In the present Master’s Thesis five copper(II) complexes have been prepared using 4-phenylimidazole (LH) as ligand. By altering various synthetic and crystallization parameters (type of solvent, metal: ligand molar ratio, etc) we were able to isolate, characterize and study the following complexes: [Cu(LΗ)4(BF4)2]•2MeOH (1∙2MeOH), [Cu(LΗ)4(BF4)2]•2EtOH (2∙2EtOH), [Cu(LH)4(BF4)2]•2(1-PrΟH) (3•(1-PrOH)), [Cu(LH)4(BF4)2]•2(iso-BuOH) (4•2(iso-BuOH)) and [Cu(LΗ)4(BF4)2]•2DMF (5∙2DMF).
All the above compounds were characterized by single-crystal and powder X-ray diffraction crystallography, IR spectroscopy and thermogravimetric analysis. As noted by the study of these complexes, their crystal structures exhibit pseudopolymorphism, i.e. the same complex co-crystallizes with different solvent molecules. Furthermore, tautomerism was observed in the imidazole ring of all coordinated ligands, most likely to facilitate the formation of the complexes. The study of the weak intermolecular interactions among the molecules of the crystals was performed by means of the molecular Hirshfeld surfaces. The Hirshfeld surface shape and size is defined by the molecule and the proximity of its nearest neighbours, and hence encodes information about intermolecular interactions. Therefore, the study of the supramolecular structure and of the Hirshfeld surfaces of the five complexes revealed that their supramolecular assembly is firmly directed in all complexes by robust N ̶ H•••X (Χ = O, F) motifs and is further stabilized by means of weak C ̶ H•••Y (Υ = Ο, F) intermolecular interactions.
Στην παρούσα ΜΔΕ πραγματοποιήθηκε η σύνθεση πέντε σύμπλοκων ενώσεων του Cu(II) με υποκαταστάτη το 4-φαινυλοϊμιδαζόλιο (LH). Με μεταβολή αρκετών παραμέτρων σύνθεσης και κρυστάλλωσης (τύπο διαλύτη, γραμμομοριακή αναλογία μετάλλου υποκαταστάτη, τεχνική κρυστάλλωσης κ.ά.), επιτύχαμε τη σύνθεση, την απομόνωση και το χαρακτηρισμό των συμπλόκων: [Cu(LΗ)4(BF4)2]•2MeOH (1∙2MeOH), [Cu(LΗ)4(BF4)2]•2EtOH (2∙2EtOH), [Cu(LH)4(BF4)2]•2(1-PrΟH) (3•(1-PrOH)), [Cu(LH)4(BF4)2]•2(iso-BuOH) (4•2(iso-BuOH)) και [Cu(LΗ)4(BF4)2]•2DMF (5∙2DMF).
Όλες οι παραπάνω ενώσεις χαρακτηρίστηκαν με κρυσταλλογραφία ακτίνων Χ επί μονοκρυστάλλου, περίθλαση ακτίνων Χ επί κόνεως, φασματοσκοπία υπερύθρου και θερμοσταθμική ανάλυση. Όπως διαπιστώθηκε από την μελέτη αυτών, όλες οι δομές εμφανίζουν ψευδοπολυμορφία, δηλαδή το ίδιο σύμπλοκο κρυσταλλώνει με διαφορετικό είδος διαλύτη στο κρυσταλλικό πλέγμα. Διαπιστώθηκε επίσης ότι στον ιμιδαζολικό δακτύλιο του υποκαταστάτη LH των συμπλόκων εμφανίζεται το φαινόμενο της ταυτομέρειας, πιθανόν για να διευκολυνθεί στερεοχημικά ο σχηματισμός των συμπλόκων. Η μελέτη των ασθενών διαμοριακών αλληλεπιδράσεων που αναπτύσσονται μεταξύ των μορίων του κρυσταλλικού υλικού έγινε με τη βοήθεια των μοριακών επιφανειών Hirshfeld. Το μέγεθος και το σχήμα της επιφάνειας Hirshfeld ενός μορίου συνδέεται άμεσα με το χημικό περιβάλλον του, αντανακλώντας έτσι την αλληλεπίδραση μεταξύ ατόμων που ανήκουν σε γειτονικά μόρια, συνεπώς περιέχει πληροφορίες για τους διαμοριακούς δεσμούς που αναπτύσσονται σε έναν κρύσταλλο. Συνεπώς, από την μελέτη της υπερμοριακής δομής και την ανάλυση των επιφανειών Hirshfeld των πέντε συμπλόκων, διαπιστώθηκε ότι η οργάνωση της αρχιτεκτονικής τους οφείλεται στη δράση ισχυρών διαμοριακών δεσμών N ̶ H•••X (όπου Χ = O, F) και σταθεροποιείται περαιτέρω μέσω ασθενών αλληλεπιδράσεων της μορφής C ̶ H•••Y (όπου Υ = Ο, F).
