Államvizsga Borbély Evelin K. [617314]

„BABEȘ -BOL YAI” TUDOMÁNYEGYETEM
KÉMIA ÉS VEGYÉSZMÉRNÖKI KAR
KÉMIA SZAK

Licensz dolgozat

Ni(II) -komplexek előállítása Schiff
bázisokkal, α -dioxim okkal és különböző
aminokkal, valamint fizikai -kémiai és
biológiai vizsgálata

Kolozsvár
2020 Témavezető:
ifj. Dr. Várhelyi Csaba
Egyetemi adjunktus
g
z
ő
s
d
i
á
kVégzős diák:
Borbély Evelin – Krisztina

UNIVERSITATEA „BABEȘ -BOLYAI”
FACULTATEA DE CHIMIE ȘI INGINERIE CHIMICĂ
CHIMIE

Lucrare de licență

Prepararea unor comple cși de Ni (II) cu
baze Schiff, α -dioxime și analiza lor fizico –
chimic ă și biologic ă

Cluj Napoca
2020
Conduc ător științific:
Lector dr. Várhelyi Csaba jr. Absolvent: [anonimizat]ély Evelin – Krisztina

Tartalomjegyzék
1.A dolgozat és a tervezés célkítűzései ………………………….. ………………………….. ……………….. 4
2. Irodalmi áttekintés ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………… 4
2.1. Történe lmi áttekintés ………………………….. ………………………….. ………………………….. …….. 4
2.2. A nikkel előfordulása ………………………….. ………………………….. ………………………….. …….. 4
2.3. A nikkel fizikai és kémiai tulajdonságai ………………………….. ………………………….. ………. 5
2.4. A nikkel felhasználása ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……. 5
2.5. A nikkel toxicitása ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………. 7
2.6. Schiff -bázisok ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………… 8
3.Gyakorlati rész ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………………. 9
3.1 A termékek általános bemutatása ………………………….. ………………………….. ………………… 9
3.2. Az előállítási módszer ………………………….. ………………………….. ………………………….. …… 12
4. Kísérleti rész ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………….. 12
4.1 Mágneses magrezonancia vizsgálat – NMR ………………………….. ………………………….. … 14
4.2. Infravörös spektroszkópia ………………………….. ………………………….. ………………………… 16
4.3. Por -Röntgen diffrakciós mérések ………………………….. ………………………….. ……………… 18
4.4. RAMAN ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………………… 19
4.5. Biológiai vizsgálat ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………… 21
4.6. Következtetések ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………… 22
5. Általános következtetések ………………………….. ………………………….. ………………………….. .. 22
6. Bibliográfia ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………………. 23
7. Függelékek ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………………….. 25

4
1.A dolgozat és a tervezés célkítűzései
A dolgozat célja különböző Ni(II) -komplexek előállítása Schiff bázisokkal, α -dioximokkal
és különböző amin ókkal, valamint fizikai -kémiai vizsgála ta. Schiff -bázisokon alapuló
komplexek szintézise és elemzése valósult meg, képletük: [Ni(3 -oktanon) 2R], aho l az R =
etilén -diamin, 1,2 -propilén -diamin, 1,3 -propilén -diamin, o -fenilén -diamin. Másik fajta
komplexünk az α -dioxim okkal képzett [Ni( fenil-metil -dioxim) 2], [Ni(etil -propil -dioxim H)2]
valami nt ezeknek aminokkal ( difenil -amin , pirimidin, pikolin, bipiridil, propanol ) előállított
[Ni(fenil-metil -dioxim) 2(amin) 2], [Ni(etil -propil -dioxim H)2(amin) 2] típusú vegyületei.
Az előállított vegyületek szerkezetét és kémiai sajátosságait NMR, FTIR , por-röntgen
diffrakciós (XRD) és RAMAN módszerekkel vizsgált uk.
2. Irodalm i áttekintés
2.1. Történelmi áttekintés
A nikkel (Ni) egy átmenetifém, amely a vas csoportba tartozik. Ide sorólható be a vas (Fe)
és a kobalt (Co) is, a nikkelen kívül.
Hivatalosan 1751 -ben Axel Fredrik Cronstedt , svéd vegyész ismerte fel és mutatta ki a
nikkelt . Ő úgy nevezte, hogy, kupfernickel, melynek jelentése "ördögi réz" . Az 1754 -es
nikkelfém a svéd kopparnickel (réznikkel) szóból ered, ami pedig a mai német –cseh határon
található Cseh –Szász érchegységből származó nikkelérc nevéből származik: Rotnickelkies,
azaz vöröskoboldkő. Az érchegységben lakók hívták így, ugyanis látszólag úgy nézett ki mint
a vörösréz érce, csakhogy nem lehetett belőle vörösrezet kinyerni . [1] [2]
2.2. A nikkel előfordu lása
Viszonylag ritka elem, a földkéreg 0,0058% -át teszi ki.
Sok nikkelérc lelőhely ismeretes: Új-Kaledóni a, Sudbury öböl, Kanad a, Norilsk –Talnakh,
Oroszország és Reef Merensky, Dél -Afrikai Köztársaság .
A legnagyobb nikkel -lelőhely a felsoroltak közül : Sudbury (Kanada). A világon kitermelt
nikkel 2/3 -át ez adja . Itt 1,7 milliárd évvel ezelőtt egy hatalmas meteorit csapódott be. A kőzet
4%-a Ni, 2% -a Cu, de kisebb mennyiségben Co, Fe, Pt is található.
Érceiben általában kénhez, kovasavhoz, arzénhez vagy antimonhoz kapcsolódik.
Legfontosabb ércei a pentlandit, a nikkelin (NiAs) és a garnierit H2O(Mg,Ni) 3Si4O10(OH) 2.

5
A nikkelt iparilag a pirrhotit és a pentlandit ((Fe,Ni) 9S8) ásványokból állítják elő. Ezeken
kívül fontos nikkelércek a nikkelin (NiAs) és a gersdorfit (NiAsS 2). A vasmeteoritok vagy
más néven szideritek 5 -20% nikkelt tartalmaznak vassal ötvözve.
Norvégia volt az első nemzet, amely nagymértékben nikkelt termel t. A későbbiekben, 1889 –
ben megnövekedett a kereslet érte, amikor bevezették az acélgyártásba a nikkel
felhasználását. [3][4]
2.3. A nikkel fizikai és kémiai tulajdonságai
A nikkel színe ezüstös -fehér, ferromágneses, olvadáspont ja közepes , jól alakítható fém,
illetve keménysége eléri az acélét. Jó hő-,illetve elektromosság vezet ő. Előfordulása m ás
fémekkel alkotott ásványokban, mint például antimon , arzén és kéntartalmúakban.
Közepesen aktív fém. Elnyeli a hidrogént, ennek ellenére nem képes vele hidridet alkotni.
Közvetlenül elegyedik halogénekkel . Megtartja fényét a levegőn , magas hőmérsékleten kezd
el csak oxidálódni. Szulfidok képződnek, ha kénnel össze olvasztjuk . Nem vegyül nitrogénnel ,
szénnel pedig magas hőmérsékleten karbid keletkezik. Ellenállást mutat korrózióval szemben
a tiszta nikkel .
A nikkel +2, +3 és ritkán +4 oxidációs számú vegyületeiben . A vízmentes nikkel(II) sók
leggyakrabban sárga színűek, a hidratált nikkel(II) -klorid (NiCl 2·6H 2O), valamint a hidratált
nikkel(II) -szulfát (NiSO 4·7H 2O) pedig zöld színű .
A nikkel rendszáma Z= 28, atomtömege A= 58,6934(2) g/mol, elektronkonfigurációja [Ar]
3d8 4s2. Köbös lapcentrált kristályszerkezetű fém, enyhén bázikus.
Szobahőmérsékleten szilárd, sűrűsége szobahőmérsékleten 8,908 g/cm3, olvadáspontja
1455°C, forráspontja 2913°C.
A természetben megtalálható nikkel (Ni) öt stabil izotópból áll: 58Ni, 60Ni, 61Ni, 62Ni és 64Ni,
az utóbbi található meg a legnagyobb arányban (68,077%). A 58Ni-el β-bomlással 58Fe-á
bomolhat. Összesen 26 radioaktív izotópot írtak le, ezek közül a legst abilabb a 59Ni (felezési
ideje 76 000 év), a 63Ni (100,1 év) és a 56Ni (6,077 nap). A többi radioaktív izotóp felezési
ideje nem éri el a 60 órát, többségüké kevesebb 30 másodpercnél is. [5][6][7][8]
2.4. A nikkel felhasználása
A tiszta nikkelt orvosi műszerek , készülékek, laboratóriumi eszközök és edények
készítésére használják, emellett ötvözeteit is számos területen hasznosítják. Eze ken kívűl
hidrogénezési reakciókhoz is használják katalizátorként , szerves reakciók nál.

6
90-10 és 70 -30 Cu – Ni ötvözet
Tengervíz -hűtési és tűzvízrendszerek, kondenzátorok és csővezetékek , hőcserélők ,
emelőkosár és lábhüvelyek, hidraulikus csövek , olajhűtők , csónakházak, antimikrobiá lis
érintkezési felületeknél használják.
Cu-30Ni -Cr
Kovácsdarabok, öntött tengeri vízszivattyúk és szelepelemeknél használják.
Nagy szilárdságú Cu -Ni ötvözetek:
Cu-Ni-Al
Csapágyak és tengelyek, szivattyúk és szelepek , csavarok, rögzítők , fogaskerekek
gyártásánál alkalmazzák.
Cu-Ni-Sn
Fúróalkatrészek és csapágyak, tengeralatti csatlakozók, emelőcsavarok , szelepmozgató
szárak, tengervízszivattyú alkatrészek , ROV reteszelő eszközök előállításánál fontos.
Áramtermelés
A fosszilis és nukleáris tüzelésű erőművek villamosenergia -termelése f ontos hőátadási
folyamatokat foglal magába; hőcserélők, gőzgenerátorok, hűtők , tartályok kondenzátorok,
csővezetékek, szerelvények és szelepek . A réz -nikkel ötvözetek jól alkalmazhatók az említett
alkalmazásokra, mivel ezek széles körben használható ak, beleértve a tiszta tengervizet, amely
nagy mennyiségű oldott szilárd anyag ot tartalmaz .
Nikkel az egészségügyben
A nikkel -tartalmú anyagok és termékek kulcsfontosságú szerepet játszanak a globális
egészségügyi ellátás ban az egészségügyi v állalato k segítésében . Lényegesen hozzájárul
számtalan kulcsfontosságú nikkel -alkalmazás az optimális orvosi megoldásokhoz, és az élet
meghosszabbításához.
Az orvosi eszközök rengetegében a nikkel -ötvözetek és a nikkeltartalmú rozsdamentes
acélok elengedhetetlen anyagok. Az innovatív sebészeti technikáktól és szerszámoktól
egészen a krónikus állapotok kezelésére használt eszközökig terjednek. Számos beültethető
orvosi eszközön nikkel -ötvözet eket és rozsdamentes acélokat alkalmaznak .

7
Az ortopédiai implantátumok, például a csípő , a térd és más csuklópántok, valamint a
hozzájuk tartozó huzalok , csavarok és lemezek általában rozsdamentes acélokból készül nek.
[5][9][10]
A nikkel biológiai szerepe
A nikkel fontos szerepet játszik bizonyos növények, archaebakteria , eubaktériák, és gombák
biológiájában , viszont az 1970 -es évekig nem ismerték fel . Az ureáz nikkel -enzim bizonyos
szervezetekben virulencia faktor. Ez katalizálja a kar bamid hidrolízisét, és ammóniát illetve
karbamátot képez. Hidrogéngáz előállításához a NiFe -hidrogenázok katalizálják a H2
oxidációját, ezáltal protonokat és elektronokat képez, és katalizálják a fordított reakciót is, a
protonok redukcióját. Az F430 kofaktor , a nikkel -tetrapirrol koenzim jelen van a metil –
koenzim M reduktázban, amely a metanogén archeákban katalizálja a metán képződését vagy
a reverz reakciót.
A nikkelfüggő baktériumok által az étkezési nikkel hatással lehet az emberi egészségre,
azonban lehetséges az is, hogy a nikkel a bélben levő baktériumok alapvető tápanyaga, amely
prebiotikumként működik. Nem állapították meg sem a megfelelő bevitelt , sem táplálék –
kiegészítést (RDA) , mivel a z Amerikai Orvostudományi Intézet nem erősítette meg, hogy a
nikkel lényeges tápanyag -e az ember számára, vagy sem . Oldható nikkel sóként az étkezési
nikkel megengedhető maximális beviteli szintje 1000 μg / nap. A táplálékbevitel becsült
értéke 70 –100 μg / nap, kevesebb, mint 10% szívódik fel. A vizelettel ü rül az abszorbeált
anyag . [11][12][13]
2.5. A nikkel toxic itása
Az orális fogyasztás a nikkelnek való kitevésünk fő forrása, mivel a növények számára
elengedhetetlen a nikkel. Természetes módon , úgy az élelmiszerekben, min t a vízben
megtalálható a nikkel , és az emberi szennyezés növelheti mindezeket. Például a nikkel -acél
ötvözetből készült edények illetve a nikkeles pigmentált edények nikkelt engedhetnek az
élelmiszerekbe , a nikkelezett csapok szennyezhetik a vizet és a talajt, ezen kívűl a bányászat és
az olvasztás a nikkelt a szennyvízbe bocsáthatja .

Nikkel toxicitási források:
Étel:
A mikroorganizmusok, növények és bizonyos emlősök számára elengedhetetlen a nikkel .,
Mint komplex szerves molekulák , a nikkel természetes módon jelen van a növényekben , így az

8
élelmiszerben (növényi vagy állati eredetű), szerves nikkelvegyületek vannak jelen és ezáltal
100–300 μg Ni átlagos napi bevitel. A nikkel -mérgezés hez az étel járul hozzá a legnagyobb
mértékben , szájon történő bevitellel.
Ivóvíz:
A nikkel vízben oldódó formája a hidratált Ni(II) ion , amely jelen van a vízben. Ezek az
ionok természetes ásványi anyagokból vannak , amely vízben való jelenlét ének köszönhető.
Szájon történő étel által i nikkel bevitel nagyobb, mint az ivóvíz által.
Talaj:
A nikkel nem ipari talajokon ásványi formákban, például szilikátok formájában , illetve
oxidokban (Fe, Mn, Al és egyéb összetevők) fordulhat elő. A felnőttek számára elhanyagolható
(még inkább a bőrön keresztül), viszont jelentős hatása lehet a kisgyerekekre (különösen a kis
részecskék, amelyek hozzátapadnak a bőrhöz, amit később lenyelnek) a bőrre való expozíció a
dermális és a szájon át terjedő utakon keresztül jár .
Levegő:
A vízben oldódó szulfátok és az oxidált nikkel van jelen túlnyomórészt környezeti
levegőben , beleértve a komplex Ni -Mg és Ni -Fe-oxidokat , illetve a nikkel -monoxidokat .
Nincsenek jelen számottevő mértékben sem a nikkel -fém, sem a szulfid vegyületek a környezeti
levegőben.[14]
2.6. Schiff -bázisok
A Schiff -bázisok at először 1816 -ban állította elő Hugo Schiff. Primer aminok és egy
azometin – vagy imin -csoportot tartalmazó karbonil -vegyületek kondenzációs terméke. Ezek a
termékek anilok, iminek vagy azometinek. Jellemző ezekre a reakciókra, hogy tartalmaznak
egy C=N kötést, amit imincsoport -RC=N – vagy azometin c soport HC=N – határozhat meg.

ábra 1-Általános szintézis
A Schiff -bázisok képesek egy nagyon stabil fémkomplexet képezni átmenetifémionokkal ,
emiatt alapvető szerepet játszanak a koordinációs kémia fejlődésében. Fontos szereplővé váltak
a gyógyászati kémia alkalmazásában , mivel az elmúlt évtizedben nagyon sokat fejlődött a
Schiff -bázisok koordinációja a fémionokkal. Alaposan vizsgálták a Schiff -bázisok fém-

9
kelátjait, mágneses tulajdonságuk , biológiai aktivitásuk, és katalitikus biokémiai folyamatok
tekintetében is. A Schiff -bázisok azometin -csoportjának közelében található funkciós
csoportok, mint például -SH vagy -OH, kiváló ligandumokat képez, amelyek öt vagy hattagú
fémkelátokat alkothat nak tovább .
Nagy figyelmet szentelnek az új Schiff -bázisok ligandumaira és ezek fémkomplexeire,
sokoldalú alkalmazásuk miatt, hiszen felhasználják antimikrobiális, és rákellenes
reagensekben , gyógyászatban, ezen kívül pedig ipari és analitikai felhasználásokban is. A
fentieken kívül még hőre stabil anyagként és korrózió gátlóként , fémkomplexképző szerként ,
katalizátor hordozóanyagként illetve színezékként vagy pigmentként is.
Az ilyen Schiff -bázisok könnyedén és olcsó kiindulási anyagok használ atával előállíthatóak
primer aminok és karbonil -vegyületek kondenzációs reakciójával.[15][16][17]
3.Gyakorlati rész
3.1 A termékek általános bemutatása

Vegy ület Elnevezés Molekulaképlet –
Molekulatömeg –
Mikroszkópos
vizsgálat
1
[Ni(fenil -metil –
dioxim) 2(amin) 2] C18H18N4NiO 4
M=0,521 g/mol
rózsaszínes -vörös
2
[Ni(fenil -metil –
dioxim) 2 (2
amin –
pirimidin) 2] C26H28N10NiO 4
M=0,212 g/mol
vörös
N N
NH2
N NNH2CN
CN O OC
NC
N O
HO
H NiH3C
CH32014CN
CN O OC
NC
N O
HO
H NiH3C
CH32013
C18H18N4NiO4
413.05
412.068152
C 52.34% H 4.39% N 13.56% Ni 14.21% O 15.49%
C26H28N10NiO4
603.26
602.164846
C 51.77% H 4.68% N 23.22% Ni 9.73% O 10.61%
2015
CN
CN O OC
NC
N O
HO
H PdH3C
CH3
2016N N
NH2
N NNH2CN
CN O OC
NC
N O
HO
H PdH3C
CH3C18H18N4O4Pd
460.78
460.036280
C 46.92% H 3.94% N 12.16% O 13.89% Pd 23.10%
C26H28N10O4Pd
650.99
650.132974
C 47.97% H 4.34% N 21.52% O 9.83% Pd 16.35%
20172018
C27H37CoN6O4S
600.62
600.192898
C 53.99% H 6.21% Co 9.81% N 13.99% O 10.66% S 5.34% SCNNH
CN
C H2CN O OC
NCCH2
N O
HO
H CoH2C CH2
CH2 H2CH3C
CH3CH3
H3CHC
NHCHCH3H3CH3CCH3
SCNCN
C H2CN O OC
NCCH2
N O
HO
H CoH3C CH
CH3 HCCH3
H3CCH3
CH3
C21H41CoN6O4S
532.58
532.224198
C 47.36% H 7.76% Co 11.07% N 15.78% O 12.02% S 6.02%

10
3
[Ni(fenil -metil –
dioxim) 2(difenil –
amin) 2] C42H40N6NiO 4
M=0,212 g/mol
bordós vörös
háromszög alakú
hasábok
4
[Ni(fenil -metil –
dioxim) 2(n-
Bu) 2NH] C34H56N6NiO 4
M=0,171 g/mol
rózsaszín
hosszú,szabálytalan,
apró szálas kristály
5
[Ni(fenil -metil –
dioxim) 2(3-
pikolin) 2] C30H32N6NiO 4
M=0,425 g/mol
vörös
6
[Ni(Et -Pr-
DioxH) 2(amin) 2] C14H26N4NiO 4
M=0,184 g/mol
kékes zöld
szabálytalan kristály
7
[Ni(Et -Pr-
DioxH) 2(2,2’ –
bipiridil) 2] C34H42N8NiO 4
M=0,02 g/mol
rózsaszín
H2CNH
CH2
H2C CH2 H2C CH2 H3C CH3H2C
NHCH2CH2 H2C CH2 H2C H3C CH3
CN
CN O OC
NC
N O
HO
H NiH3C
CH32031
C34H56N6NiO4
671.54
670.371651
C 60.81% H 8.41% N 12.51% Ni 8.74% O 9.53% 2032
NHNH
CN
CN O OC
NC
N O
HO
H NiH3C
CH3
C42H40N6NiO4
751.50; 750.246451
C 67.13% H 5.36% N 11.18% Ni 7.81% O 8.52%
NH2
HONH2OH
CN
CN O OC
NC
N O
HO
H PtH3C
CH3
C30H32N6O6Pt
767.70; 767.203118
C 46.94% H 4.20% N 10.95% O 12.50% Pt 25.41% 20332034
H2CNH
CH2
H2C CH2 H2C CH2 H3C CH3H2C
NHCH2CH2 H2C CH2 H2C H3C CH3
CN
CN O OC
NC
N O
HO
H PtH3C
CH3
C34H56N6O4Pt
807.93; 807.401089
C 50.55% H 6.99% N 10.40% O 7.92% Pt 24.15%

11
8
[Ni(Et -Pr-
DioxH) 2(α-
pikolin) 2] C26H40N6NiO 4
M=0,064 g/mol
világos zöld
M=0,052 g/mol
narancs -vörös
tű alakú kristály,
háromszög alakú
hasábok
9
[Ni(Et -Pr-
DioxH) 2(3-
amino -1-
propanol) 2] C20H42N8NiO 6
M=0,053 g/mol
narancs -vörös
romboéderes
lemezek
10
[Ni(Et -Pr-
DioxH) 2(2-
amino –
pirimidin) 2] C22H36N10NiO 4
M=0,174 g/mol
világos kék
M=0,137 g/mol
narancssárga
tű alakú kristály,
háromszög alakú
hasábok
11
[Ni(3 –
oktanon) 2(o-
fen)] C21H36N2NiO 4
M=0,116 g/mol
sötét barna
apró háromszög
alakú hasábok
ábra 2 -Az előállított anyagok
A továbbiakban ezen számokkal fogunk a vegyületekre utalni.

12
3.2. Az előállítási módszer
A gyártási folyamatomat a továbbiakban az α -dioximokkal képzett fémkomplexek
előállítására öszpontosítottam , tehát ezekre olyan ipari előállítási módszereket kerestem amiket
már használtak, mint a monoxim, illetve a dioxim előállítására.
Henry Gilman , V. R. Damerell , R. E. Fothergill és W. L. Semon foglalkoztak egy keton
monoximmá, majd dioximmá való előállításával , így tehát többféle eljárást is kidolgoztak,
ebből fogo m kiválasztani azt , amely iket én is használtam. [18]

4. Kísérleti rész
1) Első lépésben feloldunk 0,002 mól (0,36 g) fenil-metil -dioxim ot 20 mL EtOH -ban, illetve
0,001 mól (0,26 g) NiSO 4*6 H 2O-ot 10 mL H 2O-ban. A reakciót visszafolyós hűtővel
ellátott gömblombikban végezzük, a reflux körülmények között 2 -3 órán át hadjuk. Majd
kihűlés után, s zűrjük, mossuk (etanol+víz elegyével), majd szárítjuk. A termékként 1 -es
anyagot kapjuk.

ábra 3 -[Ni(fenil -metil -dioxim) 2(amino) 2]
2) Első lépésben feloldunk 0,002 mól (0,19 g) 2 amino -pirimidint 5 mL EtOH -ban, illetve
0,001 mól (0,26 g) NiSO 4*6 H 2O-ot 10 mL H 2O-ban. A reakciót visszafolyós hűtővel
ellátott gömblombikban végezzük, a reflux körülmények között 2 -3 órán át hadjuk. Majd
kihűlés után, szűrjük, mossuk (etanol+víz elegyével), majd szárítjuk. A termékként 2-es
anyagot kapjuk.
3) Első lépésben feloldu nk 0,002 mól (0,36 g) fenil -etil-dioximot 20 mL EtOH -ban; 0,001
mól (0,26 g) NiSO 4*6 H 2O-ot 10 mL H 2O-ban, illetve 0,002 mól (0,34 g) difenil -amint 5
mL EtOH -ban. A reakciót visszafolyós hűtővel ellátott gömblombikban végezzük, a reflux
körülmények között 2-3 órán át hadjuk. Majd kihűlés után, szűrjük, mossuk (etanol+víz
elegyével), majd szárítjuk. A termékként 3-as anyagot kapjuk.
4) Első lépésben feloldunk 0,002 mól (0,36 g) fenil -etil-dioximot 20 mL EtOH -ban, illetve
0,001 mól (0,26 g) NiSO 4*6 H 2O-ot 10 mL H 2O-ban, és hozzá adunk 0,002 mól (0,6 g/
0,34 mL) (n -Bu) 2NH-t. A reakciót visszafolyós hűtővel ellátott gömblombikban végezzük,

13
a reflux körülmények között 2 -3 órán át hadjuk. Majd kihűlés után, szűrjük, mossuk
(etanol+víz elegyével), majd szárítjuk. A termékként 4-es anyagot kapjuk.
5) Első lépésben feloldunk 0,002 mól (0,36 g) fenil -etil-dioximot 20 mL EtOH -ban, illetve
0,001 mól (0,26 g) NiSO 4*6 H 2O-ot 10 mL H 2O-ban, és hozzá adunk 0,002 mól (3 –
pikolin) -t. A reakc iót visszafolyós hűtővel ellátott gömblombikban végezzük, a reflux
körülmények között 2 -3 órán át hadjuk. Majd kihűlés után, szűrjük, mossuk (etanol+víz
elegyével), majd szárítjuk. A termékként 5-ös anyagot kapjuk.
6) Első lépésben feloldunk 0,002 mól (0,32 g) (Et -Pr-DioxH) 2-t 25 mL EtOH -ban, illetve
0,001 mól (0,26 g) NiSO 4*6 H 2O-ot 10 mL H 2O-ban. A reakciót visszafolyós hűtővel
ellátott gömblombikban végezzük, a reflux körülmények között 2 -3 órán át hadjuk. Majd
kihűlés után, szűrjük, mossuk (etanol+víz ele gyével), majd szárítjuk. A termékként 6-os
anyagot kapjuk
7) Első lépésben feloldunk 0,002 mól (0,32 g) (Et -Pr-DioxH) 2-t 25 mL EtOH -ban; 0,001 mól
(0,26 g) NiSO 4*6 H2O-ot 10 mL H2O-ban,illetve 0,002 mól (0,31 g) 2 ’2-bipiridilt 5 mL
EtOH -ban. A reakciót visszafolyós hűtővel ellátott gömblombikban végezzük, a reflux
körülmények között 2 -3 órán át hadjuk. Majd kihűlés után, szűrjük, mossuk (etanol+víz
elegyével), majd szárítjuk. A termékként 7-es anyagot kapjuk.

ábra 4-[Ni(Et -Pr-DioxH) 2(2,2´ -bipiridil) 2]
8) Első lépésben feloldunk 0,002 mól (0,32 g) (Et -Pr-DioxH)2 -t 25 mL EtOH -ban; 0,001
mól (0,26 g) NiSO 4*6 H2O-ot 10 mL H2O-ban,illetve hozzá adunk 0,002 mól (0, 19 g/ 0,2

14
mL) α-pikolint . A reakciót visszafolyós hűtőve l ellátott gömblombikban végezzük, a
reflux körülmények között 2 -3 órán át hadjuk. Majd kihűlés után, szűrjük, mossuk
(etanol+víz elegyével), majd szárítjuk. A termékként 9-es anyagot kapjuk.
9) Első lépésben feloldunk 0,002 mól (0,32 g) (Et -Pr-DioxH)2 -t 25 mL EtOH -ban; 0,001
mól (0,26 g) NiSO 4*6 H2O-ot 10 mL H2O-ban,illetve hozzá adunk 0,002 mól (0, 15 g/
0,15 mL ) 3-amino -1-propanolt . A reakciót visszafolyós hűtővel ellátott gömblombikban
végezzük, a reflux körülmények között 2 -3 órán át hadjuk. Majd kihűlés után, szűrjük,
mossuk (etanol+víz elegyével), majd szárítjuk. A termékként 10-es anyagot kapjuk.
10) Első lépésben feloldunk 0,002 mól (0,32 g) (Et -Pr-DioxH)2 -t 25 mL EtOH -ban; 0,001
mól (0,26 g) NiSO 4*6 H2O-ot 10 mL H2O-ban,illetve 0,002 mól (0,19 g) 2 -amino –
pirimidint 5 mL EtOH -ban. A reakciót visszafolyós hűtővel ellátott gömblombikban
végezzük, a reflux körülmények között 2 -3 órán át hadjuk. Majd kihűlés után, szűrjük,
mossuk (etanol+víz elegyével), majd szárítjuk. A termékként 11 -es anyagot kapjuk.
11) Első lépésben 0,0025 mól (7,25 mL) [(3 -oktanon)2 (o -fen)] -hez hozzá adunk 10 mL H2O –
ban feloldott 0,0025 mól (0,66 g) NiSO 4*6 H 2O-t; illetve 10 mL H 2O-ban feloldott
késhegynyi CH3 -COONa -t. A reakciót visszafolyós hűtővel e llátott gömblombikban
végezzük,a reflux körülmények között 2 -3 órán át hadjuk. Majd kihűlés után, szűrjük,
mossuk (etanol+víz elegyével), majd szárítjuk. A termékként 15 -ös anyagot kapjuk.

4.1 Mágneses magrezonancia vizsgálat – NMR
Az utóbbi időben a legelterjedtebb és széles körben használt kémiai szerkezetvizsgálati
módszer az NMR spektroszkópia , amely képes molekuláris szintű szerkezeti információt
nyújtani szilárd illetve oldatfázisú mintákról. Az atommagok is információt tudnak n yújtani
az őket körülvevő elektronok sűrűségéről, ami viszont függ a szomszédos atomokhoz fűződő
viszonyuktól, a kémiai kötéstől. Ez teszi lehetővé, hogy ezt a mag -spektroszkópiai módszert a
kémiai kötésviszonyok tanulmányozására használjuk. A spektrumból megállapítható egyrészt,
hogy hány féle és mennyire árnyékolt atom van a molekulában.[19]
Az ábrán levő 13C-NMR és a 1H-NMR látható számok az a fragmentumok értékei ppm -ben
mérve.

15

ábra 5

ábra 6 -Et-Pr-DioxH2 1H-NMR

16

ábra 7

4.2. Infravörös spektroszkópia
Az infravörös spektroszkópiát az anyagok szerkezetének vizsgálatára használják. A közepes
infravörös tartomány (2500 –25000 nm, 4000 –400 cm-1) alkalmas az anyagok szerkezetének
vizsgálatára . A molekulával kölcsönhatásba lépő IR -sugárzás energiája változást okoz a
molekula rezgési energiájában, és így jön létre az IR -színkép, ami tulajdonképpen rezgési
színkép, amely akkor jön létre, ha közben a dipólusmomentum is megváltozik. A m agas
hullámszám tartományban 3500 –2600 cm-1 az O–H, N –H, C–H vegyértékrezgéseket észleljük.
A közepes tartományban 2000 –600 cm-1 között a közepes atomsúlyú részecskék C, N, O,

ábra 8-Et-Pr-DioxH2 13C-NMR

17
vegyértékrezgései, valamint a különböző deformációs rezgések is megtalálhatók.
Komplexvegyületek esetén a M –N, M –O vegyértékrezgései azonosíthatók (650 –350 cm-1).[20]
Hullámszám (cm-1)
Termékek 1 2 3 4 5 6 8 9 10
Kötéstípus
νN-H 3233,16
3060,21
2927,62 3071,07
3055,86
2925,11 3533,90
3070,72
3056,18
2924,15 3525,93
3073,21
3056,60
2924,72 3231,63
3070,74
3056,07
2925,75 3186,43
3034,43
2843,92 3175,90
3051,65
2847,84 3647,49
2957,08
2929,62
2869,51 3177,20
3037,49
2845,57
νC=N 1632,93
1577,73
1552,34 1552,68 1553,57 1553,19 1553,91 – 1558,49 1561,34 1558,82
δCH2 1494,56
1414,34 1488,03
1444,48 1444,82
1488,80 1444,98
1489,13 1444,25
1488,32 1424,99 1425,89
1459,25 1465,59 1425,52
1459,02
δCH3 1368,72
1337,32 1367,79 1369,41 1368,98 1368,36 – – 1304,89
1322,63
1365,72 –
νN-O 1270,23 1210,03
1268,78 1215,33
1269,11 1207,08
1269,28 1200,94
1268,94 – 1254,11 1233,20 –
νN-OH 1142,78
1199,14 1141,72 1142,75 1143,40 1142,02 1138,33 1139,60 1116,86 1139,14
νC-N 1020,41
1069,28
1090,30 1036,12
1084,80 1037,74
1085,76 1092,16 1018,26
1083,45 1062,00 1061,88 1044,18 1062,19
τ-OH 973,35 921,81
984,80 926,70
984,82 926,40
985,62 922,24
981,44 979,46 979,33 979,47 979,30
γC-H 771,88
744,73 741,07 743,94 744,92 741,43 – 701,86 710,57 –
νNi-N 582,53
533,78
487,11
428,95 532,38
504,13
469,39
426,18 426,85
474,76
521,96
533,76 427,27
472,18
521,92
593,91 426,90
487,10
532,59 458,67
543,09 456,39
548,12 423,80
495,58
554,66 436,05
457,53
544,15

18
ábra 9-IR spektrum kiértékelése
A C=N azometin sáv, amely a komplexeink képződését igazolja, majdnem azonos
rezgésszámnál lép fel. Komplexképződés során e rezgések eltolódnak alacsonyabb
hullámszámok felé. A kovalens kötések erősségére, valamint a vegyület szerkezetére is az
eltolódás mértékéb ől következtethetünk .

ábra 10- 6-os anyag IR spektruma

A többi anyag IR spektruma a 1.Függelékben látható.
4.3. Por-Röntgen diffrakciós mérések
A keletkező termékek kristályosságát Por-Röntgen diffrakciós méréssel vizsgáltuk . Nem
ismert az anyagaink XRD spektruma, illetve nem találhatók meg a Cambridge -i adatbázisban ,
.mivel új vegyületekről beszélünk, ezért csak a kristályosságuk vizsgál atára volt
lehetőségünk.[21] Ezen spektrumokat a 3.Függelékben tekinthetjük meg , amelyekről
elmondható, hogy kristályos szerkezetű az összes. E gyik sem rendelkezik amorfabb
szerkezettel .

19

ábra 1 1- 1-es anyag XRD spektruma
ábra 1 2- 6-os anyag XRD spektruma

A többi anyag XRD spektruma a 2.Függelékben látható.

4.4. RAMAN

A Raman spektroszkópia egy spektroszkópiai technika, amelyet jellemzően a molekulák
rezgési módjainak meghatározására használnak, bár a rendszerek forgási és egyéb alacsony
frekvenciájú módjai is megfigyelhetők.
A Raman spektroszkópiát gyakran használják a kémiában, hogy szerkezeti ujjlenyomatot
adjanak, amellyel a molekulák azonosítható ak. A Raman spektroszkópia a fotonok rugalmatlan
szétszóródásán alapul , ezt nevezzük Raman szórásnak. A Raman -hatás nagysága korrelál az
elektronok polarizálóképességével e gy molekulában. Ez egyfajta rugalmatlan fény szórás, ahol
egy foton gerjeszti a mintát. Ez a gerjesztés teszi a molekula egy virtuális energia állapotban
egy rövid ideig, mielőtt a foton bocsát ki.
A rugalmatlan szórás azt jelenti, hogy a kibocsátott f oton energiája kisebb vagy nagyobb
energiájú, mint az esemény fotonja. A szórási esemény után a minta más rotációs vagy rezgési
állapotban van .
Monokróm fényforrást használnak, általában a látható, infravörös vagy ultraibolya
tartományban lévő lézerből , bár röntgensugarak is használható ak. A lézerfény kölcsönhatásba
lép a molekuláris rezgésekkel, phononokkal vagy más gerjesztéssel a rendszerben, ami a
lézerfotonok energiáját felfelé vagy lefelé t ólja. Az energiaeltolódás információt ad a rendszer
rezgés i módjairól.[22]

20
Hullámszám (cm-1)
Termékek 1 3 4 5 6 10
Kötéstípus
νN-H 3509,25
3441,73
3308,63
3071,36 3443,66
3283,55
3138,87
3005,77 3437,88
3370,36
3339,5
3059,78 3459,1
3287,41
3175,53
3067,5 3451,38
3293,2
3152,38
2992,27 3534,33
3497,68
3250,76
3026,99
νC=N 1607,21
1549, 34
1512,69 1688,23
1601 ,42 – 1630,36
1601,42 – 1641,93
δCH2 1497,25 1474,11
1414,3 1476,03
1445,17 1477,96 – 1449,03
δCH3 1377,65
1339,07 1379,58
1306,28 1369,94 1377,65
1341 – 1344,86
νN-O 1202,11 – – 1202,11 – 1283,13
1225,26
νN-OH 1155,81 1177,03 1161,6 1157,74 – 1113,37
νC-N 1030,42
1003,42 1005,35 1001,49 1024,64
1001,49 – 1080,58
τ-OH – – – – – 993,77
γC-H 748,78 706,34 746,85 783,50
746,85 – 770,00
νNi-N 584,81
538,51
438,20 577,09
503,79 517,29
443,99
405,41 584,81
563,59
517,29
434,34 –
582,88
546,23
523,08
428,56
ábra 13- RAMAN spektrum kiértékelése

21

ábra 1 4- 1-es anyag RAMAN spektruma

A többi anyag RAMAN spektruma a 3.Függelékben látható.

4.5. Biológiai vizsgálat
Korong módszer
Szűrőpapír korongokat itatunk át a vizsgálandó hatóanyag legkoncentráltabb oldatával,
sterilezzük (UV fénnyel vagy autoklávban annak függvényében, hogy mire kevésbé érzékeny
az anyag), majd beoltott táptalajra helyezzük őket.
24 órás inkubáció után meg nézzük, hogy gátolta -e a telepek növekedését a vizsgált anyag.
Abban az esetben, ha nem nőttek baktériumtelepek a korongok közelében gátlási zónáról
beszélünk, ez azt jelenti, hogy a vegyület gátolja a táptalajra oltott mikroorganizmus
növekedését.[23]

ábra 15- Korong módszer

Biológiai vizsgálatok terén nem jártunk sikerrel, mivel nem jutottunk el a gyakorlati részig.

22
4.6. Következtetések
Elértük a kitűzőtt céljainkat, mivel sikeresen előállítottunk , Schiff -bázisokat és α-
dioximokat , ezek után nikkel -só segítségével komplexáltu k őket , előállítva új Ni –
komplexeket. Majd e zen anyagok szerkezetét vizsgáltuk külön böző fizikai és kémiai
módszer rel, amely által sikeresen bebizonyítottuk a feltételezett szerkezetet.
5. Általános következtetések
A laborban végzett kutató munka során sikeresen előállítottunk új Ni -komplexeket.
Anyagaink szerkezetét vizsgáltuk NMR , IR, XRD és RAMAN módszerekkel. A biol ógiai
vizsgálatra már nem került sor.

23

6. Bibliográfia
[1]– Jefferson Lab -Science Education
https://education.jlab.org/itselemental/ele028.html
[2]- SlidePlayer -Vascsoport
https://slideplayer.hu/slide/2072337/
[3]- I. McNeil, The Emergence of Nickel, An Encyclopaedia of the History of Technology,
1990 , 96-100.
[4]- J. Needham, L. Wang, G -D. Lu, T. Tsien, D. Kuhn, P. J. Golas, Science and civilisation
in China, Cambridge University Press, 1974 , 237 -250.
[5]- N.-Sz. Gábor, Kémia, Budapest: Akadémiai Könyvkiadó, 2006 , 369.
[6]- Jefferson Lab -Science Education
https://education.jlab.org/itselemental/iso028.html
[7]- G. Audi, A. H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon, The NUBASE
evaluation of nuclear and decay properties, Nuclear Physics A 729, 2008 , 37-48.
[8]- N. E. Holden., D. R. Lide, Table of the Isotopes, CRC Handbook of Chemistry and
Physics, CRC Press 85., Section 11, 2004 , 13-15.
[9]- Nickel Institute -knowledge for a brighter future
https://www.nickelinstitute.org
[10]- L.T. Haber, H.K. Bates, B.C. Allen, M.J. Vincent, A.R. Oller, Derivation of an oral
toxicity reference value for nickel , Regulatory Toxicolgy and Pharmacology , 2017 , 3-13.
[11]- A. Sigel; H. Sigel; Roland K.O. Sigel, Nickel and Its Surprising Impact in Nature , 2008 ,
Vol 2., 279-322.
[12]- S. Andrew, D. Zamble, L. Banci, General Themes Guiding Nickel Homeostasis .
Dordrecht: Springer., ed. Nickel Metallomics , 2013 , 375-416.
[13]- B. Zambelli ,; S. Ciurli, Chapter 10. Nickel: and Human Health Interrelations between
Essential Metal Ions and Human Diseases. Metal Ions in Life Sciences, 2013 , 321 –357.
[14]- L.T. Haber, H.K. Bates, B.C. Allen, M.J. Vincent, A.R. Oller, Derivation of an oral
toxicity reference value for nickel , Regulatory Toxicolgy and Pharmacology , 2017 , 3-13.

24
[15]- G. More, S. Bootwala, S. Patade, D. Raut, K. Aruna, Synthesis, spectroscopic, and
biological activity studies of the Ni(II) complexes of tridentate Schiff bases, J.Chem. , 2017 ,
Vol.10, 1511.
[16]- I. Gonul, M. Kose, G. Ceyhan, S. Serin, Methoxy group containing bidentate Schiff base
ligands and their transition metal complexes: Synthesis, structural characterisation,
photoluminescence, antioxidant capacity and superoxide dismutase activity studies, Inorganica
Chimica Acta, 2016, 1-2.
[17]- S. Özkinali, M. Gür, N. Sener, S. Alkin, M.S. Cavus, Synthesis of new azo schiff bases of
pyrazole derivatives and their spectroscopic and theoretical investigations, Journal of
Molecular Structure, 2018, 74.
[18]-Nils Zenzén , Axel Fredrik Cronstedt , 2020
https://sok.riksarkivet.se/Sbl/Presentation.aspx?id=15693
[19]- W. Padler, Nuclear Magnetic Resonance, Boston: Allyn and Bacon Chemistry Series,
1974 , 9-11.
[20]- S. Mukamel, Multidimensional Fentosecond Correlation Spectroscopies of Electronic
and Vibrational Excitations, Annual Review of Physical Chemistry, 2000, 691-729.
[21]- https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1504/1504.01098.pdf
[22]- Peter Larkin, General Outline and Strategies for IR and Raman Spectral Interpretation ,
2011 , 117 -133.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780123869845100072
[23]http://www.biorad.com/webroot/web/pdf/inserts/CDG/hu/Literature/inserts/66098_11_ 20
09_HU.pdf

7. Függelékek
1 függelék

1-es anyag IR spektruma

2-es anyag IR spektruma

3-as anyag IR spektruma

4-es anyag IR spektruma

5-ös anyag IR spektruma

8-as anyag IR spektruma

9-es anyag IR spektruma

10-es anyag IR spektruma

2. függelék

2-es anyag XRD spektruma 3-as anyag XRD spektruma

4-es anyag XRD spektruma 5-ös anyag XRD spektruma

8-as anyag XRD spektruma 9-es anyag XRD spektruma

10-es anyag XRD spektruma

3. függelék

3-as anyag RAMAN spektruma

4-es anyag RAMAN spektruma

5-ös anyag RAMAN spektruma

6-os anyag RAMAN spektruma
10-es anyag RAMAN spektruma