Vinil grubu içeren Cu(II) ve Zn(II) komplekslerinin sentezlenmesi ve bazı polimerlerinin metal iyon baskılama özelliklerinin araştırılması
Synthesis of Cu(II) and Zn(II) complexes containing vinyl group and investigation of metal ion imprinting properties of their polymers
Yazar: ZUHAL YOLCU
Danışman: PROF. DR. ÖMER ANDAÇ
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2011
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Metakrilik asit = Methacrylic acid

Özet:
Çalışmada, vinil grubu içeren metakrilik asit, metakrilamit, 2-vinilpiridin ve1-vinilimidazol ligantlarının yanısıra 1,10-fenantrolin, 2,2-dipiridin ligantları kullanılarak [Cu2( ? -maa)4(m-amit)2], [Cu2( ? -maa)4(2-vpy)2], [Cu(maa)2(H2O)(phen)], [Cu(maa)2(H2O)(dipy)], [Cu(maa)2(vim)2], [Cu3Cl6(vim)6], [Zn2( ? -maa)3(maa)]n kompleksleri sentezlendi. Komplekslerin yapıları, manyetik duyarlık ölçümleri, UV-VIS, IR spektroskopi ve X-ışını tek kristal teknikleriyle aydınlatıldı. Termik davranışları TG, DTG ve DTA teknikleriyle incelendi. [Cu(maa)2(H2O)(phen)] ve [Cu(maa)2(H2O)(dipy)] komplekslerinin elektrokimyasal özellikleri voltametrik yöntemle incelendi. [Cu2( ? -maa)4(m-amit)2], [Cu2( ? -maa)4(2-vpy)2],[Cu(maa)2(vim)2], [Zn2( ? -maa)3(maa)]n kompleksleri polimerleştirilerek metal iyon baskılama özellikleri araştırıldı.Komplekslerin manyetik duyarlılıkları ölçüldüğünde; Zn(II) kompleksinin diyamanyetik, Cu(II) komplekslerinin paramanyetik fakat dinükleer ve trinükleer Cu(II) komplekslerinin manyetik momentlerinin antiferromanyetik etki nedeniyle daha düşük olduğu gözlendi.UV-Vis spektrumlarında, 200-300 nm aralığında ligantların yüksek şiddetli ??? * ve n ?? * geçişlerine ait pikler ve 600-800 nm aralığında da Cu(II)' nin d-d geçişine ait tek pik gözlenmektedir.Metakrilat ligantlarının koordinasyon davranışları COO- titreşimlerindeki frekans değişimleri ile belirlendi. Vinil ve karboksil gruplarının karakteristik IR titreşim piklerinin literatürle uyumlu olduğu gözlendi.Komplekslerden [Cu(maa)2(H2O)(phen)], [Cu(maa)2(H2O)(dipy)], [Cu(maa)2(vim)2]' nin monomerik, [Cu2( ? -maa)4(m-amit)2], [Cu2( ? -maa)4(2-vpy)2]' nin dimerik, [Cu3Cl6(vim)6]' nin trimerik ve [Zn2( ? -maa)3(maa)]n' nin polimerik yapı gösterdiği X-ışınları kırınımı ile belirlendi.Termik analiz verilerinden, su içeren koordinasyon bileşiklerinin ilk bozunma basamağında suyun ayrıldığı, kalan maddelerin 2 ya da 3 basamakta bozunduğu tespit edildi.Voltamogramlarda [Cu(maa)2(H2O)(phen)] ve [Cu(maa)2(H2O)(dipy)] kompleksleri için elde edilen tersinir pikler komplekslerin elektroaktif olduğunu ve katalizör olarak kullanılabileceğini göstermektedir.Cu(II) baskılanmış poli(EGDMA-MAA-M-AMİT), poli(EGDMA-MAA-2-VPY), poli(EGDMA-MAA-VİM) ve Zn(II) baskılanmış poli(EGDMA-MAA) polimerlerinin metal adsorpsiyonuna pH etkisi incelendiğinde en yüksek adsorpsiyonun Cu(II) için pH: 6,5-7, Zn(II) için 4,5-5,5 aralığında olduğu gözlendi.Anahtar Kelimeler: Metakrilat Kompleksleri, Metakrilik Asit, 2-Vinilpiridin,1-Vinilimidazol, X-Işınları Tek Kristal, Metal İyon Baskılama

Abstract:
In this work, [Cu2( ? -maa)4(m-amide)2], [Cu2( ? -maa)4(2-vpy)2], [Cu(maa)2(H2O)(phen)], [Cu(maa)2(H2O)(dipy)], [Cu(maa)2(vim)2], [Cu3Cl6(vim)6], [Zn2( ? -maa)3(maa)]n complexes were synthesized. These complexes were characterized by magnetic susceptibility, UV-VIS, IR and X-Ray Diffraction. Thermal behaviours of the complexes were determined by TG, DTG and DTA. Electrochemical behaviours of [Cu(maa)2(H2O)(phen)] and [Cu(maa)2(H2O)(dipy)] and metal ion imprinting properties of polymerized [Cu2( ? -maa)4(m-amide)2], [Cu2( ? -maa)4(2-vpy)2], [Cu(maa)2(vim)2] and [Zn2( ? -maa)3(maa)]n were investigated.Spin-only magnetic moments of the complexes were calculated and Cu(II) complexes were found to be paramagnetic. Magnetic moments of the dinuclear and trinuclear compounds were lower because of antiferromagnetic interaction.In UV-Vis spectras, the peaks between 200-300 nm can be attributed to ??? * and n ?? * transitions while the peaks between 600-800 nm can be attributed to d-d transition of d9 Cu(II).The frequency changes in COO- vibrations of the methacrylate ligands were used to explain their coordination behaviour.TG, DTG and DTA results show that complexes lose their neutral ligands in the first stage of decomposition and in the following stages anionic ligands decompose to metal.X-ray results revealed that [Cu(maa)2(H2O)(phen)], [Cu(maa)2(H2O)(dipy)], [Cu(maa)2(vim)2] and [CdCl2(vim)4] are monomeric, [Cu2( ? -maa)4(m-amide)2] and [Cu2( ? -maa)4(2-vpy)2] are dimeric, [Cu3Cl6(vim)6] is trimeric, and [Zn2( ? -maa)3(maa)]n is polymeric structure.Thermal analysis data shows that complexes having water molecule looses it?s water at the first decomposition stage, and remanings decompose in 2 or 3 stages.Reversible peaks were observed in voltammograms of [Cu(maa)2(H2O)(phen)] and [Cu(maa)2(H2O)(dipy)] complexes and they can be used as catalyst.The maximum sorbtion capacity of imprinted polymers were found to be pH 6.5-7 and 4.5-5.5 for Cu(II) and Zn(II), respectively.Key Words: Methacrylate Complexes, Methacrylic Acid, 2-Vinylpyridine,1-Vinylimidazole, X-Ray Single Crystal, Metal Ion Imprinting