Pirazin ve Türevlerini İçeren Metal Sakkarinat Komplekslerinin Sentezi ve Özellikleri

Abstract

Bu çalışmada pirazin (pyz), 2-metilpirazin (mpyz) ve 2-pirazinamit (pyza) ligantlarını içeren toplam 12 adet yeni karışık ligantlı metal-sakkarinat kompleksi sentezlendi. Elde edilen komplekslerin yapıları elementel analiz, manyetik duyarlık ölçümleri, UV-VIS spektroskopisi, IR spektroskopisi, termik analiz teknikleri ve X-ışınları tek kristal çalışmaları ile aydınlatıldı.Spektroskopik çalışmaların sonuçlarından, uygun tek kristali elde edilemeyen Ni(II)-sac-pyz ve Hg(II)-sac-pyz komplekslerinin polimerik kompleksler olduğu belirlendi. Bu komplekslerde, sac ligantları N atomları üzerinden metale koordine olurken, pyz ligandı ise her iki N atomunu da kullanarak metal merkezleri arasında köprü oluşturur.10 kompleksin kristal yapıları, X-ışınları tek kristal çalışmaları ile aydınlatıldı. Uygun tek kristali elde edilen tüm metal(II)-sac-pyz komplekslerinin kapalı formülleri ile uzay gruplarının aynı olduğu görüldü. Bu altı izomorf kompleks, köprü pyz ligantlarının oluşturduğu doğrusal tek boyutlu polimerik zincirlerden oluşur. Sadece Cu(II)-sac-pyz kompleksinin diğer 5 kompleksten farkı, bakır(II) iyonunun koordinasyon sayısıdır. Su moleküllerinden bir tanesi metale koordine olurken, diğeri koordinasyona katılmamıştır.Cu(II)-sac-mpyz kompleksleri aynı ortamda, aynı anda kristallenen komplekslerdir. Komplekslerden biri monomerik bir kompleks iken, diğeri mpyz ligandının köprüsüyle oluşan polimerik bir komplekstir ve tek dişli ve çift dişli ligant davranışı gösteren sac ligantları içerir.Ag(I)-sac-mpyz kompleksi, sac ve mpyz ligantlarının köprüsüyle oluşan tetramerik bir komplekstir. Sac köprüsüyle oluşan dimerik birimler, mpyz ligandının köprüsüyle diğer gümüş(I) iyonlarına bağlanırlar. Yine bu komplekste de iki sac ligandı N ve karbonil O atomları üzerinden köprü ligant görevi yaparken, diğer sac ligantları ise sadece N atomları üzerinden metale bağlanarak tek dişli ligant özelliği sergilerler. Ag(I)-sac-pyza kompleksi ise sac ligandının köprüsüyle oluşan dimerik bir komplekstir. Pyza ligandı ise sadece aromatik halka azotunu kullanarak tek dişli ligant olarak davranmayı tercih eder.Komplekslerin termik analiz çalışmalarında, yapısında akua ligandı bulunduran komplekslerin ilk basamağının yapıdan akua ligandının uzaklaşmasına ait olduğu, ardından takip eden basamaklarda pyz, mpyz ve pyza ligantlarının uzaklaştığı, son olarak da sac' ın uzaklaşarak karşılık gelen metal(II) oksitlerin ele geçtiği tespit edildi.Anahtar Kelimeler: pirazin, metilpirazin, pirazinamit, sakkarinat kompleksleri, X-ışını tek kristal çalışması, polimer.

In this work, twelve new metal complexes of saccharinate (sac) with pyrazine (pyz), 2-methylpyrazine (mpyz) and 2-pyrazineamide (pyza) were synthesized. The complexes were characterized by elemental analysis, magnetic susceptibility measurements, UV-VIS spectroscopy, IR spectroscopy, thermal analysis and single crystal X-ray diffractometry.The spectroscopic studies reveal that the those of crystallographically uncharacterized Ni(II)-sac-pyz and Hg(II)-sac-pyz are polymeric complexes. In these complexes, the sac ligands coordinate through N atoms, whereas the pyz ligand acts as a bridge between the two metal centers via coordinating by both N atoms.Crystal structures of ten complexes have been characterized by single crystal X-ray diffraction. All metal(II)-sac-pyz complexes have the same general formula and space groups. The six isomorphous complexes exist in one dimensional linear polymeric chains containing pyz bridges. Only the coordination number of copper(II) ion in Cu(II)-sac-pyz complex differs from the other five complexes. In this complex, while one of the water molecule coordinates to metal, the other one remains uncoordinated.Cu(II)-sac-mpyz complexes crystallize out simultaneously from the same solution. One of these complexes is a monomeric complex whereas the other one is a polimeric complex in which mpyz ligand bridges the metal centers and sac ligands act as a monodentate and bidentate chelating ligands.Tetrameric Ag(I)-sac-mpyz complex is formed by bridging of sac and mpyz. The sac bridged dimeric units are connected to other silver(I) ions by mpyz bridges. The coordination of the two sac ligands is different: one acts as a bidendate bridging ligand via the N and carbonyl O atoms, while the other sac is N-bonded. Dimeric Ag(I)-sac-pyza complex is formed by bridging of sac ligands. Pyza prefers to act as a monodentate ligand using N atom of only aromatic ring.In the thermal analysis studies of the complexes, the first decomposition stages correspond to the dehydration of the complexes. In the following stages, the elimination of pyz, mpyz and pyza ligands takes place and the sac decomposes at the final stage of the decomposition to give the respective metal(II) oxides.Keywords: pyrazine, methylpyrazine, pyrazineamide, saccharinate complexes, X-ray single crystal diffraction, polymer.