Bazı geçiş metallerinin karışık ligantlı piridin-2,5-dikarboksilat komplekslerinin sentezi, spektroskopik, termik özelliklerinin ve kristal yapılarının araştırılması
Synthesis of mixed ligand pyridine-2,5-dicarboxylate complexes of some transition metals and analysis of spectroscopic, thermal characteristic and crystal structures
Yazar: DEMET AKDUMAN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. ALPER TOLGA ÇOLAK
Dumlupınar Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2009
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Bu çalışmada, piridin-2,5-dikarboksilatın (H2pdka) Co(II), Ni(II), Cu(II) ve Zn(II) geçiş metalleri ile karışık ligantlı kompleksleri sentezlendi. İkincil ligant olarak 2,2'-bipiridin (bipy), 1,10-fenantrolin (phen) ve 2-amino-3-metilpiridin (2a3mp) ligantları kullanıldı.Tez kapsamında toplam 12 adet kompleks sentezlendi. Komplekslerin yapıları elementel analiz, manyetik duyarlık ölçümleri, FT-IR, UV-Gör. ve kütle spektroskopisi ve termik analiz (TG-DTA-DTG) teknikleri ile aydınlatıldı. (H2a3mp)2[Co(pdka)2(H2O)2]?2H2O (3), [Ni(pdka)(bipy)2]?7H2O (4), [Ni(pdka)(phen)2]?6,5H2O (5), (H2a3mp)2[Ni(pdka)2(H2O)2]?2H2O (6) komplekslerinin kesin yapıları X-ışınları tek kristal çalışmaları ile belirlendi. Amorf elde edilen komplekslerin kapalı formüllerinin [Co(pdka)(bipy)2]?5H2O (1), [Co(Hpdka)2(phen)]?H2O (2), [Cu(pdka)(bipy)2]?6H2O (7), [Cu(pdka)(H2O)2(phen)] (8), (H2a3mp)2[Cu(pdka)2(H2O)2]?2H2O (9), [Zn(pdka)(bipy)2]?6H2O (10), [Zn(pdka)(H2O)2(phen)]?H2O (11), (H2a3mp)2[Zn(pdka)2(H2O)2]?4H2O (12) şeklinde olduğu önerildi.Pdka ligantının bütün komplekslerde, karboksil oksijeni ve piridin azotundan çift dişli olarak metal atomlarına koordine olduğu gözlendi. Komplekslerinin bozulmuş oktahedral geometrileri, tek dişli nötral ve/veya akua ligantlarının metal atomlarına koordinasyonu ile tamamlanmaktadır.Termik analiz eğrilerinden, ikincil ligant olarak bipy bulunan komplekslerin genelde dört, phen bulunan komplekslerin genelde üç ve 2a3mp bulunan komplekslerin ise beş ve altı basamakta bozunduğu gözlendi. İlk bozunma basamağında, su moleküllerinin endotermik olarak uzaklaştığı belirlendi. Bu basamağı ligantların kısmen veya tamamen bozunması izledi. Daha sonraki aşamada ise kalan organik maddenin ekzotermik olarak yandığı görüldü. Komplekslerdeki son bozunma ürününün ise metal oksit olduğu belirlendi.Amorf olarak elde edilen 1, 7, 8, 10, 11 komplekslerin kütle spektrumlarında, su moleküllerin yapıdan ayrılması ile moleküler iyon piki [M]+ elde edildi. 9 ve 12 komplekslerinde yapıdan koordinasyon küresinin dışındaki 2-amino-3-metilpiridinyum ve su molekülleri çıkarıldığında moleküler iyon piki [M]+ elde edildi.Anahtar Kelimeler: Piridin-2,5-dikarboksilik asit kompleksleri, 2,2'bipiridin, 1,10-fenantrolin, 2-amino-3-metilpiridin, termik analiz, X-ışınları kristalografisi

Abstract:
In this study, mixed ligand complexes of Co(II), Ni(II), Cu(II) and Zn(II) transition metal ions with pyridine-2,5-dicarboxylate (H2pdka) were synthesized. As a secondary ligand, 2,2'-bipyridine (bipy), 1,10-phenantrolin (phen) and 2-amino-3-methylpyridine (2a3mp) has been chosen in the sytheses of the complexes.In this study, twelve complexes were synthesized. The structural and spectroscopic properties of synthesized complexes were characterized by using elemental analyses, magnetic susceptibilities, FT-IR, UV-Vis. and Mass spectroscopy and thermal analysis techniques (TG-DTA-DTG). Structure of complexes (H2a3mp)2[Co(pdka)2(H2O)2]?2H2O (3), [Ni(pdka)(bipy)2]?7H2O (4), [Ni(pdka)(phen)2]?6,5H2O (5), (H2a3mp)2[Ni(pdka)2(H2O)2]?2H2O (6) were characterized by single crystal X-ray diffraction techniques. Closed formulas of amorph complexes to proposed [Co(pdka)(bipy)2]?5H2O (1), [Co(Hpdka)2(phen)]?H2O (2), [Cu(pdka)(bipy)2]?6H2O (7), [Cu(pdka)(H2O)2(phen)] (8), (H2a3mp)2[Cu(pdka)2(H2O)2]?2H2O (9), [Zn(pdka)(bipy)2]?6H2O (10), [Zn(pdka)(H2O)2(phen)]?H2O (11), (H2a3mp)2[Zn(pdka)2(H2O)2]?4H2O (12).Pdka is coordinated to metal atom with the nitrogen atom of pyridine ring and oxygen atom of carboxylate group as a bidentate manner. Distorted octahedral geometries of the complexes are completed with koordination to metal atoms of monodentate neutral ligands and / or aqua ligands.The thermal analysis curves of the complexes exhibit four decomposition stages with bipy, exhibit three decomposition stages with phen and exhibit five or six decomposition stages with 2a3mp ligands. The first endothermic stage corresponds to the loss of the water molecules. The following stages are related to the partly or completely release of ligands. In the exothermic last stages, remaining organic part was abruptly burnt. The final decomposition products are corresponding metal oxides.In the mass spectrum of amorph complexes 1, 7, 8, 10, 11, obtained molecular ion peak [M]+ with loss of water molecules. In the mass spectrum of 9 and 12 complexes, obtained molecular ion peak [M]+ with loss of water molecules and 2-amino-3-methylpyridinium.Keywords: Complexes of piridin-2,5-dicarboxylic acid, 2,2'bipyridine, 1,10-phenanthroline, 2-amino-3-methylpyridine, thermal analyses, X-ray