ساختارهای متیل پیپرازین - مجتمع های فلزی چیست؟

متیل پیپرازین ، یک ترکیب آلی همه کاره ، به دلیل توانایی آن در تشکیل مجتمع هایی با یون های مختلف فلزی ، در زمینه شیمی هماهنگی مورد توجه قابل توجهی قرار گرفته است. این مجتمع ها ساختارها و خواص متنوعی را نشان می دهند و آنها را برای طیف گسترده ای از برنامه ها از جمله کاتالیز ، علم مواد و شیمی دارویی جذاب می کند. من به عنوان یک تأمین کننده قابل اعتماد از متیل پیپرازین ، من هیجان زده ام که به ساختارهای مجتمع های فلزی متیل پیپرازین - فلزی بپردازم و پتانسیل آنها را در زمینه های مختلف کشف کنم.

حالت های هماهنگی متیل پیپرازین

متیل پیپرازین حاوی دو اتم نیتروژن است که می تواند به عنوان سایت های اهدا کننده برای یون های فلزی عمل کند. حالت های هماهنگی متیل پیپرازین با یون های فلزی بسته به ماهیت فلز ، شرایط واکنش و وجود سایر لیگاند ها می تواند متفاوت باشد. به طور کلی ، متیل پیپرازین می تواند در یک حالت مونودنتات ، بیدنات یا پل هماهنگ باشد.

هماهنگی مونودنتات

در هماهنگی مونودنتات ، تنها یکی از اتم های نیتروژن موجود در متیل پیپرازین به یون فلزی متصل می شود. این شیوه هماهنگی اغلب زمانی مشاهده می شود که یون فلزی دارای شماره هماهنگی بالایی باشد یا وقتی لیگاند های محکم و محکم دیگری در سیستم وجود دارد. به عنوان مثال ، در حضور یک لیگاند حجیم ، یون فلزی ممکن است ترجیح دهد فقط به یک اتم نیتروژن متیل پیپرازین متصل شود تا مانع استریل شود.

هماهنگی بادی

هماهنگی بیدات هنگامی اتفاق می افتد که هر دو اتم نیتروژن متیل پیپرازین به همان یون فلزی متصل می شوند و یک حلقه کلات را تشکیل می دهند. این شیوه هماهنگی هنگامی که یون فلزی از هندسه هماهنگی مناسب برای قرار دادن حلقه کلات برخوردار باشد ، رایج تر است. هماهنگی Bidentate می تواند پایداری مجتمع فلزی را به دلیل اثر کلات ، که افزایش پایداری یک مجتمع تشکیل شده توسط یک لیگاند کلات در مقایسه با یک مجتمع تشکیل شده توسط لیگاند های غیر شلات است ، تقویت کند.

هماهنگی پل

در هماهنگی پل زدن ، متیل پیپرازین به عنوان پلی بین دو یا چند یونهای فلزی عمل می کند. این روش هماهنگی می تواند منجر به تشکیل مجتمع های فلزی چند هسته ای با خاصیت ساختاری و مغناطیسی جالب شود. هماهنگی پل اغلب در حضور یون های فلزی با تمایل به تشکیل گونه های چند هسته ای یا هنگامی که شرایط واکنش به شکل گیری ساختارهای گسترده است ، مشاهده می شود.

ساختارهای متیل پیپرازین - مجتمع های فلزی

ساختارهای مجتمع های متیل پیپرازین - فلزی را می توان بر اساس حالت هماهنگی متیل پیپرازین و هندسه کلی این مجموعه به چند دسته طبقه بندی کرد.

مجتمع های تک هسته ای

مجتمع های تک هسته ای حاوی یک یون فلزی منفرد است که با یک یا چند لیگاند متیل پیپرازین هماهنگ است. هندسه مرکز فلزی در مجتمع های تک هسته ای بسته به شماره هماهنگی و ماهیت لیگاندها می تواند متفاوت باشد. به عنوان مثال ، در مجتمع هایی با هماهنگی 4 ، مرکز فلزی ممکن است یک هندسه چهار ضلعی یا مربع - مسطح را اتخاذ کند. در مجتمع هایی با تعداد هماهنگی 6 ، مرکز فلزی معمولاً دارای هندسه هشت ضلعی است.

ساختار یک مجتمع تک هسته ای نیز می تواند تحت تأثیر حضور لیگاند های دیگر در سیستم باشد. به عنوان مثال ، اگر لیگاند های آنیونی اضافی وجود داشته باشد ، می توانند بر توزیع بار در اطراف مرکز فلزی و ثبات کلی این مجموعه تأثیر بگذارند.

مجتمع های دو هسته ای و چند هسته ای

مجتمع های دو هسته ای و چند هسته ای حاوی دو یا چند یونهای فلزی هستند که توسط لیگاند های متیل پیپرازین یا لیگاند های پل دیگر متصل می شوند. این مجتمع ها می توانند ساختارهای مختلفی از جمله شبکه های خطی ، چرخه ای و سه بعدی داشته باشند.

در مجتمع های دو هسته ای ، دو یون فلزی می توانند در نزدیکی یکدیگر قرار بگیرند و منجر به تعامل فلزی و فلزی شوند. این فعل و انفعالات می تواند تأثیر بسزایی بر خصوصیات الکترونیکی و مغناطیسی این مجموعه داشته باشد. به عنوان مثال ، در برخی از مجتمع های دو هسته ای ، فعل و انفعالات فلز - فلز می تواند منجر به تشکیل اوراق قرضه فلزی یا فلزی یا اتصال لحظات مغناطیسی یون های فلزی شود.

مجتمع های چند هسته ای با ساختارهای گسترده می توانند خواص جالبی مانند تخلخل ، هدایت و فعالیت کاتالیزوری را نشان دهند. به عنوان مثال ، چارچوب های فلزی - ارگانیک (MOF) بر اساس متیل پیپرازین - مجتمع های فلزی می توانند از مناطق سطح بالایی برخوردار باشند و می توانند برای ذخیره گاز ، جداسازی و کاتالیز استفاده شوند.

عوامل مؤثر بر ساختارهای متیل پیپرازین - مجتمع های فلزی

عوامل مختلفی می توانند بر ساختارهای متیل پیپرازین - مجتمع های فلزی ، از جمله ماهیت یون فلزی ، شرایط واکنش و وجود سایر لیگاند ها تأثیر بگذارند.

طبیعت یون فلزی

ماهیت یون فلزی نقش مهمی در تعیین ساختار مجتمع متیل پیپرازین - فلزی دارد. یونهای فلزی مختلف دارای تعداد هماهنگی های مختلف ، هندسه ها و وابستگی های لیگاند هستند. به عنوان مثال ، یونهای فلزی انتقال مانند مس ، نیکل و کبالت اغلب مجتمع هایی را با تعداد هماهنگی 4 یا 6 تشکیل می دهند ، در حالی که یون های فلزی لانتانید می توانند شماره هماهنگی بالاتری داشته باشند.

بار و اندازه یون فلزی نیز بر ساختار مجموعه تأثیر می گذارد. یونهای فلزی با چگالی بار بالا تمایل به تشکیل مجتمع های پایدار دارند و ممکن است یک هندسه هماهنگی خاص را ترجیح دهند. به عنوان مثال ، یونهای فلزی کوچک و بسیار بارگذاری ممکن است از یک هندسه چهار ضلعی یا مربع - مسطح استفاده کنند ، در حالی که یونهای فلزی بزرگتر ممکن است یک هندسه عدد هماهنگی یا هماهنگی بالاتر را اتخاذ کنند.

شرایط واکنش

شرایط واکنش مانند pH ، دما و حلال همچنین می تواند بر ساختار مجتمع متیل پیپرازین - فلزی تأثیر بگذارد. به عنوان مثال ، pH محیط واکنش می تواند بر وضعیت پروتئین سازی متیل پیپرازین و یون فلزی تأثیر بگذارد ، که به نوبه خود می تواند بر حالت هماهنگی و پایداری این مجموعه تأثیر بگذارد.

دما همچنین می تواند در سینتیک واکنش و ترمودینامیک شکل گیری پیچیده تأثیر بگذارد. دمای بالاتر ممکن است سرعت واکنش را افزایش دهد اما همچنین می تواند منجر به تشکیل مجتمع های کمتر پایدار شود. انتخاب حلال می تواند بر حلالیت واکنش دهنده ها و پایداری این مجموعه تأثیر بگذارد. حلال های قطبی ممکن است از تشکیل مجتمع های یونی حمایت کنند ، در حالی که حلالهای غیر قطبی ممکن است برای تشکیل مجتمع های خنثی مناسب تر باشند.

حضور لیگاند های دیگر

حضور لیگاند های دیگر در سیستم می تواند برای هماهنگی با یون فلزی با متیل پیپرازین رقابت کند. استحکام اتصال نسبی لیگاندها و خصوصیات استریل و الکترونیکی آنها می تواند ساختار مجموعه نهایی را تعیین کند. به عنوان مثال ، اگر یک لیگاند محکم وجود داشته باشد ، ممکن است متیل پیپرازین را از حوزه هماهنگی فلز جابجا کند یا حالت هماهنگی متیل پیپرازین را تغییر دهد.

برخی از لیگاند ها همچنین می توانند به عنوان لیگاندها عمل کنند ، که می تواند خواص مجتمع متیل پیپرازین - فلزی را اصلاح کند. به عنوان مثال ،2- (1،5 - دی متیل - 1H - پیرازول - 3 - YL) اسید استیک (DMBA)وت5 - آمینو - 2 - اسید methoxyisonicotinicمی تواند مجتمع های لیگاند مخلوط با یونهای متیل پیپرازین و فلزی را تشکیل دهد ، که ممکن است در مقایسه با مجتمع های تک لیگاند ساختارها و خواص مختلفی داشته باشند.

کاربردهای متیل پیپرازین - مجتمع های فلزی

ساختارهای متنوع و خواص متیل پیپرازین - مجتمع های فلزی باعث می شود که آنها برای طیف گسترده ای از برنامه ها مناسب باشند.

تجزیه

مجتمع های فلزی متیل پیپرازین می توانند به عنوان کاتالیزور در واکنشهای مختلف شیمیایی عمل کنند. مرکز فلزی موجود در این مجموعه می تواند بسترها را فعال کرده و تحولات شیمیایی را تسهیل کند. به عنوان مثال ، برخی از مجتمع های فلزی متیل پیپرازین می توانند اکسیداسیون ، کاهش و واکنش های اتصال را کاتالیز کنند. ساختار این مجموعه می تواند بر فعالیت کاتالیزوری و انتخاب آن تأثیر بگذارد. به عنوان مثال ، حالت هماهنگی متیل پیپرازین و وجود سایر لیگاند ها می تواند بر خصوصیات الکترونیکی مرکز فلزی و دسترسی به سایت فعال تأثیر بگذارد.

علم مواد

در علم مواد ، از مجتمع های متیل پیپرازین - فلزی می توان برای تهیه مواد عملکردی مانند MOF ، پلیمرهای هماهنگی و فیلم های نازک استفاده کرد. این مواد می توانند از خصوصیات منحصر به فردی مانند تخلخل ، هدایت و رفتار مغناطیسی برخوردار باشند. به عنوان مثال ، MOF های مبتنی بر متیل پیپرازین - از مجتمع های فلزی می توان برای ذخیره سازی گاز و کاربردهای جداسازی به دلیل مناطق سطح بالا و اندازه منافذ قابل تنظیم استفاده کرد.

شیمی دارویی

مجتمع های فلزی متیل پیپرازین نیز کاربردهای بالقوه ای در شیمی دارویی دارند. برخی از مجتمع های فلزی فعالیت های ضد باکتریایی ، ضد قارچ و ضد سرطان را نشان داده اند. ساختار این مجموعه می تواند بر فعالیت بیولوژیکی و سمیت آن تأثیر بگذارد. به عنوان مثال ، حالت هماهنگی متیل پیپرازین و ماهیت یون فلزی می تواند در تعامل مجتمع با مولکولهای بیولوژیکی مانند DNA و پروتئین ها تأثیر بگذارد.

پایان

در نتیجه ، ساختارهای مجتمع های فلزی متیل پیپرازین بسیار متنوع هستند و تحت تأثیر عوامل مختلفی از جمله حالت هماهنگی متیل پیپرازین ، ماهیت یون فلزی ، شرایط واکنش و وجود لیگاند های دیگر قرار دارند. این مجتمع ها کاربردهای امیدوارکننده ای در کاتالیز ، علوم مواد و شیمی دارویی دارند.

من به عنوان تأمین کننده متیل پیپرازین با کیفیت بالا ، متعهد هستم که مواد اولیه لازم را برای تحقیق و توسعه مجتمع های متیل پیپرازین - فلزی تهیه کنم. اگر علاقه مند به بررسی پتانسیل های متیل پیپرازین - مجتمع های فلزی برای برنامه های خاص خود هستید ، من از شما دعوت می کنم تا برای بحث های بیشتر با من تماس بگیرید و یک مذاکره تهیه را آغاز کنید. ما می توانیم با هم کار کنیم تا نیازهای شما را برآورده کنیم و امکانات هیجان انگیز ارائه شده توسط این مجتمع ها را کشف کنیم.

منابع

1. پنبه ، FA ؛ ویلکینسون ، ج. ؛ موریلو ، کالیفرنیا ؛ Bochmann ، M. شیمی معدنی پیشرفته ، ویرایش ششم ؛ ویلی: نیویورک ، 1999.
2. Lehn ، J. - M. Chemistry Supramolecular: مفاهیم و دیدگاه ها ؛ VCH: Weinheim ، 1995.
3. Yaghi ، OM ؛ اوکیف ، م. ؛ اوکویگ ، NW ؛ Chae ، HK ؛ Eddaoudi ، م. ؛ کیم ، J. سنتز شبکیه و طراحی مواد جدید. طبیعت 2003 ، 423 ، 705 - 714.
4. Janiak ، C. CCDC در چشم انداز. Acta Crystalogr. ، فرقه. ب: ساختار. علمی 2009 ، 65 ، 383 - 391.