Simetrik tetrakarboksilat ve bis(triazol) türevi ligandlarla kobalt(II) ve çinko(II) koordinasyon polimerlerinin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of cobalt(II) and zinc(II) coordination polymers with symmetric tetracarboxylate and bis(triazole) derivative ligands
Yazar: BUSE KARAMAN
Danışman: DOÇ. DR. HAKAN ERER
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Anorganik Kimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Kobalt = Cobalt ; Kompleksler = Complexes ; Koordinasyon = Coordination ; Ligandlar = Ligands ; Sentez = Synthesis ; Triazoller = Triazoles ; Çinko = Zinc

Özet:
Tez kapsamında 5,5'-(2-büten-1,4-diil)bis(oksi)diizoftalik asit (H4boif) ana ligandı, 1,2-bis((1,2,4-triazol-1-il)metil)benzen (obtx), 1,3-bis((1,2,4-triazol-1-il)metil)benzen (mbtx), 1,4-bis((1,2,4-triazol-1-il)metil)benzen (pbtx) ve 1,4-bis(1,2,4-triazol-1-il)bütan (btb) yardımcı ligantları ile Co(II) ve Zn(II) iyonları kullanılarak 6 adet yeni koordinasyon polimeri solvotermal yöntem ile sentezlenmiştir. Bir adet iki boyutlu (2D) ve beş adet üç boyutlu (3D) koordinasyon polimerleri (CP) elde edilmiştir. Koordinasyon polimerlerinin yapıları, elementel analiz, fourier dönüşümlü kızılötesi (FTIR) spektroskopisi ve tek kristal X-ışınları kırınım yöntemleri ile aydınlatılmıştır. Komplekslerin faz saflığının belirlenmesi için toz X-ışınları kırınım analizleri yapılmıştır. Ayrıca tüm komplekslerin termal (TG ve DTA) ve topolojik özellikleri belirlenmiştir.  
Komplekslerin kapalı formüllerinin {[Co2(6-boif)(-obtx)2]2H2On (1), [Co2(6-boif)(-mbtx)2]n (2), [Zn2(7-boif)(-btb)0,5]n (3), {[Zn2(4-boif)(-obtx)2]2H2On (4), {[Zn2(4-boif)(-mbtx)2]2H2On (5) ve {[Zn4(4-boif)2(-pbtx)4]6H2On (6) olduğu belirlenmiştir. 5,5'-(2-büten-1,4-diil)bis(oksi)diizoftalat (boif4-), 1 ve 2 komplekslerinde altı dişli köprü, 3 kompleksinde yedi dişli köprü ve 4-6 komplekslerinde ise dört dişli köprü ligandı olarak metal merkezlerine koordine olmuştur. Tek kristal X-ışınları kırınım analiz sonuçlarına göre 1, 2 ve 4-6 kompleksleri monoklinik, 3 kompleksi ise triklinik sistemde kristallenmiştir. Komplekslerin topolojik analizine göre 1 ve 2 komplekslerinde 3D iki katlı iç içe geçme, 4 kompleksinde 3D üç katlı iç içe geçme, 3 ve 6 komplekslerinde 3D kafes ve 5 kompleksinde dalgalı 2D yapı olduğu tespit edilmiştir. Kuru hava ortamında elde edilen termik analiz eğrilerinde, birinci basamakta su moleküllerinin yapıdan ayrıldığı, ikinci basamakta organik ligantların kısmen ya da tamamen bozunduğu saptanmıştır. Son basamakta ise kalan organik yapının tamamen yandığı ve son kalan ürünün CoO veya ZnO olduğu bulunmuştur. 
Anahtar Kelimeler: Solvotermal sentez, koordinasyon polimeri, 5,5'-(2-büten-1,4-diil)bis(oksi)diizoftalat kompleksleri, kobalt(II), çinko(II), bis(triazol) türevi ligandlar.

Abstract:
In this thesis, 6 new coordination polymers were synthesized by solvothermal method with 5,5'-(2-buten-1,4-diyl)bis(oxy)diisophthalic acid (H4boif) main ligand, 1,2-bis((1,2,4-triazol-1-yl)methyl)benzene (obtx), 1,3-bis((1,2,4-triazol-1-yl)methyl) benzene (mbtx), 1,4-bis((1,2,4-triazol-1-yl)methyl)benzene (pbtx) and 1,4-bis(1,2,4-triazol-1-yl)butane (btb) auxiliary ligands with Co(II) and Zn(II) ions. One two-dimensional (2D) and five three-dimensional (3D) coordination polymers were obtained. The structures of coordination polymers have been elucidated by elemental analysis, fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy and single crystal X-ray diffraction methods. Powder X-ray diffraction analyzes were performed to determine the phase purity of the complexes. In addition, thermal (TG and DTA) and topological properties of all complexes were determined.
The formula of complexes were determined as {[Co2(6-boif)(-obtx)2]2H2On (1), [Co2(6-boif)(-mbtx)2]n (2), [Zn2(7-boif)(-btb)0,5]n (3), {[Zn2(4-boif)(-obtx)2]2H2On (4), {[Zn2(4-boif)(-mbtx)2]2H2On (5) ve {[Zn4(4-boif)2(-pbtx)4]6H2On (6). The 5,5'-(2-buten-1,4-diyl)bis(oxy)diisophthalate (boif4-) ligand coordinated with the metal centres acts as hexadentate bridging in 1 and 2, heptadentate bridging in 3 and tetradentate bridging in 4-6. According to the results of single crystal X-ray diffraction analysis, complexes 1, 2, and 4-6 were crystallized in the monoclinic system, while complex 3 was crystallized in the triclinic system. According to the topological analysis of the complexes, there have been detected that 3D two-fold interpenetration in complexes 1 and 2, 3d three-fold interpenetration in complex 4, 3D lattice in complexes 3 and 6, and undulating 2D structure in complex 5. In the thermal analysis curves obtained in dry air environment, it was detected that the water molecules were separated from the structure in the first step, and the organic ligands were partially or completely decomposed in the second step. In the last step, it was found that the remaining organic structure was completely burned and the last remaining product was CoO or ZnO.
Keywords: Solvothermal synthesis, coordination polymer, 5,5'-(2-buten-1,4-diyl)bis(oxy)diisophthalate complexes, cobalt(II), zinc(II), bis(triazole) derivative ligands.