Farklı diamin ligantları içeren karışık ligantlı bakır(II)-tiyofen-2,5-dikarboksilat komplekslerinin sentezi, spektroskopik, termik ve yapısal özelliklerinin araştırılması
The investigation of synthesis, spectral, thermal and structural characterizations of copper(II)-thiophene-2,5-dicarboxylate complexes with novel diamine ligands
Yazar: İNCİ İLKER
Danışman: DOÇ. DR. OKAN ZAFER YEŞİLEL
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Anorganik Kimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Bakır kompleksler = Copper complexes ; Diaminler = Diamines ; Tiyofen = Thiophene

Özet:
Bu çalışmada farklı diamin ligantları içeren toplam onbir adet karışık ligantlı Cu(II)-tiyofen-2,5-dikarboksilat kompleksi sentezlendi. Sentezlenen komplekslerin yapıları, elementel analiz, IR ve UV-Gör. spektroskopisi, termik analiz ve manyetik moment ölçümleri ile aydınlatıldı. Tek kristali elde edilen sekiz kompleksin yapısı ise X-ışınları tek kristal çalışmaları ile kesin olarak belirlendi. İkincil ligant olarak verici atomları azot olan çift dişli etilendiamin (en), N-metiletilendiamin (nmen), N,N-dimetiletilendiamin (nnen), N,N'-dimetiletilendiamin (dmen), N,N,N',N'-tetrametiletilendiamin (tmen), N-etiletilendiamin (neten), N,N'-dietiletilendiamin (deten), N,N-dietiletilendiamin (eten), 1,3-diaminopropan (pen), N-metil-1,3-propandiamin (nmpen) ve 2,2-dimetilpropan-1,3-diamin (dmpen) kullanıldı.Yapılan çalışmalar sonucunda komplekslerin kapalı formüllerinin trans-[Cu(H2O)2(en)2](tdk) (1), [Cu(H2O)2(nmen)2](tdk) (2), [Cu(tdk)(nnen)2]?H2O (3), [Cu(?-tdk)(dmen)2]?H2O (4), [Cu(?-tdk)(H2O)(tmen)2] (5), trans-[Cu(H2O)2(neten)2](tdk)?2,5H2O (6), trans-[Cu(H2O)2(deten)2](tdk) (7), [Cu(?-tdk)(eten)]n (8), [Cu(?-tdk)(pen)2]n (9), [Cu(?-tdk)(nmpen)2]n (10) ve [Cu(?-tdk)(dmpen)2]n (11) şeklinde olduğu belirlendi. Tiyofen-2,5-dikarboksilat ligantının 1, 2, 6 ve 7 komplekslerinde tamamlayıcı iyon olarak davrandığı, 3 kompleksinde karboksilat oksijeninden tek dişli olarak Cu(II) iyonuna koordine olduğu, diğer komplekslerde ise iki Cu(II) iyonu arasında iki (9-11), üç (4, 5) ve dört (8) dişli köprü ligantı olarak davrandığı gözlendi. Komplekslerin oktahedral veya kare piramit geometrilerinin çift dişli diamin ligantları ve/veya tek dişli akua ligantlarıyla tamamlandığı, 1-3, 6 ve 7, komplekslerinin monunükleer diğer komplekslerin ise polinükleer olduğu belirlendi. Tüm komplekslerin mavi renkli, tek elektronlu ve paramanyetik olduğu ve UV spektrumlarından yaklaşık 670 nm'de d-d geçişlerinden kaynaklanan geniş bandlar gözlendi.Termik analiz çalışmalarından, yapısında su molekülü içeren komplekslerin üç, diğer komplekslerin ise iki basamakta bozunduğu belirlendi. Su içeren komplekslerde ilk basamakta su moleküllerinin yapıdan uzaklaştığı, ikinci basamakta ise ligantların kısmen veya tamamen bozunduğu gözlendi. Son ekzotermik basamakta ise kalan organik kısmın tamamen yandığı ve bozunma ürününün CuO olduğu belirlendi.Anahtar Kelimeler: Tiyofen-2,5-dikarboksilik asit, tiyofen-2,5-dikarboksilat kompleksleri, diamin kompleksleri, Cu(II) kompleksleri.

Abstract:
In this study, eleven mixed ligand complexes of Cu(II)-thiophene-2,5-dicarboxylate with different diamine ligands have been synthesized. The structural and spectroscopic properties of synthesized complexes were characterized by using elemental analyses, IR and UV-Vis. Spectroscopic and thermal analysis techniques and magnetic susceptibilities. Eight of the complexes are defined by single crystal X-ray diffraction techniques. As a secondary ligand, bidentate ethylenediamine (en), N-methylethylenediamine (nmen), N,N-dimethylethylenediamine (nnen), N,N'-dimethylethylenediamine (dmen), N,N,N',N'-tetramethylethylenediamine (tmen), N-ethylethylenediamine (neten), N,N'-diethylethylenediamine (deten), N,N-diethylethylenediamine (eten), 1,3-diaminopropane (pen), N-methyl-1,3-propanediamine (nmpen) and 2,2-dimethylpropane-1,3-diamine (dmpen) ligands which have N donor atoms has been chosen in the sytheses of the complexes.The formula of the complexes were found as, trans-[Cu(H2O)2(en)2](tdk) (1), [Cu(H2O)2(nmen)2](tdk) (2), [Cu(?-tdk)(nnen)2]?H2O (3), [Cu(?-tdk)(dmen)2]?H2O (4), [Cu(?-tdk)(H2O)(tmen)2] (5), trans-[Cu(H2O)2(neten)2](tdk)?2,5H2O (6), trans-[Cu(H2O)2(deten)2](tdk) (7), [Cu)(?-tdk)(eten]n (8), [Cu(?-tdk)(pen)2]n (9), [Cu(?-tdk)(nmpen)2]n (10) and [Cu(?-tdk)(dmpen)2]n (11). Thiophene-2,5-dicarboxylate ligand acts as a counterion in 1, 2, 6 and 7, bringing monodentate over the oxygen of carboxylato group in 3, bridging bidentate (9-11), bridging tridentate (4, 5) and tetradentate (8) in the other complexes. All complexes are blue coloured, have one unpaired electron and paramagnetic and show broad band at ca. 670 nm due to d-d transitions.From the thermal analysis studies, it was observed that the complexes which have water molecules decomposed at three stages while the other complexes were decomposing at two stages. The first stage was related to loss of water molecules and the second stage was related to the partly or completely decomposing of ligands. The last stage was the burning of remaining organic part. The final decomposition product was defined as CuO.Keywords: Thiophene-2,5-dicarboxylic acid, thiophene-2,5-dicarboxylate complexes, diamine complexes, Cu(II) complexes.