Mü-nitrido porfirinoidler: Sentezi, karakterizasyonu ve uygulamaları

Abstract

Geçiş metalleri ile kompleks oluşturan porfirinoidlerin ?-nitrido dimerleri 2008 yılından beri oksidasyon katalizörü olarak kullanılmaktadır ve bu dimerler güçlü oksidasyon özellikleri ile bilinmektedirler. Metallerin ve makrosiklik ligandların uygun varyasyonları ile ?-nitrido dimerler hazırlanabilmekte ve katalitik özellikleri değişebilmektedir. Aynı veya farklı makrosiklik ligandlar ile homoleptik veya heteroleptik, geçiş metalleri değiştirilerek de homometalik veya heterometalik kompleksler hazırlanabilmektedir. Literatürde homoleptik/homometalik, homoleptik/heterometalik, heteroleptik/homometalik ve heteroleptik/heterometalik komplekslerle ilgili çalışmalar bulunmaktadır. Bu komplekslerin oksidasyon katalizörü olarak kullanımı ile ilgili çalışmalar sınırlı sayıdadır. Ayrıca Fe-N=Mn birimine sahip ?-nitrido dimerlerle ilgili toplam 3 adet çalışma mevcut olup oksidasyon katalizörü uygulamaları bulunmamaktadır. Bu tez çalışmasında, tersiyer bütil gruplarını içeren demir ftalosiyanin ve mangan ftalosiyanin, fenil gruplarını içeren demir porfirin ve mangan porfirin sentezlendi. Metalin ve makrosiklik yapının etkisini gözlemleyebilmek için sentezlenen demir ftalosiyanin, mangan ftalosiyanin ve demir porfirin, mangan porfirin ile heteroleptik/heterometalik Fe-N=Mn birimine sahip ?-nitrido kompleksleri hazırlandı ve katalitik uygulamaları gerçekleştirildi. Kompleksler oksidasyon katalizörü olarak kullanılıp stiren, siklohekzen gibi olefinlerin oksidasyonunda ve 2-metil naftalen, 2,3,5-trimetil fenol gibi aromatik bileşiklerin oksidasyonunda test edildi. Tez kapsamında, sübstitue heteroleptik/heterometalik ?-nitrido demir ve mangan kompleksleri ilk defa sentezlenmiş olup bu komplekslerin katalitik özellikleri de ilk kez incelenmiştir.

?-nitrido dimers of porphyrinoids forming complexes with transition metals have been used as oxidation catalysts since 2008 and these dimers are known for their strong oxidation properties. With appropriate variations of metals and macrocyclic ligands, ?-nitrido dimers can be prepared and their catalytic properties can be changed. Homoleptic or heteroleptic complexes can be prepared with the same or different macrocyclic ligands and homometallic or heterometallic complexes can be prepared by changing transition metals. Homoleptic/homometallic, homoleptic/heterometallic, heteroleptic/homometallic and heteroleptic/heterometallic complexes are reported in the literature. Researchs on the use of these complexes as oxidation catalysts are limited. In addition, there are only 3 studies on ?-nitrido dimers with Fe-N=Mn units and there is no application the use of these dimers as oxidation catalysts. In this thesis; iron phthalocyanine and manganese phthalocyanine containing tert-butyl groups, iron porphyrin and manganese porphyrin containing phenyl groups were synthesized. In order to observe the effect of metal and macrocyclic structure, heteroleptic/heterometallic Fe-N=Mn ?-nitrido complexes including iron and manganese phthalocyanines, iron and manganese porphyrins were prepared and their catalytic applications were performed. These complexes were used as oxidation catalysts and tested in the oxidation of olefins such as styrene, cyclohexene and aromatic compounds such as 2-methyl naphthalene, 2,3,5-trimethylphenol. In the thesis, substituted heteroleptic/heterometallic ?-nitrido iron and manganese complexes were synthesized for the first time and their catalytic properties were studied for the first time.