СИНТЕЗ КОМПЛЕКСА НИКЕЛЯ (II) НА ОСНОВЕ БЕНЗОИЛГИДРАЗОН 3,3-ДИМЕТИЛБУТАНОНА

АННОТАЦИЯ

В представленной статье описан синтез бензоилгидразон 3,3-диметил-бутанона и его комплекс с ионами никеля (II). Взаимодействием спиртовых растворов 3,3-диметибутанона и бензоилгидразида в соотношении 1:1 получен лиганд. На основе этого лиганда синтезировано комплексное соединение с ионами никеля (II). Методами элементного анализа, ИК-, ¹Н ЯМР-спектроскопии установлены состав и строение полученного лиганда и его комплекса (NiL₂).

ABSTRACT

This article describes the synthesis of dimethylbutanone benzoylhydrazone and its complex with nickel (II) ions. The ligand was obtained by the interaction of alcohol solutions of 3,3-dimethylbutanone and benzoylhyrazide in a 1:1 ratio. The composition and structure of the obtained ligand and ligand`s complex (NiL₂). Were established by the metods of elemental analysis, IR-, ¹H NMR-spectroscopy.

Ключевые слова: темплатный синтез, бензоилгидразон, 3,3-диметилбутанон, ИК-, ¹Н ЯМР-спектроскопия.

Keywords: template synthesis, benzoylhydrazone, 3,3-dimethylbutanone, IR-, ¹H NMR-spectroscopy.

Целью нашей работы является синтез лигандов HLⁿ, где HLⁿ – продукты конденсации монокарбонильных соединений с бензоилгидразидом (n = 1, 2...), их исследование спектральными методами. В предыдущих работах [5; 1] нами исследованы строение и кристаллическая структура бензоилгидразона 3,3-диметилбутанона и его комплекса с ионом никеля (II).

Комплексное соединение NiL₂ получено методом темплатного синтеза. К спиртовому раствору 2,5 г (0,01 моля) 3,3-диметилбутанона в 20 мл этанола добавляли раствор 3,4 г (0,025 моля) бензоилгидразида в 40 мл этанола. Реакционную смесь нагревали с обратным холодильником и оставляли при комнатной температуре. Получали кристаллы бензоилгидразона 3,3- диметилбутанона. На 2,18 г полученного кристалла добавляли 30 мл спиртово-аммиачный раствор 0,88 г ацетата никеля (II). Через 2 суток отогнали часть растворителя, оставили, потом выпавшие кристаллы отделяли и высушивали в вакуум-эксикаторе (табл. 1) [5; 1]. Полученный лиганд фактически находится в форме ZE`Z``(A), ZE`E``(Б) гидразона, а в реакциях комплексообразования принимает форму α-оксиазина (В).

Таблица 1.

Выход и результаты элементного анализа синтезированного лиганда и комплексного соединения

Спектры ПМР раствора лиганда показывают, что он находится в линейной гидразонной структуре. В спектре ПМР раствора лиганда в DMCO-d₆ в области δ 1,88 и δ 1,07 м.д. СН₃- и С(СН₃)₃- группы дают синглетные сигналы с интенсивностью 1:3 и находятся в син-состоянии и в транс-состоянии относительно связи С=N. Одиночный сигнал в слабом поле δ 10,20 м.д. интенсивностью, равной одному протону, принадлежит протону связи N=Н. Протоны фенильной группы с общей интенсивностью пять протонов дают мультиплетный сигнал в области δ 7,44 и δ 7,74 м.д.

Синтезированное комплексное соединение обладает диамагнитными свойствами. Если проанализировать спектр ПМР раствора этого комплексного соединения иона никеля (II) в DMCO-d₆, С(СН₃)₃-группы дают синглетный сигнал с интенсивностью 18 протонов в области δ 1,08 м.д. В области δ 1,87 м.д. наблюдаются синглетные сигналы СН₃-группы с интенсивностью 6 протонов. Кроме того, в области δ 7,44–7,74 м.д. протоны фенильных групп (10 Н) в бензоилгидразидном фрагменте в поле дают мультиплетные сигналы. Результаты спектра ПМР показывают, что комплексное соединение имеет плоско-квадратную структуру (рис. 1).

Рисунок 1. ПМР-спектр комплексного соединения бензоилгидразона 3,3-диметилбутанона с ионами никеля (II) (DMCO-d₆)

Мы изучили структуру синтезированного лиганда с помощью физико-химических методов исследования. Линии поглощения в ИК-спектрах лиганда в областях 3215, 3225, 1630–1645, 1285–1290 и 1025–1035 см^–1 специфичны для ν_s- и ν_аs-колебаний cвязей N-H, C=N, C-N, N-N соответственно. Кроме того, в ИК-спектре лиганда в области 1660–1670 см^–1 можно наблюдать линии поглощения, специфичные для амидной группы в гидразоновом фрагменте.

В ИК-спектре комплексного соединения NiL₂ (здесь L – бензоилгидразон 3,3-диметилбутанона) с KBr можно наблюдать линии поглощения связи ν_(N=C-C=N) в области 1600 см^–1 и связи ν_(C=N) в области 1625 см^–1. Слабые интенсивные линии 1548 см^–1 характерны для валентных колебаний системы ν_(N=C-O-). Слабые интенсивные линии в области 1085 см^–1 относятся к связи ν_(N-N), а частоты валентных колебаний связей ν_(C-H) в комплексе соответствуют площади 2975 см^–1.

Таким образом, при помощи ИК-, ¹Н ЯМР-спектроскопии установлены и доказаны состав и строение полученного лиганда и его комплекса (NiL₂).

Список литературы:

1. Умаров Б.Б., Турсунов М.А., Минин Б.Б. Комплексы с производными кетоальдегидов и кетоэфиров. – Ташкент : Нишон-ношир, 2016. – 350 с.
2. Якимович С.И., Зерова И.В. Таутомерия в ряду ацилгидразонов ароилуксусных альдегидов // Журнал орг. химии. – 1993. – Т. 29. – № 5. – С. 905–910.
3. Якимович С.И., Зерова И.В. Таутомерия в ряду ацилгидразонов формилпинаколина // Журнал орг. химии. – 1991. – Т. 27. – № 5. – С. 959–965.
4. Якимович С.И., Николаев В.Н. Вопросы физической органической химии. – Л. : Изд. ЛГУ, 1984. – № 2. – С. 137–154.
5. 1H NMR Spectra and Cristal Structure of the Nickel (II) Complex with Ethyl 5,5 dimethyl-2,4-Dioxohexanoate Aroylhydrazones / M.A. Tursunov, K.G. Avezov, B.B. Umarov, N.A. Parpiyev // Russian Journal of coordination Chemistry. – 2017. – Vol. 43, № 2. – P. 93–96.