Etanolamin İçeren Bakır-okzalato ve Bakır-malonato Komplekslerinin Sentezi, Spektroskopik, Termik ve Yapısal Özellikleri

Abstract

ETANOLAMİN İÇEREN BAKIR-OKZALATO VE BAKIR-MALONATO KOMPLEKSLERİNİN SENTEZİ, SPEKTROSKOPİK, TERMİK VE YAPISAL ÖZELLİKLERİ ÖZET Bu çalışmada, etanolamin ligantlannı içeren yeni kanşık ligantlı bakır-okzalato ve bakır-malonato kompleksleri sentezlendi. Elde edilen komplekslerin yapıları elementel analiz, manyetik duyarlık ölçümleri, İR, UV-VIS spektroskopisi teknikleri, termik analiz ve X-ışınlan tek kristal çalışmalanyla aydınlatıldı. [Cu(ox)(mea)2], [Cu(mal)2(meaH)2], {(deaH)2[Cu(n-mal)2].l/2H20}oo, [CuCmal)(tea)].H20 ve {[Cu(H20)3][Cu(u-mal)2].2H20}oo kompleksleri kristaUendirildi. [Cu(ox)(mea)2], c/*-bis(monoetenolamin)okzalatobalar(II) kompleksinde, her bir monoetanolamin (mea) ligandı hidroksil oksijeni ve amin azotunu kullanarak, okzalato ligandı (ox) ise karboksilato gruplarındaki negatif yüklü oksijen atomlarım kullanarak iki dişli ligant olarak davranır. Bütün ligantlann c/s-pozisyonunda bağlandığı belirlendi. [Cu(mal)2(meaH)2], rrans-bis(malonato)bis(monoetanolamonyum)bakır(II) kompleksinde, mea ligandımn protonlandığı ve bu yüzden sadece hidroksil oksijeni üzerinden metale tek dişli olarak bağlandığı belirlendi. Malonato ligandı (mal) ise iki dişli ligant olarak metale koordine olur ve altı üyeli bir şelat halkası oluşturur. {(deaH)2[Cu(p,-mal)2].l/2H2O}0O, dietanolamonyum bis(n-malonato)kuprat(II) hemihidrat kompleksinde, her bir mal ligandı üç dişli ligant olarak davranarak bakır atomları arasında köprü ligant olarak görev yapar. Böylece iki boyutlu polimerik zincirler oluşur. Dietanolamin (dea) ligandı tepkime ortamında amin azotu üzerinden protonlanarak tamamlayıcı iyon olarak davranır. Dietanolamonyum (deaH) iyonları ve örgü sulan birbirine paralel olan polimerik zincirler arasına yerleşmişlerdir. [Cu(mal)(tea)].H20, malonato(trietanolamin)bakır(II) monohidrat kompleksinde de mal ligandı, karboksilat gruplarındaki negatif yüklü oksijenlerle bakır(n) iyonuna koordine olarak altı üyeli bir şelat halkası oluştururken, nötral trietanolamin (tea) ligandı ise bütün donör atomlarım (N, O, 0% O') kullanarak dört dişli ligant olarak davranır. {[Cu(H2O)3][Cu(u,-mal^].2H2O}a0, triakuabakırtTI) bis(u.-malonato)kuprat(ir) dihidrat kompleksi, mal oksijen atomlanyla birbirlerine bağlanan [Cıı^O^]2* ve [Cu(mal)2]2'11 birimleri ve iki su molekülünden oluşur. Her bir mal ligandı, aynı anda iki dişli (şelat) ve tek dişli olarak bakır atomları arasında köprü oluşturup, üç dişli ligant olarak davranır. Komplekslerin İR spektrumlannda, ox ve mal Iigantlanna ait olan asimetrik ve simetrik karboksilato gerilme frekansları arasındaki farka bakılarak ligandm metale kaç dişli olarak bağlandığı açıklandı. Komplekslerin termik davranışları TG ve DTA teknikleriyle incelendi. Bu çalışmalar sonucunda kristal suyu içeren komplekslerin öncelikle sularım kaybettikleri, daha sonra etanolamin ligantlannın ayrılmasıyla kararlı bakır-okzalat ve bakır-malonat ara ürünlerini oluşturdukları belirlendi. Bu ara ürünlerin de daha yüksek sıcaklıklarda bakır(II) oksit oluşturmak üzere bozunduklan belirlendi. Anahtar kelimeler: Okzalato, malonato, monoetanolamin, trietanolamin, termik analiz.

Ill SYNTHESIS, SPECTROSCOPIC, THERMAL AND STRUCTURAL PROPERTIES OF COPPER-OXALATO AND COPPER-MALONATO COMPLEXES WITH ETHANOLAMINE ABSTRACT In this work, new mixed-ligand copper-oxalato and copper-malonato complexes with ethanolamines were synthesized. The complexes were characterized by elemental analysis, magnetic measurements, IR, UV-VIS spectroscopy, thermal analysis and single X-ray diffiactometry. [Cu(ox)(mea)23, [Cu(mal)2(meaH)2], [Cu(malXtea)].H20 and {[Qi(H20)3][Cii()i-mal)2].2H20}aD complexes were crystallized. In the [Cu(oxXmea)2], ci5-bis(monoe1lianolamme)oxalatocopper(II) complex, each monoethanolamine (mea) ligand acts as a bidentate donor through the amine N and hydroxyl O atoms, while oxalate ligand (ox) behaves as a bidentate ligand creating a five-membered chelate ring. All the ligands occupy the cis positions. In the [Cu(mal^(meaH)2], trans- bis(malonato)bis(monoethanolammonium)copper(II) complex, the mea ligand was protonated and so that it coordinates to copper(II) only via O atom of its hydroxyl group being a monodentate ligand. The malonato ligand (mal) coordinates to the metal as a bidentate ligand and forms a six-membered chelate ring. In the {(deaH)2[Cu(u- mal)2].l/2H2O}00, diethanolammonium bis(u-malonato)cuprate(II) hemihydrate complex, each mal ligand acts as a tridentate and bridging ligand between copper atoms, so that, two dimensional polimeric chains are formed. Diethanolamine (dea) ligand was protonated via N atom and behaves as a counter ion. Diethanolammonium (deaH) ions and water molecules are located between the parallel polimeric chains. In the [Cu(malXtea)].H20, malonato(triemanolamine)copper(II) complex, mal ligand acts as a bidentate donor (O and O') forming a six-membered chelate ring. The neutral triethanolamine (tea) ligand behaves as a tetradentate ligand using all the donor atoms (N, O, O' and O'). {[Cu(H20)3][Cu(u-mal)2].2H20}'o, triaquacopper(n) bis(u- malonato)cuprate(II) dihydrate complex consists of two water molecules, [Cu(H20)3]2+ and [Cu(mal)2]2~ units joined by mal oxygen atoms. Each mal simultaneously exhibitsIV chelating bidentate and bridging coordination modes between copper atoms and acts as a tridentate ligand. The frequency changes of COO' vibrations of the ox and mal ligands were used to explain their coordination behaviour. Thermal behaviours of the complexes were studied by TG and DTA techniques. In the thermal analysis works, the complexes containing lattice or ligand water molecules lose their water at the first stage, and then removal of the ethanolamine ligands results in the stable copper oxalate and copper malonate as intermediates. At the higher temperatures, these intermediates are decomposed to give copper(II)oxide. Keywords: Oxalate, malonato, monoethanolamine, triethanolamine, thermal analysis.