Karışık ligantlı bakır(II) pirazin-2,3-dikarboksilat komplekslerinin sentezi, spektroskopik, termik ve yapısal özelliklerinin araştırılması
Syntheses, spectral, thermal and structural characterization of copper(II) complexes of pyrazine-2,3-dicarboxylate with mixed-ligands
Yazar: AYLİN MUTLU
Danışman: DOÇ. DR. OKAN ZAFER YEŞİLEL
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Anorganik Kimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2009
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Kimya = Chemistry ; Koordinasyon = Coordination

Özet:
Bu çalışmada, bakır(II)'nin pirazin-2,3-dikarboksilik asit (H2pzdka) ile karışık ligantlı sekiz kompleksi sentezlendi. Bu komplekslerin yapıları, elementel analiz, termik analiz, manyetik duyarlık, IR ve UV-Gör. spektroskopisi ve X-ışınları tek kristal çalışmaları ile aydınlatıldı. İkincil ligant olarak verici atomları azot olan çift dişli etilendiamin (en), N,N?-dimetiletilendiamin (dmen), N,N,N ? ,N ? -tetrametiletilendiamin (tmen), 1,3-propandiamin (pen), 2,2-dimetilpropan-1,3-diamin (dmpen), 1,10-fenantrolin (phen), 2,2?-bipiridin (bipy) ve verici atomu hem azot hem de oksijen olan monoetanolamin (mea) kullanıldı.[Cu(pzdka)(H2O)(en)2]?H2O (1), [Cu(pzdka)(H2O)(dmpen)2] (2), [Cu(pzdka)(phen)2]?5,5H2O (3), [Cu2(?-pzdka)2(H2O)2(dmen)2]?6H2O (4), [Cu2(?-pzdka)2(pen)2]?2H2O (5), {[Cu(?-pzdka)(tmen)]?H2O}n (6), {[Cu(?-pzdka)(bipy)]?H2O}n (7) ve [Cu(?3-pzdka)(mea)]n (8) komplekslerinde, dianyonik pirazin-2,3-dikarboksilat ligantı dört farklı koordinasyon modu sergilemektedir. 1 ve 2 komplekslerinde, karboksil oksijeninden tek dişli olarak Cu(II) iyonuna bağlanırken, 3 ve 4 komplekslerinde, karboksil oksijeni ve halka azotundan çift dişli olarak koordine olmaktadır. Pzdka ligantı, 5, 6 ve 7 komplekslerinde ise karboksil oksijeni, halka azotu ve diğer karboksil oksijeni ile üç dişli köprü ligantı olarak davranmaktadır. 8 kompleksinde ise dört dişli köprü ligantı olarak, karboksil oksijeni, halka azotu ve diğer iki karboksil oksijenleri ile üç bakır atomuna koordine olmaktadır. Elde edilen monomerik (1-3), dimerik (4, 5) ve polimerik (6-8) komplekslerin bozulmuş oktahedral (1-4, 8) veya karepiramit geometrileri (5-7), çift dişli nötral ve/veya akua ligantlarının Cu(II) iyonuna koordinasyonu ile tamamlanmaktadır.Termik analiz eğrilerinden, komplekslerin genelde üç 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 madde ekzotermik olarak yandı. Komplekslerdeki son bozunma ürününün ise bakır oksit olduğu belirlendi.

Abstract:
In this study, eight mixed ligand complexes of Cu(II) with pyrazine-2,3-dicarboxylic acid (H2pzdka) have been synthesized and characterized by using elemental analyses, magnetic susceptibilities, IR and UV-Vis. spectroscopy and single crystal X-ray diffraction techniques. Thermal behaviours of the complexes were simultaneously determined by thermal analysis techniques (TG, DTG and DTA). As a secondary ligand, bidentate manner ethylendiamine (en), N,N?-dimethylethylendiamine (dmen), N,N,N ? ,N ? -tetramethylethylendiamine (tmen), 1,3-propanediamine (pen), 2,2-dimethylpropane-1,3-diamine (dmpen), 1,10-phenanthroline (phen), 2,2?-bipyridine (bipy) ligands which have N donor atom and monoethanolamine (mea) which has both N and O donor atoms have been chosed in the sytheses of the complexes.In the synthesized complexes, the formula of complexes as found as [Cu(pzdka)(H2O)(en)2]?H2O (1), [Cu(pzdka)(H2O)(dmpen)2] (2), [Cu(pzdka)(phen)2]?5,5?H2O (3), [Cu2(?-pzdka)2(H2O)2(dmen)2]?6?H2O (4), {[Cu(?-pzdka)(pen)]?H2O}2 (5), {[Cu(?-pzdka)(tmen)]?H2O}n (6), {[Cu(?-pzdka)(bipy)]?H2O}n (7) and [Cu(?3-pzdka)(mea)]n (8) and the pyrazine-2,3-dicarboxylate ligand exhibit four different coordination modes, monodentate, bidentate, tridentate-?2 and tetradentate-?3. Pzdka is coordinated to Cu atom with its oxygen atom of carboxylate group as a monodentate in the 1 and 2 complexes and with the nitrogen atom of pyrazine ring and oxygen atom of carboxylate group as a bidentate manner in the 3 and 4 complexes. In complexes 5, 6 and 7, pzdka ligand is coordinated through nitrogen atom of pyrazine ring, oxygen atom of carboxylate group and symmetry related oxygen atom of other carboxylate group as a tridentate bridge. In the complex 8, pzdka ligand acts as a tetradentate bridge by nitrogen atom of pyrazine ring, oxygen atom of carboxylate group and symmetry related two oxygen atoms of other carboxylate group. Distorted octahedral (1-4, 8) and distorted square pyramidal geometries (5-7) are completed with two nitrogen atoms (N and O for mea) of bidentate neutral ligands and these complexes exhibit mononuclear, dinuclear and polynuclear structures.The thermal analysis curves of the complexes exhibit three decomposition stages. 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 CuO.