Geçiş metal-2-aminoterefitalik asit ve 5-aminoizofitalik asit koordinasyon polimerlerinin sentezi, yapısı spektroskopik ve termik özellikleri; yüzey alanı karakterizasyon çalışmaları
The synthesis of transition metal-2-aminoterephthalic acid and 5-aminoisophthalic acid coordination polymers, structure, spectroscopic and thermal properties; surface characterization studies
Yazar: GÜLNUR ERDOĞMUŞ
Danışman: PROF. DR. ZERRİN HEREN
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Bu çalışmada, 2-aminoterefitalik asit ve 5-aminoizofitalik asidin, piridin, 3-pikolin ve 1,10-fenantrolin ile karışık ligantlı {[Mn(µ4-atp)(3-pic)2].0.5atp.(H2O)}n,                 [Co(µ2-atp)(3-pic)2(H2O)2]n, [Ni(Hatp)2(3-pic)2].3H2O, {[Mn2(µ4-atp)2(py)2(H2O)2].py}n, {[Mn(µ4-aip)(H2O)].(H2O)2}n, [Co(µ2-aip)(3-pic)2(H2O)2]n, [Cu(µ3-aip)(3-pic)2]n, [Co(aip)(phen)(H2O)2], [Ni(aip)(phen)(H2O)2], [Cu(aip)(phen)(H2O)3].2H2O   kompleksleri sentezlendi. Bu komplekslerin bileşimleri elementel analiz ölçümleriyle; manyetik özellikleri manyetik duyarlık çalışmalarıyla, spektroskopik özellikleri IR ve UV-Vis teknikleriyle; yapıları X-ışınları tek kristal kırınım tekniği ile aydınlatıldı. Komplekslerin termik davranışları ise eşzamanlı TG, DTG ve DTA teknikleri ile incelendi. Yüzey alanı ve gözenek karakterizasyon çalışmaları ile komplekslerin yüzey alanları ve gözenek boyut dağılımları belirlendi.
FT-IR çalışmalarında, 2-aminoterefitalik asit ve 5-aminoizofitalik asidin tüm komplekslerdeki karakteristik titreşim frekansları belirlendi. Komplekslerin ve ligantların (2-aminoterefitalik asit ve 5-aminoizofitalik asit) FT-IR spektrumları karşılaştırıldı. Bu ligantların asimetrik ve simetrik COO- gerilme titreşim frekansları arasındaki farkları metale bağlanma şekillerini açıklamada kullanıldı.
X-ışını kırınım çalışmalarında, 2-aminoterefitalik asit ve 5-aminoizoftalik asidin metale köprü veya şelat yaparak 1D ve 2D koordinasyon polimerlerini oluşturduğu belirlendi. Sentezlenen komplekslerden [Cu(aip)(3-pic)2] yapısının molekül geometrisinin karepiramit, diğerlerinin ise oktahedral olduğu tespit edildi.
Komplekslerin termik özellikleri, eşzamanlı TG, DTG ve DTA teknikleri ile incelendi. Yapısında akua ligantı ve hidrat suyu içeren kompleklerde ilk aşamada deakuasyon gerçekleştiği gözlendi. Takip eden basamaklarda sırası ile nötral ligantların (py, 3-pic, phen) uzaklaştığı ve atp, aip ligantlarının bozunmasıyla karşılık gelen metal oksitlerin oluştuğu belirlendi.

Abstract:
In this study, new {[Mn(µ4-atp)(3-pic)2].0.5atp.(H2O)}n, [Co(µ2-atp)(3-pic)2(H2O)2]n, [Ni(Hatp)2(3-pic)2].3H2O, {[Mn2(µ4-atp)2(py)2(H2O)2].py}n, {[Mn(µ4-aip)(H2O)].(H2O)2}n,                        [Co(µ2-aip)(3-pic)2(H2O)2], [Cu(µ3-aip)(3-pic)2]n, [Co(aip)(phen)(H2O)2], [Ni(aip)(phen)(H2O)2], [Cu(aip)(phen)(H2O)3].2H2O   mixed ligand   2-aminoterephthalic acid and 5-aminoisophthalic acid complexes with pyridine, 3-picoline and                       1,10-phenanthroline were synthesized. The structural and spectroscopic properties of the complexes were investigated by elemental analysis, magnetic measurements, FT-IR, UV-Vis techniques and single crystal X-ray diffraction technique. Thermal behaviours of the complexes were studied by combined thermal analysis techniques (TG, DTG, and DTA). Surface area and pore characterization studies revealed surface area and pore size distributions of complexes.
In the FT-IR spectroscopy studies, the characteristic vibrational frequencies of           2-aminoterephthalic acid and 5-aminoisophthalic acid in the complexes were determined.  The FT-IR spectra of the complexes were compared with the free ligands                             (2-aminoterephthalic acid and 5-aminoisophthalic acid). The differences between the asymmetric and symmetric COO- stretching vibration frequencies of these ligands are used to describe the manner in which they attach to the metal. 
In X-ray diffraction studies, mainly ligand behaviour of 2-aminoterephthalic acid and 5-aminoisophthalic acid in the compounds and the role of crystal packing and formation of supramolecular structure have been mentioned. H2atp and H2aip ligands exhibit bridging and chelating coordination modes and create 1D and 2D coordination polymers. Also, the synthesized complexes are octahedral, the [Cu(aip)(3-pic)2] complex exhibits square pyramidal geometry.
The thermal behaviours of these complexes were investigated by simultane TG, DTG and DTA techniques. Thermal analysis studies show that the first decomposition stages correspond to dehydration and then the ligands are partially or completely decomposed. This stage is followed by the exothermal burn of the remained organic residue. The final decomposition products correspond to the metal oxide.