ساختار مولکولی و الکترونی و طیف الکترونی ترکیب 4-4-برموفنیلدی آزنیل-2-اتوکسی آنیلین و کمپلکس آن با فلز رویII





کد مقاله:
JCST-08-01-2018-1789

مولفین:
جعفر عطار قراملکی: دانشگاه خوارزمی - شیمی


چکیده مقاله:

ساختارهای مولکولی و الکترونیکی لیگاند 4-4-برموفنیلدی آزنیل-2-اتوکسی آنیلین L1 با استفاده از تئوری تابع چگال DFT مورد مطالعه قرار گرفت و داده های محاسبه شده با مقادیر تجربی حاصل از پراش اشعه ایکس مقایسه شد. مطالعات نظری نشان داد که توافق بسیار خوبی بین مقادیر تجربی و مقادیر محاسبه شده برای طول و زوایای پیوندی وجود دارد. همچنین، ساختار چهاروجهی انحراف یافته برای کمپکلس رویII پیشنهاد شد که فاصله های پیوندی بین لیگاند و فلزمرکزی در این ترکیب در محدوده فواصل پیوندی Zn―O و Zn―N برای کمپلکس های چهار کوئوردینه ZnII می باشند. برای لیگاند آزاد، HOMO محاسبه شده اوربیتال های π کل سیستم می باشد وLUMO اربیتال π لیگاند است. شکاف انرژی LUMO-HOMO برای این ترکیب، معادل ~ 3.25 eV محاسبه می شود. در حالی که در کمپلکس بهینه شده ZnL12، HOMO به صورت πبرموفنیل دی آزو فنیل فقط بر روی یک لیگاند مستقر شده است وLUMO به صورت σLigand―4s Zn محاسبه می شود. علاوه بر این، محاسبات تابع چگال وابسته به زمان TDDFT برای پیش بینی طیف جذبی UV-Visترکیب لیگاند L1 و نیز کمپلکس مربوطه ZnL12 2 در حالت گازی انجام شد و بر همین اساس، انتقالات الکترونیکی و اربیتالهای مولکولی درگیر به طور کامل ارائه گردید. در نهایت، طیف های الکترونیکی L1 و ZnL12 با روش TDDFT پیش بینی شده و نتایج نشان داد که انتقالات الکترونی لیگاند عمدتا از نوع انتقالات π→π و nbNN→σC―Hethyl σN―H می باشند. نوار جذبی قوی که در ناحیه 426 و 415 نانومتر طیف جذبی الکترونی کمپلکس مشاهده می شود مربوط به انتقال π→π بوده و در آن الکترون از سیستم π یک لیگاند به π لیگاند دوم منتقل می شود لذا رنگ پیش بینی شده برای کمپلکس ZnL122 به صورت زرد-نارنجی رنگ می باشد.


Article's English abstract:

The molecular and electronic structure of 4-4-bromophenyldiazenyl-2-ethoxyaniline, L1, as ligand was calculated by Density Functional Theory DFT. The bond distances as well as bond and torsion angles in the optimized molecular structure was compared with the already reported X-ray structure determined values. Also, tetrahedral geometry for the ZnII complex was proposed with Zn―O and Zn―N bond distances are in accord with those reported for similar N2O2 coordinating complexes. For the optimized free ligand, HOMO is calculated to be π orbital and LUMO is π orbital and the energy gap of LUMO-HOMO is ~3.25 eV. Whereas, for the optimized ZnL12 2 complex, HOMO is predicted to be πbromophenyldiazophenyl fragment delocalized on one ligand and LUMO is σLigand―4s Zn. Moreover, time-dependent density functional theory TDDFT calculations were applied to preciously predicting and assigning of the UV-Vis absorption spectra of L1 and ZnL12 in gas phase. The results showed that the electronic spectra of free ligand is mainly due to π→π and nbNN→σC―Hethyl σN―H electronic transitions. Strong absorption bands predicted at 426 and 415 nm for ZnL12 2 due to π→π electronic transitions from one ligand to the other one. Accordingly, the color of the ZnL122 complex was predicted to be yellowish-orange.


کلید واژگان:
ليگاند دی آزو، کمپلکس Zn(II)، ساختار مولکولی و الكتروني، طیف الکترونی، محاسبات DFT/TDDFT

English Keywords:
Diazo ligand, Zn(II) complex, Molecular and Electronic structure, Electronic transitions, DFT/TDDFT

منابع:
[16] ع. مرادی،سنتز تعدادی از مواد رنگزای آزوی جدید مشتق شده از 6، 8- دی کلرو- 4- هیدروکسی کینولین -2 (H1)- اُن: تعیین ساختار، حلال‌پوشی و خواص طيف‌سنجي. نشريه علمي -پژوهشي علوم و فناوري رنگ 11 (1396) 203-213. [17] م. حسين نژاد، ع. خسروي، ك. قرنجيگ، س. مرادیان،سنتز، کاربرد و بررسی خواص دو ماده رنگزاي اسيدي جديد بر پايه نفتاليميد. نشريه علمي -پژوهشي علوم و فناوري رنگ 4 (1389) 233-243.

English References:
[1] B. Liu, and Q. Xu, catena-Poly[[diaquazinc(II)]-l-trans-4,4''-diazenediyldibenzoato-j4O,O':O'',O''']. Acta Cryst. E65 (2009) m509. [2] J. W. Bai, J. Wang, Y. Hou, B. Z. Zhao, and Q. Fu, 4,4'-Diazenediyldiphthlato-k2O2:O'2-bis[pentaaqamanganese(II)] tetrahydrate. Acta Cryst. E64 (2008) m3–m4. [3] S. Gisvold, Text book of organic medicinal and pharmaceutical chemistry, 11th Ed., Lippincott, USA, (2004) 269. [4] N. Anand, Sulfonamides and sulfones, Burger's, Medicinal Chemistry, Vol.2, 5th Ed Wiley, NY, (1996) Chap. 33. [5] K. M. Rathod, N. S. Thakre, Synthesis and antimicrobial activity of azo compounds containing m-cresol moiety. Chem. Sci. Trans. 2(1) (2013) 25-28. [6] D. M. Marmion, Handbook of colorant, Wiley New York. (1999) 23-26. [7] R. J. Chudgar, J. Oakes, Dyes AZO. Kirk-Othmer Encycl. Chem. Tech.,116 (2003) 1199-1208. [8] C. M. Carliell, S. J. Barclay, and C. A. Buckley, Microbial decolourization of a reactive azo dye under anaerobic conditions. Water SA., 21(1) (1995) 61–69. [9] A. Stolz, Basic and applied aspects in the microbial degradation of azo dyes. Appl. Microbiol. Biotech. 56 (2001) 69-80. [10] A. Pandey, P. Singh, and L. Iyengar, Bacterial decolorization and degradation of azo dyes. Int. Biodeter. Biodegrad., 59 (2007) 73–84. [11] S. Chetioui, I. Boudraa, S. Bouacida, A. Bouchoul and S. E. Bouaoud, 1-[(E)-2-(2-Hydroxy-5-methylphenyl)-diazen-2-ium-1-yl]naphthalen-2-olate Acta Cryst. E69 (2013). o1322–o1323 [12] S. H. Lee, J. Y. Kim, J. Ko, J. Y. Lee, and J. S. Kim, J. Org. Chem. Regioselective complexation of metal ion in chromogenic calix[4]biscrowns. 69 (2004) 2902–2905. [13] H. Bougueria, M. A. Benaouida, S. Bouacida and A. k. Bouchoul, (E)-1-[2-(2-Cyanophenyl)diazen-2-ium-1-yl]naphthalen-2-olate. Acta Cryst. E69 (2013) o1175–o1176 [14] M. Wang, K. Funabiki, and M. Matsui, Dyes Pigments, 57 (2003) 77–86. [15] L. A. Al-Rubaie, and R. J. Mhessn, Synthesis and characterization of azo dye para red and new derivatives. E-J. Chem., 9(1) (2012) 465-70. [18] M. R. Melardi, J. Attar Gharamaleki, S. Rezabeyk , M. K. Rofouei, 4-[(4-Bromophenyl)diazenyl] -2-ethoxyaniline, Acta Cryst., E67 (2011) o3396. [19] M. K. Rofouei, Z. Ghalami, J.Attar Gharamaleki, G. Bruno and H. Amiri Rudbari, Acta Cryst. 4-[(4-Bromo­phen­yl)diazen­yl]-2-eth­oxy­aniline E67 (2011) o1852 [20] B. G. Chand, U. S. Ray, J. Cheng, T.-H. Lu, and C. Sinha, Studies on the zinc(II)-azoimine system. Single-crystal X-ray structure of Zn(MeaaiMe)Cl2•H2O and Zn(HaaiMe)2(NCS)2 (MeaaiMe=1-methyl-2-(p-tolylazo)imidazole, HaaiMe=1-methyl-2-(phenylazo) imidazole). Polyhedron, 22 (2003) 1213–1219. [21] D. Das, B. G. Chand, K. K. Sarker, J. Dinda, and C. Sinha, Zn(II)-azide complexes of diimine and azoimine functions: Synthesis, spectra and X-ray structures. Polyhedron, 25 (2006) 2333–2340. [22] Z.-F. Chen, Z.-L. Zhang, Y.-H. Tan, Y.-Z. Tang, H.-K. Fun, , Z.-Y. Zhou, B. F. Abrahams, and H. Liang, Coordination polymers constructed by linking metal ions with azodibenzoate anions. CrystEngComm, 10 (2008) 217–231. [23] Gaussian 09, Revision A.02, M. J. Frisch, G. W. Trucks, H. B. Schlegel, G. E. Scuseria, M. A. Robb, J. R. Cheeseman, G. Scalmani, V. Barone, B. Mennucci, G. A. Petersson, H. Nakatsuji, M. Caricato, X. Li, H. P. Hratchian, A. F. Izmaylov, J. Bloino, G. Zheng, J. L. Sonnenberg, M. Hada, M. Ehara, K. Toyota, R. Fukuda, J. Hasegawa, M. Ishida, T. Nakajima, Y. Honda, O. Kitao, H. Nakai, T. Vreven, J. A. Montgomery, Jr., J. E. Peralta, F. Ogliaro, M. Bearpark, J. J. Heyd, E. Brothers, K. N. Kudin, V. N. Staroverov, R. Kobayashi, J. Normand, K. Raghavachari, A. Rendell, J. C. Burant, S. S. Iyengar, J. Tomasi, M. Cossi, N. Rega, J. M. Millam, M. Klene, J. E. Knox, J. B. Cross, V. Bakken, C. Adamo, J. Jaramillo, R. Gomperts, R .E. Stratmann, O. Yazyev, A. J. Austin, R. Cammi, C. Pomelli, J. W. Ochterski, R. L. Martin, K. Morokuma, V. G. Zakrzewski, G. A. Voth, P. Salvador, J. J. Dannenberg, S. Dapprich, A. D. Daniels, O. Farkas, J. B. Foresman, J. V. Ortiz, J. Cioslowski, and D. J. Fox, Gaussian, Inc., Wallingford CT, 2009. [24] H. P. H. A. Frisch, R. D. Dennington II, T. A. Keith, J. Millam, B. Nielsen, A. J. Holder, and J. Hiscocks, GaussView Version 5.0.8, Gaussian, Inc., Wallingford, CT, USA, 2009. [25] A. D. Becke, J. Chem. Phys., 98 (1993) 5648-5652. [26] C. Lee, W. Yang, and R. G. Parr, Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys., 37 (1988) 785-789. [27] T. H. Dunning Jr., and P. J. Hay, Modern Theoretical Chemistry, Plenum, New York, (1976) 1–28. [28] P. J. Hay, and W. R. Wadt, J. Chem. Phys., 82 (1985) 270-283. [29] W. R. Wadt, and P. J. Hay, J. Chem. Phys., 82 (1985) 284-298. [30] P. J. Hay, and W. R. Wadt, J. Chem. Phys., 82 (1985) 299-310. [31] R. Bauernschmitt, and R. Ahlrichs, Chem. Phys. Lett., 256 (1996) 454-464. [32] R. E. Stratmann, G. E. Scuseria, and M. J. Frisch, J. Chem. Phys., 109 (1998) 8218-8224. [33] M. E. Casida, C. Jamorski, K. C. Casida, and D. R. Salahub, J. Chem. Phys., 108 (1998) 4439-4449. [34] Mercury 3.3, Copyright Cambridge Crystallographic Data Centre. [35] K. A. Kounavi, M. J.Manos, A. J. Tasiopoulos, S. P. Perlepes, V. Nastopoulos, Zinc(II) and Nickel(II) Benzoate Complexes fromthe Use of 1-methyl-4,5-diphenylimidazole, Bioinorg. Chem. App., (2010) 1-7



فایل مقاله
تعداد بازدید: 290
تعداد دریافت فایل مقاله : 11

ورود به سامانه نشریه
شناسنامه ی نشریه
صاحب امتياز:
موسسه پژوهشي
علوم و فناوري رنگ و پوشش
مدير مسوول:
پروفسور زهرا رنجبر
سردبير:
پروفسور زهرا رنجبر
مدير اجرايي:
دکتر فرهاد عامري
شاپا چاپي:
8779 - 1735
شاپا الکترونيکي:
2169 - 2383
دسترسی سریع
آخرین شماره های نشریه
آمارهای وبگاه
تعداد بازدید:291

کاربران حاضر:70