Document

Syntheses and physical properties of complexes of iron (III), copper (II) and cobalt (III) with hetero-donor Schiff-base ligands

Publisher
Sultan Qaboos University
Gregorian
2003
Language
English
English abstract
Two series of variously substituted tridentate Schiff-base ligands, namely salicylaldehyde pyridine-2'ylhydrazones (HL) and N-(pyridine-2 ylmethyl)salicylideneamines (HL), were synthesised and complexed with Fe", Cu" and Co.". The formulations of the former series of ligands were ascertained by elemental analyses and mass spectrometry, and the physical properties of these ligands were investigated using IR and 'H-NMR spectroscopy. However, the HL? series was produced in situ in template reactions. The X-ray crystal structures of the corresponding six-coordinate iron(III) complexes [FeL2]C104 [HL = HL' or H(3,5-Buz)-L') and (HL = HL-] show that the hetero donor Schiff-base ligands are tridentate, coordinating to the metal co meridionally through an imine nitrogen, a pyridyl nitrogen and a phenolate oxygen to give a trans, cis,cis-octahedral arrangement. For the hydrazone complexes ([FeL'2]C104 series), the bond distances in the coordination sphere of the iron(III) atom at 100 K point to the existence of the high-spin state. However, structural analysis has shown that for the analogous [FeL2]C104 series, at 150 K there is co existence of both the high-spin and low-spin states in the same unit cell. Interestingly, in solution, both series of iron(III) complexes undergo a 41 42T2 interconversion, as evidenced by variable-temperature EPR spectroscopy. For [FeL22]C104, in MeOH/EtOH (3:1, v/v) the spin transition appears to be gradual (with Tc-150 K) whereas in the case of [FeL2]C104 the spin-crossover is abrupt. Turning to copper(II), the complexes of this metal ion with the hydrazone ligands are dinuclear and are of the general formula (Cul (O2CCH3)]2. Crystallographic analysis of [Cu(3,5-Br2 -L'OCCH3)2 has revealed a centrosymmetric dimeric structure with a distorted square pyramidal geometry (t = 0.167) at each metal centre. The metal ked via acetato bridges, each adopting an unusual monodentate coordination mode. EPR spectroscopy has indicated that in strongly coordinating solvents such as MeOH and EtOH, the Cu" dimers dissociate to form monomeric species. Finally, cobalt(II) complexes with both the HL' and HL2 series of Schiff-base ligands were isolated and characterised by spectroscopy and X-ray crystallography. The crystal structure of [Co{(3,5-Buz)-L'}2]Br.EtOH confirmed the expected meridional arrangement of the tridentate ligands and the trans, cis,cis-coordination of the donor atoms. Electronic spectroscopy showed one of the two spin-allowed ligand-field transitions: 'Alg → Tig. The higher-energy d-d band is thought to coincide with the intense absorption of the Pe - do* charge-transfer transition arising from the interaction of the phenolate oxygen with the cobalt(III) ion. The electronic spectra are consistent with the low-spin do configuration of the cobalt(III) ion
Description
Thesis
Arabic abstract
تم تحضير مجموعتين من ليجند ثلاثي: سلسل الدهايد بريدينهایدرازون (('HLون- بريدينمثيل سالسل ثنائي أمين ((L) و من ثم تم تحضير معقداتها مع حديد (II) ، نحاس (m) و کوبالت II). ولقد تم تحديد التركيب الكيميائي للمجموعة الأولى( ('HLواسطة تحليل العناصر و المطياف الكتلي. أما الخصائص الفيزيائية فقد تم دراستها بواسطة المطيافية تحت الحمراء و مطيافية الرنين المغناطيسي النووي الهيدروجيني. بالنسبة المجموعة (HL2) فقد تم تكوينها بوجود الفلز في القالب ولم يتم فصلها. إن الأشعة السينية لمعقدات حديد (III) ذات الارتباط السداسي: or H ( 3 , 5 - Bu ) - : [ FeL ] CIO HL = H ] الو [ HL = HL ] تظهرأن لليجند قواعد ذات ارتباط ثلاثي بالعنصر الفلزي على شكل ميريدونال )محيطي متجاور (عن طريق ذرة أمين النيتروجين و ذرة بيريديل النيتروجين و ذرة فينول الأكسجين بحيث تكون هذه الذرات بموقع: ترانز (محوري) و سیز (مجاور) و سيز (مجاور). أظهرت أطوال الروابط في معقدات الهایدرازون مجموعة [ FeL ] Clo4 أن الحديد عالي الغزل عند درجة حرارة 100كلفن . أما في المعقدات المماثلة، فإن الحديد يوجد بمعقدتين موجبتين أحداهما عالية الغزل و الأخرى منخفضة الغزل عند درجة حرارة 150 كلفن . أما في محاليلها فإن كلا مجموعتي معقدات الحديد تتحول من مستوى طاقة A6 + 272 كما ثبت من مطيافية الرنين الألكتروني عند درجات حرارة مختلفة . ففي محلول ميثانول/ايثانول (1 : 3) حدث انتقال تدرجي للغزل في المعقد: [T 150K ) FeL ] clou ) أما المعقد , FeL ' ] cio ] فقد كان تحول الغزل سريعا. بالنسبة لمعقدات النحاس (II) مع الهايدرازين ليجند، فقد وجد أنها ثنائية النواة و صيغتها الكيميائية العامة : [ 2[(: CuL ' OCCH . التحليل البلوري للمعقد [2[( Cu ( 3 , 5 - Bra )- L ' OCCH3 أظهر وجود تماثل مركزي ثنائي التركيب للمعقد و ان كل ذرة نحاس تظهر بشكل هرمي منحرف ((0 . 167 = بحيث تربط كل ذرتی النحاس مع بعضها عن طريق جسر احادي من جزئ الأسيتيت . كما أظهر تحليل مطياف الرنين الإلكتروني بأن المحاليل المانحة القوية مثل الميثانول و الايثانول تكسر هذه المركبات الثانية لتعطي مركبات أحادية معقدات كوبالت (III) مع مجموعتي الليجند 'HL و H2 تم فصلهما و دراسة خصائصهما بواسطة التحاليل الطيفية و الأشعة السينية . ان التركيب البلوري للمعقد [3 , 5) Bug - L2 ] BreEtOH - Co أثبت أن الشكل المييدونال محيط متجاور ( لليجند الثلاثي ، بحيث تكون الذرات المانحة على موقع ترانز محوري ( و سیز مجاور( و سیز )مجاور(. كما أظهر المطياف الإلكتروني وجود انتقال نموذجي مسموح واحد في مجال الليجند : ' Aug Tjg . يبدو أن الانتقال الأخر ((a - d العالي الطاقة قد تمت تغطيته تماما بواسطة الانتقال المكثف الناتج عن انتقال الشحنة من ذرة فينول الأكسجين dc - pr إلى أيون كوبالت (III). إن هذا الطيف الإلكتروني مطابق تماما لطيف ذرة كوبالت (mn) في مستوى منخفض الغزل.
Category
Theses and Dissertations

Same Subject

Theses and Dissertations
0
0
Al-Zaabi, Usama Abdullah Said.
Sultan Qaboos University
2008
Theses and Dissertations
0
0
Al-Kamalyah, Qater Al-Nada Abdullatif.
Sultan Qaboos University
2010
Theses and Dissertations
0
0
Al-Riyamiyah, .Amani Basheer Salim
Sultan Qaboos University
2018
Theses and Dissertations
0
0
Al-Naamaniyah, Nada Ahmed Hamdoun
Sultan Qaboos University
2011