Bazı Geçiş Metal-DMF, DMSO Komplekslerinin Sentezi, Spektroskopik ve Termik Özellikleri

Abstract

BAZI GEÇİŞ METAL-DMF, DMSO KOMPLEKSLERİNİN SENTEZİ, SPEKTROSKOPİK VE TERMİK ÖZELLİKLERİ ÖZET Bu çalışmada, N,N-Dimetilformamid'in (DMF) Mn(II), Fe(III), Co(II), Ni(II) ve Cu(II) kompleksleri sentezlendi. Metal:DMF oranı Mn(II), Co(II) ve Ni(II) kompleksleri için 1:1, Fe(III) kompleksi için 2:3, Cu(II) kompleksi için 3:2 olarak bulundu. İR spektrumlarında, DMF' nin karbonil grubuna ait 1677 cm'1' deki gerilme titreşimi frekansının tüm komplekslerde düşük alana kaymasından DMF' nin oksijen atomu üzerinden metal' e bağlandığı anlaşıldı. UV-VIS spektrumlarından DMF' ye ait elektronik geçişlerle birlikte Co(II), Ni(II) ve Cu(II) komplekslerinde karakteristik d-d geçişleri gözlendi. Manyetik duyarlık ölçümleri yapılarak teorik ve deneysel manyetik momentler hesaplandı. Tüm komplekslerin paramanyetik ve yüksek spinli oldukları bulundu. Komplekslerin termik davranışları TG, DTG ve DTA teknikleriyle incelendi. Yapılarında su bulunan komplekslerin ilk bozunma (dehidrasyon) basamaklarının DTGmaks değerleri baz alınarak, termik kararlılık sırasının Fe(IH) = Mn(ü) < Ni(II) < Co(II) şeklinde olduğu bulundu. Komplekslerin erime noktasına sahip olmadıkları belirlendi. Kompleksler için termik bozunma mekanizmaları önerildi. Komplekslerin azot atmosferinde ısıtılması sonucu birinci basamakta yapıdan suyun uzaklaştığı, sonra DMF' nin çeşitli basamaklarda uzaklaştığı, son olarak da metal klorür' ün bozunduğu veya süblimleştiği tespit edildi. Geçiş metal-DMF komplekslerinin klor köprüleri yardımıyla dimerik ve trimerik yapılar oluşturdukları sonucuna varıldı ve Fe(III) kompleksi için oktahedral, Mn(II), Co(II), Ni(II) ve Cu(II) kompleksleri için ise tetrahedral yapılar önerildi. SnCl4-DMF-DMSO komplekslerinin de termik davranışları çalışıldı. SnCl4.2DMSO, SnCl4.2DMF ve SnCl4.DMF.DMSO kompleksleri için bozunma mekanizmaları önerildi. Kalay komplekslerinin bozunma basamaklarına ilişkin kinetik parametreler belirlendi. Anahtar Kelimeler : DMF, DMSO, geçiş metal kompleksleri, spektroskopik analiz, termik analiz.11 ABSTRACT In this study, the DMF complexes of Mn(II), Fe(III), Co(II), Ni(II) and Cu(II) have been synthesized. The metal :DMF ratio was found to be 1 :1 for Mn(II), Co(II) and Ni(II) complexes; 2:3 for the Fe(III) complex and 3:2 for the Cu(II) complex. In IR spectra of the complexes, the carbonyl stretching frequency of free DMF at 1677 cm-1 significantly shifted to low frequency upon complexation and this indicated that metal ions are coordinated by the oxygen atom of DMF. UV-VIS spectra of the complexes showed the electronic transitions of DMF as well as d-d transitions for Co(II), Ni(II) and Cu(II) complexes. Calculated and experimental magnetic moment values were obtained and it was found that all complexes are paramagnetic and exhibit high-spin configuration. Thermal behavior of the complexes was investigated by the TG, DTG and DTA techniques. As DTG,^ of the first decomposition (dehydration) stages was taken for comparison, The thermal stability order of the complexes was found to be Fe(III) s Mn(II) < Ni(II) < Co(II). The complexes do not have definite melting point. Thermal decomposition mechanisms of the complexes were purposed. In nitrogen atmosphere, the crystallization water was released in the first stage and DMF was removed in several stages and finally metal chlorides decompose or sublimes. It was concluded that transition metal-DMF complexes exist as dimeric or trimeric structures with a halogen bridging the metals. It was suggested that the Fe(III) complex has the octahedral coordination while the Mn(II), Co(II), Ni(II) and Cu(II) show tetrahedral coordination. Thermal behavior of SnCl4-DMF-DMSO complexes was also studied. Thermal decomposition mechanisms of SnCl4.2DMSO, SnCl4.2DMF and SnCl4.DMF.DMSO were suggested. The kinetic parameters for the decomposition stages of these complexes were determined. Key Words : DMF, DMSO, transition metal complexes, spectroscopic analysis, thermal analysis.