N,N-bis(2-hidroksietil)etilendiamin içeren metal-sakarin komplekslerin sentezi, karakterizasyonu ve teorik hesaplamalar
Synthesi̇s, characterization and theoretical calculations of metal-saccharin complexes containing N,N-bis(2-hydroxyethyl)etilenediamine
Yazar: MURAT AYDIN
Danışman: PROF. DR. AHMET KARADAĞ ; YRD. DOÇ. DR. AYŞİN ZÜLFİKAROĞLU
Gaziosmanpaşa Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Bu çalışmada, [N,N-bis(2-hidroksietil)etilendiamin] (N-bishydeten) içeren [Ni(N-bishydeten)(sac)2],  [Zn(N-bishydeten)(sac)2], [Cu(N-bishydeten)2](sac)2 ve [Co(N-bishydeten)2](sac)22H2O kompleksleri sentezlendi. Komplekslerin yapı ve özellikleri IR, UV-Vis. spektrometresi, X-ışını tek kristal ve ısıl kararlılıkları ise termal analiz teknikleri ile araştırıldı. Uygun tek kristallere sahip komplekslerin yapıları X-ışını kırınımı yöntemi ile belirlendi. Komplekslerin IR spektrumlarındaki N-bishydeten ve sac ligantlarına ait karakteristik piklerin frekanslarından metale bağlanıp bağlanmadıkları tahmin edildi. X-ışını tek kristal analizi ile Ni(N-bishydeten)(sac)2], Zn(N-bishydeten) (sac)2], [Cu(N-bishydeten)2](sac)2, [Co(N-bishydeten)2](sac)22H2O komplekslerinin molekül yapıları belirlendi. Bu analiz sonuçlarına göre, [Ni(N-bishydeten)(sac)2] ve [Zn(N-bishydeten) (sac)2], komplekslerinde sac ligantlarının her ikisi de tek dişli olarak davranmakta, fakat sakarinatlardan biri N diğeri ise karbonil oksijeni ucundan koordine olarak ambidentat ligant özelliği göstermektedir. N-bishydeten ligantı ise NH2 ve tersiyer azot atomları üzerinden ve 2 tane OH grubunun O atomları üzerinden metal iyonuna koordine olarak 4 dişli ligant davranışı sergilemektedir. [Cu(N-bishydeten)2](sac)2 ve [Co(N-bishydeten)2](sac)22H2O komplekslerinde sac'in ligant olarak koordinasyona katılmadığı, bakır ve kobalt iyonlarına iki tane N-bishydetenin bağlandığı görülmüştür. Her bir N-bishydeten ligantı azot atomları üzerinden ve bir OH grubunun oksijen atomu üzerinden metal iyonuna koordine olarak üç dişli ligant davranışı sergilemektedir.
Komplekslerin termal davranışları TG, DTG ve DTA teknikleri ile incelendi. Termik bozunmalara göre ilk olarak varsa kristal ve bağlı sularının, daha sonra nötral ligant olan N-bishydeten'nın, son olarak da sakarinlerin buharlaştığı belirlendi. Geriye kalan ürünün ise metal ya da oksidi kaldığı tespit edildi. Ayrıca sentezlenen komplekslerin hesapsal çalışmaları yapılarak, bulunan teorik değerlerle deneysel değerler karşılaştırıldı. Teorik ve deneysel değerlerin uyumu incelendi.

Abstract:
In this study, [Ni(N-bishydeten)(sac)2], [Zn(N-bishydeten)(sac)2], [Cu(N-bishydeten)2](sac)2 and [Co(N-bishydeten)2](sac)22H2O complexes were synthesized from [N,N-bis(2-hidroksietil)etilendiamin] (N-bishydeten) ligand. Structures and properties of the complexes were investigated by IR spectroscopy, UV-VIS Spectroscopy, as their thermal stability was also determined by thermal analysis techniques. Structures of the complexes having suitable single crystals were determined by X-ray diffractometry. From frequency values of the characteristic peaks in the IR spectra of the complexes, it is estimated whether N-bishydeten and sac ligands coordinate to metal or not. The molecular structure of Ni(N-bishydeten)(sac)2], [Zn(N-bishydeten)(sac)2], [Cu(N-bishydeten)2](sac)2 and [Co(N-bishydeten)2](sac) 22H2O complexes were determined by X-ray single crystal analysis. According to analysis results, in the complexes of [Ni(N-bishydeten)(sac)2] and [Zn(N-bishydeten)(sac)2], both saccharin ligands act as monodentat ligand. But, if one of the saccharinates is N and the other is a carbonyl oxygen coordinator, it exhibits a ambidentat ligand property. The N-bishydetene ligand exhibits a tetradentat ligand behavior in coordination to the metal ion via the NH2 and the tertiary nitrogen atoms and the O atoms of the two OH groups.  It has been observed that two N-bishydetenes are attached to copper and cobalt ions, where saccharin does not participate in coordination as a ligand in [Cu(N-bishydeten)2](sac)2 and [Co(N-bishydeten)2](sac)22H2O. Each N-bishydetene ligand exhibits tridentat ligand behavior coordinating to the metal ion through the nitrogen atoms and through the oxygen atom of an OH group.
The thermal behaviors of the complexes were investigated by TG, DTG and DTA techniques. According to thermal decomposition steps, it is determined that firstly crystal or bound water present in the complex, then neutral ligand N-bishydeten and at last sacs evaporated.  The residual part was determined to be metal or its oxides. In addition, computational studies of the synthesized complexes were made and the experimental values were compared with the theoretical values. The harmony of theoretical and experimental values were examined.