Benzoilbenzoik asit izomerlerinin metal komplekslerinin mikrodalga yöntemi ile sentezi, spektroskopik ve termik özelliklerinin incelenmesi
Microwave assisted synthesis of metal complexes of benzoylbenzoic acid isomers and investigation of their spectroscopic and thermal properties
Yazar: CEM KESER
Danışman: PROF. DR. ZERRİN HEREN
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2015
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Bu çalışmada, modifiye edilmiş ev tipi mikrodalga fırın içerisinde mikrodalga ısıtma yöntemi kullanılarak, 2-benzoilbenzoik asidin (2-bbaH) piridin(py) ligantını içeren karışık ligantlı Mn(II), Co(II), Cu(II), Zn(II), Cd(II) ve Hg(II) kompleksleri sentezlendi. Ayrıca 4-benzoilbenzoik asidin (4-bbaH) piridin (py) ligantını içeren karışık ligantlı Co(II), Ni(II), Cu(II) ve Cd(II) geçiş metallerini içeren kompleksleri sentezlendi. Bu komplekslerin bileşimleri elementel analiz ve iletkenlik ölçümleriyle; manyetik özellikleri manyetik duyarlık çalışmalarıyla; spektroskopik özellikleri IR ve UV-Vis teknikleriyle; moleküler yapıları X-ışınları tek kristal kırınım tekniği ile aydınlatıldı. Komplekslerin termik davranışları ise eşzamanlı TG, DTG ve DTA teknikleri ile incelendi.
Komplekslerin UV-Vis. spektrumlarından yararlanılarak metal iyonlarının görünür bölgedeki elektronik geçişleri hakkında bilgi edinildi. Manyetik moment değerleri, manyetik duyarlık ölçümlerinden hesaplandı. Buna göre Mn(II), Co(II), Ni(II) ve Cu(II) komplekslerinin paramanyetik, Zn(II), Cd(II) ve Hg(II) komplekslerinin diyamanyetik olduğu gözlendi. Bu komplekslerdeki ligantların bağlanma şekillerinin anlaşılması için [Mn(2-bba)2(py)2(met)2], [Co(2-bba)2(py)2], [Zn(2-bba)2(py)2], [Cd(2-bba)2(py)2(met)2] ve [Hg(2-bba)2(py)2] komplekslerinin kristal yapıları incelendi ve aydınlatıldı. Sentezlenen komplekslerde nötral ligant (piridin) Mn(II), Co(II), Cu(II), Zn(II), Cd(II) ve Hg(II) iyonlarına N atomu üzerinden koordine olurken, 2-benzoilbenzoato ligantının Mn(II), Zn(II) ve Cd(II) iyonlarına karbonil oksijeni üzerinden tek dişli olarak, Co(II) ve Hg(II)  iyonlarına ise çift dişli olarak koordine olduğu belirlendi. 
4-benzoil benzoik asit içeren karışık ligantlı [Co(4-bba)2(py)2(büt)2], [Ni(4-bba)2(py)2(büt)2], [Cu(4-bba)2(py)2] ve [Cd(4-bba)2(py)2(H2O)] uygun tek kristali elde edilen komplekslerin iyonlarının moleküler yapıları aydınlatıldı. Komplekslerde Co(II) ve Ni(II) iyonlarının koordinasyon sayısının 6, Cu(II) iyonun 4 ve  Cd(II) iyonunun da 7 olduğu belirlendi.
Komplekslerin termik özellikleri, kütle spektroskopisi ve eşzamanlı TG, DTG ve DTA teknikleri ile incelendi. Yapısında metanol ve bütanol bulunan  komplekslerin ilk bozunma aşamasında metanol (met) veya bütanol (büt) ligantların uzaklaştığı, ikinci aşamada ise nötral ligandların uzaklaşması ve 2-bba ya da 4-bba ligantlarının bozunması gerçekleştiği gözlendi. Son bozunma ürünü olarak karşılık gelen metal oksitler oluştuğu belirlendi.

Anahtar Kelimeler: Piridin, 2-benzoilbenzoik asit komplekleri, 4-benzoilbenzoik asit kompleksleri, termik analiz, kütle spektroskopisi,  X-ışınları tek kristal kırınımı.

Abstract:
In this study, mixed ligand complexes of 2-benzoylbenzoic acid (2-bbaH) with Mn(II), Co(II), Cu(II), Zn(II), Cd(II), and Hg(II) transition metal ions together with co-ligand pyridine (py) have been synthesized in modified domestic microwave oven by use of microwave heating. In addition, mixed ligand complexes of Co(II), Ni(II), Cu(II) and Cd(II) transition metal ions with 4-benzoylbenzoic acid (4-bbaH) have been synthesized. The structural and spectroscopic properties of the complexes have been investigated by elemental analyses, magnetic susceptibility and conductivity measurements together with single crystal X-ray diffraction, IR and UV-Vis. techniques. Thermal behaviours of the complexes have been simultaneously determined by thermal analysis techniques (TG, DTG and DTA). Knowledges related to electronic transitions of the complexes have been obtained based on their UV-Vis. spectra. The magnetic moment values of bba-metal complexes have been calculated through the magnetic susceptibility measurements. The Mn(II), Co(II), Ni(II) and Cu(II) complexes have been found to be paramagnetic whereas the Zn(II), Cd(II) and Hg(II) complexes are diamagnetic. 
The crystal structures of [Mn(2-bba)2(py)2(met)2], [Co(2-bba)2(py)2],        [Zn(2-bba)2(py)2], [Cd(2-bba)2(py)2(met)2] and [Hg(2-bba)2(py)2] complexes have also been studied. Their structures have been identified by X-ray single crystal method. In Mn(II), Co(II), Cu(II), Zn(II), Cd(II) and Hg(II) complexes neutral ligand (pyridine) acts as a monodentate N- donor. In Mn(II), Zn(II) and Cd(II)  ions, 2-benzoylbenzoato ligand (2-bba) acts as a monodentate O-donor. Co(II) and Cd(II)  complexes 2-benzoylbenzoato ligand (2-bba) acts as a bidentate O-donor.
In the mixed ligand complexes containing 4-benzoylbenzoic acid [Co(4-bba)2(py)2(büt)2], [Ni(4-bba)2(py)2(büt)2], [Cu(4-bba)2(py)2], and       [Cd(4-bba)2(py)2(H2O)] complexes have also been studied. Their structures have been identified by X-ray single crystal method. It has been defined that the coordination numbers in Co(II), Ni(II), Cu(II) and Cd(II) complexes are 6, 6, 4, and 7 respectively.
The thermal behaviours of these complexes were investigated by mass spectroscopy and means of TG, DTG and DTA techniques. The first decomposition stage is the lost of the methanol or butanol ligands. In the second stage correspond to release of neutral ligand and 2-bba or 4-bba ligand decomposed. The final decompositions product is the corresponding metal oxide.

Keywords: Pyridine, 2-benzoylbenzoic acid and 4-benzoylbenzoic acid complexes, thermal analysis, mass  spectroscopy and x-ray.