Vanadyumun karboksilli asit grubu içeren piridin ve pirazin ligantlarıyla oluşturduğu bileşiklerinin sentezi ve karakterizasyonu

Abstract

Vanadyumun Karboksilli Asit Grubu İçerenPiridin ve PirazinLigantlarıyla OluşturduğuBileşiklerinin Sentezi ve KarakterizasyonuBihter ŞAŞMAZAfyon Kocatepe ÜniversitesiFen Bilimleri EnstitüsüAnorganik KimyaDanışman: Doç. Dr. Sabri ÇEVİKBu çalışmada, karboksilat grubu içeren piridin ve pirazin ligantlarının yanısıra,anorganik poliokso ligantların vanadyum ile etkileştirilmesi sonucunda yenipolioksometalat, moleküler koordinasyon ve anorganik-organik hibrit katı halbileşiklerinin sentezlenmesi ve karakterize edilmesi amaçlanmıştır. Burada çok dişliesnek olmayan sert yapılı karboksilat grubu içeren ligantlar seçilerek çeşitli ve sıra dışıtopolojik yapıya sahip bileşiklerin sentezi ana amaçtır. Amaca yönelik kullanılanligantlar anorganik sülfat iyonu ve karboksilat grubu/grupları içeren piridin/pirazin(2,6-pridindikarboksilik asit ve 2,3-pirazindikarboksilik asit) ligantlarıdır.Başarılı reaksiyonlarda; V/O/SO4 içeren bir moleküler anorganik halka bileşiği,[V2O2(SO4)2(H2O)6], iki tane moleküler koordinasyon bileşiği, [V(C5H4(COO)N)(C5H3(COO)2N)(H2O)2]?H2O ve [VO(C4H3(COO)N2)2(H2O)]?2H2O ve Tahmini basitformülü C7H7NO6V olan bir anorganik-organik hibrit katı hal bileşiği olmak üzeretoplam dört bileşik sentezlenmiş ve karakterize edilmeye çalışılmıştır. Bu bileşiklerdenilk üçü tek kristal X-ışınları yapı tayini dahil olmak üzere infrared spektroskopisi(FTIR), manganometrik titrasyon, elementel analiz (CHNS analizi), oda sıcaklığımanyetik hassasiyet (süseptibilite) ölçümü ve termogravimetrik analiz (TGA)kullanılarak tam karakterizasyonu yapılmış, fakat tahmini basit formülü C7H7NO6Volan diğer bileşiğin yeterli büyüklükte tek kristali elde edilemediğinden tek kristal Xışınlarıyapı analizi hariç yukarıda belirtilen yöntemler kullanılarak karakterizeedilmeye çalışılmıştır.Sentez çalışmalarında geri soğutucu altında kaynatma ve hidrotermal/solvotermalsentez yöntemleri uygulanmıştır. Hem moleküler hemde anorganik-organik hibrittürlerin sentezinde hidrotermal reaksiyonlardan başarıya ulaşılmasına karşın gerisoğutucu altında kaynatma metodundan başarılı sonuçlar elde edilememiştir. Buçalışmadan çıkan sonuç şöyle özetlenebilir: vanadyumun organik unsurlarlaetkileştirilmesinde hidrotermal reaksiyon metodu en başarılı metot olduğu sonucunavarılmıştır.2009, 60 sayfaAnahtar kelimeler: Vanadyum, Oksovanadil, Hidrotermal Sentez, Karakterizasyon,Sülfat, Oksovandyum, Piridindikarboksilik asit, Pirazindikarboksilik asit,Piridinkarboksilik asit, Pikonilik asit.

Synthesis and Characterization of VanadiumCompounds Containing Pyridine andPyrazine Ligands with Carboxylic Acid GroupsBihter ŞAŞMAZAfyon Kocatepe UniversityGraduate School of Natural and Applied SciencesInorganic ChemistrySupervisor: Assoc. Prof. Sabri CEVİKIn this study, pyridine and pyrazine ligands containing carboxylate group and/orinorganic polyoxo groups tried to incorporate with vanadium to obtain novelpolyoxometallate, molecular coordination an/or inorganic solid-state and/or molecularcompounds. Multifunctional rigid type carboxylate ligands as tethers for theconstruction of solid phases were used to obtain diverse and unusual topologies.Selected inorganic and organic polyoxo ligands in this study were sulfate, 2,5-Pyridinedicarboxylic acid, 2,6- Pyridinedicarboxylic acid and 2,3-Pyrazinedicarboxylicacid to reach the purposes.The successful reactions gave one inorganic-organic hybrid, one V/O/SO4 molecularand two molecular coordination compounds. Among these compounds,[V2O2(SO4)2(H2O)6], [V(C5H4(COO)N)(C5H3(COO)2N)(H2O)2]?H2O and [VO(C4H3(COO)N2)2(H2O)]?2H2O have been fully characterized including single crystal X-raystructural analysis and infrared spectroscopy (FTIR), manganometric titration, roomtemperature magnetic susceptibility measurements, elemental analysis (CHNSanalysis) and Thermogravimetric Analysis (TGA). The last compound was proposedwith basic formula as C7H7NO6V and characterized by using characterization methodsmentioned above but excluding single crystal X-ray structural analysis due to nothaving enough sized single crystal.In this study, conventional reflux and hydrothermal/solvothermal synthetic methodshave been applied. The hydrothermal synthetic methods were successful to preparenovel reduced oxovanadium phases and incorporating polyoxo ligands.2009, 60 ppKeywords: Vanadium, Oxovanadyl, Oxovanadium, Hydrothermal Synthesis,Characterization, Sulphate, Sulfate, Pyridinedicarboxylic acid, Pyrazinedicarboxylicacid, Pyridinecarboxylic acid, Piconilic acid.