Федишин О. С. Похідні 1-(5-бензилтіазол-2-іл)азонафтален-2-олу та деякі азолідони в спектрофотометричному та полярографічному аналізі

English version

Дисертація на здобуття ступеня доктора філософії

Державний реєстраційний номер

0823U100613

Облікова картка дисертації

0823U100613.pdf

Здобувач

Спеціальність

  • 102 - Хімія

05-09-2023

Спеціалізована вчена рада

ДФ 35.051.111_ID 1911

Львівський національний університет імені Івана Франка

Анотація

Дисертаційну роботу присвячено дослідженню хіміко-аналітичних властивостей нових аналітичних реагентів, які є похідними 1-(5-бензилтіазол-2-іл)азонафтален-2-олу, а саме: 1-[(5-(3-нітробензил)-1,3-тіазол-2-іл)діазеніл]нафтален-2-олу (NBnTAN), 1-[(5-(4-метилбензил)-1,3-тіазол-2-іл)діазеніл]нафтален-2-олу (МBnTAN), 1-[(5-(4-метоксибензил)-1,3-тіазол-2-іл)діазеніл]нафтален-2-олу (МОBnTAN) та деяких азолідонів: 4-(N'-(4-іміно-2-оксо-тіазолідин-5-іліден)гідразино]-бензойної кислоти (ІТYBA), 55-[2-(4-гідроксифеніл)гідразиніліден]-4-імінотіазолідин-2-ону (HPIT) та їхній взаємодії з іонами металів, що стало підставою для розроблення нових аналітичних методик. Структуру NBnTAN, МBnTAN та МОBnTAN підтверджено методами 1Н та 13С ЯМР, кореляційної спектроскопії (COSY), гетероядерного одинарного квантово-кореляційного експерименту (HSQC), гетероядерної кореляції множинних зв’язків (HMBC) та ІЧ спектроскопії. Встановлено, що введення нітрозамісника суттєво впливає на розміщення протонів та атомів карбону у спектрах ЯМР, так як хімічний зсув на спектрах є більший порівняно з іншими похідними. Методом 1Н ЯМР підтверджено будову азолідонів: ІТYBA та HPIT. За допомогою комп’ютерного моделювання розраховано просторову будову молекули 3-нітропохідного та склад комплексної сполуки NBnTAN з іонами Pd(II). Теоретично підтверджено експериментальні дослідження будови молекули методами ЯМР та ІЧ спектроскопії. Досліджено вплив нітрогрупи на електронну густину молекули у порізнянні з BnTAN. Визначено реакційні центри похідних BnTAN, які беруть участь у реакції комплексоутворення з іонами металів та просторову будову комплексної сполуки. За допомогою комп’ютерного моделювання пояснено вигляд спектру комплексної сполуки NBnTAN з іонами Pd(II). Дослідження флуоресцентних властивостей похідних BnTAN показало, що останні мають слабке світіння за 310 нм та присутня інтенсивніша смуга за 350 нм, якщо збуджувати речовину за довжини хвилі 275 нм. Таке світіння характерне для 3-нітро та 4-метокси похідних. 4-метилпохідне має лише одну слабку смугу випромінювання за 350 нм при збудженні випромінюванням з λ = 320 нм. Спектри флуоресценції змінюються зі зміною кислотності середовища. Встановлено, що практично для всіх досліджуваних середовищ ефективний молярний коефіцієнт світлопоглинання для 3-нітропохідного BnTAN є меншим порівняно з МBnTAN та МОBnTAN. Встановлено, що природа замісника для похідних BnTAN практично не впливає на положення максимуму у спектрі світлопоглинання реагентів у етанольному та водно-етанольному розчинах. Вперше досліджено, що ефективне значення молярного коефіцієнту реагента залежить від природи органічного розчинника та введеної групи, так, для 4-метил та 4-метокси похідних ефективне значення молярного коефіцієнта світлопоглинання становить 1,33 ×104 л×моль-1×см-1, а для 3-нітропохідного його значення становить 8,30 ×103 л×моль-1×см-1. Розраховано умовні константи кислотності МBnTAN, МОBnTAN та NBnTAN (pKa1 = 0; 0,37 та 0,39; pKa2 = 8,8, 8,7 та 8,7 відповідно). Значення констант кислотності вказують на можливість утворення комплексних сполук у широкому діапазоні кислотності середовища. Спектрофотометричним методом підтверджена взаємодія азолідонів з іонами платинових металів, зокрема ІТYBA з іонами Pd(II) та HPIT з іонами Ir(IV). Комплексна сполука в цих системах утворюється зі співвідношенням компонентів метал : азолідон = 1:1. Спектрофотометрично доведено утворення комплексних сполук похідних BnTAN з іонами Cu(II), Co(II), Fe(II), Cd(II), Zn(II), Ni(II) та Pd(II). Встановлено, що природа замісника не впливає на співвідношення компонентів у комплексній сполуці і для усіх випадків становить 1:2 (метал : реагент). У процесі відновлення реагентів беруть участь іони гідрогену, а характер процесу відновлення – необоротний. Природа струму процесу відновлення – адсорбційна. Встановлено, що наявність іонів Co(II), Ni(II), Cu(II), Zn(II), Fe(II) та Cd(II) у розчинах похідних BnTAN призводить до зменшення піку реагента зі збільшенням концентрації іонів металу та/або спостерігається виникнення додаткового піку відновлення, катодно зсунутого відносно піку реагента. Це підтверджує комплексоутворення в досліджуваних системах.

Читати повністю

Публікації

1. Tymoshuk O.S., Fedyshyn O.S., Oleksiv L.V., Rydchuk P.V., Patsai I.O. A new method of control over the content of palladium in intermetallic alloys. Materials Science. 2019. Vol. 55. No. 3. P. 455-459. (Scopus, Q3) https://doi.org/10.1007/s11003-019-00325-9

2. Tymoshuk O., Oleksiv L., Fedyshyn O., Rydchuk P., Matiychuk V., Chaban, T. A New Reagent for Spectrophotometric Determination of Ir (IV): 5-[2-(4-Hydroxyphenyl) hydrazineylidene]-4-iminothiazolidin-2-one (HPIT). Acta Chimica Slovenica. 2020. Vol. 67. No. 3. P. 970-976. (Scopus, Q3) http://dx.doi.org/10.17344/acsi.2020.6046

3. Tymoshuk O.S., Fedyshyn O.S., Oleksiv L.V., Rydchuk P.V., Matiychuk V.S. Spectrophotometric determination of palladium (II) Ions using a new reagent: 4-(N’-(4-imino-2-oxo-thiazolidine-5-ylidene)-hydrazino)-benzoic acid (p-ITYBA). Journal of Chemistry. 2020. Vol. 2020, Article ID 8141853. (Scopus, Q2) https://doi.org/10.1155/2020/8141853

4. Tymoshuk S.V., Fedyshyn O.S., Kobryn L.O., Patsay I.O., Oleksiv L.V., Tymoshuk O.S. Voltammetric determination of vitamin B12 using some azo dyes. Journal of Chemistry and Technologies. 2021. Vol. 29. No. 2. 179-191. (Scopus, Q4). https://doi.org/10.15421/jchemtech.v29i2.207847

5. Fedyshyn O., Bazeľ Y., Fizer M., Sidey V., Imrich J., Vilkova M., Barabash O., Ostapiuk Y., Tymoshuk, O. Spectroscopic and computational study of a new thiazolylazonaphthol dye 1-[(5-(3-nitrobenzyl)-1, 3-thiazol-2-yl) diazenyl] naphthalen-2-ol. Journal of Molecular Liquids. 2020. Vol. 304. 112713. (Scopus, Q1) https://doi.org/10.1016/j.molliq.2020.112713

6. Bazeľ Y., Sidey V., Fizer M., Fedyshyn O., Vojtekova V., Reiffová K., Tymoshuk O. Palladium determination with a new dye PNBTAN: Structural, UV-VIS, and DFT study. Journal of Molecular Structure. 2021. Vol. 1246, P. 131150. (Scopus, Q2) https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2021.131150

7. Федишин O., Ридчук П., Пацай I., Тимошук O. Спектрофотометричне визначення іонів кадмію (ІІ) з новим тіазолілазо реагентом. Вісник Львівського університету. Серія хімічна. 2022. Вип. 63. Ч. 1. C. 207-216. https:/doi.org/10.30970/vch.6301.207

8. Федишин O., Олексів Л., Тимошук С., Тимошук O. Вольтамперометричне визначення Nі(ІІ) з використанням 1-[(5-(3-нітробензил)-1,3-тіазол-2-іл) діазеніл] нафтален-2-олу. Вісник Львівського університету. Серія хімічна, Vol. 1. No. 63. P. 170-180. https:/doi.org/10.30970/vch.6301.170

9. Федишин О, Тупис А., Тимошук О. Екстракційно-фотометричне та екстракційно-вольтамперометричне дослідження взаємодії Pd(II) з 1-(5-бензилтіазол-2-іл)азонафтален-2-олом. ХVI наукова конференція «Львівські хімічні читання – 2017» - ЛНУ імені Івана Франка. Львів 28-31 травня 2017. С. У42.

10. Федишин О., Тимошук О. Вольтамперометрія 3-нітро-1-(5-бензилтіазол-2-іл)азонафтален-2-олу Синтез і аналіз біологічно активних речовин і лікарських субстанцій: тези доповідей Всеукр. наук.-практ. конф. з міжнар. участю, присвяченої 80-річчю з дня народження доктора фармацевтичних наук, професора О.М. Гайдукевича (12-13 квітня 2018 р.). – Х.: НФаУ, 2018. – С. 219.

11. Федишин О., Тимошук О. Полярографічне та спектрофотометричне визначення 4-[2-(3-метил-5-оксо-1-феніл-1,5-дигідро-4Н-піразол-4-іліден)-гідразино]-бензенсульфонату натрію. Всеукр. наук. конф. «Актуальні задачі хімії: дослідження та перспективи» (16 травня 2018 року). Матеріали конф. – Житомир: Вид-во ЖДУ ім. І. Франка, 2018. – С. 54-55.

12. Федишин О., Тимошук О. Спектрофотометричне дослідження взаємодії 3-нітро-1-(5-бензилтіазол-2-іл)азонафтален-2-олу з іонами Cu(II) Всеукр. наук. конф. «Актуальні задачі хімії: дослідження та перспективи» (16 травня 2018 року). Матеріали конф. – Житомир: Вид-во ЖДУ ім. І. Франка, 2018. – С. 25.

13. Fedyshyn O., Tymoshuk O., Bazel Y. Organic Solvent’s Influence on Adsorption Spectra of Complex Compound Pd(II) with 3-Nitro-(1(5-Benthiltiazol-2-il)Azo-Naphtalen-2-ol. New trends in chemistry, Faculty of Science of P.J. Šafárik University in Košice. November 9, 2018, p. 20.

14. Fedyshyn O., Tymoshuk O., Bazel Y. A simple non-extractive method for the spectrophotometric sequential injection determination of copper(II) with novel thiazolylazo dyes New trends in chemistry, Faculty of Science of P.J. Šafárik University in Košice. November 8, 2019, p. 25.

15. Федишин О., Тимошук О., Базель Я. Вивчення аналітичних властивостей1-[5-(3-нітробензил)-1,3-тіазол-2-іл]азонафтален-2-олу. Аналітична хімія - методи та інструменти – Ужгородський національний університет. Ужгород, 15-17 травня 2019. С. 19.

16. Федишин О., Тимошук О., Базель Я. Дослідження хіміко-аналітичних властивостей похідних 1-(5-бензилтіазол-2-іл)азонафтален-2-олу. Зб. наук. праць : ХVIII наук. конф. “Львівські хімічні читання – 2021” (31 травня – 2 червня 2021).- Львів 2021. – С. У 11.

17. Гавронська М.О., Уколова М.В., Білогубка В.М., Кулинич А.І., Федишин О.С. 1-[5-(3-нітробензил)-1,3-тіазол-2-іл]азонафтален]-2-ол – новий фотометричний реагент для визначення Pd(ІІ). Хімічні проблеми сьогодення (ХПС-2021): зб. тез доп. IV Міжнар. (ХIV Української) наукової конференції студентів, аспірантів і молодих учених (23–25 березня 2021 р.). – м. Вінниця / Донецький національний університет імені Василя Стуса. – С. 12.

18. Федишин О., Тимошук О., Базель Я. Люмінесцентні властивості похідних 1-(5-бензилтіазол-2-іл)азонафтален-2-олу та їхніх комплексів з перехідними металами. Зб. тез доп. ХХIІ міжнародної конференції студентів, аспірантів та молодих учених «Сучасні проблеми хімії» (19-21 травня 2021).- Київ 2021. – С. 17.

19. Патент України на корисну модель № 142649. МПК G01N 21/17 (2006) G01N 21/25 (2006) G01N 21/27 (2006) G01N 21/35 (2006) G01J 3/00 (2006) G01J 3/28 (2006) G01J 3/42 (2006) G01J 3/46 (2006). Спосіб екстракційно-фотометричного визначення іонів паладію(ІІ) / О.С. Федишин, О.С. Тимошук, П.В. Ридчук – № u201910676 – заявл. 28.10.2019; опубл. 25.06.2020, Бюл. № 12. Заявник і власник – Львівський національний університет імені Івана Франка.

Читати повністю

Файли

autoreferat-ann_Fedyshyn.pdf

editrequest-rishennia_Fedyshyn.pdf

evolution-nakaz_dyplom.pdf

evolution-okd_Fedyshyn.pdf

Дисертація_Федишин_станд.pdf

Схожі дисертації

0824U001302

Новодворський Євгеній Миколайович

Синтез конденсованих похідних 1,2,4-триазинів та їх модифікація

0824U001236

Данкевич Роман Васильович

Системи Gd–{Si,Ge}–{Sb,Sb}: фазові рівноваги та кристалічна структура сполук.

0824U001183

Кут Діана Жолтівна

Електрофільна гетероциклізація S(N)-алкенільних(алкінільних) похідних 2-тіохіназолін-4-онів.

0824U001059

Дорощук Володимир Вікторович

Кремнієві сенсорні структури з фотоелектричним та нелінійно-оптичним відгуком.

0824U000913

Красилов Ігор Віталійович

Синтез та властивості (спіро)піранокумаринів лінійної будови