3,3'-bis(n-metil-benzimidazol-2-il)-2,2'-bipiridin ligandının metal kompleksleri
Metal complexes of 3,3'-bis(n-methyl-benzimidazole-2-il)-2,2'-bipyridine ligand
Yazar: SERAP ŞENGÜL
Danışman: DOÇ. DR. ABDURRAHMAN ŞENGÜL
Zonguldak Karaelmas Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Bu çalışmada, N-donör heterohalkalı 3,3'-bis-(N-metil-benzimidazol-2-il)-2,2'-bipiridin (L) ligandı sentezlendi ve yapısı CHN, FT-IR, ESI-MS, NMR ve tek kristal X-ışını kırınımı yöntemleriyle aydınlatıldı. Bu sterik engelli ligandın NiCl2?6H2O ile verdiği kompleksin (1) yapısı ise FT-IR (ATR) ve tek kristal X-ışını analizi ile aydınlatıldı.Ligand, katı halde 2,2'-bipiridin halkası üzerindeki benzimidazol grupları zıt yönde yönelmiş trans konformasyonu kabul eder. Ligandın esnekliği merkezi C ? C bağı etrafındaki dönme tarafından sağlanır. Piridin-piridin ve piridin-benzimidazol düzlemleri arasındaki açılar kompleks yapıda gözlenen açılardan oldukça büyüktür. Bu sterik engelden dolayı genellikle 2,2'-bipiridin halkası metal ile koordinasyona katılmaz. Kompleksin sentezinde ligandın 3M HCl çözeltisi içinde nikel(II) tuzuyla muamelesi sonucu bazik benzimidazol azot atomları yanında piridin azot atomlarından bir tanesi de kuaternize olarak +3 yüklü L3+ iyonu ve açığa çıkan Cl- iyonlarının nikel(II) iyonu ile koordinasyonu sonucu tetrahedral geometride NiCl42- anyonu oluşmuştur. Klörür iyonlarından bir tanesi benzimidazol azot atomlarına C ? H???Cl hidrojen bağı ile bağlanarak yapıyı kararlı hale getirir. Her bir tetrakloronikelat(II) anyonu da benzimidazol halkasındaki benzen halkasına C ? H???Cl etkileşimi yaparak üç boyutlu supramoleküler bir yapı meydana getirir. Hem sterik engelden dolayı hem de benzimidazol ve piridin azot atomlarının hidrojen iyonlarıyla kuaternize olması sonucu ligand ile nikel(II) direk kooordinasyona girmemiş ama bir katılma kompleksi meydana gelmiştir.

Abstract:
In this work, the synthesis of N-donor heterocylic ligand 3,3'-bis(N-methyl-benzimidazol-2-yl)-2,2'-bipyridine (L) and its complex compound (1) derived from NiCl2?6H2O have been carried out. Spectroscopic and structural analysis of the ligand has been studied by CHN, FT-IR, ESI-MS and single crystal X-ray diffraction methods. The complex compound has been solely characterized by IR and X-ray diffraction analysis.The ligand in the solid state adopts a trans conformation as reflecting by two benzimidazole groups on the opposite sides of the 2,2'-bipyridine backbone. The flexibility of the ligand is provided by the twist around the central C ? C bond. The py-py and py-bim (benzimidazole) torsion angles have been shown to be larger than the corresponding nickel(II) complex (1). Due to this steric hindrance, the ligand usually acts as a bidentate manner since the 2,2'-bipyridine moieties do not take part in coordination. However, in the present case, the complex (1) was prepared by dissolving the ligand in 3M HCl solution and reacted with the nickel(II) salt.As a result, the benzimidazole nitrogen atoms and one of the pyridine nitrogen atoms undergo protonation (quaternisation) to prevent direct coordination to nickel(II) ion to form a L3+ ion and a tetrahedral NiCl42- anion built up by the coordination of the chlorides released from the reaction solution. One of the chloride ion makes hydrogen contact with the benzimidazol groups via C ? H???Cl hydrogen bonds and an additional one with the adjacent unit via the pyridine ring through C ? H???Cl contact to stabilize the ligand structure. On the other hand, each NiCl42- anion makes contact with one of the benzimidazole moiety via C ? H???Cl hydrogen contact to link all the units each other to build up a three dimensional supramolecular network. Both the steric hindrance and the quaternisation of the benzimidazole and pyridine nitrogen atoms prevent ligand to take part in direct coordination to metal ion but allowed to form an adduct complex.