در این پروژه تحقیقاتی، لیگاند جدید سه دندانه 5-برموسالیسیل آدهید s-آلیل ایزوتیوسمی کربازون (h2l) تهیه گردید. کمپلکس های فلزی مس(ii)، نیکل(ii) و مولیبدن(vi) به صورت لیگاند مخلوط با استفاده از لیگاند آزاد (h2l) سنتز گردیدند. پروتون زدایی اتم اکسیژن فنولی و اتم نیتروژن ایزوتیوآمیدی درترکیب h2l در هنگام اتصال به فلز، آن را به یک لیگاند سه دندانه nno دوآنیونی تبدیل می نماید. کمپلکس های لیگاند مخلوط [cu(nh3)l]، [cu(im)l]، [moo2(1-meim)l]، [ni(2-meim)l] و [ni(im)l] با استفاده از نمک های مناسب، h2l و ترکیب های آمونیاک (nh3)، ایمیدازول (im)، 1-متیل ایمیدازول (1-meim) و 2-متیل ایمیدازول (2-meim) در نقش لیگاندهای تک دندانه تهیه گردیدند. با تهیه تک بلورهای مناسب و بلورشناسی پرتو x از کمپلکس ها، ساختارهای مسطح مربع انحراف یافته برای ترکیب های مس(ii) و نیکل(ii) و هشت وجهی انحراف یافته برای کمپلکس مولیبدن(vi) تعیین گردید. بررسی برهم کنش های بین مولکولی کمپلکس های [cu(im)l]، [ni(2-meim)l] و [ni(im)l]، زنجیره های یک بعدی ابرمولکولی را نشان می دهد. پایداری گرمایی کمپلکس های [cu(nh3)l]، [cu(im)l] و [moo2(1-meim)l] نیز بررسی گردید. واکنش الگو با h2l و یون اورانیل، کمپلکسی با لیگاند چهاردندانه ایزوتیوسمی کربازونی onno (h2l) را تشکیل می دهد. با تبلور مجدد در dmso ترکیبی با فرمول [uo2(dmso)l] متبلور و به کمک بلورشناسی با پرتوی x ساختار هندسی دوهرمی پنج ضلعی انحراف یافته برای آن تعیین گردید. برای تمامی ترکیب ها، نقطه ذوب، هدایت سنجی، تجزیه ی عنصری، طیف مادون قرمز، رزونانس مفناطیسی هسته و الکترونی انجام و نتایج، ساختارهای پیشنهادی را تایید نمودند.

پژوهش های انجام شده در این پایان نامه در چهار بخش ارائه می گردد. در نخستین بخش، کمپلکس های شیف باز همگن به کمک روش های گزارش شده در مرجع های مورد نظر تهیه شدند. در ادامه، این کمپلکس ها روی بستری از جنس سیلیکا به روش سل- ژل به صورت فیزیکی نشانده شدند و به عنوان کاتالیزور ناهمگن کمپلکس شیف باز مس(ii) (کاتالیزور 1) و کاتالیزور ناهمگن کمپلکس شیف باز نیکل(ii) (کاتالیزور 2) نام گذاری شدند. افزون بر این، در دومین مرحله به منظور بررسی اثر بستر بر اندازه ی ذره ها و ویژگی کاتالیزوری ترکیب های تهیه شده، کمپلکس های شیف باز روی بستر هایی از جنس فسفر/ سیلیکا (کاتالیزور3) و زیرکونیا (کاتالیزور 4) نشانده شدند. در سومین مرحله، کاتالیزورهای ناهمگن آهن (کاتالیزور 5) و نیکل (کاتالیزور 6) به روش سل-ژل غیر آبی، بدون وابستگی به ph و آب تهیه شدند. به منظور شناسایی کاتالیزورهای تهیه شده از نظر بلورینه گی، ریخت شناسی سطح، ناحیه سطح ویژه و اندازه ی ذره ها از روش های تجزیه ای متداول استفاده شد و فرایند تجزیه ی حرارتی کاتالیزورهای تهیه شده بوسیله ی تجزیه ی وزن سنجی حرارتی مورد بررسی قرار گرفت. اندازه ی نانو ذره های تهیه شده به کمک تصویرهای میکروسکوپ الکترونی عبوری حدود 5 تا 60 نانومتر بدست آمد. هم چنین، از میکروسکوپ الکترونی روبشی، میکروسکوپ تونلی پیمایشی و تجزیه ی پراش پرتوی x با پراکندگی انرژی نیز برای بررسی ریخت شناسی سطح نانو ذره ها و تأیید عنصرهای موجود در ساختار آن ها، استفاده شد. ناحیهِی سطح ویژه ی نانو پودرها بوسیله ی تجزیه ی سطح به روش bet اندازه گیری شد. الگوی پراش پرتوی x ترکیب ها نیز بیان گر نشانده شدن کمپلکس های شیف باز روی بسترهای مورد نظر می باشد. طیف سنجی زیر قرمز و جذب اتمی نیز به منظور بررسی ساختار کاتالیزورهای تهیه شده مورد استفاده قرار گرفتند. در چهارمین بخش، ویژگی کاتالیزوری ترکیب های تهیه شده در برخی از واکنش های آلی مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور، کاتالیزور 1 در واکنش اکسایش الکل ها استفاده شد و توانست پیش ماده های الکلی را با بازده و انتخاب پذیری مناسبی به فراورده های آلدهیدی و کتونی تبدیل کند. در همین راستا، کاتالیزور 2 در واکنش های اکسایش الکل ها و تیول ها مورد بررسی قرار گرفت و این کاتالیزور پیش ماده های الکلی و تیولی را با بازده ی مناسبی به فراورده های آلدهیدی، کتونی و دی سولفیدی تبدیل کرد. به منظور بررسی اثر تغییر مقدار فسفر روی اندازه ی ذره های کاتالیزور و ویژگی کاتالیزوری، کمپلکس نیکلی ناهمگن شده کاتالیزور 3، در واکنش تراکم آلدولی مورد استفاده قرار گرفت. نتیجه ها نشان داد این کاتالیزور پیش ماده های آلدهیدی و استوفنونی را با بازده ی مناسبی به فراورده های مورد نظر تبدیل می کند. در ضمن، کاتالیزور 4 نیز در اکسایش تیول ها به دی سولفید ها مورد استفاده قرار گرفت و فراورده ها را با بازده ی مناسبی تولید کرد. کاتالیزورهای 5 و 6 اکسایش نوری رنگ های صنعتی rb13 و rb5 به کار گرفته شدند. بررسی های جذب در ph های متفاوت، غلظت های متفاوت جذب شونده و جذب کننده، دما و زمان تماس به منظور دست یابی به شرایط بهینه انجام شد. نتیجه ها نشان می دهند که این کاتالیزورها توانسته اند به طور موثری رنگ زدایی در محیط آبی را کاتالیز کنند. مدل های سینتیکی و همدماهای جذبی برای هر دو فرایند جذب مطالعه شد. فراسنجه های ترمودینامیکی هر دو کاتالیزور نیز بر اساس رابطه وانت هوف محاسبه و طبیعت جذب آن ها مشخص گردید. از طرف دیگر، کاتالیزور 6 به عنوان کاتالیزور فرایند تهیه ی اکسیم، بنزآلدوکسیم را با بازده ی مناسب در زمان کوتاهی تولید می نماید.

در این پروژه، چهارکمپلکس تک هسته ای خنثی از فلز مولیبدن(vi) بااستفاده از لیگاند جدید سه دندانه ی 3-متوکسی سالیسیل آلدهیدs-آلیل تیوسمی کربازون (1، l2h) با فرمول کلی ls]2[moo (s: متانول (2)، اتانول(3)،دی متیل سولفوکسید (4)، 1-متیل ایمیدازول (5)) تهیه گردید. تمامی این ترکیب ها توسط روش های طیف سنجی زیر قرمز، طیف سنجی الکترونی ماوراء بنفش – مرئی ، تجزیه ی عنصری، نقطه ی ذوب ، هدایت سنجی و پراش پرتو xمورد شناسایی قرار گرفتند. ساختار کمپلکس ها، هشت وجهی انحراف یافته بوده و لیگاند l2h از طریقاتم نیتروژن هیدرازونی، اتم های پروتون زدایی شده اکسیژن فنولی و نیتروژن تیوآمیدی به صورتسه دندانه ی (o2n) دو آنیونی به همراه یک لیگاند اکسیدو در موقعیت استوایی به فلز مولیبدن(vi) کئوردینه شده است. دو جایگاه باقی مانده در موقعیت محوری با لیگاند اکسیدو و s(s: متانول (2)، اتانول(3)، دی متیل سولفوکسید (4) و 1-متیل ایمیدازول (5)) اشغال می گردد.بررسی برهم کنش های بین و درون مولکولی درکمپلکس ها ،نقش پیوند هیدروژنی متقابلبین دو مولکول مجاوردر تشکیل دیمر را روشن می نماید. این پیوند هیدروژنی بین اتم اکسیژنلیگاند اکسیدو یک مولکول با اتم نیتروژن تیوآمیدی (nh) مولکول مجاور ایجاد می-گردد. سایر پیوند های هیدروژنی و برهم کنش های بین مولکولی موجب رشد مولکول هاو شبکه یدر ابعاد گوناگون و تشکیل ساختارهای اَبَر مولکولی می شوند.

در این پروژه چهار کمپلکس] 2[cd(l)، [pd(l)cl]، 2[cu(l)(oac)] و [cu(l)cl]n از لیگاند سه دندانه ی جدید s-آلیل-3-(2-پیریدیل-متیلن) دی تیوکربازات (hl) سنتز شد. لیگاند و کمپلکس های مربوط با روش های تجزیه عنصری، ir، uv-vis، mass و هدایت سنجی شناسایی و ساختار بلور-مولکولی آن ها نیز به کمک روش پراش پرتوی x تعیین شد. نتایج نشان داد که کمپلکس های 2[cu(l)(oac)] و [cu(l)cl]n، شامل شکل پروتون زدایی شده ی لیگاند و به ترتیب لیگاندهای استات و کلر بوده، که فضای تقارنی اطراف فلز مس به صورت ساختار هرم با قاعده ی مربع است. فضای تقارنی کمپلکس بیس-کیلیت ]2[cd(l) به صورت ساختار هشت وجهی انحراف یافته است. ساختار هندسی پالادیم(??) چهارگوشه ی مسطح بوده که سه موقعیت کوئوردیناسیونی آن به وسیله ی لیگاند hl و موقعیت چهارم نیز از طریق لیگاند کلرید اشغال شده است. کمپلکس cu(l)cl]n از طریق پیوندهای کوئوردیناسیونی اضافی اتم مرکزی با اتم های کلر پل، توسعه یافته و منجر به تشکیل پلیمر کوئوردیناسیونی می شود. پیوندهای هیدروژنی و اندرکنش های وان دروالسی بین مولکولی در کمپلکس های مربوط موجب رشد مولکول ها و شبکه ی بلوری در بعدهای متفاوت شده و در نهایت منجر به تشکیل ساختارهای اَبَر مولکولی می شوند.

در این پروژه، لیگاند جدیدی به نام 2-هیدروکسی استوفنون s-پنتیل ایزوتیوسمی کربازون.هیدروژن برماید (h2l.hbr) سنتز و با روش های chn، ft-ir و uv-vis شناسایی گردید. سه کمپلکس جدید cuii(l)sal، uvio2(l)(sal)etoh و vivo(l)(5-brsal) از واکنش لیگاند (h2l) وسالیسیل آلدئید، 5-برومو 2-هیدروکسی بنزآلدئید (5-brsal) با نمک های فلزی cu(oac)2، vo(acac)2 و uo2(oac)2•2h2o تهیه گردیدند. کمپلکس ها با روش های آنالیز عنصری و مطالعه های طیف سنجی شناسایی گردید و ساختار بلوری آن ها توسط پراش پرتو ی x تعیین شد. نتایج نشان داد که در هر سه کمپلکس لیگاند در فرم پروتون زدایی شده ی خود n2o2 به اتم فلز مرکزی کوئوردینه شده است. کمپلکس مس(ii) ساختار چهارگوشه ی مسطح که شامل لیگاند چهار دندانه( n2o2( lsal می باشد را داراست. هم چنین در کمپلکس وانادیم (iv)، لیگاند حاصل از واکنش الگو (l 5-brsal) به همراه اکسیژن گروه اکسیدو ساختار هرم با قاعده ی مربع را بوجود آورده است. اتم اکسیژن در موقعیت محوری قرار گرفته است. کمپلکس اورانیم(vi) نیز دارای ساختار بسیار واپیچیده ی دوهرمی با قاعده ی پنج ضلعی می باشد که موقعیت های استوایی را لیگاند چهار دندانه در فرم پروتون زدایی شده (lsal) و یک مولکول اتانول و موقعیت های محوری را دو گروه اکسیدو اشغال نموده است. هم چنین در این مطالعه، طول پیوندها، زاویه های پیوندی و برهم کنش های موجود در جهت های مختلف که سبب رشد بلور می گردند مورد بررسی قرار گرفته است.