İmidazol türevleri içeren bakır(II), çinko(II) ve kadmiyum(II)-piridin-2,3-dikarboksilat komplekslerinin sentezi ve karakterizasyonu
The syntheses and characterization of copper(II), zinc(II) and cadmium(II)-pyridine-2,3-dicarboxylate complexes containing imidazole derivatives
Yazar: FATİH SEMERCİ
Danışman: DOÇ. DR. OKAN ZAFER YEŞİLEL
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Bu çalışmada 1-metilimidazol (1-meim), 2-metilimidazol (2-meim), 4-metilimidazol (4-meim), 1,2-dimetilimidazol (dmim) ve 2-etil-4-metilimidazol (emim) ile dokuz adet Cu(II), Zn(II) ve Cd(II)-piridin-2,3-dikarboksilat (prdka) kompleksi sentezlendi. Bu komplekslerin yapıları, elementel analiz, manyetik duyarlık, kızılötesi, morötesi-görünür bölge (MÖ-Gör.) spektroskopisi, X-ışınları tek kristal ve ısıl analiz çalışmaları ile aydınlatıldı.Komplekslerin kapalı formüllerinin {(1-meimH)2[Cu(µ-prdka)2]?2H2O}n (1), [Cu(prdka)(2-meim)3]?H2O (2), {[Zn(µ-prdka)(H2O)(2-meim)]?H2O}n (3), {[Cd(µ3-prdka)(2-meim)]}n (4), {[Zn(µ-prdka)(H2O)(4-meim)]?H2O}n (5), {(4-meimH)2[Cu(µ-prdka)2]?2H2O}n (6), [Cu2(µ-prdka)2(dmim)4]?6H2O (7), [Cu2(µ-prdka)2(emim)4]?2H2O (8) ve [Cd(µ-prdka)(emim)2] (9) şeklinde olduğu belirlendi. Piridin-2,3-dikarboksilat ligantının metal iyonlarına, 2 kompleksinde çift dişli, 1, 3, 5-8 komplekslerinde üç dişli köprü ve 9 kompleksinde ise dört dişli köprü ligantı olarak koordine olduğu belirlendi. Yeni bağlanma biçimi sergilediği 4 kompleksinde ise beş dişli köprü ligantı olarak Cd(II) iyonuna bağlanmaktadır. 2 kompleksinin tekçekirdekli, 7 ve 8 komplekslerinin çiftçekirdekli, 1, 3-6 ve 9 komplekslerinin ise çokçekirdekli olduğu gözlendi.Cu(II) komplekslerinin (1, 2, 6-8) paramanyetik ve tek elektronlu, Zn(II) (3 ve 5) ve Cd(II) (4 ve 9) komplekslerinin ise diyamanyetik olduğu belirlendi. Komplekslerin morötesi-görünür bölge spektrumları incelendiğinde, d9 elektron dizilişine sahip, kare piramit geometrili 2, 7 ve 8 komplekslerinde a1 ? b1, sekizyüzlü geometrili 1 ve 6 komplekslerinde ise 2Eg ? 2T2g geçişine karşılık yaklaşık 640 nm'de yayvan pikler gözlendi. d10 yapısına sahip Zn(II) (3 ve 5) ve Cd(II) (2 ve 9) komplekslerinin spektrumlarında d-d geçişine ilişkin bant gözlenmedi.Isıl analiz çalışmaları ile komplekslerin bozunma basamakları belirlendi. İlk bozunma basamaklarının su kaybına, takip eden basamakların ise imidazol ligantlarının kısmen veya tamamen bozunması karşılık geldiği belirlendi. Son bozunma basamaklarında ise kalan organik kısmın ısı vererek yandığı gözlendi. Komplekslerdeki son bozunma ürünlerinin ise karşılık gelen metal oksitler olduğu belirlendi.

Abstract:
In this study, new nine Cu(II), Zn(II) and Cd(II)-pyridine-2,3-dicarboxylate (prdka) complexes with 1-methylimidazole (1-meim), 2-methylimidazole (2-meim), 4-methylimidazole (4-meim), 1,2-dimethylimidazole (dmim) and 2-ethyl-4-methylimidazole (emim) have been synthesized. The synthesized complexes were characterized by using elemental analyses, magnetic susceptibilities, IR and UV-Vis. spectroscopies, single crystal X-ray diffraction and thermal analysis techniques.The formula of synthesized complexes are found as {(1-meimH)2[Cu(µ-prdka)2]?2H2O}n (1), [Cu(prdka)(2-meim)3]?H2O (2), {[Zn(µ-prdka)(H2O)(2-meim)]?H2O}n (3), {[Cd(µ3-prdka)(2-meim)]}n (4), {[Zn(µ-prdka)(H2O)(4-meim)]?H2O}n (5), {(4-meimH)2[Cu(µ-prdka)2]?2H2O}n (6), [Cu2(µ-prdka)2(dmim)4]?6H2O (7), [Cu2(µ-prdka)2(emim)4]?2H2O and (8), [Cd(µ-prdka)(emim)2] (9). Prdka ligands act as bidentate in 2, bringing tridentate in 1, 3, 5-8 bringing tetradentate in 9 and bringing pentadentate in 4. In the complex 4, prdka exhibits a novel binding mode which the first time determined. The complex 2 is mononuclear, 7 and 8 are dinuclear and 1, 3-6 and 9 are polynuclear structures.Cu(II) complexes (1, 2, 6-8) were found to be paramagnetic with an unpaired electron, Zn(II) (3 and 5) and Cd(II) (4 and 9) complexes were found to be diamagnetic. UV-Vis spectra of the complexes was examined and broad bands around 640 nm were observed corresponding to a1 - b1 transition for square pyramidal complexes (2, 7 and 8) and 2Eg ? 2T2g transition for octahedral complexes (1 and 6). Zn (II) (3 and 5) and Cd (II) (2 and 9) complexes, which is possess d10 configuration, were not observed in UV-Vis spectra.Decomposition stages of complexes were identified by thermal analysis studies. First decomposition stages related to lose water molecules, following stages related to partially or completely disintegration of imidazole ligands. The last stages organic residue of complexes exothermally burned. In the final decomposition products of complexes were identified as metal oxides.