سنتز و شناسايي کمپلکس‌هاي جديد ML2X2 و MLX2 با ليگاند بيس (2- نيترو سينام‎آلدهيد)-1و2- فنيلن دي ایمي

توضیحات:

پایان نامه کارشناسی ارشد رشته شیمی گرایش معدنی با عنوان سنتز و شناسايي کمپلکس‌هاي جديد ML2X2 و MLX2 با ليگاند بيس (2- نيترو سينام‎آلدهيد)-1و2- فنيلن دي ایمين در 108 صفحه در قالب word و قابل ویرایش همراه با جزییات کامل

چکیده:

در این پژوهش لیگاند دو دندانه باز شیف,N N- بيس(2- نیتروسينام‎آلدهيد)- 1و2- فنيلن‎دي‎ايمين (Nca2Phen)  در حلال متانول سنتز شد و سپس در حلال‏های اتانول و دی‏کلرومتان تبلور مجدد گردید. با استفاده از این لیگاند، کمپلکس‏هایی با فرمول عمومی MLX2 و ML2X2 که در آن M نشان دهنده فلزهای کبالت (II)، نیکل (II)، مس (II)، روی (II)، کادمیم (II) و جیوه (II) و X شامل یون‏های کلرید، برمید، یدید، تیوسیانات و آزید می‏باشد، در حلال‏های متانول، اتانول و دی‏کلرومتان تهیه گردیدند و در حلال‏های متانول و DMF تبلور مجدد شدند.

برای شناسایی و تعیین ساختار کمپلکس‏های سنتز شده از تکنیک‎های گوناگون مانند: آنالیز عنصری، IR، MS، UV-Vis، 1HNMR، 13CNMR، هدایت سنجی و ممان مغناطیسی استفاده شد. وجود پیک مولکولی مادر در طیف جرمی لیگاند، سنتز آن را توجیه می‏کند. مهمترین پیک در طیف IR این ترکیب‌ها پیک ایمینی (C=N) است که در لیگاند آزاد، فرکانس کششی گروه ایمین در حدود cm-1 1609 دیده می‏شود اما با تشکیل کمپلکس، پیک ایمینی به سمت فرکانس‏های بالاتر جابجا می‏شود که نشان دهنده کوئوردینه شدن نیتروژن لیگاند باز شیف به فلز مرکزی است.

با استفاده از طیف الکترونی UV-Vis لیگاند و کمپلکس‏های سنتز شده انواع انتقال‏های الکترونی که در مورد کمپلکس‌ها انتظار می رود، بررسی و λmax این ترکیب‌ها تعیین گردید. اطلاعات و داده‏های بدست آمده از طیف‏‏‏‏‏های الکترونی و نیز طیف‌های رزونانس مغناطیسی هسته 1HNMR و 13CNMR لیگاند و کمپلکس‏های سنتز شده، سنتز ه این ترکیب‌ها را تأیید می‌کند.

با توجه به اطلاعات بدست آمده می‏توان ساختار شبه چهار وجهی را برای کمپلکس‏های MLX2 و ساختار هشت وجهی را برای کمپلکس‏های ML2X2 پیشنهاد داد.

واژه‏های کلیدی: لیگاند باز شیف، دو دندانه، کمپلکس، چهار وجهی، 2- نیتروسینام آلدهید، 1و2- فنیلن دی آمین

فهرست:

فصل اول : مقدمه و اصول مقدماتي

1-1) شيمي كوئورديناسيون 1

1-2) اعداد کوئوردیناسیون 2

1-2-1) عدد كوئورديناسيون 4  2

1-2-1-1) كمپلكس‌هاي چهار وجهي 3

1-2-1-2) كمپلكس‌هاي مسطح مربعي 3

1-2-2) عدد كوئورديناسيون 5  4

1-2-3) عدد كوئورديناسيون 6  4

1-3) كبالت  5

1-4) نيكل  5

1-5) مس  6

1-6) روي  6

1-7) کادمیم 7

1-8) جیوه 7

1-9) چگونگي تشكيل پيوند در تركيبات كوئورديناسيون 8

1-9-1) نظرية ميدان بلور (CFT)  8

1-9-2) نظرية ميدان ليگاند(LFT 8

1-9-3) نظرية اوربيتال مولكولي  9

1-9-4) مدل همپوشاني زاويه‌اي (AOM 9

1-10) طيف الكتروني  11

1-10-1) قانون جذب بير- لامبرت  11

1-10-2) قواعد انتخاب  11

1-11) انواع انتقال‌هاي الكتروني 13

1-11-1) انتقال‌هاي ميدان ليگاند يا d-d    13

1-11-2) انتقال‌هاي جابجايي بار  13

1-11-3) انتقال‌هاي بين ظرفيتي  14

1-11-4) انتقال درون ليگاند  14

1-12) تفسیر طیفهای جذبی الکترونی کمپلکس‏های فلزهای واسطه  14

1-12-1) طیف جذبی کمپلکس‏های چهار وجهی Co(II)  15

1-12-2) طیف جذبی کمپلکس‏های هشت وجهی Ni(II)  15

1-12-3) طیف جذبی کمپلکس‏های چهار وجهی Cu(II)  16

1-12-4) طیف جذبی کمپلکس‏های چهار وجهی Zn(II)، Cd(II) و Hg(II)  16

1-13) بازهای شیف 17

1-13-1) تهیه بازهای شیف 17

1-13-2) نام گذاری بازهای شیف 18

1-13-3) مروری بر کمپلکس‏های سنتز شده با لیگاندهای باز شیف دودندانه   18

1-13-4) كاربرد كمپلكس‌هاي باز شيف  22

فصل دوم : بخش تجربي

2-1) مواد شیمیایی و حلال‏ها 24

2-2) دستگاه‏های مورد استفاده 24

2-2-1) طیف مادون قرمز 24

2-2-2) طیف رزونانس مغناطیسی (1HNMR) و (13CNMR)  25

2-2-3) طیف جرمی 25

2-2-4) طیف ماورای بنفش-مرئی (UV-Vis)  25

2-2-5) آنالیز عنصری  25

2-2-6) وزن سنجی حرارتی 25

2-2-7) نقطه ذوب 25

2-2-8) هدایت مولی 25

2-3) سنتز ليگاند دو دندانه‌اي باز شيف,N N-بيس(2- نیتروسينام‎آلدهيد)-1و2- فنيلن‎دي‎ايمين (Nca2Phen 26

2-4) سنتز كمپلكس Co(Nca2Phen)Cl2  27

2 –5) سنتز كمپلكس Co(Nca2Phen)Br2 28

2 –6) ستنز كمپلكس Co(Nca2Phen)I2 28

2 –7) ستنز كمپلكس Co(Nca2Phen)2(SCN)2 29

2 –8) ستنز كمپلكس Co(Nca2Phen)2(N3)2 29

2–9) سنتز كمپلكس Ni(Nca2Phen)2Cl2 30

2- 10) سنتز كمپلكس Ni(Nca2Phen)2Br2 31

2- 11) سنتز كمپلكس Ni(Nca2Phen)2I2 31

2- 12) سنتز كمپلكس Ni(Nca2Phen)2(SCN)2 32

2- 13) سنتز كمپلكس Ni(Nca2Phen)2(N3)2 33

2- 14) سنتز كمپلكس Cu(Nca2Phen)Cl2 33

2-15) سنتز كمپلكس Cu(Nca2Phen)Br2 34

2-16) سنتز كمپلكس Cu(Nca2Phen)(SCN)2 35

2-17) سنتز كمپلكس Zn(Nca2Phen)Cl2 35

2- 18) سنتز كمپلكس Zn(Nca2Phen)Br2 36

2- 19) سنتز كمپلكس Zn(Nca2Phen)I2 37

2- 20) سنتز كمپلكس Zn(Nca2Phen)(NCS)2 38

2- 21) سنتز كمپلكس  Zn(Nca2Phen)(N3)2 39

2-22) سنتز كمپلكس Cd(Nca2Phen)Cl2 40

2-23) سنتز كمپلكس Cd(Nca2Phen)Br2 41

2-24) سنتز كمپلكس Cd(Nca2Phen)I2 42

2-25) سنتز كمپلكس Hg(Nca2Phen)Cl2 43

2-26) سنتز كمپلكس Hg(Nca2Phen)Br2 44

2-27) سنتز كمپلكس Hg(Nca2Phen)I2 44

فصل سوم : بحث و نتيجه‌گيري

3-1) مقدمه 46

3-2) بررسی طیف‏های زیر قرمز (IR)  46

3-2-1) طیف‏های زیر قرمز کمپلکس‎های Co(II 47

3-2-2) طیف‏های زیر قرمز کمپلکس‎های Ni(II)   48

3-2-3) طیف‏های زیر قرمز کمپلکس‎های Cu(II  49

3-2-4) طیف‏های زیر قرمز کمپلکس‎های Zn(II)   49

3-2-5) طیف‏های زیر قرمز کمپلکس‎های Cd(II)   50

3-2-6) طیف‏های زیر قرمز کمپلکس‎های Hg(II)   50

3-3) بررسی طیفهای رزونانس مغناطیسی هسته، 1H-NMR و 13C-NMR 51

3-3-1) طیف‏های رزونانس مغناطیسی هسته، 1H-NMR و 13C-NMR مربوط به لیگاند

 ,N N- بيس(2-نتيروسينام آلدهيد)-1و2-فنيلن دي ايمين (Nca2Phen 51

3-3-2) طیف‏های رزونانس مغناطیسی هسته،  1H-NMR و 13C-NMR كمپلكس

 Zn(Nca2 Phen)Cl2  52

3-3-3) طیف‏‏های رزونانس مغناطیسی هسته، 1H-NMR و 13C-NMR كمپلكس

 Zn(Nca2 Phen)Br2 53

3-3-4) طیف‏‏‏های رزونانس مغناطیسی هسته، 1H-NMR و 13C-NMR كمپلكس

 Zn(Nca2 Phen)I2  54

3-3-5) طیف‏‏‏‏های رزونانس مغناطیسی هسته، 1H-NMR و 13C-NMR كمپلكس

 Zn(Nca2 Phen)(SCN)2 55

3-3-6) طیف‏‏‏‏‏های رزونانس مغناطیسی هسته، 1H-NMR و 13C-NMR كمپلكس

 Zn(Nca2 Phen)(N3)2 56

3-3-7) طیف‏‏‏‏‏های رزونانس مغناطیسی هسته، 1H-NMR و 13C-NMR كمپلكس

 Cd(Nca2 Phen)Cl2 57

3-3-8) طیف رزونانس مغناطیسی هسته، 1H-NMR كمپلكس Cd(Nca2Phen)Br2 58

3-3-9) طیف‏‏‏‏‏های رزونانس مغناطیسی هسته، 1H-NMR و 13C-NMR كمپلكس

 Cd(Nca2 Phen)I2 59

3-3-10) طیف‏‏‏‏‏های رزونانس مغناطیسی هسته، 1H-NMR و 13C-NMR كمپلكس

 Hg(Nca2 Phen)Cl2 59

3-3-11) طیف رزونانس مغناطیسی هسته، 1H-NMR كمپلكس Hg(Nca2Phen)Br2...............60

3-3-12) طیف رزونانس مغناطیسی هسته، 1H-NMR كمپلكس Hg(Nca2 Phen)I2.................61

3-4) آنالیز عنصری 62

3-5) بررسی طیف‎های الکترونی UV-Vis  62

3-5-1) کمپلکس‎های CoLX2  62

3-5-2) کمپلکس‎های NiL2X2  62

3-5-3) کمپلکس‎های CuLX2  62

3-5-4) کمپلکس‎های ZnLX2  63

3-5-5) کمپلکس‎های CdLX2  63

3-5-6) کمپلکس‎های HgLX2  63

3-6) بررسی طیف جرمی لیگاند  ,N N- بيس(2-  نیتروسينام‎آلدهيد) - 1و2- فنيلن‎دي‎ايمين

(Nca2Phen)  64

3-7) بررسی منحنی‏های TG و DTG کمپلکس‏های ZnLX2    64

نتيجه‌گيري  66

آينده نگري   66

پيوستها  69