قواعد شف: تركيبها، أهميتها، تصنيفها

ا.م.د ساجد حسن كزار
ا.م.د هيثم دلول حنون
محمد وصفي طاهر
الكلية: التربية للعلوم الصرفة – قسم الكيمياء

قاعدة شف هي المركبات العضوية الحاوية على مجموعة الازوميثين ( (C = N- ) (Azomethien ) (1حضرت لأول مرة عام ( 1864 ) من قبل العالم شف بعملية تكاثف الالديهايدات أو الكيتونات مع الامينات الأولية الاليفاتية أو الاروماتية (2) . و لها العديد من التسميات ، منها الايمينات ( Imines ) وكذلك عندما تشتق من الكيتون تسمى الكيتمينات (3 ketimines ) () وعندما تشتق من الألديهايد تسمى الالدمينات ( Aldimines ) والتي تحضر عن طريق تفاعلات التكثيف بين مجموعة الكاربونيل والأمينات الأولية أذ إن الأمين أحادي الألكيل ( R – NH2 ) أو الأمين أحادي الأريل ( Ar – NH2 ) يضاف إلى الكاربون مجموعة الكاربونيل التابعة للألديهايد أو الكيتون ويتكون مركب وسطي ( Carbinolamine ) بعدها فقدان جزيئة ماء ليتكون N – substituted imine التي تمثل قاعدة شف كناتج نهائي (4) كما في المخطط الاتي .

ويمكن تحضيرها ايضا من خلال سحب الماء الناتج من تكاثف الالديهايد مع الأمين من خلال تقطيره مع البنزين بعد مزجهما وتقطيرهما تحت الضغط المنخفض وهذا ما يسمى بتحضير ( Staab ) .
وطريقة التقطير الارجاعي ( Heat under reflux ) لعدد متساو من مولات الالديهايد أو الكيتون والامين بانصهارهما بشكل بطيء لمدة عشر دقائق ثم تنقية النتائج بطريقة إعادة البلورة تحت الضغط المنخفض (5). قواعد شيف لها أهمية كبيرة في كثير من المجالات العلمية و الصناعية و الزراعية (6) ، فلها أهمية كبيرة في العمليات الحياتية فمثلا في التفاعلات المتضمنة نقل مجموعة الأيمين بتأثير غير أنزيمي ( non Enzymatic transmination reaction ) وبعض التفاعلات المعجلة بواسطة فيتامين (7B6 ) () ، ولبعضها فعالية ضد مرض السرطان (8) ، وكما أن لها فعالية ضد البكتريا والفطريات وتعد مخفضات للحرارة ومسكنات للآلام وتستخدم كمنظمات لنمو النباتات وبما أن قواعد شف هي أحيانا ليكاندات متعددة السن فهي تشكل معقدات ملونة مع العديد من ايونات الفلزات لذا تعتبر من الطرق الإنتقائية والحساسة لتقدير الفلزات(9) ، أما أهميتها الصناعية فلا مجال لحصرها وملخصها أنها تستخدم كمواد مضادة للأكسدة ومحفزات في عمليات تحضير مركبات الايبوكسي Epoxidation اللاوليفينات كما تستخدم لملدنات ومثبتات للبولميرات والكازولين وكبادئ لعملية البلمرة(10). ومن بين جميع طرق التصنيف ، تعتبر طريقة الاختلاف في عدد الجهات التناسقية افضلها وعلى هذا الاساس تصنف الى :
⦁ قواعد شف أحادية السن: يرتبط هذا النوع من المعقدات بالليكاند عن طريق ذرة نيتروجين مجموعة الأزوميثين والتي يتم تضمينها في تركيب الجزيئة(11).
⦁ قواعد شف ثنائية السن : يتم تحضير هذه الأنواع من قواعد شف بتكثيف جزيئة من أمين اليفاتي او اورماتي مع الالديهايدات او الكيتونات و التي تعتمد هذه الليكاندات على نــوع الذرات المانحــــــة إذا كانــــــت(N-N)( 12) او (N-O) ((13.
⦁ قواعد شف ثلاثية السن: يعتبر هذا النوع من القاعدة نوعًا مستقرًا لأنه مشتق من ليكاندات ثنائية السن المتماثلة بإضافة مجموعة أخرى واهبة مثل مجاميع الهايدروكسيد أو الأمين أو الثايول أو مجموعات أخرى(14).
⦁ قواعد شف متعددة السن: وهي قواعد مستقرة للغاية وتحتوي على مجموعة من الذرات مانحة لقواعد شف رباعية السن، بالإضافة الى قواعد خماسية السن ، بالإضافة إلى قواعد شف سداسية وسباعية وتساعية السن المتناسقة مع أيونات فلزية مانحة مثل ( (N5) , ( N2O4(15).

المصادر:
1. Almáši, M., Vilková, M. & Bednarčík, J. Synthesis, characterization and spectral properties of novel azo-azomethine-tetracarboxylic Schiff base ligand and its Co (II), Ni (II), Cu (II) and Pd (II) complexes. Inorganica Chim. Acta 515, 120064 (2021).
2. Dalia, S. A. et al. A short review on chemistry of schiff base metal complexes and their catalytic application. Int. J. Chem. Stud. 6, 2859–2866 (2018).
3. Patil, M. K., Masand, V. H. & Maldhure, A. K. Schiff base metal complexes precursor for metal oxide nanomaterials: a review. Curr. Nanosci. 17, 634–645 (2021).
4. Paul, T. & Hossen, M. F. Schiff base metal complexes: Synthesis, characterization, thermal analysis and antibacterial activity. Asian J. Res. Chem. 13, 265–274 (2020).
5. Weng, Q. et al. Controllable synthesis and biological application of schiff bases from D-glucosamine and terephthalaldehyde. ACS omega 5, 24864–24870 (2020).
6. Zopiatis, A. Is it art or science? Chef’s competencies for success. Int. J. Hosp. Manag. 29, 459–467 (2010).
7. Liang, J., Han, Q., Tan, Y., Ding, H. & Li, J. Current advances on structure-function relationships of pyridoxal 5′-phosphate-dependent enzymes. Front. Mol. Biosci. 6, 4 (2019).
8. Matela, G. Schiff bases and complexes: a review on anti-cancer activity. Anti-Cancer Agents Med. Chem. (Formerly Curr. Med. Chem. Agents) 20, 1908–1917 (2020).
9. Gwaram, N. S. Synthesis and characterization of a Schiff base Cobalt (III) complex and assessment of its anti-cancer activity. Chemsearch J. 8, 56–67 (2017).
10. Hadi Kadhim, S. & Abd-Alla, Q. I, Jawad Hashim T. Synthesis and Characteristic Study of Co (II), Ni (II) And Cu (II) Complexes of New Schiff Base Derived from 4-Amino Antipyrine. Int J Chem Sci 15, 107 (2017).
11. Talei Bavil Olyai, M. R. Synthesis and Characterization of New Mercury (II) Complexes with Bidentate Chelating Schiff Base Iminopyridine Ligand. J. Appl. Chem. Res. 11, 14–22 (2017).
12. Selvi, G. et al. Synthesis, catalytic, cytotoxic, and antibacterial properties of new Ru (II) and Pd (II) complexes bearing bidentate Schiff base ligand. Inorg. Nano-Metal Chem. 51, 1697–1706 (2021).
13. Yadav, M., Sharma, S. & Devi, J. Designing, spectroscopic characterization, biological screening and antioxidant activity of mononuclear transition metal complexes of bidentate Schiff base hydrazones. J. Chem. Sci. 133, 1–22 (2021).
14. Kargar, H. et al. Novel oxovanadium and dioxomolybdenum complexes of tridentate ONO-donor Schiff base ligand: Synthesis, characterization, crystal structures, Hirshfeld surface analysis, DFT computational studies and catalytic activity for the selective oxidation of benzyl. Inorganica Chim. Acta 523, 120414 (2021).
15. Pokpa, H. et al. Syntheses, characterization, and X–ray crystal structure of heteronuclear dicyanamide–bridged Cu/Na Assembled with Salen–type Schiff Base and Dicyanamide.