بررسی پایداری کمپلکس‌های آزاکران با برخی یون‌های فلزات واسطه

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 عضو هیات علمی/ پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای

2 دانشگاه تبریز

3 دانشگاه گیلان

چکیده

جداسازی یونهای فلزی از پسماندهای هسته ای موضوع با اهمیتی در حوزه صنعت هسته ای بشمار می آید.ترکیبات شیمیایی حلقوی که دارای گروه اتری هستند کران اتر ( اتر تاجی) نامیده می‌شوند. این ترکیبات به خوبی با کاتیون‌های مشخصی ترکیب شده و کمپلکس می‌سازند. جایگزینی پی در پی اتم‌های اکسیژن با نیتروژن در این ترکیبات منجر به ساختارهای جدیدی به نام آزاکران می‌گردد. در این تحقیق ما از محاسبات مکانیک کوانتومی برپایه نظریه تابعی چگالی برای بررسی پایداری کمپلکس‌های تشکیل شده بین برخی از آزاکران‌ها و فلزات واسطه منگنز، آهن و کبالت استفاده نموده‌ایم. نتایج نشان داد با افزایش تعداد اتم‌های نیتروژن انرژی پایداری سیستم‌ها افزایش می‌یابد. به عنوان مثال ساختار کمپلکس‌های آزاکران با فلزات واسطه منگنز، آهن و کبالت نسبت به کمپلکس کران اتری‌شان به ترتیب به اندازه 8/16، 4/22، 2/37 کیلوکالری برمول پایدارترند. نتایج مشابهی برای روند تغییرات آنتالپی و انرژی آزاد گیبس واکنش‌های کمپلکس شدن مشاهده گردید.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation of The Stability of Azacrown Complexes With Some Transition Metal Ions

نویسندگان [English]

  • Masoud Arabieh 1
  • Rahim Ghadari 2
  • Nasibeh Dehghani 3
  • Bahram Ghalami –Choobar 3
2 Tabriz University
3 Gilan University
چکیده [English]

Separation of metal ions from nuclear waste is an important issue in nuclear industry. Cyclic chemical compounds including ether groups are called crown ethers. These compounds strongly bind to certain cations, forming complexes. Successive oxygen substitution with nitrogen leads to form new structures called azacrown. In this work, we have used quantum mechanical calculations based on density functional theory (DFT) to investigate the stability of complexes formed between various azacrowns and selective transition metals (M) ( M= Mn2+, Fe2+ and Co2+). The results showed that binding energies (ΔE) for titled transition metals are enhanced by increasing the number of replaced oxygen atoms in modified crowns structure. For example the fully substituted azacrown complexes of Mn2+, Fe2+ and Co2+ transition metals , are about 16.8, 22.4, and 37.2 kcal/mol more stable than corresponded crown ethers complexes, including nitrogen or oxygen atoms respectively. Analogous trends were found for ΔH and ΔG of complexation reactions.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Azacrown
  • Complexes
  • DFT
  • Transition metal