Crystal and molecular structure etermination of some monomeric, dimeric, trimeric, polymeric metal complexes and organic compounds by x-ray diffarction

Abstract

ÖZET Bu çalışmada, tek çekirdekli, iki çekirdekli, üç çekirdekli ve çok çekirdekli kompleksler ile organik bileşiklerin kristal yapılan tayin edilmiştir. Bu çalışma kapsamında disorder görülen bir kompleks de ele alınmıştır. Kristal yapı tayin etmek için gerekli yansımalar, Hacettepe Üniversitesi Fizik Mühendisliği Bölümü X-ışınları laboratuvarında bulunan CAD4 kırınımmetresi ile, MoKct ışınları kullanılarak toplanmıştır. Yapı çözümü, MolEN paket programı kapsamındaki SIMPEL, SIR ve MULTAN ile SHELXS programı ile yapılmıştır. Yapı arıtımında ise LSFM kullanılmıştır. Yalnız disorder kompleksi arıtımı sırasında SHELXL93 programı kullanılmıştır. Arıtma işlemleri sonucunda R değerlerinin 0.019 ile 0.052 arasında yer aldığı görülmüştür. Yapıların geometrilerinin belirlenmesi sırasında PARST96, PLATON, PLÜTON, Xtal, ve ORTEP H programları kullanılmıştır. İlk dört bölümde X-ışınları kristallografisi hakkında genel bilgiler, beşinci bölümde bileşiklere ait kristallografik ve moleküler yapılara ait bilgiler verilmiştir. Sonuç bölümünde kristal yapılar hakkında toplu bilgiler sunulmuştur. Yazarın yayın listesi, incelenen bileşiklerin sentezleri, H atomlarının bağ uzunluk ve açılan ile torsiyon açılan Ekler kısmında verilmiştir. Onbir yapıya ait kristallografik bilgiler aşağıda listelenmiştir: Tek çekirdekli kompleksler (I) C32H3oN6Nİ06 a = 10.309(2) Â <x = 96.706(2)° b=11.451(2)Â c=13.361(3)Â V = 1505.9(5)Â3 Triklinik Yansıma sayısı : 4131 R = 0.042 p = 93.108(3)° y=105.188(2)° Dx=1.436Mgm`3 PÎ Parametre sayısı : 406 S = 0.83 (H) C22H3oC/FeN404 a = 9.8497(12) Â b = 24.928 1(1 3)Â c = 10.4705(12)Â V = 2315.9(5)Â3 Monoklinik Yansıma sayısı : 2925 R = 0.045 a = 90.00° p = 115.735(3) y = 90.00° Dx=1.451Mgm P2ı/n Parametre sayısı 289 S = 0.91 -3VH İki çekirdekli kompleksler (I) C4oH46Mn2N608 a = 10.8267(12) Â a = 90.00° b = 10.2267(1 1)Â p = 100.032(3)° c=17.6375(13)Â V=1923.0(3)Â3 Monoklinik Yansıma sayısı : 2769 R = 0.028 y = 90.00° Dx=1.466MgnT3 P2ı/c Parametre sayısı : 253 S = 0.97 (II) C,7H16C/2CuHgN202 a = 8.9427(12) Â b = 9.4190(1 1)Â c=11.9415(13)Â V = 898.4(2)Â3 Triklinik Yansıma sayısı : 2687 R = 0.019 a = 95.976(2)° P = 106.464(3)° 7=107.763(2)° Dx = 2.275Mgnf3 PÎ Parametre sayısı : 226 S = 0.94 Üç çekirdekli kompleksler (I) C46H6oCuNıoNİ2Oı2 a = 11.0474(11) Â a = 90.00° b = 15.6902(12) Â p = 104.974(2)° c= 15.0930(11) Â y = 90.00° V = 2527.4(4) Â3 Monoklinik Yansıma sayısı : 3312 R = 0.032 Dx=1.480Mgnf3 P2ı/n Parametre sayısı : 322 S = 0.89 (D) C44H52CuN6Nİ20,o a = 9.5876(12) Â b = 10.6747(1 1)Â c = 12.2204(12)Â V=1131.6(3)Â3 Triklinik Yansıma sayısı : 3383 R = 0.029 a =112.224(2)° p = 101.161(3)° y = 90.3 18(2)° Dx= 1.476 Mgnf PÎ Parametre sayısı : 286 S = 0.96 Çok çekirdekli kompleksler (I) Cı7H16MnN502 a = 11.9481(13) Â a = 90.00° b= 11.8190(12) Â p = 90.00° c= 11.2191(13) Â y = 90.00° V = 1 584.3(4)Â3 Dx = 1.582 Mg m-3 Ortorombik Pna2ı Yansıma sayısı 2157 R = 0.031 Parametre sayısı : 225 S = 1.03 (II) C7H3N2Na06 a = 10.813(3) Â a = 90.00° b=10.813(3)Â c = 6.383(3)Â V = 646.4(4)Â3 Trigonal Yansıma sayısı : 978 R = 0.030 -3 P = 90.00° y= 120.00° Dx=1.804Mgm P3ı Parametre sayısı : 147 S = 1.10via Organik bileşikler (I) Cı2H24BrN a = 39.5245(14) Â a = 90.00° b = 24.1002(12) Â p = 90.00° c = 5.4923(12) Â y = 90.00° V = 5231.7(5) Â3 Orthorombik Yansıma sayısı : 1235 R = 0.052 Dx=1.332Mgm Fdd2 Parametre sayısı : 126 S = 0.92 -3 (E) C14H17NO a = 6.7481(1 1)Â a = 90.00° b = 7.4531(12) Â c = 24.0748(1 1)Â V=1210.8(3)Â3 Orthorombik Yansıma sayısı : 1346 R = 0.046 p = 90.00° y = 90.00° Dx=1.181MgnT3 P21212ı Parametre sayısı : 145 S = 0.91 Disordered kompleks a = 9.608(2) Â b=10.056(3)Â c = 23.393(2)Â V = 2105.6(8)Â3 Triklinik Yansıma sayısı: 6468 R = 0.044 C45H48C/N202P2Rh a = 79.043(2)° P = 87.262(2)° y = 71.621(3)° Dx= 1.339 Mgm~3 PÎ Parametre sayısı : 602 S = 1.23

m ABSTRACT In this thesis crystal and molecular structures of monomeric, dimeric, trimeric, polymeric and organic compounds are determined. Structure of a disordered complex is also a part of this work. The crystal data for the compounds are collected on the CAD4 diffractometer using MoKa radiation, installed in the X-ray laboratory of the Department of Engineering Physics, Hacettepe University. The structures were solved by using the programs SIMPEL, SIR and MULT AN included in MolEN and SHELXS, depending on the type of compound. Structure refinement was performed using LSFM routine incorporated in the MolEN package. In final stages of the refinement of disordered complex, the refinement was done using SHELXL93. The refined structures have conventional R values in the range of 0.019 and 0.052. To elaborate the geometry of the structures, programs such as PARST96, PLATON, PLÜTON, Xtal and ORTEPH were used. In the first four chapters general knowledge about X-ray crystallography is given. Chapter five gives the details of crystal data and other crystallographic and molecular information for the compounds. Chapter six contains the conclusion section, giving the summary of the structures described. In the appendixes section, the preparation of the compounds, hydrogen treatment, bond distances and bond angles of hydrogen atoms and the torsion angles of non-hydrogen atoms are given. A comprehensive list of the authors publications are given also. Important crystallographic data for each of the eleven structures are listed below: Monomeric complexes (I) C32H3oN6Ni06 a = 10.309(2) Â a = 96.706(2)° b=11.451(2)Â c=13.361(3)Â V=1505.9(5)Â3 Triclinic reflections = 4131 R = 0.042 p = 93.108(3)° y=105.188(2)° Dx= 1.436 Mgm` PÎ parameters = 406 S = 0.83 (II) C22H3oC/FeN404 a = 9.8497(12) Â a = 90.00° b = 24.9281(13)A c= 10.4705(1 2)A V = 2315.9(5)Â3 Monoclinic reflections = 2925 R = 0.045 p = 115.735(3)° 7 = 90.00° Dx= 1.451 Mgm`3 P2i/n parameters = 289 S = 0.91IV Dimeric complexes (I) C40H46M112N6O8 a =10.8267(12) A a = 90.00° b = 10.2267(1 1)A p = 100.032(3)° c=17.6375(13)A V = 1923.0(3)A3 Monoclinic reflections = 2769 R = 0.028 y = 90.00° Dx =1.466 Mgm` P2i/c parameters = 253 S = 0.97 (E) C17H16C/2CuHgN202 a =8.9427(12) A b = 9.4190(1 1)A c=11.9415(13)A V = 898.4(2)A3 Triclinic reflections = 2687 R = 0.019 a = 95.976(2)° P = 106.464(3)° 7=107.763(2)° Dx = 2.275 Mg m` PÎ parameters = 226 S = 0.94 Trimeric complexes (I) C46H6oCuNıoNİ2 012 a= 11. 0474(11) A a = 90.00° b = 15.6902(12) A p = 104.974(2) c= 15.0930(11) A y = 90.00° V = 2527.4(4) A3 Dx = 1.480 Mg m Monoclinic P2i/n reflections = 3312 parameters = 322 R = 0.032 S = 0.89 (fl) C44H52CuN6Ni2Oi0 a = 9.5876(12) A b= 10.6747(1 1)A c=12.2204(12)A -3 V=1131.6(3)A3 Triclinic reflections = 3288 R = 0.029 a =112.224(2)° P = 101.161(3)° 7 = 90.318(2)° Dx =1.476 Mgm` PÎ parameters = 286 S = 0.96 Polymeric complexes (I) Ci7Hi6MnN502 a =11.9481(13) A a = 90.00° b= 11.8190(12) A p = 90.00° c= 11.2191(13) A 7 = 90.00° V = 1584.3(4)A3 Dx = 1.582 Mg m` Orthorhombic Pna2i reflections = 2157 parameters = 225 R = 0.031 S = 1.03 (E) C7H3N2Na06 a =10.813(3) A a = 90.00° b = 10.81 3(3)A c = 6.383(3)A V = 646.4(4)A3 Trigonal reflections = 978 R = 0.030 P = 90.00° 7=120.00° Dx= 1.804 Mgm P3i parameters =147 S = 1.10 -3Organic compounds (I) Ci2H24BrN a = 39.5245(14) A a = 90.00° b = 24.1002(12) Â p = 90.00° c = 5.4923(12) Â y = 90.00° V = 523 1.7(5) Â3 Dx = 1.332 Mg m`3 Orthorhombic Fdd2 reflections =1235 parameters =126 R = 0.052 S = 0.92 (II) C14H17NO a = 6.7481(1 1)Â a = 90.00° b = 7.4531(12) Â c = 24.0748(1 1)A V=1210.8(3)Â3 Orthorhombic reflections = 1346 R = 0.046 (3 = 90.00° 7 = 90.00° Dx= 1.181 Mgnf P2ı2ı2ı parameters =145 S = 0.91 Disordered complex a = 9.608(2) Â b = 10.056(3)Â c = 23.393(2)Â V = 2105.6(8)Â3 Triclinic reflections = 6468 R= 0.044 C45H48C/N202P2Rh a = 79.043(2)° P = 87.262(2)° y = 71.621(3)° Dx= 1.339 Mgm`3 PÎ parameters = 602 S = 1.23