Microsoft Word - 445-458
الكيمياء | 445
2016) عام 1العدد ( 29مجلة إبن الهيثم للعلوم الصرفة و التطبيقية المجلد
Ibn Al-Haitham Jour. for Pure & Appl. Sci. Vol. 29 (1) 2016
β- enaminoneلليكاند Co(II تحضير ودراسة طيفية وأمتزاز معقد الكوبالت (
المشتق من السلفاميثوكسازول
أحمد ثابت نعمان
ساهرة صادق عبد الرزاق
فرح علي داود
جامعة بغداد )/ابن الهيثم (كلية التربية للعلوم الصرفة /قسم الكيمياء
2015تشرين الثاني//22،قبل البحث في:2015تشرين األول//21استلم البحث في:
الخالصة
-ليكاند ثنائي السن :تحضير وتشخيص يهتم هذا البحث ب
[4-(5,5-dimethyl-3-oxocyclohex-1-enylamino)-N-(5-methylisoxazol-3-yl)benzene
sulfonamide] [H2L]
ن ت ºC(140) ةبدرجوذلك من صهر السلفاميثوكسازول مع الدايميدون ذا ولمدة نصف ساعة , ُحظر معقد الكوبالت م ل ه فاع
عيد اال ة التص ائي وبطريق ت الثن خص الليكاند مع ايون الكوبال ل . ُش طا للتفاع انول وس تعمال االيث اعي باس د والارج د لليكان معق
زي ون المرك ول االي طوح ح اعي الس ي رب م المحضر باستعمال الطرائق الطيفية التي اثبتت ان المعقد ذات شكل هندس ا ت . كم
بة (ت المستمرة وكباستعمال طريقتي النسبة المولية والتغيرا) M:L( ايجاد نسبة أتحاد الفلز بالليكاند المحضر ت النس ) . 1:1ان
رات ة المتغي ذلك دراس ت وك طح البنتوناي ي دُرست الظروف المثلى الزالة معقد الكوبالت من خالل االمتزاز على س ؤثرة ف الم
يم ـازة pHعملية االمتزاز وهي زمن االتزان ودرجة الحرارة وق ادة الم ائق الم م دق ازة وحج ادة الم ـرت .ووزن الم د أظه وق
وع . بينما النمط العام اليزوثيرمات )min) 60ـتائـج ان الزمـن الالزم للوصـول الى اتـزان التـركيز هو الن االمتزاز هو مـن ن
)1L ( قيم الدوال الثرموديناميكية حسبت. وقد ) وفق تصنيف جيلزGΔ ,HΔ ,SΔ( . وفسرت النتائج في ضوئها
السلفاميثوكسازول , الدايميدون , معقد الكوبالت , االمتزاز , البنتونايت الكلمات المفتاحية :
الكيمياء | 446
2016) عام 1العدد ( 29لمجلد ا مجلة إبن الهيثم للعلوم الصرفة و التطبيقية
Ibn Al-Haitham Jour. for Pure & Appl. Sci. Vol. 29 (1) 2016
المقدمة
ة اولية ادةم بصفتهالمهمة في التخليق العضوي احدى المركبات β-enaminoneيعد ات ذات الفعالي ير المركب ي تحض ف
ن )oxytocinمضادات (و acetylcholine – stersane)(الحيوية كمضادات االختالج مثل المثبطات , يتم تحضيره عادة م
ات ع مركب ة م ة واالروماتي ات االليفاتي ل االمين ود ب (β-dicarbonyl)تفاع اعدة وبوج ل المس ض العوام تعمل [1,2]ع . يس
د ل الكوبا β-enaminoneالليكان ة مث ر االنتقالي دات العناص ن معق ر م ير الكثي ي تحض ز ف ل والمنغني اس والنيك ت والنح ل
ن الت في العددميوم وغيرها التي يتم استعمالها ايضا في مجاالت كثيرة, إذ تستعمل المركبات التي تحتوي على الكوبوالكا د م ي
ناعية ومخلفات واد الص ذه الم تعمال ه وء اس ن س ات , ولك باغ وااللكتروني دهان واالص دين وال ل التع ناعات مث اه الص ي مي ا ف ه
لل واالساالنهار يزيد من تركيز الكوبالت في الم ل الش راض مث بعض االم ابة ب ا واالص ى تلوثه اضياه مما يؤدي ال هال وانخف
ا دم وغيره غط ال ر الفل [3]ض وث بالعناص ة التل ة لمعالج ة والكيميائي ات الفيزيائي ن التقني د م وفر العدي ا . تت ن أهمه ة وم زي
ائي , اال ر والكروموتوغرافيا ، الترسيب الكيميائي , الترسيب الكيميائي الكهرب يح والتبخي تخالص , الترش ن أس الرغم م ة ب همي
ق المهم دى الطرائ زاز اح يهذه التقنيات اال انها محدودة االستعمال بسبب كلفتها العالية . تعد تقنية االمت رى ف ة ة األخ المعالج
ل : ( ازة مث طوح م تعمالها كس ن اس ة الممك ادر الطبيعي ن المص ااألطيألنها ذات كلفة قليلة بسبب توافر العديد م ربون ان , والك
ا) وية , وغيره ل العض ت , والكت ال , والزيوالي ت كس [4,5]الفع ين البنتوناي تعمال ط م اس ة ت ذه الدراس ي ه از . ف طح م
ل ن قب ا م ازة ايض ادة م تعماله كم م اس ذي ت ي ال ول االثيل ت (.Yaseen H. M)المتزازمعقد الكوبالت من محلول الكح إذ قام
اؤوليمن محاليله المائية باستعمال ثالثة اطيان عراقية (البنتونايت , اال Co(II)بالت بدراسة امتزاز ايون الكو ت , الك ن) تابلكاي
ة النك ع معادل ة يتب طوح الثالث ائي للس ت الثن ون الكوبال زاز ألي رم االمت ة ان ايزوثي ائج الدراس ت نت د بين د اوق اير, وق ر م ظه
ون الكوبال زاز اي ي امت بالبنتونايت قابلية اعلى ف ذا الترتي ر ه م يتغي اؤولين ول م الك ت ث ه االتابلكاي ي الفعالي ت يلي ر ف ع تغي ة م
معرفة قدرة و ئيتحضير ليكاند جديد ومعقده مع ايون الكوبالت الثنا البحث هو اإن الهدف من هذ. [6]ظروف عملية االمتزاز
ن ن اجل االستفظروف المثلى لعملية االمتزاز ملت ودراسة امكانية تحديد الاالكوب معقدوكفاءة طين البنتونايت في امتزاز ادة م
النتائج المستحصلة منها في مجال معالجة تلوث المياه.
الجزء العملي
ركات ال: المستعملةالمواد ن الش زة م ذيبات المجه يأستعملت في هذه الدراسة المــواد الكيميائيــة والم ة والت زت عالمي تمي
. %(99-98)بنقاوتها العالية تتراوح بين
األجهزة المستعملة:
تعمال هار باس ات االنص ت درج ة , إذ قيس ات طيفي دة تقني تعمال ع ر باس د المحض د والمعق خيص الليكان وع تم تش از ن جه
)Stuart automatic melting point|SMP40| وسجل طيف االشعة تحت الحمراء باستعمال جهاز نوع , (Shimadzu
)IR) Spectrophotometer-(FT) 8300( دى من الم يوم )400 –4000 (cm–1) ض د البوتاس راص برومي تعمال اق وباس
)KBr( ي ووي المغناطيس رنين الن ف ال اس طي م قي وع NMR-C13H,1, و ت از ن تعمال جه Ultra shield 300(باس
MHZ ,Burker,Switzerland( ذيب تعمال م دات 6d-DMSOباس ة بوح ة الكيميائي جلت االزاح ت ppm(s)وس , وقيس
از ( ة بجه يلية الموالري ازPhilips pw-Digitalالتوص ي بجه ف االلكترون جل الطي -Shimadzu UV- 160). وس
Spectrophotometer) دى من الم از ( nm(200-1100)) ض ور بجه وى الكل يس محت -Titro Processor-686وق
665.Dosimat Metrohm / Swissوع از ن ذري بجه اص ال ف االمتص جل طي Emission( ) , وس
Spectrophotometer Shimadzu (A-A680) (F.A.A )از تعمال الجه يس باس د ق ة فق ف الكتل ا طي Shimadzuام
GCMSQPA 1000 spectrometer ام زي والحم رد المرك از الط رى كجه زة االخ ض االجه تعمال بع ن اس ال ع ) , فض
المائي وجهاز قياس الدالة الحامضية والفرن الكهربائي.
تحضير الليكاند والمعقد
هر ( د بص ر الليكان ع (0.4g,1mmoleحض ازول م ادة السلفاميثوكس ن م دون0.58mmole,0.22g) م ـن الدايمي ) م
ة وزن C°)014بدرج ون ب الي الل ب برتق ى راس ـول عل م الحص اعة , ت ـف س دة نـص بة %( )0.488(g) ولم ) ذات 82.3وبنس
ا 1ول () والخواص الفيزيائية له مدونة في الجد1. التركيب الكيميائي لليكاند موضح في الشكل ()C°)90درجة أنصهار ) . كم
زج ( ن م د م ير المعق م تحض د 0.06g,0.26mmoleت ـن كلوري ائي () م ت الم ع O2.6H2CoClالكوبال ) م
)0.1g,0.26mmole من الليكاند (]L2H[ ) دة اعات، 3وبطريقة الـتصعـيد االرجاعي بوجود االيثانول وسطا للتفاعل ولم ) س
بوزن من االيثانول البارد , اذ تم الحصول على راسب ml(3)تكون راسب ذا لون اخضرغامق واعيدت بلورته باستعمال
الكيمياء | 447
2016) عام 1العدد ( 29لمجلد ا مجلة إبن الهيثم للعلوم الصرفة و التطبيقية
Ibn Al-Haitham Jour. for Pure & Appl. Sci. Vol. 29 (1) 2016
g)0.12بة ) و هار وذات )80%(بنس ة انص كل ()C°)84درج ي الش ح ف ر موض د المحض ائي للمعق ب الكيمي ) 2، التركي
) . 2والخواص الفيزيائية له مدونة في الجدول (
تحضير المحلول القياسي ومنحني المعايرة
ز (stock solution)تم تحضير محلول قياسي ت بتركي طح البنتوناي ى س زازه عل ة امت راد دراس ت الم د الكوبال ن معق م
(100) mg/L وجي ول الم د الط ايرة عن ي المع ى منحن ول عل م الحص ة : )nm (455 , وت ة االتي ب المعادل = y) -بحس
)= 0.9938 20.0242x + 0.0761, R ة دى خطي ى ا )mg/L)100-2.5و بم ول عل م الحص ايرة ت ي المع ن منحن ل وم فض
.) mg/L(70تركيز للمعقد وهو
تحديد الزمن الالزم لحدوث األتزان
ادة ز الم ي تركي روف وه ع الظ ت جمي ك بتثبي زة وذل ادة الممت زة , وزن تم تحديد زمن االتزان بين السطح الماز والم الممت
ن محاليل معقد م ml (10)ربة , إذ اخذ السطح الماز , حجم المحلول ودرجة الحرارة مع بقاء عامل الزمن هو المتغير في التج
ز ت بتركي ازة )mg/L(70الكوبال ادة الم ن الم ين م ى وزن مع يف ال ـدها وض g(0.1)واض ر وبع رارة المختب ة ح ـعت بدرج
ين راوح ب ة تت ة مختلف ا min(120-15)المحـاليل في حـمام مائـي هزاز وباخـذ عينـات فـي مدد زمني ية له اس االمتصاص وقي
بعد اجراء عمليتي الفصل والترشيح ومن خالل متابعة تغير االمتصاصية مع الزمن حدد زمن االتزان للمعقد.
متزازتعين أيزو ثيرمات اال
ـدى ـمن الم ـركيز ض ـختلفة الت ـاليل م ـرت مح ـت حض ـد الكـوبال ـزاز لمـعـق ـرم االمـت ـلى ايزوثـيـ ـصول ع -10) للح
70)mg/L (10)واضيف ml ى ة عل ة الحاوي اني الحجمي ى القن ز ال ذه التراكي زمن g (0.2)من محاليل ه ت وب ن البنتوناي م
جية min(60)اتزان هو وق البنفس عة ف اف األش ل –وبدرجة حرارة المختبر, استعمل مطي ية المحالي اس امتصاص ة لقي المرئي
دها ومنه ُعينت )nm (455اعاله عند الطول الموجي قيم التركيز عند االتزان لكل محلول بالرجوع الى منحني المعايرة . وبع
ـة : ( ب العالق زاز بحس ة لالمت عة الوزني ل eQ إذ أن :) m sol). VeC – °= (C eQ /وجدت الس زة تمث ـادة الممت ـة المــــ كميـ
)mg/g( ، eC ل زة (تمث ادة الممت زان للم د األت ز عن لmg/L( solVالتركي ـزة ( يمث ادة الممت ول الم ي لمحل م الكل , )Lالحج
m ادة المازةوزن الميمثل )g( ,°C يمثل) التركيزاألبتدائي للمادة الممتزةmg/L(.
العوامل المؤثرة في عملية االمتزاز
ين ـتراوح ب ـرارية ت ـات ح C(50–10)تمـت دراسـة تأثـير درجـة الحـرارة في امتـزاز معـقد الكـوبالت عـند اربـع درج
وسجل تأثير درجة الحرارة من خالل تعين ايزوثيرمات االمتزاز وكما موضح في الفقرة اعاله . ومن خالل دراسة تأثير الدالة
دى (من مع )mg/L(70الحامضية اخذ تركيز من الم ه ض ية ل -1.8قد الكوبالت بدرجة حرارة المختبر ونظمت الدالة الحامض
ز رباستعمال محاليـــل مخففة من حـــــامض الــهيدروكلـو) وذلك 10 ـوم بتركي ـد الـصوديـــ ة N(0.1يك وهيدروكسيـ ) لمعادل
ا تعمال جه ية باس ة الحامض أثير وزن . (pH-meter)ز الدالة الحامضية ضمن المديات المذكورة وقيست الدال ة ت رت دراس ج
ذ ز ml(10)المادة المازة في عملية االمتزاز وذلك باخ د ذي التركي ول المعق ن محل ة mg/L(70)م ى اوزان مختلف يف ال واض
عة من الطين ودرس االمتزاز في درجة حرارة المختبر. وعند دراسة تاثير حجم دقائق المادة المازة (المساحة السطحية) في س
ن ,μm (75,150,250متزاز استعملت ثالثة حجوم دقائقية مختلفة وهي اال ت م ز ثاب تعمال تركي ارب باس ذه التج ) واجريت ه
وتم االمتزاز في درجة حرارة المختبر . g(0.2)والوزن نفسه من المادة المازة mg/L(70)محلول المعقد
النتائج والمناقشة
)NMRالرنين النووي المغناطيسي () وطيف IRطيف االشعة تحت الحمراء (
تعود الى )cm) 1612,1571,3205-1حزم امتصاص عند ]L2H[أظهر طيف األشعة تحت الحمراء لليكاند المحضر
اميع ( والي NH-C (υ ,C=O)( ,C=N)(المج ى الت د ]7-9[عل رى عن زم اخ ر ح ود )cm) 1363,1137-1, واظه تع
د (S=O) [10]الى الترددات االمتطاطية المتناظرة وغير المتناظرة لمجوعة راء للمعق ت الحم عة تح ف االش . كما اظهر طي
ت υ(C=N)تعود الى االصرة )cm) 1631-1المحضر حزمة امتصاص عند للحلقة الداخلية أزيحت نحو تردد أعلى مما كان
ة عليه في طيف الليكاند الحر وهذا دليل عل روجين لمجموع ق ذرة النت ن طري د ع ى تناسق االيون الفلزي (الكوبالت) مع الليكان
C=N)υ( د ة )cm)551-1, ومما يعزز هذا االرتباط هو ظهور حزمة امتصاص ضعيفة الشدة عن ى مجموع ود ال Co(-تع
N) [11,12] كما أظهر طيف االشعة تحت الحمراء للمعقد انزياح حزم امتصاص مجموعة .(S=O) فظهرت عند المواقع
الكيمياء | 448
2016) عام 1العدد ( 29لمجلد ا مجلة إبن الهيثم للعلوم الصرفة و التطبيقية
Ibn Al-Haitham Jour. for Pure & Appl. Sci. Vol. 29 (1) 2016
1-cm) 1325,1157( ة جين لمجموع ين االوكس ق ب ول التناس ى حص دل عل ا ي ر مم د الح ف الليكان ي طي ه ف ت علي ا كان عم
S=O)( د دة عن عيفة الش اص ض زم امتص ور ح ود )cm)460-1و ايون الكوبالت الثنائي ومما يعزز هذا االرتباط هو ظه تع
م]O)-Co(] 13,14الى مجموعة ي الج . ت ر ف د المحض د والمعق زة لليكان زم الممي ع الح دوين مواق ف ) . 3دول (ت درس طي
NMR-H1 ,C13 د ذيب ]L2H[ لليكان ي م ـو ,6d-DMSOف ار الطيفرأظه ـردة اتإش ى امف ود ال ات وذرات تع لبروتون
) .4,5والكاربون والنتائج مبينة في الجدول (
طيف الكتلة
ي الجزيئ لاليون واضح أمتصاص يظهر ) إذ3ل (الشككما موضح في ]L2H[تم قياس طيف الكتلة لليكاند المحضر
)=375.4+M (لليكاند المقترحة الكيميائية والذي يتوافق مع الصيغة 50 %) بشدة نسبيةS4O3N21H18C ( .
الطيف االلكتروني والتوصيلية الموالرية
) nm )268 (1-cm)37313 ] حـزمتي امتصاص االولى عندL2Hالطيف االلـكـتـروني لليـكـانـد [ أظهر
Mmax(ε (1920=-و )330( 1-cm) 30303(nmد والثانية عن ε)cm1-=973) Mmax.-1ة ــوالريـــية مــاصــتصــبام
-1cm.1 هـذه االمتصاصات الى االنتقاالت االلكـتـرونية تعود *)π→π( ) و*π→n كما هو موضح في ]15[) على التوالي
(269) ى عندــالقمة األول ظهرت ُشّخصت ست قمم، )5معقد الكوبالت شكل (ل عند مالحظة الطيف االلكتروني). 4الشكل (
nm 1-(37174) cm 1-.cm1-=915) Mmax(ε(361) ، القمة الثانية عندnm 1-cm) 27700( 1-.cm1-=1921) Mmax(ε
إلى المجال الليكاندي مع ذه القمميعود أصل ه nm 1-(25641) cm 1-.cm1-=1604 ) Mmax(ε (390) دعن القمة الثالثةو
القمة . وهذا يؤيد حصول التناسق بين الليكاند وااليون الفلزي ممالحظة حصول إزاحة قليلة وتغير في شكل كل من القم
إلى طيف نقل الشحنة يعود اصــل هــذه القمة nm 1-cm) 21978( 1-.cm1-=1240) Mmax(ε (455)الرابعة ظهرت عند
)C.T(عند سجلتمـة الخامسة ـ. الق nm)614( 1-cm)16286 (1-.cm1-=368) Mmax(ε والقمة السادسة ظهرت عند
(679)nm 1-(14727 ) cm 1-.cm1-=601) Mmax(ε يعود أصل هاتين القمتين إلى االنتقاالت االلكترونية)d-d( نوع)F(
2T4→2A4 و)F( 1T4→2A4 سجلت التوصيلية الموالرية للمعقد المحضر اليون ]16[ واليعلى الت .Co(II) عند m
1–molar 2S.cm )75(مذيب ثنائي مثيل أوكسيد الكـبريت ) باستعمالDMSO( جدولودرجة حرارة المختبر) -ومن هذه )2
. كما [17]) وتم اقتراح الشكل الهندسي (رباعي السطوح) حول االيون المركزي 1:2القيمة وجد ان المعقد الكتروليتي بنسبة (
) . 2هو موضح في الشكل (
كشف الكلور وايجاد النسبة المولية
ور راسب لمركب التناسقي لوحظ ظهللكشف عن ايونات الكلور الموجودة في ا )N(0.1أستعمل محلول نترات الفضة بتركيز
ي النسبة المولية . تمت دراسة االيون المعقد طيفيا بتطبيق طريقت[18]ابيض اللون داللة على وجود الكلور خارج كرة التناسق
ر د المحض ع الليكان ت م د الكوبال اب ]L2H[والتغيرات المستمرة للوصول الى الصيغة االكثر احتماال لمعق اد ن, وحس بة اتح س
بة ( 455nmmaxλ= الفلز بالليكاند المحضر عند الطول الموجي االعظم ( ت النس و ]19[) 1:1) للمعقد المذكور إذ كان ا ه كم
) . 6موضح في الشكل (
زمن اتزان التركيز ألنظمة االمتزاز
نايت في مدد زمنية على سطح البنتو معقد الكوبالتللوصول الى حالة اتزان التركيز في عملية امتزاز الزم دُرس الزمن ال
رارة )min)120-15مختلفة يتراوح مداها ة ح د درج ت )C°)25عن ز ثاب دوتركي ائق )g/Lm)70 للمعق م دق تعمال حج وباس
. )60(min الزم للوصول الى اتزان التركيز هولاظهرت النتائج ان الزمن او) . m 75المادة المازة (
ايزوثيرمات االمتزاز
تا ا جريت دراسة المتزاز معقد الكوبالت على سطح البنتوناي ن الم ين م ة ووزن مع ة مختلف ات حراري ي درج ازة,ف دة الم
ي ال (Ce)تراكيز االتزان المقابلة لكل قيمة من قيم (Qe)حسبت السعة الوزنية للمادة الممتزة ين ف ا مب دول (كم م 6ج ا ت ) . كم
و مو تزازعطي الشكل العام اليزوثيرمات االمأ إذ عند االتزان الممتزة مع التركيزرسم عالقة السعة الوزنية للمادة ح كما ه ض
كل ( ي الش ح 7ف م يتض ن الرس وع ) . وم ن ن و م زاز ه ات االمت ام اليزوثيرم نمط الع ي م 1L (ان ال ة وف ورة عام ف ) بص ختل
كل طبقة صورة افقية على السطح الماز لتش). وهذا يعني ان المادة الممتزة تتوزع بGilesدرجات الحرارة وفق تصنيف (
الكيمياء | 449
2016) عام 1العدد ( 29لمجلد ا مجلة إبن الهيثم للعلوم الصرفة و التطبيقية
Ibn Al-Haitham Jour. for Pure & Appl. Sci. Vol. 29 (1) 2016
ز .[20,21] امتزاز مفردة من نوع النكماير اير لالمت دلش والنكم ادلتي فرين ى مع ة عل ات التجريبي ائج ازطبقت البيان ت النت دل
) .8في الشكل () كما مبين eC) مقابل قيم (eQ/eCالنكماير لوجود عالقة خطية بين قيم ( الى انطباق معادلة
لعوامل المؤثرة في عملية االمتزازا
)C -10°ضمن المدى سطح البنتونايت عند درجات حرارية مختلفة د فيمعقالمتزاز الدراسة تأثير درجة الحرارة تمت
ة ΔG ,ΔH , ΔS( ةقيم الدوال الثرموديناميكيومن خاللها تم حساب وبتراكيز متدرجة (50 ) ألهمية هذه الدوال في فهم عملي
ة موجبة ممامة على سطح البنتونايت قي (H) ة المحتوى الحراريان قيم. نالحظ االمتزاز زاز ماص يدل على ان عملية االمت
تدل على ان االمتزاز (G)السالبة للتغير في الطاقة الحرة ة. اما القيم[22]اي يزداد االمتزاز بزيادة درجة الحرارة للحرارة
ه (S)الموجبة لالنتروبي ةوالقيم (spontaneous)تلقائي ي ان طح تعن ى الس زة عل ادة الممت ة الم التي تكون مترافقة مع كمي
مكلما زاد تركيز الجزيئات على السطح ازدادت احتماليات الترتيب لها طح ومن ث ى الس ودة عل ات الموج وائية الجزيئ ان عش ف
ة ادرس امتزاز معقد الكوب. كما [23] سوف تزداد وحظ لت على سطح البنتونايت في دوال حامضية مختلف ادة إذ ل ة الم ان كمي
زداد م ت ي ث ط الحامض ي الممتزة تكون واطئة في الوس ط ف دي الوس ي القاع تقر ف ر مس ون غي د يك ى ان المعق ود ال د يع ذا ق وه
زازه . لذلكان المعقد يميل الى التجزء و ي القوي ايالحامضوسط ال ة امت ط تقل كمي ي الوس دف تقرارية المعق زداد اس دي ت القاع
كل ( [24]تشبع للسطح) اي حدوثتزداد كمية امتزازه ( لذلكو ي الش ادة 9كما موضح ف اثير وزن الم ة ت الل دراس ن خ ) . وم
وحظ زاز ل ة االمت ي عملي زاز المازة ف ر لالمت ع اكث وفير مواق ى ت ل عل از تعم طح الم ة الس ادة كمي كل (ان زي ي الش ا ف ) 10كم
زازخيرا . وا [25] ة االمت ي عملي ائج تم دراسة تأثير حجم دقائق المادة المازة (المساحة السطحية) ف ت النت ة إذ بين ان كمي نقص
م ازةاالمتزاز بزيادة حج ادة الم ائق الم ي دق م الحبيب ان الحج از بنقص طح الم طحية للس احة الس زداد المس ه ت ى ان ود ال ذي يع ال
اي زيادة عدد لدقائقه
. [26]) 11ة على السطح مما يؤدي الى زيادة السعة الوزنية لالمتزاز وكما موضح في الشكل (المواقع الفعال
المصادر
1. Wiley, J. and Sons, "The Chemistry of Enamines ".(1994), part1.New York.
2. Shekhar, A. And Pathak, D.D. (2011), Zeolite (ZSM-5) as a Highly Efficient and
Heterogeneous Catalyst for the Synthesis of β -Enaminones and β -Enamino Esters, E-
Journal of Chemistry, 8(4), p1632.
3. Gupta, N. Kushwaha, A. K. and Chattopadhyaya, M.C. (2011),"Adsorption of cobalt(II)
from aqueous solution onto hydroxyapatite / zeolite composite" , Adv. Mat. Lett , 2(4),
309-312.
4. Al-khalisy, R. S. ; Al-Haidary, A. A. and Al-Dujaili, A.H. (2010), "Aqueous Phase
Adsorption of Cephalexin on to Bentonite and Activated Carbon, Separation" , Science and
Technology, 45 (9),1286-1294
5. Kalmykova, Y.; Strömvall, A. and Steenari, B. (2008), " Adsorption of Cd, Cu, Ni, pb and
Zn on Sphagnum peat from Solutions with low metal concentrations" Journal of Hazardous
Materials,152,885-891.
6. Yaseen, H.M. (2007), "Adsorption of Cobalt (II) Ion from Its Aqueous Solutions on
Selected Iraqi Clay Surfaces" M.Sc.Thesis, University of Baghdad College of Education
Ibn, Al-Haitham.
الكيمياء | 450
2016) عام 1العدد ( 29لمجلد ا مجلة إبن الهيثم للعلوم الصرفة و التطبيقية
Ibn Al-Haitham Jour. for Pure & Appl. Sci. Vol. 29 (1) 2016
7. Numan , A.T. ; AL-Taweel, H.H.; Atiyah,E.M.,(2015),"Synthesis and Characterization of
some biologically active transition metal complexes for a ligand derived from dimedone
with mixed ligands" , J.The College of basic education, 21(88), 1-12.
8. Ivanov, I.and Nikolova, S.(2008),"Synthesis of ew β-enaminones of Isoquinolines with 5,5-
dimethylcyclohexanedione",Molbank, M 565.
9. Sharma, S. ; Sharma, N. B.; Jain and Malik, S. (2014) ,"Complexation of Ni and VO metals
with bidentate schiff base derived from Sulfamethoxazole drug" ,Pelagia Research Library
Der Chemica Sinica, 5(5):61-66
10. El-Nawawy, M.A.; Farag, R.S. and Sabbah, I.A. (2011), "synthesis, spectroscopic, thermal
studies and biological activity of a new sulfamethoxazole schiff base and its copper
complexes", International Gournal Pharmaceutical Sciences , 2(12),3143-3148.
11. Jain ,B.;Malik, S.; Sharma, N. and Sharma, DR.S. (2013), "Synthesis, Characterization and
Antibacterial Studies of Co(II) and Fe(II) Complexes with Sulfamethoxazole Schiff
Base",Asian Journal of Biochemical and Pharmaceutical Research,3,152-158 .
12. kindeel, A.S.; Dawood, I.J. and Aziz, M.R. (2013), J. Baghdad for Sci., 10(2), 396.
13. Telia, A.C. and Obaleye , (2010); J.A J. Chem., 2(1),11-26.
14. Halli, M.B.; Patil, V.B.; Sumathi R.B. and Mallikarjun, K. (2012),"Synthesis,
characterization and biological activity of mixed ligand metal (II) complexes derived from
benzofuran-2-carbohydrazide schiff base and malonyldihydrazide", Dev Pharma
Chemica,4(6), 2360-2367.
15. Anuradha,K. and Rajarel,R.,(2011),Internatiol Journal of Pharmacy & Technology, 2,2217.
16. Pathak, P.;Jolly, S.V. and Shama, P.K. 2000, Orient. J. Chem,16, 493.
17. Lever, A.B.P. (1984) "Inorganic Electronic Spectroscopy" 2nd Ed., New York,.
18. Geary, J. W., Coord, J, (1971) Chem. Rev. 7, 81-122.
.175-174), "التحليل الكيميائي االلي" , جامعة بغداد , 1992الحيدري, عبد المحسن عبد الحميد,( .19
20. Osick, J. and Copper, L.I. (1982), "Adsorption", John Wiley and Sons, Inc., New York, p:
126.
21. Giles, C. H. and Smith, D. (1974), "A General Treatment and Classification of the Solute
Adsorption Isotherm", J. Colloid and Interface Science 47 (3), 755-765.
22. Aljlil ,S.A.; Alsewailem F. D. , (2014), "Adsorption of Cu & Ni on Bentonite Clay from
Waste Water" , Athens Journal of Natural & Formal Sciences , 1(1), 21-30.
الكيمياء | 451
2016) عام 1العدد ( 29لمجلد ا مجلة إبن الهيثم للعلوم الصرفة و التطبيقية
Ibn Al-Haitham Jour. for Pure & Appl. Sci. Vol. 29 (1) 2016
23. Kapoor, K.L.(1994),"A Text Book of Physical Chemistry",Macmillan India Limited,
India,: 449-481
24. melichová, Z.; hromada , l.; luptáková , a.( 2014), "Removal of Pb2+ Ions from Aqueous
Solutions by Slovak Bentonites" , Rev. Roum. Chim., 59(3-4), 165-171 .
25. Entezari, M. H. and Bastami, T.R. (2006) "Sono-Sorption as a New Method for the
Removal of Lead ion from Aqueous Solution", Journal of Hazardous Materials, Mashhad,
Iran, 959-964.
26. Gao,Y.; Wahi, R.; Kan,T.A.; Falkner, C.J.; Colvin, L.V. and Tomson, M. B. (2004),
"Adsorption of Cadmium on Anatase Nano Particles- Effect of Crystal size and pH", Texas,
America, 9585-9593.
]L2H[بعض الخواص الفيزيائية لليكاند :)1جدول (
M.P= melting point
بعض الخواص الفيزيائية وقياس محتوى الكلور والتوصيلية الموالرية لمعقد الكوبالت :)2جدول (
Empirical Formula Color M.P C M
Found
(Calc)%
Cl %
Found
Calc)%(
Yield
%
m S.cm2
molar–1
[Co(H2L)(H2O)2]Cl2 Dark green 84 9.43
(10.05)
11.23
(12.11)
80 75
M.P= melting point Calc=calculated
cm-1بوحدة Co(II)ومعقد الكوبالت ]L2H[قيم طيف االشعة تحت الحمراء لليكاند :)3جدول (
Compound (OH2)
Water
(S-NH) (C-NH)
(C=N)
( C=O)
as(S=O)
s(S=O)
(Co–N)
(Co–O)
[H2L] _
3302 3205
1612 1571 1363
1137
_ _
[Co(H2L)(H2O)2]Cl2 3354 3305 3207 1631 1571 1325
1157
551
493
460
432
Compound Empirical formula M.wt Yield % M.P C Color
[H2L] C18H21N3O4S 375.4 82.3 90 Orange
الكيمياء | 452
2016) عام 1العدد ( 29لمجلد ا مجلة إبن الهيثم للعلوم الصرفة و التطبيقية
Ibn Al-Haitham Jour. for Pure & Appl. Sci. Vol. 29 (1) 2016
6d-DMSOفي مذيب ]L2H[لليكاند NMR-H1قيم طيف :) 4جدول (
Compound Functional groups (ppm)
[H2L]
C13-NH [enamine group] (11.1) (1H, s)
S-NH group (9.12) (1H, s)
Ar-H (C8,C12) (7.7) (2H, m)
Ar-H (C9,C11) (6.5) (2H, m)
C4 for CH group (6.1) (1H, s)
C14 for CH group (5.1) (1H, s)
C18 for CH2 group (3.3) (2H, m)
DMSO solvent (2.4)
C16 for CH2 group (2.3) (2H, m)
C6 for CH3 group (2.2) (3H, m)
C19,C20 for CH3 groups (0.9) (6H, m)
s =single, m=multiple
6d-DMSOفي مذيب ]L2H[لليكاند NMR-C13قيم طيف :)5جدول (
Compound Functional groups (ppm)
[H2L]
C=Odi for aliphatic ring 200
C5 for C-O group 159.7
C3 for C=N group 154.8
C10 for aromatic ring 145.7
C13 for C-NH group 134.6
C8 ,C12 for aromatic ring 130.4
C7 for aromatic ring 129.9
C11 ,C9 for aromatic ring 122.7
C14 for CH group 114.1
C4 for CH group 96.9
C16 for CH2 group 51.6
C18 for CH2 group 43.6
DMSO solvent 40.8
C17 for CH2 group 33.7
C19, C20 for CH3 groups 29.3
C6 for CH3 group 13.6
الكيمياء | 453
2016) عام 1العدد ( 29لمجلد ا مجلة إبن الهيثم للعلوم الصرفة و التطبيقية
Ibn Al-Haitham Jour. for Pure & Appl. Sci. Vol. 29 (1) 2016
دلة النكمايرعند تطبيق معا سطح البنتونايت بدرجات حرارية مختلفة علىمعقد الكوبالت القيم الخاصة بامتزاز :)6جدول (
Co
(mg/L
)
10C 25C 37.5C 50C
Ce
(mg/L)
Qe
(mg/g
)
Ce/Qe
(g/L)
Ce
(mg/L)
Qe
(mg/g
)
Ce/Qe
(g/L)
Ce
(mg/L)
Qe
(mg/g
)
Ce/Qe
(g/L)
Ce
(mg/L)
Qe
(mg/g
)
Ce/Qe
(g/L)
10 3.4091
0.329
5
10.3462
8
0.0785
0.496
1
0.15823
4
0.6983
0.465
1
1.50139
8
1.0289
0.448
6
2.29358
20 7.8306 0.6084
12.8708
1
2.0289
0.898
5
2.25809
7
5.1198
0.744
9
6.87313
7
5.946
0.702
7
8.46164
8
30
12.823
3
0.858
8
14.9316
5
6.0455
1.197
7
5.04759
1
8.7562
1.062
2
8.24345
7
10.151
2
0.981
9
10.3383
2
40
18.119
8
1.094
16.5628
9
10.723
1
1.463
8
7.32552
3
13.095
1.345
3
9.73388
8
15.698
1.215
1
12.9191
50
24.285
1
1.285
7
18.8886
2
15.227
1.738
6
8.75819
6
18.690
1
1.565
4
11.9395
21.731
4
1.413
4
15.3752
7
60 30.426
1.478
7
20.5761
8
21.005
1
1.949
7
10.7735
24.557
8
1.772
1
13.8580
2
27.438
8
1.628
1
16.8532
6
70 36.485
1.675
8
21.7716
9
27.293
4
2.135
3
12.782
30.202
5
1.989
9
15.1779 35.037
1.748
2
20.0417
6
سطح البنتونايتعلى Co(II)معقد الكوبالت الثرموديناميكية المتزاز القيم) 7جدول (
2]Cl2O)2L)(H2[Co(H
G (kJ.mol–1 ) H (kJ.mol–1 ) S (J.mol–1.K–1)
-8.7227
+ 2.3559
39.1471
-10.2541 42.3154
-10.3499 40.9204
-10.3335 39.2860
]L2H [التركيب الكيميائي لليكاند المحضر :)1شكل (
التركيب الكيميائي لمعقد الكوبالت المحضر :)2شكل (
2]Cl2O)2L) (H2[Co(H
الكيمياء | 454
2016) عام 1العدد ( 29لمجلد ا مجلة إبن الهيثم للعلوم الصرفة و التطبيقية
Ibn Al-Haitham Jour. for Pure & Appl. Sci. Vol. 29 (1) 2016
]L2H[طيف الكتلة لليكاند :)3شكل (
]L2H[الطيف االلكتروني لليكاند :)4شكل (
الكيمياء | 455
2016) عام 1العدد ( 29لمجلد ا مجلة إبن الهيثم للعلوم الصرفة و التطبيقية
Ibn Al-Haitham Jour. for Pure & Appl. Sci. Vol. 29 (1) 2016
المحضر Co(II)الطيف االلكتروني لمعقد الكوبالت :)5شكل (
مع الليكاند المحضر Co(II)منحني النسبة المولية لمعقد الكوبالت :) 6شكل (
على سطح البنتونايتCo(II) ايزوثيرمات االمتزاز لمعقد الكوبالت :)7شكل (
عند درجات حرارية مختلفة
الكيمياء | 456
2016) عام 1العدد ( 29لمجلد ا مجلة إبن الهيثم للعلوم الصرفة و التطبيقية
Ibn Al-Haitham Jour. for Pure & Appl. Sci. Vol. 29 (1) 2016
Co(II)الصورة الخطية اليزوثيرم النكماير المتزاز معقد الكوبالت :)8شكل (
على سطح البنتونايت عند درجات حرارية مختلفة
على Co(II) تاثير الدالة الحامضية في سعة امتزاز معقد الكوبالت :)9شكل (
25Cسطح البنتونايت عند درجة حرارة
0
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
0.12
0.14
0.16
0.18
0 2 4 6 8 10 12
Q
e
(m
g
/g
)
PH
الكيمياء | 457
2016) عام 1العدد ( 29لمجلد ا مجلة إبن الهيثم للعلوم الصرفة و التطبيقية
Ibn Al-Haitham Jour. for Pure & Appl. Sci. Vol. 29 (1) 2016
على Co(II) تاثير وزن المادة المازة في سعة امتزاز معقد الكوبالت :) 10شكل (
25Cسطح البنتونايت عند درجة حرارة
Co(II)تاثير حجم دقائق المادة المازة في سعة امتزاز معقد الكوبالت :) 11شكل (
25Cعلى سطح البنتونايت عند درجة حرارة
0
5
10
15
20
25
30
35
40
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
Q
e
(
m
g
/g
)
Adsorbent Weight (g)
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
0 50 100 150 200 250 300
Q
e
(
m
g
/g
)
Partical Size (µm)
الكيمياء | 458
2016) عام 1العدد ( 29لمجلد ا مجلة إبن الهيثم للعلوم الصرفة و التطبيقية
Ibn Al-Haitham Jour. for Pure & Appl. Sci. Vol. 29 (1) 2016
Synthesis, Spectroscopic and Adsorption Studies of Cobalt
(II) Complex for a ligand β-enaminone Derived from
Sulfamethoxazole
Ahmed T. Numan
Sahira S. Abd-Ulrazzaq
Farah A. Dawood
Dept. of Chemistry/ College of Education for Pure Science (Ibn Al-Haitham)/
University of Baghdad
Received in: 21/October/2015, Accepted in: 22/November/2015
Abstract
This paper concerns is the preparation and characterization of a bidentate ligand [4-(5,5-
dimethyl-3-oxocyclohex-1-enylamino)-N-(5-methylisoxazol-3-yl) benzene sulfonamide].
The ligand was prepared from fusing of sulfamethoxazole and dimedone at (140) ºC for half hour.
The complex was prepared by refluxing the ligand with a bivalent cobalt ion using ethanol as a
solvent. The prepared ligand and complex were identified using Spectroscopic methods. The
proposed tetrahedral geometry around the metal ions studied were concluded from these
measurements. Both molar ratio and continuous variation method were studied to determine metal
to ligand ratio (M:L). The M to L ratio was found to be (1:1). The adsorption of cobalt complex
was carried out using bentonite as adsorbent. The optimization of the adsorption conditions were
studied as a function of contact time , temperature , pH , adsorbent weight and particle size. The
results revealed that the time needed to reach concentration equilibrium was 60 min for cobalt
complex. While the trend of the adsorption isotherm was L1 type according to Giles classification .
Thermodynamic functions (ΔH, ΔG, and ΔS) were calculated.
Keywords: sulfamethoxazole , dimedone , cobalt complex , adsorption , bentonite