Σχεδιασμός και σύνθεση δυαδικών-τριαδικών υβριδικών υλικών Fe(II) με φυσιολογικά υποστρώματα
Creators: name: Κουμπιά, Σωτηρία Νικολάου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2020
Subjects: Σίδηρος(ΙΙ)
Φυσιολογικά υποστρώματα
Σύμπλοκα πολυμερή
Iron(II)
Physiological substrates
Polymer complex

description: Η παρούσα διπλωματική εργασία εκπονήθηκε στο Εργαστήριο Ανόργανης Χημείας και Προηγμένων Υλικών, του Τομέα Χημείας, του Τμήματος Χημικών Μηχανικών, του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης. Ο σκοπός της έρευνας εκτείνεται στους τομείς ανάπτυξης υλικών με μαγνητικές ιδιότητες και ανάπτυξης μεταλλο-φαρμάκων. Στο πλαίσιο αυτό, αναδύονται οι στόχοι της παρούσας διπλωματικής, με α) σχεδιασμό και σύνθεση δυαδικών και τριαδικών υβριδικών υλικών Fe(II) με φυσιολογικά υποστρώματα, β) τη φυσικοχημική μελέτη των αναδυόμενων υβριδικών υλικών, γ) τον προσδιορισμό των οπτικών ιδιοτήτων τους, και δ) τη διερεύνηση οξειδωτικής βαθμίδας-τρόπων αλληλεπίδρασης μορίων με θεωρητικούς υπολογισμούς. Για την ανάπτυξη των συστημάτων αυτών επιλέχθηκε η υδροθερμική μέθοδος σύνθεσης και χρησιμοποιήθηκαν οι οργανικοί υποκαταστάτες: κινικό οξύ, 2,2’-διπυριδίνη και ιμιδαζόλιο. Αποτέλεσμα της όλης ερευνητικής δουλειάς ήταν η κρυστάλλωση και απομόνωση των υβριδικών υλικών με μοριακούς τύπους [Fe(C7H11O6)2]n (1) και [Fe(C10Η8Ν2)3]Cl2 . 0.25 H2O . 1.5 CH3OH (2), με το υλικό 1 να αποτελεί κρυσταλλικό πολυμερές συναρμογής. Ο χαρακτηρισμός των υβριδικών υλικών πραγματοποιήθηκε με τη βοήθεια της Ανάλυσης Επιφανείας Hirshfeld (Hirshfeld Surface Analysis), τη Μέθοδο Αθροίσματος Σθένους Δεσμού (Bond Valence Sum), ενώ ο φυσικοχημικός προσδιορισμός τους πραγματοποιήθηκε με φασματοσκοπικές μεθόδους: Φασματοσκοπία Υπερύθρου με Μετασχηματισμό Fourier (FT-IR), Κρυσταλλογραφία Ακτίνων Χ, και Φασματοσκοπία Φθορισμού (Luminescence). Το υλικό 1 κρυσταλλώνεται στο μονοκλινές σύστημα κρυστάλλωσης και η δομική του μονάδα εμπεριέχεται δύο φορές μέσα στην μοναδιαία κυψελίδα, ενώ δεν εμφανίζει φωταύγεια. Το υλικό 2 κρυσταλλώνεται στο εξαγωνικό σύστημα κρυστάλλωσης και η δομική του μονάδα εμπεριέχεται τέσσερις φορές μέσα στη μοναδιαία κυψελίδα.
description: The present thesis was pursued in the Laboratory of Inorganic Chemistry and Advanced Materials of the School of Chemical Engineering at Aristotle University of Thessaloniki. The purpose of this research exemplifies the crux of the research in the Laboratory itself. It extends into the field of materials development with magnetic properties and development of metal-drugs. Within this context, the goals of this thesis emerged as follows: a) design and synthesis of binary and ternary hybrid Fe(II) materials with physiological substrates, b) physicochemical study of the synthesized materials, c) determination of their optical properties, d) investigation of oxidation level-ways of molecular interactions through theoretical calculations. In order to develop the desired systems, hydrothermal synthetic approaches were invoked involving quinic acid, 2,2'-bipyridine and imidazole as organic substrates, in the presence of suitable forms of iron. The results of all this research are intimately associated with the crystallization and isolation of the hybrid materials with molecular formulae [Fe(C7H11O6)2]n (1) and [Fe(C10Η8Ν2)3]Cl2 . 0.25 H2O . 1.5 CH3OH (2), of which 1 is crystalline coordination polymer. The characterization of the hybrid materials was accomplished through Hirshfeld Surface Analysis and Bond Valence Sum Method, with their physicochemical investigation encompassing Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR), X-Ray Crystallography, and Photoluminescence Spectroscopy. Material 1 crystallizes in the monoclinic crystal system and its unit cell contains two structural units, while it itself doesn’t exhibit any luminescence properties. Material 2 crystallizes in the hexagonal crystal system and its unit cell contains four structural units.