Spectroscopic studies of non-covalent metal ion-ligand interaction
Kovalent olmayan metal iyonu-ligand etkileşiminin spektroskopik çalışmaları
- Tez No: 401290
- Danışmanlar: PROF. RICARDO B. METZ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2014
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Unıversıty Of Massachusetts Amherst
- Enstitü: Yurtdışı Enstitü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Metal iyonları ve ligand arasında kovalent olmayan kuvvetli etkileşimler biyolojik ve sanayisel olarak önemli olduğundan siklikla çalışılagelmiştir. Hem elektronik hem de vibrasyonel spektroskopi olarak uygulanabilen gaz fazda foto-parçalama spektroskopisi bağ kuvvetleri, parçalanma dinamiği, molekül yapısı ve kümelenmesi gibi konularda bilgi edinmemizi sağlar. Lazerle iyon üretme, uçuş sürelerine göre kütle analizi (TOF-MS), lazerle foto-uyarma, ve fotofragman analizinin kombine edildiği cihazımızın detayları ve uygulanan farklı metodlar 1. ve 2. bölümlerde tartışılmıştır. 3. bölümde Co+(H2O), Co+(HOD) ve Co+(D2O)'nin 13500 cm-1'den 18400 cm-1'e kadar ölçülerek vibrasyonel ve rotasyonel yapılarını aydınlattığımız 4 farklı elektronik geçiş hali (fotouyarılmış hal) ve Co+-(H2O) bağ enerjisi tespit edilmiştir. Deneyler ve teorik hesaplamalar sayesinde uyarılmış hallerin elektronik konfigürasyonu, Co+ iyonlarının Co-O bağ enerjisini ve suyun yapısını nasıl etkilediği tartışılmıştır. 4. bölüm M+(CH4)m(Ar)3-m ve M+(CH4)n (M=Co, Ni; m=1,2; n=3,4) iyonlarının 2500-3100 cm-1'de vibrasyonel spektrumlarını içermektedir. Metanların metal iyonlarına olan bağlanma enerjisi ve koordinasyonu metal iyonlarının doğasına, elektronik konfigürasyonuna ve büyüklüğüne bağlı olarak degiştiği; deneysel ve teorik hesaplamalarla hangi yapıların oluştuğu tespit edilmiştir. Genellikle güçlü etkileşime sahip olan bu iyonlarda hidjojenlerin iki tanesinin koordine olduğu (2) ve bunda da metal iyonlarının 4s orbitallerinin boş olması ve tam dolu olmayan d orbitallerinin etkisinin büyük rol oynadığı tespit edilmiştir. 5. bölümde bu çalışmalar M+(CH4)n (M=Cu, Ag; n=1-6) iyonlarını da içerecek şekilde genişletilmiştir. Cu+ ve Ag+ iyonlarının d orbitalleri tam dolu olduğu için bunlara ait komplekslerin genellikle daha çok simetrik olan yapıları tercih ettiği anlaşılmıştır. Ayrıca n>4 olan komplekslerde ilave metan ligandlarının birinci koordinasyon tabakasında olmadığı tespit edilmiştir.
Özet (Çeviri)
Non-covalent interactions between metal ions and ligands such as water and methane have been extensively studied due to their biological and industrial importance. Gas phase studies can reveal the fundamental nature of these metal-ligand interactions. Photofragment spectroscopy is a powerful technique to investigate bond strengths, dissociation dynamics, molecular geometry and clustering and can be applied to electronic and vibrational spectroscopy. Using a home built apparatus, which combines ion production via laser ablation, separation via time-of-flight (TOF) mass spectrometry, laser excitation, and TOF fragment mass analysis, we have obtained electronic spectra of Co+(H2O) and vibrational spectra of M+(CH4)n (M=Co, Ni, Cu, Ag; n=1-4 or 1-6). The experimental techniques, apparatus, data acquisition and analysis employed throughout this thesis are described and explained in chapters 1 and 2. Chapter 3 discusses the electronic spectra of Co+(H2O), Co+(HOD) and Co+(D2O), measured from 13500 cm-1 to 18400 cm-1 using photodissociation spectroscopy. Transitions to four excited electronic states, with vibrational and partially resolved rotational structure are observed. The Co+-(H2O) binding energy is determined from the dissociation onset. The experiments and supporting calculations provide detailed information such as the electronic configuration of excited electronic states, how the Co+ electronic state affects the Co+-H2O bond strength, and how binding to Co+ changes the geometry of water. Chapter 4 discusses measurement and analysis of vibrational spectra of M+(CH4)m(Ar)3-m and M+(CH4)n (M=Co, Ni; m=1,2; n=3,4) in the C-H stretching region (2500-3100 cm-1). Interaction with the metal leads to large red shifts in the C-H stretches for proximate hydrogens. The extent of this shift is sensitive to the methane coordination (2 vs. 3) and to the metalmethane distance. The structures of the complexes are determined by comparing measured spectra with those calculated for candidate structures. All complexes show 2 methane coordination and the d orbital occupancy determines which structures are preferred. Chapter 5 extends these studies to M+(CH4)n (M=Cu, Ag; n=1-6). Clusters have 2 methane coordination and prefer symmetrical structures due to the d10 spherical electronic configuration of M+. Clusters with n>4 also show features from second shell ligands. Chapter 6 discusses extending this work to metal cluster ion -methane interactions.
Benzer Tezler
- Çelidamik asit koordinasyon bileşiklerinin deneysel ve hesaplamalı yöntemlerle incelenmesi, DNA ile etkileşimlerinin moleküler modellemesi
Investigation of coordination compounds of chelidamic acid via experimental and computational methods, molecular modelling of their interactions with DNA
HATİCE VURAL
Doktora
Türkçe
2014
Fizik ve Fizik MühendisliğiOndokuz Mayıs ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İBRAHİM UÇAR
- PDT için hedefe yönelik ftalosiyaninlerin sentezi
Synthesis of target oriented phthalocyanines for PDT
TAYLAN SAMSUNLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ESİN HAMURYUDAN
- Piridin-2-karboksilik asit türevlerini içeren yeni metal komplekslerinin sentezi, yapısal spektroskopik ve doğrusal olmayan optik özelliklerinin araştırılması
Synthesis, structural spectroscopic and nonlinear optical properties of new metallic complexes containing pyridine-2-carboxylic acid derivatives
MERVE ŞİMŞEK
Doktora
Türkçe
2025
Fizik ve Fizik MühendisliğiSakarya ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖMER TAMER
- SYNTHESES AND CHARACTERIZATION OF COPPER(I) COMPLEXES FORSTUDY OF DYNAMIC SUPRAMOLECULAR RING-CHAIN EQUILIBRIA ANDAPPLICATION AS PHOTOREDOX CATALYSTS
Dinamik supramoleküler halka-zincir dengelerinin incelenmesi ve fotoredoks katalizörleri olarak uygulamaları amacıyla bakır(I) komplekslerinin sentezi ve karakterizasyonu
MUHAMMET MUSTAFA ÇETİN
- O-Disiyano sübstitüe yeni bir dioksim türevi sentezi ve komplekslerinin incelenmesi
Synthesis and complexation of novel o-disubstituted vic-dioximes
BÜLENT ELMA
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiAnorganik Kimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET GÜL
