سنتز، شناسايي، مطالعه تئوري و بررسي خواص نوري يك ليگند جديد از خانواده تركيبات آزو-آزومتين در حضور برخي كاتيون هاي فلزي

Synthesis, Characterization, Theoretical Study and Investigation of Optical Properties of One New Ligand Based on Azo-azomethine Compounds in the Presence of Some Metal Cations

در كار پژوهشي حاضر، 4-برومو-2،1-بيس[2-هيدروكسي-5-(4-نيترو فنيل آزو) بنزيليدن آمينو] بنزن (H2L) از خانواده تركيبات آزو شيف باز از واكنش تراكمي 1-(3-فرميل-4-هيدروكسو فنيل آزو)-4-نيترو بنزن و 4-برومو-2،1-دي آمينو بنزن تهيه و با تكنيك هاي مختلف طيف سنجي و آناليز عنصري شناسايي شد. مطابق منابع موجود، تركيباتي كه داراي گروههاي آزو در موقعيت پاراي حلقه فنولي مي باشند، مي توانند در محلول به دو شكل توتومري آزوفنل و كينون-هيدرازون وجود داشته باشند. عوامل زيادي مانند نوع حلال، دما و نوع استخلاف مي توانند شكل هاي توتومري را تحت تاثير قرار دهند. بررسي طيف هاي UV-Vis ليگند H2L در حلال DMSO و مخلوط حلال هاي آب و DMSO نشان داد كه سولواتوكرومي براي اين نوع ليگندها مي تواند متاثر از انتقال پروتون يا تغيير ممان دو قطبي حلال باشد، طوريكه وجود يك باند جذبي پهن در ناحيه بالاتر از 500 نانومتر و با شدت زياد در حلال DMSO خالص مي تواند مربوط به جابجا شدن تعادل فرم هاي توتومري باشد. همچنين با افزايش pH و دپروتونه شدن گروههاي هيدروكسيل، تعادل كتو-انول در محلول تحت تاثير قرار گرفت و در نتيجه شدت باندهاي جذبي اصلي و رنگ محلول به طرز چشمگيري تغيير يافت. بالاخره بررسي طيف هاي UV-Vis ليگند در حضور كاتيون هاي Cu2+، Ni2+، Co2+، Pb2+، Na+،Ag+، Ca2+، Cd2+، Zn2+ وHg2+ در مخلوط حلال هاي DMSO و آب نشان داد كه با افزايش همه كاتيون هاي ذكر شده، شدت جذب هاي اصلي به طور قابل ملاحظه اي تغيير مي كند. در حالت عمومي شدت انتقالات n→π* افزايش و π→π* كاهش يافت. چنين به نظر مي رسد كه تشكيل كمپلكس با فلزات ذكر شده، شكل هاي توتومري را تحت تاثير قرار مي دهد، اما فلزات مختلف به يك ميزان اين تعادل را به سمت تشكيل كينون- هيدرازون جابجا نمي كنند، هر چند كه دليل آن كاملا مشخص نيست. در نهايت خصوصيات الكتروني و ساختاري ليگند H2L با استفاده از محاسبات DFT و TD-DFT تجزيه و تحليل گرديد.

In this work, 4-bromo-1,2-bis[2-hydroxy-5-(4-nitrophenylazo)benzylideneamino]benzene (H2L) based on azo Schiff-base ligands was prepared from condensation reaction of 1-[3-formyl-4-hydroxophenylazo)-4-nitrobenzene and 4-bromo-1,2-diaminobenzene and characterized with several spectroscopic techniques and elemental analysis. It is well known azophenol groups in different compounds may exist in azophenol and quinone-hydrazone tautomeric forms. There are many factors such as solvent, temperature and substitution that affect equilibrium tautomeric forms. The investigation of UV-Vis spectra of H2L in DMSO and the mixture of DMSO and water showed the solvatochromism that exhibited by azo ligands may be to the effect of proton transfer or dipole moment changes in various solvents. In DMSO, an additional absorption maximum which observed at around 500 nm attributed to the existence of tautomeric form. Also, the increasing of pH and deprotonation of hydroxyl groups affect the keto-enol equilibrium in solution, so that the main absorption bonds and color solution change strongly in intensity. The investigation of UV-vis spectra of H2L in the presence of Ca2+, Cd2+, Cu2+, Co2+, Hg2+, Ag+, Pb2+, Zn2+, Na+ and Ni2+ metal ions revealed the intensity of absorbance bonds changes dramatically with the addition of all cations to the solution of ligand (generally, n→π* transition increases in intensity while π→π* transition decreases). It seems that complexation metal ions for H2L affect keto-enol equilibrium, although it is unknown that why different metal ions have one unequal effect on keto-enol equilibrium. Finally, DFT and TD-DFT calculations was done for better understanding of structure and electronic properties of ligand H2L.