پایان نامه ارشد: سنتز و شناسایی لیگاند­های باز شیف مشتق شده از مشتقات سالیسیل­ آلدهید و 3-آمینو استوفنونو کمپلکس­های Cu(II) آن­ها

متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته : مهندسی شیمی

گرایش : معدنی

عنوان : سنتز و شناسایی لیگاند­های باز شیف مشتق شده از مشتقات سالیسیل­ آلدهید و 3-آمینو استوفنون( X-Ph(OH)C=N-Ph-CO-CH3 (X = Br, H, NO2) L =) و کمپلکس­های Cu(II) آن­ها و بررسی تهیه نانو­ذرات اکسید مس از تجزیه حرارتی کمپلکس­ های تهیه شده

دانشگاه دامغان

دانشكده شیمی

پایان نامه كارشناسی ارشد شیمی (معدنی)

عنوان:

سنتز و شناسایی لیگاند­های باز شیف مشتق شده از مشتقات سالیسیل­آلدهید و 3-آمینو استوفنون( X-Ph(OH)C=N-Ph-CO-CH3 (X = Br, H, NO2) L =) و کمپلکس­های Cu(II) آن­ها و بررسی تهیه نانو­ذرات اکسید مس از تجزیه حرارتی کمپلکس­های تهیه شده

استاد راهنما:

دکتر غلامحسین گریوانی

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

فهرست مطالب:

فصل اول- مقدمه…………………………………………………………… 1

1-1- بازهای­شیف………………………………………………………….. 2

1-1-1- معرفی باز­های شیف……………………………………………. 2

1-1-2- تاریخچه باز­های شیف…………………………………………… 3

1-1-3- نام­گذاری ترکیبات شیف…………………………………………. 4

1-1-4- انواع باز­های شیف………………………………………………. 5

1-1-4-1- باز­های شیف یک­دندانه………………………………………… 5

1-1-4-2- باز­های شیف دو­دندانه………………………………………… 6

1-1-4-3- باز­های شیف سه­دندانه…………………………………….. 6

1-1-4-4- باز­های شیف چهار­دندانه……………………………………. 7

1-1-4-5- باز­های شیف پنج­دندانه……………………………………… 8

1-1-4-6- باز­های شیف شش­دندانه……………………………………. 8

1-1-4-7- باز­های شیف هفت­دندانه…………………………………….. 9

1-1-5- باز­های شیف درشت حلقه……………………………………. 9

1-1- 6- باز­های شیف سالن…………………………………………… 11

1-2- کمپلکس­های باز شیف……………………………………………. 12

1-2-1- سنتز کمپلکس­های باز شیف…………………………………. 12

1-2-1-1- روش اول (روش مک کارتی)………………………………… 12

1-2-1-2- روش دوم (روش تمپلت)…………………………………….. 13

1-3- کاربرد کمپلکس­های باز شیف……………………………………. 14

1-4- روش­های شناسایی لیگاند و کمپلکس­های باز شیف…………. 15

1-5- مس……………………………………………………………… 16

1-5-1- کمپلکس­های مس……………………………………………. 16

1-5-2-کاربرد کمپلکس­های باز شیف مس………………………….. 17

1-5-3- مروری بر تحقیقات اخیر ترکیبات باز شیف کمپلکس­های مس…17

1-6- نقش کاتالیزوری کمپلکس­های باز شیف مس………………. 21

فصل دوم- تجربی…………………………………………………….. 22

2-1- مواد و دستگاه­های مورد استفاده ……………………………23

2-1-1- مواد مورد استفاده…………………………………………. 23

2-1-2- دستگاه­های مورد استفاده……………………………….. 23

2-2- تهیه­ی لیگاند­های باز شیف…………………………………. 23

2-2-1- تهیه لیگاند (L1)……………………………………………. 23

2-2-2- تهیه لیگاند (L2)……………………………………………. 24

2-2-3- تهیه لیگاند (L3)…………………………………………… 24

2-2-4- تهیه کمپلکس باز شیف Cu(L1)2……………………….

2-2-5- تهیه کمپلکس باز شیف Cu(L2)2………………………

2-2-6- تهیه کمپلکس باز شیف Cu(L3)2………………………

2-2-7- تهیه نانو ذرات مس از تجزیه­ی حرارتی کمپلکس­های Cu(L1)2، Cu(L2)2و Cu(L3)2

فصل سوم- بحث و نتیجه گیری…………………………………… 27

3-1- مقدمه………………………………………………………… 28

3-2- تهیه­ی لیگاند­های باز شیفL2 ,L1 وL3…………………..

3-2-1- تهیه لیگاند­های باز شیف دو­دندانه­ای L2 ,L1و L3……

3-2-2- شناسایی لیگاند­های باز شیف L2 ,L1وL3…………..

3-2-2-1- آنالیز عنصری (CHN) مربوط به لیگاند­های L1 وL3…

3-2-2-2- بررسی طیف FT-IR لیگاند­های باز شیفL2 ,L1 و L3…….

3-2-2-3- بررسی طیف H NMR 1 لیگاند­های باز شیف L2 ,L1وL3……

3-2-2-4- بررسی طیف UV-Vis لیگاند­های باز شیف L2 ,L1 وL3……

3-2-3- کمپلکس باز شیف Cu(L1)2………………………….

3-2-3-1- تهیه کمپلکس Cu(L1)2……………………………

3-2-3-2- شناسایی کمپلکس 2(Cu(L1…………………….

3-2-3-2-الف- طیف­سنجی FT-IR…………………………..

3-2-3-2-ب- آنالیز عنصری (CHN) ………………………………44

3-2-3-2-ج- طیف UV-Vis…………………………………….

3-2-4- کمپلکس باز شیف 2(Cu(L2 ……………………….

3-2-4-1- تهیه کمپلکس 2(Cu(L2…………………………..

3-2-4-2- شناسایی کمپلکس 2(Cu(L2…………………..

3-2-4-2-الف- طیف­سنجی FT-IR…………………………..

3-2-4-2-ب- آنالیز عنصری (CHN)…………………………… 48

3-2-4-2- ج- طیف UV-Vis…………………………………..

3-2-5- کمپلکس باز شیف 2(Cu(L3………………………

3-2-5-1- تهیه کمپلکس 2(Cu(L3…………………………

3-2-5-2- شناسایی کمپلکس 2(Cu(L3…………………

3-2-5-2-الف- طیف­سنجی FT-IR……………………….

3-2-5-2-ب- آنالیز عنصری (CHN) ………………………….52

3-2-5-2-ج- طیف UV-Vis…………………………………..

3-2-6- تهیه‌­ی نانو ذرات اکسید‌­های مس از تجزیه­‌ی حرارتی کمپلکس‌­های Cu(L1)2، Cu(L2)2و Cu(L3)2

چکیده:

از واکنش 2-هیدروکسی بنزآلدهید، 5-برومو-2-هیدروکسی بنزآلدهید و 2-هیدروکسی-5-نیترو بنزآلدهید و 3-آمینو استوفنون در واکنش­های جداگانه به­ترتیب لیگاند­های باز شیف (E)-2-(3-ایمینواستوفنون) فنول =,L1 4-برومو (E) -2-(3-ایمینواستوفنون) فنول L2=و (E)-2-(3-ایمینواستوفنون)4-نیتروفنولL3= تهیه شده­اند. سپس واکنش این لیگاند­ها با استات مس(II) با نسبت مولی 1:2 در متانول (به­جز L3 در تتراهیدروفوران) تحت تقطیر برگشتی منجر به تشکیل کمپلکس­های باز شیف Cu(L1)2، Cu(L2)2و Cu(L3)2 شد. لیگاند­ها وکمپلکس­های باز شیف تهیه شده توسط آنالیز عنصری (CHN) و طیف سنجی FT-IR، UV-Vis و 1H-NMR مورد شناسایی قرار گرفتند. همچنین تجزیه حرارتی کمپلکس­ها نیز مورد بررسی قرار گرفت. الگویXRD ، پودر­های حاصل از این آنالیز تشکیل نانو ذرات اکسید مس با متوسط اندازه ذرات به ترتیب44، 23 و31 نانومتر را نشان داد.

فصل اول: مقدمه

1-1- بازهای شیف

1-1-1- معرفی بازهای شیف

در سال ۱۸۶۴، تراکم آمین­های نوع اول با ترکیبات کربونیل توسط هوگو شیف[1] گزارش شد و این یکی از قدیمی­ترین واکنش­ها در شیمی می­باشد. از آن به بعد ترکیبات آلی دارای گروه C=N (آزومتین[2]) با اسم باز­های شیف نام برده می­شوند [1]. باز­های شیف ترکیباتی هستند که به وسیله واکنش تراکمی بین گروه کربونیل و آمین نوع اول تشکیل می­شوند و فرمول عمومی باز شیف­ها به صورت ״R = N C׳ RRهستند که گروه ״R آلکیل یا آریل است که سبب پایداری باز شیف به عنوان یک ایمین می­شود (شکل 1-1). شمای کلی مکانیسم واکنش بین یک گروه کربونیل با آمین نوع اول و تشکیل باز شیف در شکل 1-2 آورده شده است [2].

باز­های شیف که شامل استخلاف آریل هستند اساساً پایدارترند و حلالیت آن­ها بیشتر است و آسان­تر تهیه می­شوند، درحالی که ترکیبات شامل استخلافات آلکیل نسبتا ناپایدارند. باز­های شیف بدست آمده از آلدهید­های آلیفاتیک ناپایدارند [2]. باز­های شیف ناشی از آلدهید­های آروماتیک به دلیل داشتن سیستم مزدوج مؤثر پایدارترند. به طور کلی آلدهید­ها سریعتر از کتون­ها در واکنش­های تراکم شرکت می­کنند، چون تشکیل باز­های شیف از آلدهید­ها به عنوان مرکز واکنش، ممانعت فضایی کمتری نسبت به کتون­ها دارد. به­علاوه کربن اضافی در کتون دانسیته الکترونی را به کربن آزومتین می­دهد و بنابراین کتون خاصیت الکترون دوستی کمتری در مقایسه با آلدهید دارد [3]. چند نمونه از لیگاند­های بازشیف در شکل 1-3 آورده شده است.

2-1-1- تاریخچه باز­های شیف

تاریخ تهیه اولین ترکیب باز شیف به سال 1840 بر می­گردد که اتلینگ[1] از واکنش نمک استات مس(II) با سالیسیل­آلدهید و آمین محصول جامد سبز تیره­ای را جداسازی کرده و نام آن­را بیس (سالیسیل­آلدیمینو) مس(II) گذاشت. سپس هوگو شیف مشتقات آریل و فنیل این ترکیبات را در سال 1869 سنتز و جداسازی نمود و نشان داد که نسبت لیگاند به فلز در این ترکیبات 2:1 می­باشد. به این ترتیب شیف روش تهیه موثر کمپلکس­های فلزی سالیسیل­آلدهید با آمین­های نوع اول را کشف کرد و ترکیب­های دیگری را از تراکم اوره با سالیسیل­آلدهید به دست آورد. کمپلکس­های دیگری از همین نوع با مشتقات بنزیل و متیل در حلال الکل توسط دلپین[2] در سال 1899 تهیه گردیدند و بررسی ساختار این ترکیبات استوکیومتری 2:1 لیگاند به فلز را تائید نمود [4]. در فاصله زمانی 1931 تا 1942 فیفر[3] و همکارانش در طی یک دوره

مطالعات کلاسیک، انواع مختلفی از کمپلکس­های باز شیف حاصل از سالیسیل­آلدهید و مشتقات آن را تهیه و شناسایی نمودند [5]. در دو دهه اخیر، انواع زیادی از باز­های شیف متقارن مشتق شده از سالیسیل­آلدهید تهیه و مورد بررسی قرار گرفته­اند. در این بررسی­ها اثر گروه­های الکترون دهنده و الکترون گیرنده بر فعالیت شیمیایی سالیسیل­آلدهید به هنگام تشکیل باز شیف و نیز تاثیر آن­ها بر رفتار شیمیایی فلز مرکزی کمپلکس مورد بحث و بررسی قرار گرفته ­اند [6].

3-1-1- نامگذاری ترکیبات باز شیف

برای نامگذاری این ترکیبات ترجیحا̋ از نام اختصاری استفاده می­کنند که این نام از مواد اولیه کربونیل­دار یا آمینی گرفته می­شود که در ابتدا نام پیش ماده­ی کربونیل­دار و سپس نام آمین استفاده شده ذکر می­شود. مثلا از تراکم 2- هیدروکسی بنزآلدهید و اتیلن­دی­آمین باز شیفی حاصل می­شود که N، ׳N– بیس (سالیسیلیدین) اتیلن­دی­آمین نام دارد (شکل1-4)، در حالی­که این باز شیف به اختصار سالن[1] نامیده می­شود (شکل 1-4).

اگر استخلاف ساده­ای به باز شیف اضافه شود، قبل از نام اختصاری باز شیف اولیه، نام گروه استخلاف شده آورده می­شود. به عنوان مثال از تراکم 2- هیدروکسی 3- متوکسی بنزآلدهید با اتیلن­دی­آمین باز شیفی حاصل می­شود که N، ׳N- بیس (3- متوکسی سالیسیلیدین) اتیلن­دی­آمین نام دارد. در حالی­که این ترکیب به اختصار3- متوکسی سالن[1] نامیده می­شود (شکل 1-5) [7].

4-1-1- انواع باز­های شیف

این لیگاند­ها را به روش­های گوناگونی دسته­بندی می­کنند. یک روش دسته­بندی آن­ها ساختار آن­هاست که شامل حلقوی و غیرحلقوی می­باشند. در یک تقسیم­بندی دیگر لیگاند­های باز شیف به انواع آنیونی و خنثی تفکیک می­شوند، لیگاند­های آنیونی مانند لیگاند­های مشتقات سالن می­باشند که برای بررسی توسعه شیمی فضایی کمپلکس­های فلز با لیگاند­های باز شیف به کار می­روند. مشتقات خنثی که به­طور گسترده مورد بررسی قرار گرفته­اند براساس موقعیت اتصال به یون­های فلز طراحی و ساخته می­شوند.

اما روش عمومی­تر، تقسیم­بندی آن­ها بر حسب تعداد اتم­های کوئوردینه شونده در ساختار لیگاند است که به اختصار توضیح داده می­شود [8،2].

1-4-1-1- باز­های شیف یک­ دندانه

این لیگاند­ها تنها دارای یک اتم نیتروژن به عنوان اتم کوئوردینه شونده هستند [9].

2-4-1-1- باز­های شیف دو­دندانه

در این ترکیبات گروه­های دهنده­ی زوج الکترون، اتم­های S، O و N می­باشند. به­طور معمول اتم نیتروژن مربوط به گروه ایمین (-C=N) از لیگاند­های باز شیف، به عنوان اتم دهنده­ی زوج الکترون محسوب می­شود. نمونه­ای از باز شیف Oو N (دو­دندانه) در شکل 1-7 نشان داده شده است [10].

[1] Methoxy salen

[1] salen

[1]Etling

[2] Delepine

[3] Pfeiffer

[1] Hugo Schiff

[2] Azomethine

تعداد صفحه : 80

قیمت : 14700تومان

بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت : **** serderehi@gmail.com

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

*** *** ***