دانشگاه محقق اردبیلی

دانشکده‌ی علوم

گروه شیمی کاربردی

پایان نامه برای دریافت درجه‌ی کارشناسی ارشد

در رشته‌ی شیمی فیزیک

عنوان:

 بررسی ساختار الکترونی  وخواص لیگاند  شیف باز  N₄S₂و کمپلکس‌های آن با بعضی عناصر واسطه  با استفاده از نظریه عامل دانسیته

اساتید راهنما :

دکترامیر ناصر شمخالی

دکترمرجان عابدی

استاد مشاور:

دکترابوالفضل بضاعت پور

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

فهرست مطالب:

فصل اول:مقدمه ای بر مطالعه تئوری کمپلکس های شیف باز

مقدمه……………………………………………………………………….. 2

1-1- تاریخچه شیف بازها …………………………………………………..3

1-2- روش تهیه لیگاند های شیف باز…………………………………….. 4

1-3- طبقه بندی لیگاند های شیف باز ……………………………………4

1-4- اهمیت و کاربردهای مهم کمپلکس های سنتز شده با لیگاند های شیف باز…5

1-4-1- خواص مغناطیسی کمپلکس های شیف باز…………………… 6

1-4-2-خواص کاتالیزگری کمپلکس های شیف باز……………………… 6

1-4-3-خواص دارویی کمپلکس های  شیف باز …………………………7

1-4-4-خواص فلوئورسانسی کمپلکس های شیف باز……………….. 8

1-4-5- خواص نوری غیر خطی………………………………………….. 8

1-4-6- فعالیت آنزیمی……………………………………………………. 8

1-5- مطالعات تئوری کمپلکس های شیف باز………………………… 9

فصل دوم:شیمی محاسباتی

2-1- شیمی محاسباتی……………………………………………….. 25

2-2- تقریب هارتری – فوک……………………………………………… 25

2-3- دترمینان اسلیتر……………………………………………………. 28

2-4- اصل تغییر…………………………………………………………… 29

2- 5- نظریه عامل دانسیته ……………………………………………. 34

2-5-1- دانسیته الکترون……………………………………………….. 35

2-5-2- قضیه کوهن – هوهنبرگ……………………………………… 36

2-5-3- معادلات کوهن- شام………………………………………….. 38

2-6- تقریب های دانسیته موضعیLDA ودانسیته موضعی اسپینی LSDA…….

2-7- تقریب گرادیانی تعمیم یافته GGA……………………………..

2-8- روش های گرادیان مرتبه بالاتر یا (meta  GGA)……………….. 42

2-9- عاملهای مبادلهای_– هیبریدی……………………………………. 42

2-10- سری های پایه………………………………………………….. 43

2-10-1- سری پایه کمینه……………………………………………… 45

2-10-2- سری های پایه همبستگی- سازگار………………………. 45

2-10- 3- سری های پایه قطبش شده و نفوذ………………………. 46

2-11- نظریه اختلال مولر-پولست…………………………………….. 46

2-12- آنالیز جمعیعت مولیکن………………………………………… 50

فصل سوم:روش کار

3-1- بخش تجربی…………………………………………………….. 53

3-1- 1- دستگاه ها، تجهیزات و مواد استفاده شده……………….. 53

3-2- سنتز مواد………………………………………………………… 54

3-2- 1- سنتز پیش ماده 1و2دی (اورتو-آمینوتیوفنوکسی)اتان…… 54

3-2- 2- تهیه لیگاند 1و2- دی [N-2- تیوفنوکسی- پیریدین- 2- کربوکسالدهید] اتان (L)….54

3-2-3- سنتز کمپلکس کبالت پرکلرات ……………………………… 55

3-2- 4- سنتز کمپلکس مس پرکلرات ……………………………… 55

3-2-5 – سنتز کمپلکس نیکل پرکلرات ……………………………… 56

3-2- 6- سنتز کمپلکس روی پرکلرات ………………………………. 56

3-3-اندازه گیری هدایت الکتریکی کمپلکس ها…………………… 74

3-4-  ساختار مولکولی و کریستالی کمپلکس ………………….. 74

 فصل چهارم:بخش محاسباتی

4-1-تعیین شکل هندسی بهینه برای لیگاند وکمپلکس های ML(ClO4)₂  (M=Cu,Co,Ni,Zn)…..

4-2- مشخصات ساختاری بهینه شده لیگاند وکمپلکس ها ……85

4-3- بار مولیکن…………………………………………………….. 91

4-4- دانسیته اسپینی اتمی بعضی از اتم های لیگاند وکمپلکس های بهینه سازی شده شده…94

4-5- بررسی طول موج ماکزیمم جذب در ساختار لیگاند و کمپلکس ها….95

4-6- بررسی فرکانس های ارتعاشی در ساختار لیگاند وکمپلکس های آن….96

4-7- آنالیز ساختاری کمپلکس با استفاده از شاخص هندسی………97

فصل پنجم:نتیجه گیری

5-1- بررسی مشخصات ساختاری کمپلکس ها :طول پیوند،مرتبه پیوندوزاویه پیوند……100

5-1-1- بررسی طول پیونددر کمپلکس های سنتز شده ( ML(ClO4)₂ (M=Cu,Co,Ni,Zn……..

5-1-2- بررسی زاویه پیوند درکمپلکس های سنتز شده (ML (ClO4)₂ (M= Co,Ni, Cu,Zn……

5-2- بررسی طیف FT-IR کمپلکس های سنتز شده (ML(ClO4)₂ (M=Cu,Co,Ni,Zn……….

5-3- بررسی طیف UV-Vis کمپلکس های سنتز شده (ML(ClO4)₂ (M=Cu,Co,Ni,Zn………

5-4- بررسی بارمولیکن………………………………………………. 103

5-5- بررسی شکاف انرژی در لیگاند و کمپلکس های سنتز شده….105

5-6- بررسی دانسیته اسپینی الکترونی لیگاند وکمپلکس های سنتز شده….105

5-7- نتیجه گیری کلی…………………………………………………. 105

5-8- پیشنهادات برای تحقیقات بعدی……………………………….. 106

منابع……………………………………………………………………… 107

چکیده:

در این کار پژوهشی لیگاندها شیف باز  1 و 2- دی [N-2- تیوفنوکسی- پیریدین -2- کربوکسالدیمین ] اتان (L) از تراکم پیریدین -2- کربوکسالدهید با آمین‌ سنتز شده 1و2 دی (اورتو- آمینوتیوفنوکسی) اتان تهیه شد. این لیگاند پتانسیل کئوردینه شدن با شش اتم دهنده را دارد که می‌توانند سیستم  N₄S₂ را برای فلزات فراهم آورد. واکنش نمک‌های پرکلرات با لیگاند منجر به تشکیل کمپلکسهای ML(ClO₄)₂ (M=Ni, Cu, Co, Zn) شد. لیگاند سنتز شده و کمپلکس‌ های آن توسط تکنیکهایIR،Uv-vis، آنالیز عنصری وهدایت‌سنجی مورد بررسی و شناسایی قرار گرفتندو فقط ساختار بلوری کمپلکس  با استفاده از گریستالوگرافی تعیین شد. منظور بررسی ساختار الکترونی این کمپلکس ها روش محاسباتی DFT با عامل دانسیته B3LYPو سری پایهTZVP مورد استفاده قرار گرفت.براساس این مطالعات محیط کئوردیناسیون مس چهار وجهی و محیط کئوردیناسیون نیکل،  کبالت و روی  هشت وجهی انحراف یافته می باشد. براساس داده های  طیف  UV-Vis باند پهن مشاهده شده درکمپلکس ها مربوط به انتقالات  یعنی از تراز انرژی (HOMO-1 ) به تراز انرژیLOMO+1) ) یون های فلزی مس(II)، نیکل(II) و کبالت(II) بوده و یون روی(II) فاقد این انتقال می باشد. طول موج ماکزیمم محاسباتی برای کمپلکس ها از روی اختلاف انرژی بین تراز  HOMOو LOMO با داده های طیف  UV-Vis محلول کمپلکس ها مطابقت دارد. باندهای ارتعاشات کششی C=N ایمینی و گروه های C=C محاسبه شده با روش B3LYP با داده های تجربی مطابقت دارد.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.