1,10-fenantrolin ve etilendiamin içeren karışık ligantlı bazı geçiş metal-süksinato komplekslerinin sentezi, spektroskopik, termik ve yapısal özelliklerinin incelenmesi
Synthesis, spectroscopic examination and thermal behaviour of some mixed ligand metal-succinato complexes with 1,10-phenanthroline and ethylendiamine
Yazar: SELÇUK DEMİR
Danışman: PROF.DR. VEYSEL TURAN YILMAZ
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2001
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Etilendiamin = Ethylenediamine ; Metal süksinatlar = Metal succinatos ; Sentez = Synthesis ; Spektroskopik özellikler = Spectroscopic properties ; Süksinat kompleksleri = Succinate complexes ; Süksinato = Succinato ; Yapısal özellikler = Structural properties

Özet:
Süksinik asitin iyonlaşmasıyla oluşan süksinat (sue) anyonunun, 1,10-fenantrolin (phen) ve etilendiamin (en) içeren karışık ligantlı Co(II), Ni(II), Cu(II), Zn(II), Cd(II) ve Hg(II) kompleksleri sentezlenerek, spektroskopik ve termik özellikleri incelendi. Metal kompleksleri, metal süksinatlar ve amin ligantlarım içeren çözeltilerin kanştınlmasıyla hazırlandı. Komplekslerin manyetik duyarlıkları ölçülerek spin manyetik momentleri hesaplandı. Co(II), Ni(II) ve Cu(II) komplekslerinin paramanyetik, Zn(II), Cd(II) ve Hg(II) komplekslerinin ise beklenildiği gibi diyamanyetik olduğu belirlendi. Komplekslerin elementel analiz, İR ve UV-VIS çalışmalan yapıldı. Bu çalışmalar sonucunda Co(II) ve Ni(II)-phen kompleksleri ile Cu(ü) ve Zn(II)-en komplekslerinin oktahedral, diğerlerinin ise tetrahedral geometriye sahip oldukları önerildi. Komplekslerde Metal:suc oram lrl'dir. M-phen oranının Co(II) ve Ni(II) kompleksi için 1:2, diğerleri için 1:1 olduğu belirlendi, en kompleksleri için M-en oranının Cu(II) ve Zn(II) komplekslerinde 1:2, Ni(II), Cd(II) ve Hg(II) komplekslerinde ise 1:1 olduğu tespit edildi. Komplekslerin İR spektrumlarında, sue ligantma ait olan asimetrik ve simetrik karboksilat gerilme frekansları arasındaki farka bakılarak ligantın metale kaç dişli olarak bağlandığı açıklandı. Komplekslerin termik davranışları TG, DTG ve DTA teknikleri ile incelendi. Bu çalışmalar sonucunda, hidrat veya ligant suyu içeren komplekslerin öncelikle sularım kaybettikleri, daha sonra da amin ligantlanmn ayrılmasıyla kararlı metal-süksinat ara ürününün oluştuğu belirlendi. Bu ara ürünlerin de daha yüksek sıcaklıklarda, karşılık gelen metal oksitleri oluşturmak üzere bozunduğu belirlendi. Elde edilen kristallerden aquabis(l,10-fenantrolin)süksinatokobalt(II) 1,5 hidrat, monobütanol; [Co(suc)(H20)(phen)2].l,5H2O.C4HıoO kompleksinin yapısı tek kristal X-ışınlan kırınımı yöntemiyle aydınlatıldı. Çözücü olarak kullanılan bütanol11 moleküllerinden bir tanesinin de kompleksin yapısına dahil olarak kristali hidrojen bağlarıyla kararlı kıldığı görüldü. Bu komplekste Co(II) iyonu bir su, bir sue ve iki phen ligantı içeren bozulmuş oktahedronun merkezindedir, sue ligantı negatif yüklü oksijen atomlarından birini kullanarak metale tek dişli olarak bağlanmıştır, phen ise N atomlarından iki dişli olarak metali koordine etmiştir. Yapıda kristal suları da bulunmaktadır. Ayrıca tetraaquabis(l,10-fenantrolin)-di-|a-süksinato-di-mangan(II) dihitrat kristalinin yapısı da tek kristal X-ışınlan kırınımı yöntemiyle aydınlatıldı. Bu kompleks dimerik olarak kristallenmektedir. sue ligantlan ise şelatlayıcı ve köprü olarak metal iyonunu negatif yüklü oksijen atomları üzerinden koordine etmiştir. Molekül geometrisi aşın bozulmuş oktahedrondur. Anahtar kelimeler: süksinat kompleksleri, süksinato, metal süksinatlar, 1,10- fenantrolin ve etilendiamin kompleksleri.

Abstract:
Co(II), Ni(II), Cu(II), Zn(II), Cd(II) and Hg(II) complexes of succinate (sue) with 1,10-phenanthroline (phen) and ethylenediamine (en) have been prepared and characterized by means of spectroscopic and thermal methods. Metal complexes have been prepared by mixing the metal-succinates and amine ligands. Spin-only magnetic moments of the complexes were calculated by measuring their magnetic susceptibility. The Co(II), Ni(II) and Cu(II) complexes found to be paramagnetic while the Zn(II), Cd(II) and Hg(II) complexes were diamagnetic, as expected. Elemental analysis, IR and UV-VIS studies of the complexes were carried out. From these observation it was suggested that the Ni(II), Co(II) complexes with phen and Cu(II) and Zn(II) complexes with en have octahedral geometry while the others have tetrahedral. Metal-suc ratio were 1:1 for all complexes. M-phen ratio were 1:2 for Co(II) and Ni(II) complexes, but 1:1 for the others. M-en ratio were found 1:2 for Cu(II) and Zn(II) complexes, but 1:1 for Ni(II), Cd(II) and Hg(II) complexes. The frequency changes of COO" vibrations of the sue ligand were used to explain its coordination behaviour. Thermal behaviour of the complexes were studied by TG, DTG and DTA techniques in static air atmosphere. The thermal decomposition behaviour of the complexes may be summarized as follows. They lose their lattice and/or ligand water molecules in the first stage of decomposition. At the next stage, complexes form stable metal(II)-sucs after elimination of amin ligands. Finally, the decompositions come to end to give the respective metal oxides. The structure of [Co(suc)(H20)(phen)2].l,5H2O.C4HioO complex was determined by single crystal X-ray diffraction method. It crystallizes as a monobutanol solvate. In the complex, the cobalt ion lies on the centre and shows a distorted octahedral coordination with one aqua, one sue and two phen ligands. The sue acts as a monodentate ligand through one of the negatively charged O atoms, while phen behavesIV as N-donor bidentate ligand. The crystal also contains disordered lattice water molecules and the structure is stabilized by extensive hydrogen bonding to form a three- dimensional infinite network. And also crystal structure of tetraaquabis(l,10-phenanthrolme)-di-u.-succinato- di-manganese(II) dihydrate complex was determined by single crystal X-ray diffraction method. It crystallizes in a dimeric form and the sue ligands behave as chelating and bridging by using their negatively charged O atoms. The coordination geometry is found as a hardly distorted octahedron. Keywords: succinate complexes, succinato, metal succinates, ethylenediamine and 1,10-phenanthroline complexes.