CONFORMATIONAL AND SPECTROSCOPIC PROPERTIES OF HALO-SUBSTITUTED ANILINES: EXPERIMENTAL AND COMPUTATIONAL STUDY. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

Preview

PDF MS_THESIS_REPORT_B_ePRINT_COPY.pdf - Draft Version Download (3MB) | Preview

Arabic Abstract

تستخدم مشتقات الانيلين الهالوجينية على نطاق واسع كوسائط في صناعة الأصباغ والأدوية والمركبات الكيميائية الأخرى. أجريت في هذه الدراسة مقارنة حسابية شاملة عن الخصائص الهيكلية والطيفية لمجموعة من مشتقات الانيلين (من أحادية الى خماسية الاستبدال تتضمن الفلور والكلور والبروم). تمت دراسة الثبات التركيبي للمركبات باستخدام طريقة الكثافة الوظيفية والاهتزاز بمجموعة 6-311++G(d,p). كما استخدمت الطريقتين لتوقع التركيب الهرمي السطحي. كم تمت دراسة مواقع وعدد مستبدلات الهالوجين باستخدام تلك الطرق الحسابية وذلك للحصول على أفضل التأثير على مجموعة الأمين NH2. تمت دراسة الحسابات لمطيافية ترددات ذبذبات الاشعة تحت الحمراء ومطيافية رامان من الناحية النظرية ومقارنتها بالعملية. وتمت مقارنة المعايير الهندسية الأمثل وترددات الذبذبات المحسوبة لهذه المركبات. تمت دراسة الترددات على أساس التوزيعات المحتملة للطاقة. تمت المقارنة العملية والنظرية لمطيافية ترددات ذبذبات الاشعة تحت الحمراء ومطيافية رامان. تمت أيضا الدراسة العملية لمطيافية رامان لمركبات النفثالين والفينانثرين باستخدام أسطح مواد نانوية الحجم محضرة من عنصر الفضة المعدل بالهيدروكسيل. كم تم في هذه الدراسة تحضير الفضة بحجوم نانوية وتم توصيفها بأجهزة متعددة منها جهاز الرامان والاشعة فوق البنفسجية وغيرها. وقد تم الحصول على أطياف سطح تعزيز رامان في محاليل عضوية من الإيثانول ومائية. وقد تم الوصول الى تعيين تراكيز ضئيلة جدا من هذه المركبات.

English Abstract

Halogenated anilines are widely used as chemical intermediates in the manufacture of dyes, drugs, and other chemical compounds. A comprehensive comparative computational study on the structural and spectroscopic properties of the complete set of halo-substituted anilines (from mono- to penta-substituted ones with halogens being F, Cl and Br) was carried out. The structural stability of the compounds were investigated by the DFT-B3LYP and the MP2 methods with the 6-311++G(d,p) basis set. The compounds were all predicted by both the DFT and MP2 methods to exist predominantly in the pyramidal near-planar structure. The position and number of the halogen substituents were predicted at the DFT level of theory to have the most significant effect on the NH2 inversion barrier. The vibrational IR and Raman spectra for the compounds were calculated at the DFT level of theory. Optimized geometrical parameters and calculated vibrational frequencies were compared for the titled compounds. A detailed vibrational assignment of normal modes for 2,4,6-trihaloanilines were made on the basis of calculated potential energy distributions (PEDs), observed and calculated IR and Raman spectra. The calculated spectra show very good agreement with experiment. Surface enhanced Raman scattering (SERS) detection of 2,4,6-trichloroaniline (246-TCA), 2,4,6-tribromoaniline (246-TBA), naphthalene and phenanthrene using aged hydroxylamine reduced silver colloid was also carried. SERS spectra in ethanol solution of both 246-TCA and 246-TBA were obtained up to a concentration of 10-6 M. And SERS detection of as low as 10-12 M and 10-10 M were obtained for the aqueous solution of naphthalene and phenanthrene respectively.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Chemistry
Department:	College of Chemicals and Materials > Chemistry
Committee Advisor:	Al-Saadi, Abdulaziz/Dr.
Committee Members:	Saleh, Tawfik/Dr. and Al-thagfi, Jameel/Dr.
Depositing User:	KABIRU HARUNA (g201303050)
Date Deposited:	24 Feb 2016 11:46
Last Modified:	01 Nov 2019 16:32
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/139884