بررسی ساختار مولکولی و الکترونی ترکیب جدید انتقال پروتون بر پایه 2و6-پیریدین دی کربوکسیلیک اسید و پیریدین–3–کربوکسامید: سنتز و محاسبه های نظریه تابعی چگال

شیمی کوانتومی و اسپکتروسکوپی

مقاله 1، دوره 7، شماره 23، آذر 1396، صفحه 1-10   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

محمد چهکندی^{* 1}؛ محمود ابراهیمی²

¹گروه شیمی دانشگاه حکیم سبزواری - سبزوار

²گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه حکیم سبزواری، سبزوار

چکیده

ترکیب‌های انتقال پروتون از انتقال پروتون بین دو گونه دهنده و گیرنده پروتون بوجود می آید. سنتز موفقیت آمیز این ترکیب‌ها بستگی به انتخاب درست و دقیق پروتون دهنده و پروتون پذیرنده دارد. از این رو کربوکسیلیک اسید‌ها را بعنوان پروتون دهنده و آمین-ها و آمید‌ها را بعنوان پروتون پذیرنده انتخاب می‌کنند و این به دلیل افزایش نیروی بر‌همکنش بین دو قطعه کاتیونی و آنیونی می‌باشد. در این پژوهش بلورهای بی‌رنگ لیگاند جدید انتقال پروتون از واکنش بین 2و6- پیریدین‌ دی کربوکسیلیک اسید (2,6–pydc = pyridine–2,6–dicarboxilic acid) و پیریدین-3-کربوکسامید(py–3–cm = pyridine–3–carbocxamide) تهیه و ساختار آن به کمک FTIR، UV–Vis و آنالیز عنصری شناسایی شد. در ادامه ساختار پیشنهادی ترکیب انتقال پروتون سنتز شده2,6–pydc(py–3–cm) برای انجام محاسبه‌های نظریه‌ی تابعی چگال (DFT) در سطح B3LYP/6–311+G(d, p) انتخاب شد. محاسبه‌های بهینه سازی، فرکانس، انتقال‌های الکترونی در طیف سنجی مرئی‒ فرابنفش، انرژی اوربیتال‌های مرزی و NBO برای لیگاند 2,6–pydc (Py–3–cm) به کمک نرم افزار گوسین 09 انجام شد. مقایسه نوارهای زیر قرمز لیگاند انتقال پروتون سنتز شده و گونه-های اولیه دهنده و پذیرنده پروتون، تشکیل پیوند هیدروژنی بین مولکولی در لیگاند را تائید می کند. با مقایسه طیف‌های تجربی و طیف-های نظری می‌توان نتیجه گرفت که لیگاند جدید انتقال پروتون تشکیل شده که همخوانی خوبی بین این طیف ها دیده می شود. طیف محاسبه‌ای انتقال های الکترونی این لیگاند، نشان دهنده ی انتقال‌هایILCT بین گونه‌ی دهنده و پذیرنده پروتون با ویژگی n (p)/π → π* است. پیوندهای هیدروژنی O−H···N و C−H···O ترکیب انتقال پروتون مورد بحث را به میزان kcal mol–136و67- پایدار کرده است.

کلیدواژه‌ها

ترکیب انتقال پروتون؛ 2؛ 6-pydc (Py–3–cm)؛ سنتز؛ پیوند هیدروژنی؛ نظریه تابعی چگال (DFT)؛ NBO

مراجع