Glutarat ligantı içeren karışık ligantlı metal komplekslerinin sentezi ve karakterizasyonu
The synthesis and characterization of mixed ligand metal complexes containing glutarate ligand
Yazar: YALÇIN KILIÇ
Danışman: DOÇ. DR. OKAN ZAFER YEŞİLEL
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Koordinasyon bileşikleri = Coordination compounds

Özet:
Bu çalışmada imidazol (im), 1-metilimidazol (1-mim), 2-metilimidazol (2-mim), 2-etil-4-metilimidazol (etmim), benzimidazol (bim) ile sekiz adet karışık ligantlı Cu(II), Zn(II), Co(II) ve Cd(II)-glutarat (glu) kompleksleri sentezlendi. Bu komplekslerin yapıları elementel analiz, manyetik duyarlılık, kırmızı ötesi (IR), UV-Gör.ünür bölge (UV-Vis.) spektroskopisi, X-ışınları tek kristal kırınım çalışmaları ile aydınlatıldı. Komplekslerin termal özellikleri termal analiz çalışmalarıyla ve Zn(II) ile Cd(II) komplekslerinin fotolüminesans özellikleri ise fotolüminesans spektroskopisi ile belirlendi.Komplekslerin kapalı formüllerinin [Cu(µ-glu)(im)2]n (1), [Cu(µ-glu)(1-mim)2]n (2), {[Zn(µ-glu)(1-mim)2]?2H2O}n (3), {[Co(µ-glu)(1-mim)2]?2H2O}n (4), [Cd(µ-glu)(1-mim)]n (5), {[Cu(µ-glu)(etmim)2]?H2O}n (6), [Cu(µ-glu)(2-mim)2]n (7), [Cu(glu)(H2O)(bim)3]?H2O (8) şeklinde olduğu belirlendi. Glutarat ligantının metal iyonlarına, 8 kompleksinde tek dişli, 3 ve 4 komplekslerinde iki dişli köprü, 1, 2, 5-7 komplekslerinde dört dişli köprü ligantı olarak koordine olduğu belirlendi. 8 kompleksinin tek çekirdekli, diğer komplekslerin ise çok çekirdekli olduğu gözlendi.Cu(II) komplekslerinin (1, 2, 6-8) ve Co(II) kompleksinin (4) paramanyetik, Zn(II) (3) ve Cd(II) (5) komplekslerinin ise diyamanyetik olduğu belirlendi. Komplekslerin UV-Gör.ünür bölge spektrumları incelendiğinde, d9 elektron dizilişine sahip, bozulmuş kare piramit geometrili 8 kompleksinde a1 ? b1, tetrahedral geometriye sahip 4 kompleksinde 4A2g ? 4T2g ve 4A2g ? 4T1g (F), oktahedral geometrili 1, 2 ve 6 komplekslerinde ise 2Eg ? 2T2g geçişlerine karşılık gelen yaklaşık 548 nm'de yayvan pikler gözlendi. d10 yapısına sahip Zn(II) (3) ve Cd(II) (5) komplekslerinin spektrumlarında beklendiği gibi d-d geçişine ilişkin bant gözlenmedi. Fotolüminesans özellikleri incelenen 3 ve 5 kompleksleri sırasıyla 339 ve 344 nm' de uyarıldığında, sırasıyla 421 ve 422 nm' de emisyon görülmüştür.Termal analiz çalışmaları ile komplekslerin bozunma basamakları belirlendi. İlk bozunma basamakları su moleküllerinin uzaklaşmasına, takip eden basamaklar ise imidazol ligantlarının kısmen veya tamamen uzaklaşmasına karşılık gelmektedir. Son bozunma basamaklarında ise kalan organik kısım ısı vererek yanmaktadır. Komplekslerdeki son bozunma ürünlerinin metal oksitler olduğu belirlendi.Anahtar Kelimeler: Glutarik asit, 1,5-Pentandioik asit, Glutarat kompleksleri, İmidazol kompleksleri, Cu(II) kompleksleri.

Abstract:
In this study, new eight mixed-ligand complexes of Cu(II), Zn(II) and Cd(II)-glutarate with 1-methylimidazole (1-mim), 2-methylimidazole (2-mim), 2-ethyl-4-methylimidazole (etmim), benzimidazole (bim) ligands have been synthesized. The synthesized complexes were characterized by using elemental analyses, magnetic susceptibilities, IR and UV-Vis. spectroscopies, single crystal X-ray diffraction. Thermal and photoluminescence properties of the complexes were determined with thermal analysis techniques and photoluminescent spectroscopy, respectively.In the synthesized complexes, the formula of complexes were determined as [Cu(µ-glu)(im)2]n (1), [Cu(µ-glu)(1-mim)2]n (2), {[Zn(µ-glu)(1-mim)2]?2H2O}n (3), {[Co(µ-glu)(1-mim)2]?2H2O}n (4), [Cd(µ-glu)(1-mim)]n (5), {[Cu(µ-glu)(etmim)2]?H2O}n (6), [Cu(µ-glu)(2-mim)2]n (7), [Cu(glu)(H2O)(bim)3]?H2O (8). Glutarate ligand coordinates to metal ions as pentadentate bridging ligand in 1, monodentate in 8, bidentate bridging in 3 and 4, tetradentate bridging in 2, 5-7. The complexes 1-7 are polynuclear, 8 is mononuclear structures.Cu(II) (1, 2, 6-8) and Co(II) (4) complexes were found to be paramagnetic with one and three unpaired electrons, respectively. Zn(II) (3), Cd(II) (5) complexes were found to be diamagnetic. UV-visible spectra of the complexes was examined and a1 ? b1 transition for square pyramidal 8 complex and 4A2g ? 4T2g ve 4A2g ? 4T1g (F) transitions were observed for tetrahedral 4 complex which posses d7 configuration. Broad bands about at 548 nm were observed corresponding to 2Eg ? 2T2g transition for complexes 1, 2 and 6 having octahedral complexes. Absorption bands weren?t observed for d-d transitions in the spectra of Zn(II) (3) and Cd(II) (5) complexes, which possess d10 configuration. Photoluminescence spectra of the complexes were examined and blue emissions were observed at 421 and 422 nm for 3 and 5 upon exitation at 339 and 344 nm, respectively.Decomposition stages of complexes were identified by thermal analysis studies. First decomposition stages related to lose water molecules, following stages related to imidazole ligand and its derivatives are partially or completely decomposition. In the final stages, organic residue of complexes exothermally burned. The final decomposition products of complexes were identified as metal oxides.Keywords: Glutaric acid, 1,5-pentanedioic acid, glutarate complexes, imidazole complexes, Cu(II) complexes.