Acesülfam-fenantrolin geçiş ve iç-geçiş metal iyonu komplekslerinin sentezi, yapısı, spektroskopik ve termik özellikleri
Synthesis, structural, spectroscopic and thermal properties of transition and inner-transition metal ion complexes of acesulfame and phenanthroline
Yazar: PINAR SERDAR
Danışman: PROF. DR. HASAN İÇBUDAK
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Bu tez çalışmasında, [Y(acs)3(H2O)2(phen)2]phen, [La(acs)2(NO3)(H2O)(phen)2], [Ce(acs)3(H2O)2(phen)2]phen, [Pr(acs)3(H2O)2(phen)2]phen, [Nd(acs)2(NO3)(H2O) (phen)2], [Nd(acs)3(H2O)4], [Sm(acs)3(H2O)2 (phen)2]phen, [Gd(acs)3(H2O)2(phen)], [Dy(acs)3(H2O)2(phen)2]2H2O, [Ho(acs)3(H2O)2(phen)], [Er(acs)3(H2O)2 (phen)2]phen2H2O, [Pb(acs)2]n, [Hg(acs)2(phen)] şeklinde formüllere sahip olan 13 yeni kompleks sentezlendi ve stokiyometrileri elementel analiz tekniğiyle belirlendi.
Sentezlenen komplekslerin FT-IR spektrumları kaydedildi ve kapalı formülleri aynı olan komplekslerin FT-IR spektrumlarının üst üste örtüştüğü görüldü. Kacs ve Hacs'ye ait karakteristik gerilme titreşimlerinin, komplekslerde kırmızıya kaydığı, serbest 1,10-fenantrolin (phen) ligantına ait karakteristik gerilme ve eğilme titreşimlerinin komplekslerde maviye kaydığı gözlendi. Nitrat iyonu içeren komplekslerde gerilme titreşimleri sırasıyla 1458, 1306 ve 1034 cm-1'de görüldü. 
Komplekslerin manyetik duyarlıkları ölçüldü ve toplam manyetik moment değerleri hesaplandı. Y(III), La(III), Sm(III) ve Hg(II) komplekslerinin diyamanyetik, diğer iç geçiş iyon komplekslerinin paramanyetik olduğu bulundu.
Komplekslerin termik davranışları eş zamanlı termik analiz teknikleri TG, DTG ve DTA ile araştırıldı. Akua ligantı içeren komplekslerin ilk bozunma aşaması tek basamakta meydana geldiği belirlenen deakuasyondur. Komplekslerin son bozunma ürünleri termoanalitik verilerden tespit edildi ve FT-IR spektroskopisiyle doğrulandı. [Pb(acs)2]n ve [Dy(phen)2(NO3)3]  komplekslerinin son bozunma ürünlerinin karşılık gelen oksitler olduğu belirlendi. [La(acs)2(NO3)(H2O)(phen)2], [Ce(acs)3(H2O)2(phen)2]phen, [Dy(acs)3(H2O)2(phen)2]2H2O komplekslerinde son bozunma ürünlerinin oksit ve sülfatların karışımı olduğu bulundu. Diğer komplekslerin son bozunma ürünlerinin metal oksisülfatlar olduğu gözlendi. Buna karşın Hg(II) kompleksi bozunma sonucu uçucu ürünlere dönüştü. 

Sentezlenen komplekslerin katı hal lüminesans spektrumlarında elektron yapısı d0 olan Y(III) ve La(III) iyonu kompleksleri ve Gd(III) iyonu kompleksinde sadece fenantrolin merkezli bir emisyon bandı gözlendi. Ce(III), Pr(III), Nd(III), Ho(III), Er(III) ve Hg(II) komplekslerine ait spektrumlarda, hem fenantrolin hem de acesülfam merkezli pikler görüldü. Sm(III) ve Dy(III) komplekslerinde fenantrolin, acesülfam ve metal merkezli şiddetli pikler meydana geldi.

Abstract:
In this thesis, 13 new complexes with the formulas [Y(acs)3(H2O)2(phen)2]phen, [La(acs)2(NO3)(H2O)(phen)2], [Ce(acs)3(H2O)2(phen)2]phen, [Pr(acs)3(H2O)2 (phen)2]phen, [Nd(acs)2(NO3)(H2O)(phen)2], [Nd(acs)3(H2O)4], [Sm(acs)3(H2O)2 (phen)2]phen, [Gd(acs)3(H2O)2(phen)], [Dy(acs)3(H2O)2(phen)2]2H2O, [Ho(acs)3(H2O)2(phen)], [Er(acs)3(H2O)2(phen)2]phen2H2O, [Pb(acs)2]n, [Hg(acs)2(phen)] were synthesized and their stoichiometry was determined by elemental analysis technique.
FT-IR spectra of the synthesized complexes were recorded and it was observed that the FT-IR spectra of the complexes with the same closed formulas overlapped. It was observed that the characteristic stretching vibrations of Kacs and Hacs shifted to red in the complexes, while the characteristic stretching and bending vibrations of the free 1,10-phenanthroline (phen) ligand shifted to blue in the complexes. Stretching vibrations in complexes containing nitrate ion appeared at 1458, 1306 and 1034 cm-1, respectively.
The magnetic susceptibility of the complexes was measured and the total magnetic moment values were calculated. Although, the complexes of Y(III), La(III), Sm(III) and Hg(II) were diamagnetic, other inner-transition ion complexes were found to be paramagnetic.
Thermal behavior of the complexes was investigated using simultaneous thermal analysis techniques TG, DTG and DTA. The first decomposition stage of the complexes containing the aqua ligand is deaquation, which occurs in one step. The final decomposition products of the complexes were determined from thermoanalytical data and were verified by FT-IR spectroscopy. The final decomposition products of the [Pb(acs)2]n and [Dy(phen)2(NO3)3] complexes were determined to be corresponding oxides. It was found that the final decomposition products of [La(acs)2(NO3)(H2O)(phen)2], [Ce(acs)3(H2O)2(phen)2]phen, [Dy(acs)3(H2O)2 (phen)]2H2O complexes is the mixture of oxides and sulfates. The final decomposition products of the other complexes were observed to be metal oxysulfates. In contrast, Hg(II) complex turned into volatile products as a result of decomposition.
In the solid state luminescence spectra of the synthesized complexes, only an phenantroline centered emission band was observed in the Y(III) and La(III) ion complexes with the electron structure d0 and Gd(III) ion complexes. In the spectra of Ce(III), Pr(III), Nd(III), Ho(III), Er(III) and Hg(II) complexes, both phenanthroline and acesulfame centered appeared. In the Sm(III) and Dy(III) complexes, phenantroline, acesulfame and metal centered strong peaks occurred.