استقرارية وثوابت الاستقرار للمعقدات المتكونة بين الايونات الثنائية للفلزات (Co, Ni, Cu, Zn) ومشتقات الايميدازول بطريقة التسحي == Stability and Stability Constant of Complexes Formation Between Imidazole Derivatives With Co(II), Ni(II), Cu(II), and Zn(II) Ions by Potentiometric Method
Author name:
كمال رشيد حسيجان الجوراني
Supervisor name:
فيصل ناجي العبيدي
General topic:
Chemistry
Specific topic:
Chemistry
Degree:
Master
University:
Mustansiriyah University - College Of Science For Girls - Chemistry Department
Language:
English
University location:
Baghdad
First pages:
25T1831 - p.pdf
Abstract:
اقيم العمل المتجسد في هذه الاطروحة في مختبرات قسم الكيمياء - كلية العلوم - الجامعة المستنصرية , يتضمن العمل تحضير ثلاث ليكندات من مشتقات الاميدازول هي : (1) 2 - (4,5 - diphenyl - 1H - imidazol - 2 - yl)phenol [HPI] (2) 4 - bromo - 2 - (4,5 - diphenyl - 1H - imidazol - 2 - yl)phenol [Br - HPI] (3) 2 - [4,5 - bis(4 - methyl phenyl) - 1H - imidazol - 2 - yl]phenol [Me - HPI] تم تحضيرالليكند (HPI) من تفاعل السالسالديهايد مع البنزايل.وقد تم تحضيرالليكند (Br - HPI) بنفس طريقة تحضير الليكند الاول وباستخدام 5 - برومو - سالسالديهايد مع البنزايل, الليكند الثالث تم تحضيرة بنفس طريقة تحضير الليكند الاول والثاني ولكن من تفاعل 4,4 - ثنائي مثل بنزايل مع السالسالديهايد.وشخصت الليكندات الثلاث بواسطة تقنية مطيافية الاشعة تحت الحمراء FT - IR ,وتقنية الرنين النووي المغناطيسي H1 - NMR وكذلك تم استخدام تقنية كروموتوغرافية الطبقة الرقيقة TLC لغرض التاكد من النقاوة وكذلك اكتمال التفاعل.الهدف من هذا العمل هو ايجاد ثوابت التفكك لليكندات المحضرة وكذلك دراسة تكوين المعقدات في مزيج (الماء والدايوكسان) مابين الليكندات وبعض الفلزات الانتقالية الثنائية من السلسلة الاولى.وتم تشخيص تكون المعقد وتتبعه من خلال قياس ثوابت الاستقرار للمعقدات المتكونة,وقد تم استخدام تقنية قياس الجهد ومن خلال (طريقة التنافس) لغرض متابعة التغير الحاصل في تركيز احد المكونات الموجودة في خلية (التسحيحح) التفاعل خلال سير عملية التعقيد في المحلول.حسب هذه الطريقة فان خلية التفاعل تحتوي على الليكند,حامض مخفف,وملح الاكتروليتي للمحافظة على بقاء القوة الايونية ثابتة,ويضاف محلول الايون الثنائي في حالة تعيين ثوابت الاستقرارية للمعقدات.وخلال العمل, يعين تركيز ايون الهايدروجين من خلال قياس الدالة الحامضية للمحلول وفي جمبع مراحل عملية التسحيح التي تتضمن اضافة قاعدة مناسبة وبالتالي تغير قيمة حامضية المحلول.وتم تحديد كل من ثابت التفكك لليكند وثابت الاستقرارية للمعقدات من خلال هذه الطريقة,وان جميع التراكيز الاولية لكل مكون مستخدم في عملية التسحيح تم تحديدها قبل العملية.تم ايجاد ثابت التفكك مثل pKa ثابت تفكك الحامض (للحامض المقابل ) لكل ليكند ,تم ايجادة بطريقة قياس الجهد وفي درجة حرارة 35 درجة سيليزية,وان قيم ثابت التفكك لليكندات المحظرة هي كما يلي pKa1 لليكند الاول HPI = 3.393 2 pKa = 9.802 pKa1 لليكند الثانيBr - HPI = 2.796 9.782 = pKa2pKa1 لليكند الثالث HPI Me - = 3.373 2 pKa = 9.852وتم حساب ثابت التفكك لكل ليكند بدقة من خلال استخدام برنامج كمبيوتري ( Hyperquad 2008 ) والذي صمم لمعالجة القيم التي يتم الحصول عليها من عملية التسحيح المجهادي, وكذلك وجدت منحنيات المكونات الموجودة في المحلول, وتشيرالمنحنيات الى نسبة كل مكون خلال مراحل التسحيح جميعها وبستخدام برنامج HySS .اظهرت النتائج التي تم الحصول عليها من خلال برنامج (Hyperquad 2008 ) تكون اكثر من نوع واحد من المعقدات وتحت الظروف المختبرية المتبعة في العمل من ثبات درجة الحرارة وغيرها.النوع الاول هو المعقد المتعادل,وكذلك نوعي المعقدات الاحادية والثنائية والانواع الاخرئ الموجودة ضمن المحلول والتي تحدث نتيجة فقدان بروتون مجموعة الهايدروكسيل في الليكاند.قيم ثوابت الاستقرار للمعقدات والتي تم الحصول عليها مبينة في الجدول الاتي : | The work embodied in this dissertation has been done in the laboratories of the chemistry department, college of science, at the University of Al - Mustansiriyah.The work includes three imidazole contained ligands; (1) 2 - (4,5 - diphenyl - 1H - imidazol - 2 - yl) phenol symbolized as [HPI], (2) 4 - bromo - 2 - (4,5 - diphenyl - 1H - imidazol - 2 - yl)phenol symbolized as [Br - HPI] and (3) 2 - [4,5 - bis(4 - methylphenyl) - 1H - imidazol - 2 - yl]phenol symbolized as [Me - HPI]. HPI ligand synthesized from the reaction between salicylaldehyde and benzil; and the Br - HPI ligand was prepared in a similarly way as in the above ligand by using 5 - bromo salicylaldehyde and benzil. The third ligand [Me - HPI] was also synthesized similarly by using 4,4' - dimethyl benzil and salicylaldehyde. These ligands were analytically characterized by means of FT - IR and H1 - NMR techniques. TLC technique was used to check both the completion of reaction and purity. The core of the investigation is to determine the dissociation constants of these ligands and study the complex formation, in mixed aqueous/dioxane, between these ligands and some divalent metal ions from the first row transition metal ions. Complex formation was traced and followed through measuring the stability constants of the formed complexes. Potentiometric technique was used, through "Competition method" to follow the change in concentration of one constituent in the reaction (titration) vessel during the course of coordination in solution. According to this method, the titration vessel contains : ligand, diluted strong acid and electrolyte salt to maintain constant ionic strength; a solution of divalent metal added in case of the determination of complex stability constants. In this investigation a hydrogen concentration was followed through measuring the pH of the solution at various stages where basicity of the solution alters via adding alkali. Both dissociation constant of the ligand and the stability constant of complexes were determined according to this method. Initial concentration of all the constituents in the titration vessel have to be determined prior to titration process. Dissociation constant, as a pKa for each ligand was determined potentiometrically at 35 °C. It is the pKa of the protonated ligand (conjugated acid) which was measured, pKa values of the ligands are as follows : pKa1 of HPI = 3.393 pKa2 = 9.802pKa1 of Br - HPI = 2.796 pKa2 = 9.782pKa1 of Me - HPI =3.373 pKa2 = 9.852The dissociation constant for each particular ligand was calculated professionally using HYPERQUAD 2008 computer program, which is designed to process data from potentiometric titration. Species distribution curves were determined too, which reveal the percentage of each species at any pH, by using HySS program. Accurate constants were obtained in this investigation in all cases, as in each case several titration processes were achieved and only the reliable constants which show consistent values were considered. The results obtained by the HYPERQUAD - 2008 showed that more than one type of complexes were formed under the experimental conditions adapted. The first ones are the neutral (with no dissociation of the ionizable) binary, mono and bis metal complexes. The other types of complexes are the deprotonation species, which occur as a result of the dissociation of the hydroxy group. Values of stability constants were obtained as follows
