سنتز، شناسايي و محاسبات DFT كمپلكس هاي فلزي (M = Fe, Co, Ni) به عنوان كاتاليزگرهاي همگن و كاربرد آن ها در اوليگومري شدن اتيلن

دكتري

چكيده: در اين مطالعه، پنج كمپلكس فلزي جديد از مشتقات 2- (H1- بنزيميدازول-2-ايل)– فنول )5-1(Lx: x= ]آهن (II)،K2[Fe(L1)2Cl2]•4H2O] ،K2[Fe(L2)2Cl2]•H2O ، K2[Fe(L3)2Cl2]،[Fe(L4)2] و [K2[Fe(L5)2Cl2]•(CH3OH)2 كبالت (II)، ] K2[Co(L1)2Cl2]•H2O، K2[Co(L2)2Cl2]•H2O، K2[Co(L3)2Cl2]، [Co(L4)2] و [Co(L5)2] [ نيكل (II)، ] K2[Ni(L1)2Cl2]•2H2O،K2[Ni (L2)2Cl2]•2H2O ، K2[Ni(L3)2Cl2] ، K2[Ni (L4)2Cl2]•3H2O و [Ni(L5)2] [ سنتز و شناسايي شدند. در همه كمپلكس ها، ليگاندها از طريق يك اتم نيتروژن ايمين و يك اتم اكسيژن فنولات به فلز به صورت دو دندانه اي كوئوردينه شدند. ساختار تركيبات از طريق آناليز FT-IR، UV-Vis، 1H-, 13C-NMR،ICP و تجزيه عنصري (CHN) شناسايي شد. خلوص اين تركيبات از طريق دماي ذوب و TLC مشخص شد. ساختار هندسي بهينه كمپلكس هاي مطالعه شده از طريق برنامه گوسين 2009 در سطح B3LYP/TZVP انجام شد و نتايج تجربي و تئوري براي آناليز IR و NMR تركيبات سازگاري رضايت بخشي داشته است. بر اساس مطالعات تجربي و تئوري، ساختار هشت وجهي شش كوئوردينه براي كمپلكس هاي K2[Fe(L1)2Cl2]•4H2O]،K2[Fe(L2)2Cl2]•H2O ، K2[Fe(L3)2Cl2]، [K2[Fe(L5)2Cl2]•(CH3OH)2، K2[Co(L1)2Cl2]•H2O، K2[Co(L2)2Cl2]•H2O، K2[Co(L3)2Cl2]، K2[Ni (L1)2Cl2]•2H2O،K2[Ni (L2)2Cl2] •2H2O ، K2[Ni(L3)2Cl2] و K2[Ni(L4)2Cl2]•3H2O پيشنهاد شد در حالي كه كمپلكس هاي [Fe(L4)2]، [Co(L4)2] و [Co(L5)2] ساختار هندسي چهار وجهي غيرمنتظم و كمپلكس [Ni(L5)2] ساختار مسطح-مربع دارند. همه كمپلكس ها با دي اتيل آلومينيم كلريد(Et2AlCl) فعال شدند، به طوري كه كمپلكس نيكل (II) (C4) وقتي داراي يك استخلاف كلر است، فعاليت بيشتري kg. mol–1(Ni).h–1)6600 (را نشان داد. اوليگومرهاي به دست آمده از كمپلكس هاي نيكل بطور عمده شامل ديمر و تريمر اتيلن است و گزينش پذيري بالايي براي 1- بوتن و 1- هگزن خطي دارند. كمپلكس كبالت (II) شامل گروه هاي متيل در حلقه (C14) فعاليت بالايي kg. mol–1(Co).h–1)1774( را براي اوليگومري شدن اتيلن نشان مي دهد. اوليگومرهاي به دست آمده از كمپلكس هاي كبالت گزينش پذيري خوبي را براي 1- بوتن و 1- هگزن خطي نشان دادند. كمپلكس آهن (II) با استخلاف هاي كلر(C12) ، بيشترين فعاليت kg. mol–1(Fe).h–1)1686 (را نشان مي دهد، همچنين كمپلكس هاي آهن گزينش پذيري خوبي براي 1- بوتن خطي نشان مي دهند. نتايج نشان مي دهد كه اثرات فضايي و الكتروني ليگاند هر دو به شدت بر روي فعاليت كاتاليزگري و ويژگي محصولات كاتاليزگري اثر مي گذارد. مقايسه كاتاليزگرهاي نيكل، كبالت و آهن همراه با ليگاندهاي مشابه، روند متفاوتي را در تغيير فعاليت نشان مي دهد. اين شايد به دليل تفاوت در فلز مركزي باشد. ويژگي هاي الكتروني متفاوت فلزات واسطه نقش مهمي را بر فعاليت كاتاليزگري بازي مي كند كه احتمالا منجر به تفاوت در فعاليت كاتاليزگري و توزيع محصولات مي شود. كلمات كليدي: بنزيميدازول- فنول، آهن، كبالت، نيكل، محاسبات DFT، اوليگومري شدن اتيلن

190770

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر مهدي نكومنش حقيقي

شيمي معدني

دكتر آزاده تجردي