Structural Analysis, Surface Examination, and Voids Characterization of a Copper (II) Complex Featuring Dual Picolinic Acid Ligands


Kansız S., Şimşek O.

2nd International Conference on Recent Academic Studies ICRAS 2023, Konya, Türkiye, 19 - 20 Ekim 2023, cilt.2, ss.205-209, (Tam Metin Bildiri)

  • Yayın Türü: Bildiri / Tam Metin Bildiri
  • Cilt numarası: 2
  • Basıldığı Şehir: Konya
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.205-209
  • Ondokuz Mayıs Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Pikolinik asit veya 2-piridinkarboksilik asit, kimyasal formülü C6H5NO2 olan heterosiklik bir organik bileşiktir. Piridinin bir türevi olarak, karboksilik asit ailesine aittir ve çeşitli kimyasal reaksiyonlarda, koordinasyon kimyasında ve karmaşık bileşiklerin sentezlenmesinde temel bir yapı taşı olarak önemli işlevsel öneme sahiptir. Koordinasyon kimyasında çok yönlü bir ligand olarak iki katına çıkan pikolinik asit, farmasötiklerde, tarım kimyasallarında ve malzeme biliminde yaygın uygulamalar bulur. Bu çalışma, C12H9Br2N6CuO4 olarak gösterilen pikolinik asit ligandını içeren bir bakır kompleksinin kristal yapı analizini araştırmaktadır. Cu(II) kompleksi, asimetrik ünite içinde yer alan tek bir molekül ile triklinik uzay grubu P-1'de kristalleşir. Kristal kafes içinde, piridin halkaları 66,95 (3)°'lik bir dihedral açı alır. Moleküler kohezyon, bc düzlemine paralel katmanlı yapıların oluşumuna yol açan moleküller arası C–H···O ve C–H···Br hidrojen bağları aracılığıyla elde edilir. Ek olarak, aromatik π–π istifleme etkileşimleri, başlık bileşiğinin paketleme düzenlemesini daha da güçlendirir. Daha derin içgörüler elde etmek için, Cu(II) kompleksi içindeki bu etkileşimlerin nicel değerlendirmesiyle birlikte, hidrojen bağları oluşturabilen atomların mekansal dağılımını araştırmak için Hirshfeld yüzey analizi kullanıldı. Sonuçlar, kristal paketlemeyi şekillendirmede belirli etkileşimlerin üstün rolünün altını çizmektedir. Özellikle dikkate değer olanlar, O···H etkileşimlerinden (%32,3), H···H temaslarından (%20,2), Br···H ilişkilerinden (%11,8) ve C···H bağlantılarından (%6,5) gelen katkılardır. Çalışma ayrıca, bu ilgi çekici bakır kompleksinin kapsamlı bir karakterizasyonunu sağlayan kristal yapı içindeki boşlukların bir analizini de içermektedir.

Abstract – Picolinic acid, or 2-pyridinecarboxylic acid, is a heterocyclic organic compound characterized by the chemical formula C6H5NO2. As a derivative of pyridine, it belongs to the carboxylic acid family and holds significant functional importance in various chemical reactions, coordination chemistry, and as a fundamental building block for synthesizing complex compounds. Picolinic acid, doubling as a versatile ligand in coordination chemistry, finds widespread applications in pharmaceuticals, agricultural chemicals, and materials science. This study delves into the crystal structure analysis of a copper complex featuring the picolinic acid ligand, denoted as C12H9Br2N6CuO4. The Cu(II) complex crystallizes in the triclinic space group P-1, with a single molecule housed within the asymmetric unit. Within the crystal lattice, the pyridine rings assume a dihedral angle of 66.95 (3)°. Molecular cohesion is achieved through intermolecular C–H···O and C–H···Br hydrogen bonds, leading to the formation of layered structures parallel to the bc plane. Additionally, aromatic π–π stacking interactions further bolster the packing arrangement of the title compound. To garner deeper insights, Hirshfeld surface analysis was employed to investigate the spatial distribution of atoms capable of forming hydrogen bonds, coupled with a quantitative assessment of these interactions within the Cu(II) complex. The results underscore the paramount role of specific interactions in shaping the crystal packing. Particularly noteworthy are contributions from O···H interactions (32.3%), H···H contacts (20.2%), Br···H associations (11.8%), and C···H connections (6.5%). The study also includes an analysis of voids within the crystal structure, providing a comprehensive characterization of this intriguing copper complex.