Bazı geçiş metallerinin 2-piridinetanol ve 2-piridinmetanol ligantları ile siyanür komplekslerinin sentezi ve yapısal özelliklerinin incelenmesi
Synthesis, and investigation of structural properties of cyanide complexes with 2-pyridineethanol and 2-pyridinemethanol ligands of some transition metals
Yazar: ELVAN SAYIN
Danışman: PROF. DR. GÜNEŞ SÜHEYLA KÜRKÇÜOĞLU
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2015
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Bu çalışmada 2-piridinetanol ve 2-piridinmetanol ligantları kullanılarak iki farklı metal içeren çeşitli siyanür komplekslerinin sentezi ve yapısal özelliklerinin birincil metal olarak araştırılması amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda birinci metal Cu(II), Zn(II), Cd(II) ve ikincil metal Ni(II), Pd(II), Pt(II) ile 2-piridinetanol ve 2-piridinmetanol nötral ligantları kullanılarak on sekiz tane siyanür kompleksi sentezlenmiştir. Bu komplekslerin yapıları, element analiz, titreşim (kırmızı altı ve Raman) spektroskopisi ve termal analiz yöntemleri ile incelenmiş, 14 ve 17 kompleksleri dışında elde edilen komplekslerin yapıları tek kristal X-ışını kırınım tekniği ile belirlenmiştir.

Element analiz sonuçlarına göre komplekslerin kapalı formüllerinin [M(pyet)2Mʹ(-CN)2(CN)2]n (M = Cu (1, 4, 7), Zn (2, 5, 8), Cd (3, 6, 9) ve Mʹ = Ni, Pd, Pt), {[Cu(hmp)2][Cu(pymet)2Ni(μ-CN)2(CN)2]2·4H2O}n (10), {[Zn3(hmp)2(pymet)4Ni2(μ-CN)6(CN)2]·2H2O}n (11), [Cd2(H2O)2(pymet)2Ni(μ-CN)4Ni(μ-CN)2(CN)2]n  (12), [M(pymet)2Mʹ(-CN)2(CN)2]n (M = Cu (13, 16) , Zn (14, 17) Mʹ= Pd, Pt), {[M(pymet)2Mʹ(-CN)2(CN)2]2}n (M = Cd (15, 18), Mʹ= Pd, Pt) şeklinde olduğu belirlenmiştir. Ayrıca, kırmızı altı ve Raman spektroskopik yöntemlerle siyanür, 2-piridinetanol ve 2-piridinmetanol ligantlarına ait karakteristik bandlardaki kaymaların belirlenmesi ile kompleks oluşumu hakkında önemli sonuçlar elde edilmiştir. Komplekslerde Cu(II), Zn(II) ve Cd(II) iyonlarının bozulmuş sekizyüzlü geometriye ve Ni(II), Pd(II), Pt(II) iyonlarının bozulmuş kare düzlem geometriye sahip olduğu bulunmuştur. Yapısı belirlenen komplekslerden 12 kompleksi iki boyutlu (2B) diğer kompleksler bir boyutlu (1B) yapıya sahiptir. Komplekslerde hidrojen bağ etkileşimlerinin komplekslerin yapısal kararlılıklarında önemli bir etkiye sahip olduğu anlaşılmıştır. Termal analiz yöntemi ile her bir kompleksin bozunma basamakları belirlenmiştir. Nötral ligantların kısmen veya tamamen endotermik olarak bozunduğu, siyanür ligantının ekzotermik olarak yandığı görülmüştür. Komplekslerdeki son bozunma ürünlerinin metal oksitler olduğu bulunmuştur.

Abstract:
This study aims to syntheses various cyanide complexes containing two different metals using 2-pyridineethanol and 2-pyridinemethanol ligands and to investigate the structural properties of the complexes as first metals. For this purpose, eighteen cyanide complexes were synthesized by using 2-pyridineethanol and 2-pyridinemethanol neutral ligands with Cu(II), Zn(II), Cd(II) as first metals and Ni(II), Pd(II), Pt(II) as second metals. The structures of these complexes were investigated by using elemental analysis, vibrational (FT-IR and Raman) spectroscopy and thermal analysis methods and also structures of obtained complexes except for 14 and 17 complexes were determined by the single crystal X-ray diffraction technique.

According to elemental analysis results, the closed formulas of complexes were defined as [M(pyet)2Mʹ(-CN)2(CN)2]n (M = Cu (1, 4, 7), Zn (2, 5, 8), Cd (3, 6, 9) and Mʹ(II) = Ni(II), Pd(II), Pt(II)), {[Cu(hmp)2][Cu(pymet)2Ni(μ-CN)2(CN)2]2·4H2O}n (10), {[Zn3(hmp)2(pymet)4Ni2(μ-CN)6(CN)2]·2H2O}n (11), [Cd2(H2O)2(pymet)2Ni(μ-CN)4Ni(μ-CN)2(CN)2]n (12), [M(pymet)2Mʹ(-CN)2(CN)2]n (M = Cu (13, 16) , Zn (14, 17) Mʹ= Pd, Pt), {[M(pymet)2Mʹ(-CN)2(CN)2]2}n (M = Cd (15, 18), Mʹ= Pd, Pt). Furthermore, the significant results were obtained about formation of the complexes through determination of shifts in the characteristic bands which belonged to cyanide, 2-pyridineethanol and 2-pyridinemethanol ligands by using FT-IR and Raman spectroscopic methods. In the complexes, it was found that Cu(II), Zn(II) and Cd(II) ions exhibit distorted octahedral geometry and Ni(II), Pd(II), Pt(II) ions exhibit distorted square-planar geometry. Among the complexes whose structures were determined, complex 12 has two dimensional (2D) structure and the other complexes have one dimensional (1D) structures. In the complexes, it was understood that the hydrogen bond interactions have a significant effect on structural stabilities of the complexes. The decomposition stages of each complex were determined by the thermal analysis method. It was seen that neutral ligands are decomposed partly or completely as endothermic; whereas cyanide ligand was burnt as exothermic. The final decomposition products in the complexes were found to be the metal oxides.