席夫碱镍复杂。一种新材料作为选择性电极的修饰符

珍珠艾利赞多马丁内斯,布兰卡纳胡拉Martinez de Barbarin和塞西莉亚罗德里格斯

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AZojomo体积(ISSN 1833 - 122 x) 2006年4月2日

主题

文摘

关键字

介绍

实验

合成N, N´bis (2-nitrobenzyl) ethylendiimine (L1)

络合反应

平衡常数的测量

修饰电极

结果与讨论

确认

引用

详细联系方式

文摘

环境化学的兴趣促使我们设计新材料包含多重的单位能够绑定特定的金属离子。欧洲杯足球竞彩这些材料可以欧洲杯足球竞彩作为改性剂产生化学修饰电极。我们希望促进有机污染物的检测在水中通过绑定这些材料电极表面。欧洲杯足球竞彩我们报告一个镍(II)和(II)配合物准备的席夫碱macroligand N, N´bis (2-nitrobenzyl) ethylendiimine (L₁)和镍(II)盐和L₁有限公司(II)盐。复杂的性质建立了常见的光谱技术。一个复杂的热重分析表明,它是热力学稳定。它的形成常数是通过电导分析(K_f= 1.25 x10⁶)。L的亲和力对镍(II)和(2)是由原子吸收。复杂的电化学研究镍(II) - l₁所以₄也执行的循环伏安法技术。结果表明,在一定条件下,这种复杂的聚合在电极表面的玻璃碳和氧化铟锡。表面的化学改性是通过探索循环voltammograms探测,显示氧化和还原峰特性的镍(II) / Ni (III)。传感能力2,4-dichlorophenol这些修饰电极是目前正在研究。

关键字

席夫碱镍(II)complex,electrodes,米odifiers

介绍

近年来已经有了相当大的精力对新材料的制备包含多重的单位(配体)能结合金属离子。欧洲杯足球竞彩席夫碱macroligands[1 - 6]合成醛和氨基化合物的反应。考虑到这些材料形成稳定复合物,它们欧洲杯足球竞彩提供机会设计新系统选择特定的金属离子。这些材料可以欧洲杯足球竞彩应用在不同的电化学等领域,生物无机的、催化、金属减活化剂,分离过程和环境化学等[7]。

新的席夫碱[2 4 - 11]macroligands已经合成研究对不同金属离子的络合作用的选择性。这些新合成的化合物也作为前体其他无环和环配体的形成。

席夫碱配体的配合物结构相似性phtalocyanines (N4-macrocycles)[7, 12 - 14],[15]和其他相关化合物,目前作为修饰符的积极改善其催化活性的电极表面的选择性检测有机污染物(15、21 - 24日)和金属的夹带。沿着同一条直线,我们的兴趣是评估的能力N, N ' -bis (2-nitrobenzyl) ethylendiimine L₁(图1),结合不同的金属离子如镍(II)和(2),并进行选择性研究。这些复合物后测试他们的潜在的发展的研究化学修饰电极用于污染物的检测。

选择性的研究表明,复杂(NiL₁所以₄非常稳定在标准温度和压力。目前正在测试作为一个可能的活性电极表面的修饰符。在某些特定条件下这种化合物一直是电化学聚合在一个玻璃碳(VC)在玻璃表面和表面氧化铟锡(ITO)分别覆盖着。这些化学修饰电极检测organochlorinated污染物的检测和降解。

实验

所有反应物用于获得相应配体及其配合物从Sigma-Aldrich分析年级化学公司公司,美国。

合成N, N´bis (2-nitrobenzyl) ethylendiimine (L₁)

l₁是通过席夫碱的冷凝过程之前报道,[3]。这种化合物的性质是由红外(IR)光谱探测的,和核磁共振(NMR)和熔点。

络合反应

配体L₁是直接在回流溶液混合有限公司(II)和镍(II)硫酸盐在乙腈的克分子数相等的金额。相应的配合物红外光谱和热重分析表征。

配体的红外光谱显示了一个乐队在1637厘米¹对应于亚胺组。配合物的光谱镍(II) - l₁和(2)- l₁符合亚胺组的存在显示相同的乐队。也观察到乐队的转变对应于硝基和强度的降低。这个位移表明heteroatom-M债券的存在。光谱也表现出强烈的乐队1080厘米左右¹对应于硫酸盐离子。

英航的溶液(II)和Pb (II)被添加到复合物和瞬时降水发生,这表明硫酸盐离子以外的协调球体。

平衡常数的测量

复合物的形成常数镍(II)和(2)与L₁是由导电分析法。导率测量每个复杂的一系列解决方案使用一个猎户conductimeter模型162。形成常数在25用摩尔浓度表示^oC。

修饰电极

复杂的电化学研究[镍(II) - L₁所以₄进行了与传统three-electrodic恒电势的系统(CV-50W / LG-50) (BAS))。工作电极是一个玻璃碳电极(VC) (BAS)的3毫米直径的所有实验之前,或氧化铟锡(ITO)电极。潜力测定参照Ag / AgCl_(年代)氯化钾(BAS)电极,放置在一个包含支持电解质的隔间。所有的实验都是在室温下进行。

表1。红外数据为N, N ' bis (2-nitrobenzyl) ethylendiimine (L₁),(零₁所以₄和[坳₁所以₄。

结果和讨论

配体L₁得到黄色晶体和83%的收益率。这个收益率高于结果发表在文献[3]。

配体的性质建立了用红外光谱和核磁共振光谱学以及单晶X -射线衍射分析。红外分析结果验证席夫碱的缩合反应是成功的。之前的假设是基于带对应于亚胺组的存在在1637年和1335年的硝基和1516厘米¹以及缺乏羰基和胺的特征信号₁组,如表1中可以看到。

频谱¹二亚胺配体的H NMR (L₁)提出了信号在相对应的区间8.75 - -8.85 ppm的CH = N。这个信号证明产品的完整性。(图2)。配体的共振数据与拟议的结构相一致。

的单晶l₁XRD研究。图3显示了分子结构的L₁,它属于单斜晶系。的L晶体数据₁据报道在表2。

镍(II)之间的相互作用和(2)与配体L₁被调查。的复合物得到直接反应在金属离子和配位体之间使用乙腈作为溶剂。获得的化合物显示不同的颜色和45 - 48%的收益率。

表2。晶体数据,N, N ' bis (2-nitrobenzyl) ethylendiimine (L₁)。

配合物的红外光谱数据,他们与亚胺组的存在一致。每个复杂的表现出一个乐队1630至1637厘米¹。乐队的转变和强度降低硝基组也可以观察到。这表明heteroatom-M债券的存在。光谱还显示一个乐队1080至1130厘米¹这对应于硫酸盐离子。的瞬时沉淀硫酸离子添加Ba (II)的溶液和Pb (II)表明,硫酸是外部的协调球体。

原子吸收的选择性进行了研究。表3显示了结果,说明了配体的偏好镍(II)和(2)离子。

表3。选择性的研究配体L₁向公司(II)和镍(II)离子由原子吸收。

复合物的电导分析(表4和表5所示)提供了K_f= 1.25 x 10⁶为零₁所以₄和5.6 x 10⁵对于[坳₁所以₄,这些值表明,镍(II)复杂比公司更稳定(2)复杂。结果一致的稳定性在文献中报道的一系列配合物镍(II)和(2)基于离子半径[25]。改变颜色为87^o观察C同时测量镍(II) - l的熔点₁复杂。这个温度是低于100^oC,因此可以认为这种颜色的变化是由于不必要的损失的水(吸湿或水化类型)。复合直到300年保持稳定^oC开始分解。

表4。的形成常数测定(NiL₁所以₄导电分析法。

Kf = 1.25 x10⁶

表5所示。的形成常数测定(CoL₁所以₄导电分析法。

Kf = 5.60 x10⁵

热的温谱图研究进行复杂(镍(II) - l)₄如图4所示。这些结果显示重量约90的损失^oC和也是一个吸热峰,在相同的温度下。它可以认为复杂失去吸湿和/或结晶水在90左右^oC(即没有直接连着中央金属离子)。后者可以显示的颜色变化,这是由于水分子的流失。

选择前面提到的情况复杂(镍(II) - l₁所以₄可能因为倪能形成稳定复合物作用与配位数为4或6。然而,水被协调的机会在这个温度发生损失的重量,非常小。

电化学研究进行了复杂(零₁所以₄这可以聚合化合物玻璃表面的碳(VC),和氧化铟锡(ITO)电极。使用循环伏安法研究了清洁工的30个周期。表面化学修饰电极是证明存在的氧化和还原峰的特征倪^{2 +}/倪^{3 +}氧化还原对。不同条件下测试关于扫描速度和pH值与电极的化学修饰的主要目的。根据获得voltammograms,最好的条件被发现在pH值和扫描速度250 mV / s如图5和图6所示。

结论

根据获得的结果,席夫碱缩合合成的配体L来说是足够的₁。

热重量分析和形成常数镍(II) - l₁(K_f= 1.25 x10⁶)和(2)- l₁(K_f= 5.60 x10⁵)表明,复合物热稳定。

选择性的研究表明,L₁有更大的亲和力对镍(II)有限公司(II)。

复杂的零₁所以₄是电化学聚合修改积极的玻璃碳和ITO电极表面。分析的结果表明,该修改是风投青睐导体超过ITO导体在下列条件:pH值10,扫描速度250 mV / s, 30个周期。解决方案1毫米(镍(II) - l₁所以₄,0.1 Na₂所以₄从0到1000 mV的潜在。

voltammograms表明,镍(II) c的电影omplex形成的阳极氧化镍(II) - l₁。

根据初步结果VC修饰电极可以检测有机氯化化合物不过,有必要进行更多的研究,以获得最佳的检测条件的有机污染物。

确认

我们感谢PAICyT Facultad de Ciencias Quimicas de la新莱昂州大学金融知识支持作者还珍珠马丁内斯进行的一些实验和莱昂诺布兰科和Olga Espinosa循环伏安法研究。

引用

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详细联系方式

珍珠艾利赞多马丁内斯,布兰卡纳胡拉Martinez de Barbarin和塞西莉亚罗德里格斯

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Ave Pedro de Alba S / N Cd。大学联盟,
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墨西哥,66450年

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这篇文章也发表在印刷形式“材料和材料加工技术的进步”,8 [1](2006)41-48。欧洲杯足球竞彩