoms bridged) chemical shift components. The increase of the NICSiso values explains significantly the decrease of the corresponding dissociation energies of Al2F6, Al2Cl6, Al2Br6 and Al2I6. Importantly, the NBO results suggest that in these compounds the dissociation energies are controlled by the stabilization energies associated with sigma (Al(1)-X2(b)) ->sigma*(Al(3)-X4(b)) electron delocalizations. The decrease of the stabilization energies associated with sigma (Al(1)-X2(b)) ->sigma*(Al(3)-X4(b)) electron delocalizations is in accordance with the variation of the calculated NICSiso values. The correlations between the dissociation energies of Al2F6, Al2Cl6, Al2Br6 and Al2I6, sigma (Al(1)-X2(b)) ->sigma*(Al(3)-X4(b)) electron delocalizations, natural atomic orbitals (NAOs) and NICSiso values have been investigated.
  • Thumbnail Image
    Article
    Natural bond orbital, nuclear magnetic resonance analysis and hybrid-density functional theory study of σ-aromaticity in Al2F6, Al2Cl6, Al2Br6 and Al2I6
    (Journal of Molecular Modeling, 2013) Kayı, Hakan; Yahyaeı, Hooriye; Mousevı, Seiedeh Negar; Maasoomı, Akram; Kayı, Hakan; Chemical Engineering
    Natural bond orbital (NBO), nuclear magnetic res onance (NMR) analysis and hybrid-density functional theory based method (B3LYP/Def2-TZVPP) were used to investigate the correlation between the nucleus-independent chemical shifts [NICS, as an aromaticity criterion], σAl(1)-X2(b) → σ*Al(3)-X4(b) electron delocalizations and the dissociation ener gies of Al2F6, Al2Cl6, Al2Br6 and Al2I6 to 2AlX3 (X=F, Cl, Br, I). The results obtained showed that the dissociation energies of Al2F6, Al2Cl6, Al2Br6 and Al2I6 decrease from Al2F6 to Al2I6. Like aromatic molecules, these compounds have relatively significant negative NICSiso(0) values. Clearly, based on mag netic criteria, they exhibit aromatic character and make it possible to consider them as σ-delocalized aromatic species, such as Möbius σ-aromatic species. The σ-aromatic character which is demonstrated by their NICSiso(0) values decreases from Al2F6 to Al2I6. The NICSiso values are dominated by the in-plane σ22 (i.e., σyy, the plane containing halogen atoms bridged) chemical shift components. The increase of the NICSiso values explains significantly the decrease of the corre sponding dissociation energies of Al2F6, Al2Cl6, Al2Br6 and Al2I6. Importantly, the NBO results suggest that in these compounds the dissociation energies are controlled by the stabilization energies associated with σAl(1)-X2(b) →σ*Al(3)- X4(b) electron delocalizations. The decrease of the stabilization energies associated with σAl(1)-X2(b) →σ*Al(3)-X4(b) electron delocalizations is in accordance with the variation of the calculated NICSiso values. The correlations between the dis sociation energies of Al2F6, Al2Cl6, Al2Br6 and Al2I6, σAl(1)- X2(b) →σ*Al(3)-X4(b) electron delocalizations, natural atomic orbitals (NAOs) and NICSiso values have been investigated.
  • Thumbnail Image
    Article
    Citation Count: 4
    Radicalic cleavage pathway and DNA docking studies of novel chemotherapic platinum agent of 5,6-di-2-ithienyl-2,3-dihydropyrazine
    (Pergamon-elsevier Science Ltd, 2019) Kayı, Hakan; Abdusalam, Mohamed Musbah; Özalp Yaman, Şeniz; Kayi, Hakan; Ozalp-Yaman, Seniz; Chemical Engineering
    A new Pt(II) complex of the general formula ([PtCl2(L)]center dot H2O), where L is 5,6-di-2-thienyl-2,3-dihydropyrazine is synthesized as a potential antitumor agent and its structure is elucidated using a variety of physical and chemical procedures. DNA attaching ability of the complex is studied spectroscopically. UV and fluorometric titration, viscometric measurements and thermal decomposition studies agreed that two binding mode of actions, covalent and non-covalent bindings, are possible simultaneously. DNA helix cleavage studies clearly indicated OH center dot radical pathway in the presence of the reducing agent. Quantum mechanical calculations are carried out to call the minimum energy structures of the ligand and the complex, and to determine the FTIR, H-1 NMR and UV-Vis spectra using the density functional theory (DFT) at the B3LYP/LANL2DZ level of theory. Calculated geometrical parameters for the complex indicated a square-planar structure around the metallic center through the dithiopyridyl ring and two chlorine atoms. The minimum energy structure of the complex obtained from DFT conformational analysis is used in docking studies to investigate complex-DNA binding mechanisms. The complex interacts with DNA through three different mechanisms, namely, intercalation, covalent and electrostatic interaction. The most stable mode of interaction with lowest binding energy (-333.6 kcal/mol) was intercalation mode. Comparisons between theoretical and experimental findings are performed and a good agreement is obtained. (C) 2019 Elsevier Ltd. All rights reserved.
  • Thumbnail Image
    Article
    Citation Count: 8
    Conformational behaviors of trans-2,3-and trans-2,5-dihalo-1,4-diselenanes. A complete basis set, hybrid-density functional theory study and natural bond orbital interpretations
    (Springer, 2014) Kayı, Hakan; Mousavi, Seiedeh Negar; Kayi, Hakan; Chemical Engineering
    Complete basis set CBS-4, hybrid-density functional theory (hybrid-DFT: B3LYP/6-311+G**) based methods and natural bond orbital (NBO) interpretations have been used to examine the contributions of the hyperconjugative, electrostatic, and steric effects on the conformational behaviors of trans-2,3-dihalo-1,4-diselenane [halo = F (1), Cl (2), Br (3)] and trans-2,5-dihalo-1,4-diselenane [halo = F (4), Cl (5), Br (6)]. Both levels of theory showed that the axial conformation stability, compared to its corresponding equatorial conformation, decreases from compounds 1 -> 3 and 4 -> 6. Based on the results obtained from the NBO analysis, there are significant anomeric effects for compounds 1-6. The anomeric effect associated with the electron delocalization is in favor of the axial conformation and increases from compounds 1 -> 3 and 4 -> 6. On the other hand, dipole moment differences between the axial and equatorial conformations [Delta(mu(eq) - mu(ax))] decrease from compounds 1 -> 3. Although Delta(mu(eq)-mu(ax)) parameter decreases from compound 1 to compound 3, the dipole moment values of the axial conformations are smaller than those of their corresponding equatorial conformations. Therefore, the anomeric effect associated with the electron delocalizations (for halogen-C-Se segments) and the electrostatic model associated with the dipole-dipole interactions fail to account for the increase of the equatorial conformations stability on going from compound 1 to compound 3. Since there is no dipole moment for the axial and equatorial conformations of compounds 4-6, consequently, the conformational preferences in compounds 1-6 is in general dictated by the steric hindrance factor associated with the 1,3-syn-axial repulsions. Importantly, the CBS-4 results show that the entropy difference (Delta S) between the equatorial axial conformations increases from compounds 1 -> 3 and 4 -> 6. This fact can be explained by the anomeric effect associated with the electron delocalization which affects the C-2-Se bond orders and increase the rigidity of the corresponding rings. The Gibbs free energy difference values between the axial and equatorial conformations (i.e. Delta G(ax-ax) and Delta G(eq-eq)) of compounds 1 and 4, 2 and 5 and also 3 and 6 have been calculated. The correlations between the anomeric effect, electrostatic model, Delta G(eq-ax), Delta G(ax-ax), Delta G(eq-eq), bond orders, dipole-dipole interactions, structural parameters and conformational behaviors of compounds 1-6 have been investigated.
  • Thumbnail Image
    Master Thesis
    Bir petrol rafinerisindeki atmosferik damıtma ünitesini tasarım ve optimizasyonu
    (2017) Kayı, Hakan; Kayı, Hakan; Alper, Erdoğan; Chemical Engineering
    Günümüzde, ham petrol üretimi ve damıtımı, hemen hemen tüm dünyada önemli süreçlerdir. Petrol ürünlerinin fiyatı, talebin beklenenden daha güçlü olması nedeniyle artmaktadır. Son birkaç yılda, farklı süreçlerin benzetimlemesi, özellikle neredeyse tüm kimyasal süreçlerin davranışlarının incelenmesinde önemli bir araç haline geldi. Doğru bir benzetimleme, sanayide, süreçlerin gerçek operasyonunu gerçekleştirmek zorunda kalmadan süreçler hakkındaki bilginin geliştirilmesi gibi en iyi avantajları getirebilir. Basitçe benzetimleme, bir bilgisayar modellemesinin matematiğini, giriş parametrelerinin verilerini temel alan sistem davranışının açıklamasına çevirebilir. Benzetimleme ve modelleme, farklı mühendislik uygulamalarında çok önemlidir, çünkü uygulanabilir olmayan, erişilemeyen, çok masraflı veya tehlikeli olabilecek süreç işlemini tanımlarlar. Bu çalışmada, Libya petrol rafinerisinde atmosferik damıtma ünitesinin (ayrıca ham petrol damıtma ünitesi, CDU, olarak da adlandırılmaktadır) bir bilgisayar modeli tasarlanmış ve CDU'daki orta damıtma ürünü (distilat) üretimlerini iyileştirmek için nafta ürününe odaklanan benzetimlemeler gerçekleştirilmiştir. Ham petrol verileri, proses ünitesinin çalışma koşulları ve diğer önemli veriler, gerçek rafineriden alınmış ve CDU modelini oluşturmak için benzetimleme ortamına girilmiştir. Aspen programı, tüm süreci doğru bir şekilde tasarlama olanağı sağlar ve süreçlerin nasıl gerçekleştiği hakkında doğru bilgi verir. Bu çalışma, ham petrol damıtma ünitesinin tasarımı ve benzetimlemesini içermekte ve en çok istenen değerli ürünlerden biri olması nedeniyle nafta ürününün hacimsel akış hızının geliştirilmesine yoğunlaşmak suretiyle, orta damıtma ürünü üretimlerini iyileştirmeyi amaçlamaktadır. Bulgularımıza göre ağırlıklı olarak nafta, gazyağı (jet yakıtı), hafif gaz yağı (LGO) üretimini artırmak mümkündür. Ayrıca, damıtma kalıntısının hacimsel akış hızının aynı anda azaltılması da mümkündür ve bu durum bu çalışmanın temel amaçlarından birini teşkil etmektedir. Nihayetinde, CDU benzetimlemesi başarıyla tamamlanmış ve elde edilen sonuçlar tartışılmıştır. Ham petrol rafinasyon sürecindeki farklı çalışma koşullarının ham petrol ürünlerinin verimi ve bileşimi üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Benzetimlemenin başarılı çalıştığından emin olabilmek için elde edilen sonuçlar, gerçek damıtma kolonu üretim verileri ile karşılaştırmıştır
  • Thumbnail Image
    Master Thesis
    Bir petrol rafinerisindeki vakum damıtma ünitesini modelleme ve benzetimleme
    (2017) Kayı, Hakan; Kayı, Hakan; Alper, Erdoğan; Chemical Engineering
    Bu tez çalışmasında, bir vakum damıtma ünitesinin (VDU) modellemesi ve benzetimlemesi incelenmiştir. Libya rafinerilerinde kullanılmak üzere, rafinasyon artıklarını başka ülkelere satmak yerine bunlardan yararlanmak ve daha değerli ürünler elde etmek için vakum basıncı altında çalışan bir damıtma ünitesi tasarlanmıştır. Atmosferik distilasyon ünitesi kalıntısı çok yüksek bir kaynama noktasına (370 ºC) sahiptir. Bu kaynama noktasını düşürmenin ve sonra bileşenlerine kolay ve verimli bir şekilde ayırmanın bir yolunu bulmamız gerekmektedir. Bir sıvıya uygulanan basınç düştükçe kaynama noktasının da azaldığı bilinmektedir. Vakum damıtma kolonunda, atmosferik artık maddenin kaynama noktası, bu madde üzerinde uygulanan basıncı düşürerek azaltılır. Vakum damıtma ünitesinin ana ürünleri, çıkış gazı, hafif vakum gaz yağı (LVGO) ve ağır vakum gaz yağıdır (HVGO). İlave olarak bir vakum kalıntısı da üretilmektedir. Atmosferik damıtma kalıntısının daha fazla damıtılmasını araştırmak için, vakum damıtma ünitesi tasarlanmış ve Honeywell UniSim® Design v450 yazılımı ile benzetimlenmiştir. Bu yazılım, kararlı durum ve dinamik modeller oluşturmamıza yardımcı olan çok güçlü bir tesis tasarım programıdır. Benzetimlemeler neticesinde, atmosferik artık maddenin sıvı hacim yüzdesi % 31,9, vakum kalıntısının sıvı hacim yüzdesi ise %0,098 olarak bulunmuştur. UniSim yazılımını kullanarak yapılan benzetimlemelerimiz, VDU kullanımının petrol rafinerisindeki artık miktarını önemli ölçüde azalttığını göstermiştir.
  • Thumbnail Image
    Article
    Citation Count: 16
    Kinetics of CO2 capture by carbon dioxide binding organic liquids: Experimental and molecular modelling studies
    (Elsevier Sci Ltd, 2016) Kayı, Hakan; Tankal, Hilal; Kayi, Hakan; Alper, Erdogan; Chemical Engineering
    In the scope of this work, new carbon dioxide binding organic liquids (CO(2)BOLs) were developed and kinetic parameters in terms of pseudo first-order rate constants for homogenous reaction between CO2 and CO(2)BOLs in 1-hexanol were obtained by using stopped-flow method with conductivity detection. As an amidine DBN (1,5-diazabicyclo[4.3.0]non-5-ene) and as a guanidine TBD (1,5,7-triazabicyclo[4.4.0]dec-5-ene) and BTMG (2-tert-butyl-1,1,3,3-tetramethylguanidine) were investigated. Experiments were performed by varying organic base (amidine or guanidine) weight percentage in 1-hexanol medium for a temperature range of 288-308 K. A modified termolecular reaction mechanism was used to analyse the experimental kinetic data. In addition, quantum chemical calculations by using B3LYP, MP2 and CCSD methods were performed to reveal the structural and energetic details of the single step termolecular reaction mechanism. Experimental and theoretical activation energies for these novel carbon dioxide capturing organic liquids were also unveiled. (C) 2016 Elsevier Ltd. All rights reserved.
  • Thumbnail Image
    Master Thesis
    Karbonil sülfitin sulu dietanol amin çözeltisi ile yakalanmasının teorik olarak incelenmesi
    (2017) Kayı, Hakan; Kayı, Hakan; Chemical Engineering
    Karbonil sülfit (COS), istenmeyen bir safsızlık olarak çeşitli proses gazlarıyla birlikte salınır. COS'u yakalamak, sıvı absorbentler ile başarılabilir. COS ve dietanolamin (DEA) reaksiyonu için literatürde iki farklı mekanizma önerilmiş ve her ikisi de tiyokarbamat oluşumuna neden olmaktadır. Birinci mekanizma zvitteriyon (dipolar iyon) ara madde mekanizması olup, iki reaksiyon adımında gerçekleşir. İlk adım zvitteriyonun oluşturulması ve ikincisi oluşan zvitteriyodan proton giderme işlemidir. İkinci mekanizma, bir kompleksin bir tek aşamalı reaksiyonda ara madde olarak oluştuğu termoleküler mekanizmadır. COS, DEA ve su arasındaki dört farklı termolekül reaksiyonu kuantum kimyasal hesaplamaları ile araştırılmış ve yapısal, enerjik ve termokimyasal özellikler ortaya konmuştur. Teorik standard serbest aktivasyon (∆‡G°) ve reaksiyon enerjisi (∆G°rxn), denge sabiti (Keq) ve bu dört termoleküler reaksiyon için reaksiyon hızı sabiti (k) değerleri hesaplanmıştır. Yoğunluk Fonksiyonel Teorisi (DFT), bu çalışmanın teorik araştırmaları sırasında B3LYP hibrid fonksiyoneli ve 6-311G (d) baz seti kullanılarak uygulanmıştır. Sonuç olarak, bu çalışmada elde edilen hesaplanan aktivasyon enerjisi ve reaksiyon hızı sabit değerleri literatürde mevcut olan deneysel verilerle karşılaştırılmış ve bu bulguların rehberliği altında, sulu DEA çözeltisi ile COS yakalama için en olası termoleküler reaksiyon mekanizması ortaya çıkmıştır.
  • Thumbnail Image
    Article
    Citation Count: 3
    Spectroelectrochemical Investigation of Nuclease Active Pt(II) Complexes Containing Pyrrole Oxime
    (Pergamon-elsevier Science Ltd, 2015) Kayı, Hakan; Kayi, Hakan; Özalp Yaman, Şeniz; Chemical Engineering
    In this paper, the electrochemical oxidation of three Pt(II) complexes containing pyrrole oxime (HL) having a general formula of [Pt(NH3)Cl(L)] (1), [Pt(L)(2)] (2), and K[PtCl2(L)] (3) has been investigated by in-situ spectroelectrochemistry in dimethylformamide (DMF). An irreversible metal-based oxidation process occurs during the anodic scan for each of the three complexes. The electronic absorption spectral changes indicate that all the three complexes generate similar Pt(IV) compounds and free ligand. Our experimental data is supported by quantum chemistry calculations utilizing density functional theory. In addition, the frontier orbital energy distributions indicate that electron densities are localized on mainly platinum atom. (C) 2015 Elsevier Ltd. All rights reserved.