مطالعات ساختاری و الکترونی لیگاندهای بازشیف چهار دندانه نامتقارن و کمپلکس های نیکل(II) و مس(II) آنها با استفاده از تئوری تابع چگالی
محورهای موضوعی : سایر
نوشین کشتکار
1
,
آلیسون زمانپور
2
,
شیدا اسمعیل زاده
3
1 - گروه شیمی، واحد فیروزآباد، دانشگاه آزاد اسلامی، فیروزآباد، ایران
2 - گروه شیمی، واحد فیروزآباد، دانشگاه آزاد اسلامی، فیروزآباد، ایران
3 - گروه شیمی، واحد داراب، دانشگاه آزاد اسلامی، داراب، ایران
کلید واژه: لیگاند بازشیف نامتقارن, کمپلکس های نیکل و مس, نظریه تابع چگالی, آنالیز اوربیتال پیوند طبیعی.,
چکیده مقاله :
چهار لیگاند چهاردندانه بازشیف نامتقارن سنتز شده از مشتقات سالیسیل آلدهید و نیمه لیگاند سری متیل-2-(N2-آمینواتان)آمینو-1-سیکلوپنتن دی تیوکربوکسیلات و کمپلکسهای نیکل(II) و مس(II) آنها با کره کئوردیناسیون NNOS به صورت نظری و با استفاده از نظریه تابع چگالی (DFT) در سطح B3LYP/(LANL2DZ/6-311G**) مورد مطالعه قرار گرفت. محاسبههای بهینه سازی، فرکانسهای ارتعاشی ناحیه زیرقرمز، انرژیهای مولکولی مرزی و آنالیز اوربیتال پیوند طبیعی برای همه ترکیبات بازشیف یاد شده به کمک نرم افزار گوسین 09 انجام شد. انرژی اوربیتالهای مرزی برای همه ترکیبات بازشیف منفی هستند که نشاندهنده پایداری این ترکیبات میباشد. نتایج شکاف انرژی اوربیتالهای مرزی نشان میدهد که کمپلکسهای مس(II) پایداری بیشتری نسبت به کمپلکسهای نیکل(II) همتای خود دارند. همچنین توصیفگرهای واکنشپذیری شیمیایی شامل سختی، نرمی، گشتاور دوقطبی و الکتروفیلی پایداری ترکیبات را بیان کردند. نتایج محاسباتی به دست آمده با ثابت پایداری کمپلکسها که به روش تجربی به دست آمدهاند به خوبی مطابقت دارد.
Four tetradentate asymmetric Schiff base ligands synthesized from salicylaldehyde derivatives and half units of methyl-2-(N-2-aminoethane)amino-1-cyclopentene dithiocarboxylate series and their Ni(II) and Cu(II) complexes with NNOS coordination sphere was studied theoretically using density functional theory (DFT) at the B3LYP/(LANL2DZ/6-311G**) level. Optimization calculations, vibrational frequencies of the infrared region, frontier molecular energies and natural bond orbital analysis were performed for all Schiff base compounds with Gaussian 09 program package. For all compounds under study the EHOMO and ELUMO are negative indicating that the prepared Schiff base compounds are stable. The comparison of energy gap (Eg) values of the ligands and their complexes indicating the good reactivity of the ligands and the good stability of the complexes because Eg in free Schiff base ligand is smaller than the complexes. The obtained Eg results of the optimized complexes suggest the copper complexes have a higher energy gap which is more stable than the nickel complexes. This result support the experimental formation constant. Also, Global descriptors reactivity descriptors including hardness, softness, dipole moment and electrophilicity expressed the stability of the compounds. The DFT results showed that proposed structure and stability in ligands and their complexes are in accord with the experimental outcomes.
[1] R. Kumar, A. Abha Singh, U. Kumar, P. Jain, A. Kumar Sharma, C. Kant, M. D. Faizi. J. Mol. Struct. 1294(2), 136346 (2023).
[2] M. Choudhary. J. Mol. Struct. 1263, 133114 (2022).
[3] Q.U.A. Sandhu, M. Pervaiz, A. Majid, U. Younas, Z. Saeed, A. Ashraf, S. Jelani. J. Coord. Chem. 76, 1094 (2023).
[4] B. Kumar, J. Devi, A. Manuja. Res. Chem. Intermediates 49(6), 2493 (2023)
[5] T. Alorini, A.N. Al-Hakimi, I. Daoud, F. Alminderej, A.E. Albadri, L. Aroua. J. Biomol. Struct. Dyn. 41(20), 10984 (2023).
[6] P. Devi, K. Singh, B. Kubavat. Results Chem. 5, 100813 (2023).
[7] A. Catalano, M.S. Sinicropi, D. Iacopetta, J. Ceramella, A. Mariconda, C. Rosano, E. Scali, C. Saturnino, P. Longo. Appl. Sci. 11(13), 6027 (2021).
[8] M.O. Ahmed, A. Shrpip, M. Mansoor. Processes 8(2), 246 (2020).
[9] Sh. Esmaielzadeh, G. Mashhadiagha. Bull. Chem. Soc. Ethiop. 31(1), 159 (2017).
[10] T. Alorini, I. Daoud, A.N. Al-Hakimi, F. Alminderej, A.E. Albadri. Res.Chem. Intermed. 49(4), 1701 (2023).
[11] M. Fallah-Mehrjardi, H. Kargar, R. Behjatmanesh-Ardakani, M. Ashfaq, K.S. Munawar, M.N. Tahir. J. Mol. Struct. 1251, 132037 (2022).
[12] M. Rocha, M.C. Ruiz, G.A. Echeverría, O.E. Piro, A.L. Di Virgilio, I.E. León, D.M. Gil. New J. Chem. 43(47), 18832 (2019).
[13] A.D. Becke, J. Chem. Phys.98 (7), 5648 (1993).
[14] M. J. Frisch, G.W. Trucks, H.B. Schlegel, G.E. Scuseria, M.A. Robb, J.R. Cheeseman, J.A. Montgomery, J.T. Vreven, K.N. Kudin, J.C. Burant, J.M. Millam, S.S. Iyengar, J. Tomasi, V. Barone, B. Mennucci, M. Cossi, G. Scalmani, N. Rega, G.A. Petersson, H. Nakatsuji, M. Hada, M. Ehara, K. Toyota, R. Fukuda, J. Hasegawa, M. Ishida, T. Nakajima, Y. Honda, O. Kitao, H. Nakai, M. Klene, X. Li, J. E. Knox, H.P. Hratchian, J.B. Cross, C. Adamo, J. Jaramillo, R. Gomperts, R.E. Stratmann, O. Yazyev, A.J. Austin, R. Cammi, C. Pomelli, J.W. Ochterski, P.Y. Ayala, K. Morokuma, G.A. Voth, P. Salvador, J.J. Dannenberg, V.G. Zakrzewski, S. Dapprich, A.D. Daniels, M.C. Strain, O. Farkas, D.K. Malick, A.D. Rabuck, K. Raghavachari, J. B. Foresman, J.V. Ortiz, Q. Cui, A. G. Baboul, S. Clifford, J. Cioslowski, B.B. Stefanov, G. Liu, A. Liashenko, P. Piskorz, I. Komaromi, R. L. Martin, D.J. Fox, T. Keith, M.A. Al-Laham, C.Y. Peng, A. Nanayakkara, M. Challacombe, P.M.W. Gill, B. Johnson, W. Chen, M.W. Wong, C. Gonzalez, J.A. Pople, D.J. Fox, GAUSSIAN09, revision A.02, Gaussian, Inc.: Wallingford, CT, (20049).
[15] W.J. Hehre, R. Ditchfield, J.A. Pople. J. Chem. Phys.56 , 2257 (1972).
[16] P.J. Hay, W.R. Wadt, J. Chem. Phys. 82,270 (1985).
[17] Sh. Esmaielzadeh, L. Azimian, Kh. Shekoohi, H. Esfandiari, M. Asadi, Z. Zare, A. Rahmani nejad, Kh. Mohammadi. Inorg. Chim. Acta 405, 155 (2013).
[18] Gh. Grivani, S. Husseinzadeh Baghan, M. Vakili, A. Dehno Khalaji, V. Tahmasebi, V. Eigner, M. Dušek. J. Mol. Struct. 1082, 91 (2015).
[19] M. Asadi, Kh. Mohammadi, Sh. Esmaielzadeh, B. Etemadi, H. K. Fun, Inorg. Chim. Acta 362, 4913 (2009).
[20] N. Kumar Chaudhary, P. Mishra, Ame. J. Appl. Chem. 2, 19 (2014).
[21] A. A. Khandar, Ch. Cardin, S. A. Hosseini- Yazdi, J. McGrady, M. Abedi, S. A. Zarei, Y. Gan. Inorg. Chim. Acta 363, 4080 (2010).
[22] Z. Asgharpour, F. Farzaneh, A. Abbasi, M. Ghiasi, Polyhedron 101, 282 (2015).
[23] M.A. El-Ghamry, F.M. Elzawawi, A.A.A. Aziz, K.M. Nassir, S.M. Abu-El-Wafa. Sci. Rep. 12(1), 17942 (2022).
[24] T.M. Al-Shboul, M. El-khateeb, Z.H. Obeidat, T.S. Ababneh, S.S. Al-Tarawneh, M.S. Al Zoubi, T.M. Jazzazi. Inorganics 10(8), 112 (2022).
[25] J. Saranya, S. Jone Kirubavathy, S. Chitra, A. Zarrouk, K. Kalpana, K. Lavanya, B. Ravikiran. Arab. J. Sci. Eng. 45(6), 4683 (2020).
[26] F.M. Alkhatib, H.M. Alsulami. Heliyon, 9, e18988 (2023).
[27] J. Szklarzewicz, A. Jurowska, M. Hodorowicz, R. Gryboś, K. Kruczała, M. Głuch-Lutwin, G. Kazek. J. Coord. Chem. 73(6), 986 (2020).
[28] B. Naureen, G.A. Miana, K. Shahid, M. Asghar, S. Tanveer, A. Sarwar. J. Mole. Struct. 1231, 129946 (2021).
[29] N. Keshtkar, A. Zamanpour, Sh. Esmaielzadeh. Inorg. Chim. Acta 541, 121083 (2022).
[30] M. Asadi, Kh. Mohammadi, Sh. Esmaielzadeh, B. Etemadi, H. K. Fun, Polyhedron 28, 1409 (2009).
[31] A.Z. El.Sonbati, M.A. Diab, A.A. El-Bindary, M.I. Abou-Dobara, H.A. Seyam. J. Mole. Liq. 218, 434 (2016).
[32] T. Koopmans. Physica 1, 104 (1934).
[33] A.A. Khandar, C.h. Cardin, S.A. Hosseini-Yazdi, J. McGrady, M. Abedi, S.A. Zarei, Y. gan. Inorg. Chim. Acta 363, 4080 (2010).
[34] H.G. Sogukomerogullari, T.T. Tok, F. Yilmaz, ˙I. Berber, M. Sonmez, Turk. J. Chem. 39 497 (2015).
[35] M. Amirnasr, M. Bagheri, H. Farrokhpour, K.J. Schenk, K. Mereiter, P.C. Ford, Polyhedron 71, 1 (2014).