15تحسين مواصفات وزيادة عمر الاغطية الزراعية البلاستيكية باستخدام خلائط بوليمرية

Abstract

حضرت مركبات عضوية مشتقة من قواعد شف (C26H20N2O2 ,C22H16O2N2 ،C26H16O2N2 ، C26H22N4) من تفاعل ((Benzidine مع كل من4-(Dimethylamino) benzaldehyde ، Salicylaldehyde (2-Hydroxybenzaldehyde) ، Furfurl( furan-2-carboxaldehyde) ، 3-Hydroxybenzaldehyde بوسط حامضي . وشخصت وأكـدت مـن التـركيب الكيميائي للمركبات المحضـرة بجهاز قيـاس طيف الاشعة تحت الحمـراء (FTIR ) للمركبات المحضرة ، يبين قمم امتصاص للمجاميع الفعالة وشدتها العائدة للكوبوليمر وأن الارتباط بين المركبين عن طريق الا˜صرة (-C=N) وبجهاز تحليل العناصر(CHN) وجهاز قياس طيف الاشعة فوق البنفسجية أظهر قمم إمتصاص في المجال ( 270 – 290 ( نانومتر يعتبر دليلاً قاطعاً على وجود حلقة بنزين في المركب. والإمتصاص في المجال (180-210) نانومتر حتى المجال المرئي دليل قاطع على وجود روابط ثنائية في المركب . والمجال (350-3-400) نانومتر. يعزى الى حزم نقل الشحنة للمركبات العضوية التي تحوي النيتروجين والأكسجين مع الغيمة الالكترونية للأواصر المزدوجة كما لوحظ أن زيادة عملية الإقتران في المركب تؤدي إلى زيادة في الطول الموجي وأن وجود إحدى المجموعات الوظيفية على المركب يُؤدي أيضاً إلى زيادة في الطول الموجي . واجري فحص درجات الانصهار للمركبات المحضرة .

الكلمات المفتاحية :- قواعد شيف، التشخيص الطيفي ، الاغطية الزراعية ، خلائط بوليمرية . المقدمـــة نتيجة لوجود الزوج الالكتروني غير المرتبط على ذرة النتروجين فإن الامونيا أو الأمينات تعتبر مركبات قاعدية وتكون قواعد أقوى من الماء بسبب السالبية الكهربائية العالية لذرة النتروجين مقارنة بذرة الاوكسجين . تتفاعل الأمينات الأولية مع الالدهايدات لتكوين مركبات نتروجينية غير مشبعة (الانيلات ) وتدعى قواعد شيف حضرت لاول مرة من قبل العالم الالماني هوكر شيف عام (1864) بتكاثف الالديهايدات او الكيتونات الاليفاتية او الاورماتية مع أمينات أولية ألفاتية او أروماتية [1]. يكون التفاعل بالاضافة النيوكلوفية لمجموعة الأمين الى ذرة الكاربون مجموعة الكاربونيل للادهايد يتبعها انتقال بروتون من ذرة النتروجين الموجبة الى ذرة الاوكسجين السالبة عبر تكوين حالة وسطية تحوي على مجموعة هيدروكسيل التي تتحول الى أيون الهيدرونيوم ويفقد ماء التكوين الناتج النهائي [2،3] كما في المعادلة التالية :

هناك عوامل عدة يمكن أن تؤثر في تفاعل تحضير قاعدة شف منها: الدالة الحامضية والتأثيرات الالكترونية والفراغية لمركب الكاربونيل والأمين. ولما كان الأمين قاعدة فأنه غالباً ما يبرتن protonate في المحيط الحامضي ولهذا لا يستطيع أن يعمل كنيوكليوفيل، والتفاعل يمكن أن يكون بطيئاً أو لا يحدث في بعض الحالات، فضلاً عن أن التفاعل يعاق في المحيط القاعدي الشديد بسبب عدم توفر البروتونات التي تعمل على تحفيز انتزاع مجموعة الهيدروكسيل من الكاربينول –أمين الذي يكون عادة غير مستقر. وبشكل عام فإن تفاعل الالديهايد مع الأمين يكون أسرع من الكيتون بسبب كون مركز تفاعل الالديهايد أقل إعاقة مقارنة بالكيتون وأيضاً إن ذرة كاربون الكاربونيل في الكيتون تعطي كثافة الكترونية مايجعلها أقل شحنة إلكترونية مقارنة بالالديهايد [4.5].

الجزء العملي - تحضير المركبات : حضرت المركبات ( C26H20N2O2 ) ، (C24H22O2N2 )، (C26H16O2N2)، (O2 C28H26N4 ) من تفاعل (مول واحد من (Benzidineو) 2 مول( من كل الالدهايدات (3-Hydroxybenzaldehyde) ، Furan-2-carboxyaldehyde))،(2-Hydroxybenzaldehyde)، 4-Dimethylamino) benzaldehyde)) بوجود إلايثانول المحمض بقطرات من حامض الخليك الثلجي وبدرجة حرارة (100 م ° ) ولمدة (اربع ساعات) بطريقة التصعيد ، بُرّد المحلول ورشح وترك ليجف وأعيدت بلورته باستخدام الايثانول. - فحص طيف الاشعة تحت الحمراء (FTIR) : أجري فحص طيف الاشعة تحت الحمراء في مركز بحوث ابن البيطار باستخدام جهاز نوع BROKER)) الماني المنشأ ، لتحديد وتشخيص المركب وتحديد المجاميع الفعالة في المركب. - فحص الاشعة فوق البنفسجية :أجري فحص الاشعة فوق البنفسجية في مركز بحوث ابن البيطار بجهاز نوع (Streem-CE3000series ) لتحديد وتشخيص المركب وتحديد الاطوال الموجية . - فحص التحليل الدقيق للعناصر(CHN) : أجري فحص التحليل الدقيق للعناصرلتقديرنسبة الكاربون والهيدروجين والنتروجين للمركبات المحضرة باستخدام جهاز من نوع (. ( Thermofinigan flash في الجامعة المستنصرية . - فحص قياس درجة الانصهار : أجري فحص درجات الانصهار للمركبات المحضرة باستخدام جهاز نوع stuart –smp30)) في مركز ابن البيطار . النتائج والمناقشة - مناقشة نتائج فحص (FTIR) : فُحِصَ طيف الأشعة تحت الحمرار (FTIR) للمركبات المحضرة ، بين قمم امتصاص للمجاميع الفعالة وشدتها للمجاميع الفعالة عائدة للكوبوليمر وان الارتباط بين المركبين عن طريق الاصرة (-C=N)[6] عند نقطة ذروتها للطول الموجي ( 1607.72سم-1 ) للمركب (C26H20N2O2) من خلال الشكل رقم (1) وتعزى للتذبذب المطيّ للآصرة ، ولنقطة الذروة للطول الموجي (1608.43 سم-1) للمركب ( C24H22N2O2 ) في الشكل رقم (2). ولنقطة الذروة للطول الموجي (1625.39-1669.37) سم-1 للمركب (C26H16O2N2) في الشكل رقم (3). ولنقطة الذروة للطول الموجي (1608.16سم-1) للمركب ( C28H26N4O2 ) في الشكل رقم (4).

الشكل رقم (1) يبين فحص ( ( FTIR للمركب (C26H20N2O2)

الشكل رقم (2) يبين فحص FTIR)) للمركب ( C24H22N2O2 )

الشكل رقم (3) يبين فحص ((FTIR للمركب (C26H16O2N2)

الشكل رقم (4) يبين فحص (FTIR) للمركب ( C28H26N4O2 ) فحص طيف الاشعة فوق البنفسجية : شُخِصّتْ مركبات قواعد شف المحضرة بواسطة الاشعة فوق البنفسجية وبوجود الايثانول كمذيب وكما موضح في الاشكال (4 ، 3 ، 2 ، 1 ) إذ ظهور قمم إمتصاص في المجال ( 270 - 290 ( نانو متر يعتبر دليلاً قاطعاً على وجود حلقة بنزين في المركب. والإمتصاص في المجال (180- 210 ) نانومتر حتى المجال المرئي دليل قاطع على وجود روابط ثنائية في المركب . والمجال (350-3-400) نانومتر وهذه تعزى الى حزم نقل الشحنة للمركبات العضوية التي تحوي النيتروجين والأكسجين مع الغيمة الالكترونية للاواصر المزدوجة كما لوحظ أن زيادة عملية الإقتران في المركب ادت إلى زيادة في الطول الموجي و أن وجود أو دخول إحدى المجموعات الوظيفية على المركب ادت أيضاً إلى زيادة في الطول الموجي(7) كما في الجدول رقم (1) .

الجدول رقم (1) يبين الأطوال الموجية وأنواع الانتقالات للمركبات المحضرة في الطيف الالكتروني للاشعة فوق البنفسجية

ت اسم المركب الطول الموجي (نانومتر) نوع الانتقال 1 (C26H20N2O2) 194.0,197.5 n- *

236.0 , 292.0 *

354.5 ,368.0 n- * , * ، n- ð

2 ( C22H16N2O2 ) 191.5, 208.5 n- *

277.5 *

350 n- *

3 (C26H16O2N2 199.0,208.5 n- *

291.0 *

349.5,367.0 n- *، *، n- ð

4 ( C28H26N4O2 ) 207.5 n- *

278.0 *

315.0 n- *، n- ð

- فحْص التحليل الدقيق للعناصر (CHN) : أجِريَ التحليل الدقيق للعناصر لتقدير نسبة الكاربون والهيدروجين والنتروجين للمركبات المحضرة مع النسب المئوية النظرية المحسوبة للمركبات المحضرة كما في الجدول رقم (2)

الجدول رقم (2) التحليل الدقيق للعناصر لتقدير النسبة المئوية الكاربون والهيدروجين والنتروجين للمركبات المحضرة مع النسب المئوية النظرية المحسوبة للمركبات ت الصيغة الكيميائية للمركب الوزن الجزيئي ( غم / مول ) النسبة المئوية النظرية النسبة المئوية العملية C% H% N% O% C% H% N% O% 1 C26H20N2O2 392.15 79.57 5.14 7.14 8.15 80.83 6.281 8.02 2 C24H22O2N2 340.37 77.63 4.74 8.23 81.17 5.21 8.93 3 C26H16O2N2 392.45 79.57 5.14 7.14 8.15 80.21 6.18 8.19 4 C28H26N4 O2 360.45 86.64 5.59 7.77 87.12 6.31 8.21

- فحص قياس درجة الانصهار : أجري فحص درجات الانصهار للمركبات المحضرة وكانت النتائج كما في الجدول رقم (3) .

الجدول رقم (3) فحص درجات الانصهار للمركبات المحضرة ت المركب درجة الانصهار(°م) أسم اللون 1 C26H20N2O2 296 - 299 أصفر 2 C24H22O2N2 280 – 282 أرجواني 3 C26H16O2N2 191 - 194 أصفر 4 C28H26N4 O2 241 -244 أ صفر

الاستنتاجات 1- إستخدام المركبات المحضرة كمضافات في الاغطية الزراعية لمقاومتها لللاشعة فوق النفسجية وبنسب مختلفة ودراسة أفضل النسب لتطبيقها . 2- دراسة خواص هذه الاغطية بعد اضافة المركبات المحضرة وامكانية تطبيقها في الشركة العامة للصناعات البتروكيمياوية في خطوط إنتاج البولي اثلين .

المصادر P. G. Cozzi ;"Chem. Soc. Rev.", 33, 410,( 2004 ).-1 2- د.عادل شاكر الطائي ، د.دايخ عبدعلي الحسناوي، الكيمياء العضوية الالفاتية ، الطبعة الاولى ، دار المسيرة للنشر والتوزيع ، عمان (2009) . L.F.Awad and S.H.EL Ashry, Carbohydratte Res, kk-3 312,9(1998). 4-N. Raman and D. Raja , A series of copper complexes of mixed ligands with Schiff bases."Indian J. of chem.", (46), 1611-1614,( 2007). 5-M.A. El. Taher , M.T.El. Haly and T.M. Hussien ;" Polish J. Chem." ; (75),.79- 91, (2001). 6-M.J. Mahmoud, A.T. Numan and O.B. Al-Obaidi. " J. Al-Nahrain Uni. Sci. ", 16 (1), 28-36 , 2013. 7-A.A. Irzoqi."J.Tikrit for pure science" (16), 129-135, 2011.