Kajian pengkompleksan sebatian bis-tiourea dengan ion aluminium sebagai ionofor dalam pembangunan sensor ion potensiometri

Abstract

Sebatian terbitan tiourea telah banyak digunakan sebagai ionofor untuk merkuri, kadmium, kuprum, plumbum dan ferum (III) dalam bidang sensor kimia. Namun, penggunaan sebatian tiourea sebagai ionofor aluminium masih tidak banyak dilaporkan. Dalam kajian ini, satu sebatian bis-tiourea baharu 1,1’-[(metilazandiyil)bis(etana-2,1-diyil)]bis[3-(naftalen-1-yil)tiourea] ACH telah disintesis dan dicirikan dengan menggunakan spektroskopi 1H, 13C-resonans magnetik nukleus, spektroskopi inframerah dan spektrometri jisim. Untuk menilai dan menentusah kesesuaian sebatian ACH sebagai ionofor aluminium, kajian pengkompleksan antara ligan ACH dengan ion aluminium dalam komposisi pelarut H2O-EtOH yang berbeza melalui kaedah spektrofluorimetri telah dijalankan. Antara lima jenis komposisi pelarut, hanya pelarut 25%H2O-75%EtOH menunjukkan pembentukan kompleks. Nisbah stoikiometri bagi ion kompleks yang terbentuk antara ligan ACH dengan ion Al3+ ialah 3:1 dengan formula [Al(ACH)3]3+ dan nilai pKa yang diperoleh ialah 5.10±0.01. Struktur ion kompleks [ACH-Al]3+ dengan stokoimetri 1:1 juga telah dioptimumkan melalui pengiraan teori fungsi ketumpatan. Kedua-dua atom sulfur daripada kumpulan berfungsi bis-tiourea didapati merupakan tapak aktif yang terlibat dalam proses pengkompleksan dan geometri separa rongga ditunjukkan pada ligan ACH untuk berkoordinat dengan ion Al3+. Nilai negatif yang rendah pada tenaga pengikatan [ACH-Al]3+, iaitu -5.560 × 106 kJ/mol juga memaparkan kestabilan ion kompleks yang kuat. Sebagai kesimpulan, sebatian ACH adalah sesuai digunakan sebagai ionofor aluminium yang baharu dalam sensor ion potensiometri.