Синтез, характеристика и нелинейно-оптические свойства комплексов Шиффового основания лиганда меди (II), полученных из 3

Том 13 научных докладов, Номер статьи: 10988 (2023) Цитировать эту статью

1145 Доступов

2 Альтметрика

Подробности о метриках

Новая серия комплексов Cu(II) получена с использованием лиганда Шиффа основания N–N'-(1,2-дифенилэтан-1,2-диилиден)бис(3-нитробензогидразида). Полученный лиганд и комплекс Cu (II) были охарактеризованы с помощью различных физико-химических исследований, таких как рентгеновская дифракция (XRD), полевая эмиссионная сканирующая электронная микроскопия (FESEM), энергодисперсионный рентгеновский анализ (EDX), инфракрасное преобразование Фурье (FT). -ИК), \({}^{13}C\) ядерный магнитный резонанс (ЯМР), \({}^{1}H\) ЯМР, спектроскопия диффузного отражения (DRS), магнитометр с вибрирующим образцом (VSM) и Метод Z-сканирования (нелинейно-оптические (NLO) свойства). Кроме того, приготовленные образцы были исследованы на их NLO-характеристики с помощью расчетов теории функционала плотности, которые доказали, что комплекс Cu (II) более поляризован, чем лиганд. По результатам РФА и ФЭСЭМ подтверждена нанокристаллическая природа образцов. Связь металл-оксид установлена ​​в функциональных исследованиях FTIR. Магнитные исследования показывают слабую ферромагнитную и парамагнитную природу комплекса Cu(II) и диамагнитную природу лиганда соответственно. Спектр DRS показал более высокую отражательную способность Cu (II), чем лиганда. Энергия запрещенной зоны синтезированных образцов была оценена с использованием соотношения Таука и теории Кубелки-Мунка по данным отражения и составила 2,89 эВ и 2,67 эВ для комплекса и лиганда Cu (II) соответственно. Значения коэффициента экстинкции и показателя преломления рассчитывали методом Крамерса-Кронига. Метод z-сканирования был применен для оценки свойств NLO с помощью Nd:YAG-лазера с длиной волны 532 нм.

Впервые термин «основания Шиффа» был использован в 1864 году, когда лауреат Нобелевской премии и ученый Хьюго Шифф получил основание Шиффа (Sb) путем реакции конденсации карбонильной функциональной группы (кетона или альдегида) и первичных аминов1. . Основания Шиффа (Sbs) в последнее время привлекли большое внимание из-за их оптического применения в нелинейной оптике (NLO)2, флуоресценции3, электролюминесценции4 и биологических приложениях, таких как антибактериальная активность5. С помощью большинства переходных металлов Sbs легко может создать стабильный комплекс6. В качестве лигандов Sbs успешно используются в координационной химии благодаря широкому хелатирующему потенциалу большинства ионов металлов и простоте их получения7. Основность, прочность и стеричность азометиновой группы влияют на стабильность комплекса Sb8. Основания Шиффа известны своим разнообразным каталитическим и биологическим применением. Они представляют собой класс лигандов, обладающих широким спектром применения в координационной химии9. Производные Шиффовых оснований комплексов переходных металлов привлекли значительное внимание в качестве катализаторов окисления спиртов и алкенов благодаря их недорогому и легкому синтезу, а также их замечательной химической и термической стабильности. Металлокомплексы оснований Шиффа считаются очень важным типом органических соединений, которые имеют широкое применение в различных биологических аспектах: антибактериальные, противоопухолевые, противогрибковые, противораковые, противотуберкулезные, ДНК-связывающие, болеутоляющие, антиоксидантные и противовирусные. свойства10,11. Эти огромные применения оснований Шиффа вызвали большой интерес к комплексам Cu (II). Кроме того, было показано, что комплексы меди (II) являются высокоэффективными катализаторами окисления бензилового спирта12. Комплексы меди (II) были подготовлены для их потенциального использования в различных медицинских целях, включая цитотоксическую, противогрибковую, антибактериальную, фоторасщепляющую ДНК, противораковую, противоопухолевую и антиоксидантную активность13,14,15. Материалы NLO могут влиять на частоту, поляризацию, амплитуду и фазу оптического луча. Кроме того, эти материалы обладают очень важной третьей или второй оптической восприимчивостью16. Для получения материалов NLO наиболее подходящей процедурой является база Шиффа17. NLO играет решающую роль в последних технологических достижениях в физике плазмы18, квантовых вычислениях19, генерации второй гармоники20 и модуляции добротности21. Кроме того, материалы NLO находят применение в очень быстрой оптической модуляции и переключении22. Самый популярный метод определения свойств NLO в материалах включает Z-сканирование23, I-сканирование24 и двухлучевое соединение25. По сравнению с другими методами Z-скан получил широкое распространение из-за своей высокой чувствительности и простоты26. В 1989 году Шейх-Бахаи и др. разработал метод Z-сканирования для изучения характеристик NLO материалов27. Более того, этот метод с помощью луча позволяет провести единый чувствительный анализ как нелинейной рефракции, так и нелинейного поглощения одновременно23. Применяя технику Z-сканирования, мы можем приблизиться к высокой простоте и точности восприимчивости третьего порядка \(\left( {\chi^{(3)} } \right)\), нелинейного поглощения \(\left( { NLA,\beta } \right)\) и нелинейная рефракция \(\left( {NLR,n_{2} } \right)\)28.