Çinko(II) ve kadmiyum(II)-tiyofen-2,5-dikarboksilat'ın bis(imidazol) türevleri ile gözenekli koordinasyon polimerlerinin hidrotermal sentezi ve yapısal özelliklerinin araştırılması
Hydrothermal synthesis and structural investigation of porous coordination polymers of zinc(II) and cadmium(II)-thiophene-2,5-dicarboxylate with bis(imidazole) derivatives
- Tez No: 343656
- Danışmanlar: PROF. DR. OKAN ZAFER YEŞİLEL
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Hidrotermal sentez, 3D koordinasyon polimeri, tiyofen-2, 5-dikarboksilat kompleksleri, bis(imidazol) türevi ligantlar, Zn(II) kompleksleri, Cd(II) kompleksleri, hidrojen adsorpsiyonu, Hydrothermal synthesis, 3D coordination polymer, thiophene-2, 5-dicarboxylate complexes, bis(imidazole) ligands, Zn(II) complexes, Cd(II) complexes, hydrogen adsorption
- Yıl: 2014
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Eskişehir Osmangazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Anorganik Kimya Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 151
Özet
Bu tez çalışması, anyonik organik birim olarak tiyofen-2,5-dikarboksilat (tdc) ligantı ve nötral organik birim olarak 4'ü ilk kez sentezlenen toplam 11 adet bis(imidazol) türevleri ve bağlantı noktası olarak ise Zn(II) ve Cd(II) iyonları kullanılarak koordinasyon polimerlerinin sentezi üzerine odaklanmıştır. Komplekslerin sentezi hidrotermal yöntemle gerçekleştirilmiş, 2 adet iki boyutlu (2D) ve 11 adet üç boyutlu (3D) gözenekli koordinasyon polimerleri elde edilmiştir. Sentezlenen komplekslerin ve yeni nötral ligantların yapıları, elementel analiz, IR spektroskopisi, NMR spektroskopisi ve X-ışınları tek ve toz kristal analiz yöntemleri ile aydınlatılmıştır. Tüm komplekslerin hidrojen adsorplama performansları Büyük Kanonik Monte Carlo (GCMC) simülasyon yöntemi ile belirlenmiştir. Ayrıca komplekslerin termal, fotolüminesans ve topolojik özellikleri de incelenmiştir. Yapılan çalışmalar sonucunda metal iyonları veya metal kümelerinin tiyofen-2,5-dikarboksilat ligantı ile bir veya iki boyutlu yapılar meydana getirdiği ve bu yapıların bis(imidazol) türevleri ile iki veya üç boyutlu koordinasyon polimerlerini oluşturduğu belirlenmiştir. Komplekslerin kanatlıçark, paralelkenar tipi ikincil yapı birimlerinden (SBU) oluştuğu ve kare piramit, tetrahedral, beşgen çiftpiramit ve oktahedral geometrili olduğu belirlenmiştir. Komplekslerin topolojik analizine göre bazı komplekslerde iki katlı 3D+3D→3D paralel iç içe geçme, rasemik iki katlı (1+1) 3D+3D′→3D iç içe geçme, dört katlı 3D+3D→3D paralel iç içe geçme, 2D+2D→3D paralel polikatenasyon ve 2D tabaka yapı olduğu tespit edilmiştir. Fotolüminesans spektroskopisi çalışmalarına göre komplekslerin emisyon bandlarının, serbest H2tdc ile kıyaslandığında maviye kaydığı belirlenmiştir. Kuru hava atmosferinde gerçekleştirilen termik analiz çalışmalarında, yapısında su molekülü içeren komplekslerde ilk basamakta su moleküllerinin yapıdan uzaklaştığı, ikinci basamakta ise nötral ligantların kısmen veya tamamen bozunduğu gözlenmiştir. Son ekzotermik basamakta ise kalan organik kısmın tamamen yandığı ve bozunma ürününün ZnO veya CdO olduğu belirlenmiştir. GCMC simülasyon yöntemiyle 298 K'de, 30 bar basınçta yapılan çalışmada en yüksek hidrojen adsorplama miktarının 0,6929 mg/g olduğu bulunmuştur.
Özet (Çeviri)
This thesis was focused on the synthesis of coordination polymers by using thiophene-2,5-dicarboxylate as anionic linker and eleven bis(imidazole) derivatives (four of which was synthesized for the first time) as neutral organic linker and Zn(II) and Cd(II) ions as node. The syntheses of the complexes were carried out by hydrothermal method and 2 two dimensional (2D) and 11 three dimensional (3D) coordination polymers were obtained. The structures of synthesized complexes and new neutral ligands were characterized by elemental analysis, IR and NMR spectroscopies, thermal and X-ray single crystal and X-ray powder diffraction analyses. Hydrogen adsorption performances of the all complexes were determined with Grand Canonical Monte Carlo (GCMC) molecular simulation method. Moreover, thermal, photoluminescence and topological properties of the complexes were investigated. As a result of studies, metal ions and metal clusters with thiophene-2,5-dicarboxylate ligand generated one and two dimensional structures and these structures with bis(imidazole) derivatives were extended two or three dimensional structures. It was determined that paddlewheel and parallelogram type secondary building unit (SBU) were occurred in the complexes and the geometries of the complexes were square pyramid, tetrahedral, pentagonal bipyramid and octahedral. According to topological analysis results of the complexes, complexes exhibited two fold 3D+3D→3D parallel interpenetration, racemic two fold (1+1) 3D+3D′→3D parallel interpenetration, four fold 3D+3D→3D parallel interpenetration, 2D+2D→3D parallel polycatenation and two dimensional layer. According to photoluminescence results, the emission bands of complexes shifted the blue as compared to those of free H2tdc. In the thermal analysis studies performed in a dry air atmosphere, in the first stage, the water molecules removed from the complexes containing water molecule and in the second stage, neutral ligands were completely or partially decomposed. In last exothermic stage, remaining organic ligands completely burned. The final decomposition products of complexes were identified as ZnO and CdO. The study at pressure of 30 bar and 298 K with GCMC simulation method showed that the amount the highest hydrogen adsorption was 0.6929 mg/g.
Benzer Tezler
- Detection of blood traces: Synthesis and characterization of a luminol-type compound
Kan izlerinin tespiti: Luminol-türü bir bileşik sentezi ve karakterizasyonu
BÜŞRA KESİMAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Adli TıpAtılım ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ATİLLA CİHANER
- Fenilendiasetat türevleri ile çinko(II) ve kadmiyum(II) koordinasyon polimerlerinin sentezi, yapılarının ve gaz adsorpsiyon özelliklerinin araştırılması
The synthesis of zinc(II) and cadmium(II)-coordination polymers with phenylenediacetate derivatives, the investigation of their structures and gas adsorption properties
GÜNEŞ GÜNAY
Doktora
Türkçe
2016
KimyaEskişehir Osmangazi ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OKAN ZAFER YEŞİLEL
- Niflumik asit'in sulu ortamda çinko ve kadmiyum iyonları varlığında α ve β siklodekstrinler ile oluşturduğu komplekslerin voltametrik tekniklerle incelenmesi
Investigation of complexes formed by niflumic acid with α and β cyclodextrins in the presence of zinc and cadmium ions in aqueous media by voltammetric techniques
HANİFE ÖZLEM OĞUZ
- Furan-2,5-dikarboksilik asit ve bazı bis(imidazol) türevleri kullanılarak çinko(II) ve kadmiyum(II) ile koordinasyon polimerlerinin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of coordination polymers with zinc(II) and cadmium(II) using furan-2,5-dicarboxylic acid and some bis(imidazole) derivatives
SEVDE DEMİR
- Bis(izoftalik asit) ve bis(imidazol) türevi ligandlarla kobalt(II), çinko(II) ve kadmiyum(II) koordinasyon polimerlerinin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of cobalt(II), zinc(II) and cadmium(II) coordination polymers with bis(isophthalic acid) and bis(imidazole) derivatives ligands
YAKUP CAN DİKİLİTAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
KimyaEskişehir Osmangazi ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OKAN ZAFER YEŞİLEL