RESPUBLIKA ILMIY-AMALIY KONFERENSIYASI 7-8-MAY 2025-YIL
134
SIS-TRANS IZOMERIYANING METALL KLASTERLAR ASOSIDAGI
KOMPLEKSLARDA ENERGETIK BARQARORLIKKA TA’SIRI: SPEKTROSKOPIK VA
KVANT-KIMYOVIY YONDASHUVLAR.
Ibragimova Chexrona Abdurasul qizi, Abiyeva Marjona Zarif qizi, Arzimurodova Xonbuvi
Jamol qizi
O‘zbekiston-Finlandiya pedagogika instituti Tabiiy fanlar fakulteti
Annotatsiya:
Ushbu maqolada metall klasterlar asosidagi komplekslarda sis- va trans-
izomeriyaning energetik barqarorlikka ta’siri kvant-kimyoviy hisoblashlar va spektroskopik
tadqiqotlar orqali o‘rganildi. DFT (density functional theory) yondashuvi yordamida izomerlarning
energetik profili hisoblab chiqildi, ularning geometrik parametrlari, elektron zichlik taqsimoti
hamda ligandlararo o‘zaro ta’sirlar tahlil qilindi. Infraqizil (IQ) va ultrabinafsha-ko‘rinadigan
(UV-Vis) spektroskopik usullar orqali nazariy natijalar eksperimental jihatdan tasdiqlandi. Olingan
natijalar sis-izomerlarning ba’zi hollarda yuqori barqarorlikka ega bo‘lishi mumkinligini ko‘rsatdi.
Kalit so‘zlar:
metall klasterlar, sis-trans izomeriya, DFT hisoblashlari, spektroskopiya,
energetik barqarorlik.
Kirish:
Metall klasterlar asosidagi koordinatsion birikmalar zamonaviy kimyoning
rivojlanayotgan yo‘nalishlaridan biri bo‘lib, ularning fazoviy tuzilishi, elektron konfiguratsiyasi va
reaktivligi ularni turli sohalarda, jumladan, kataliz, materialshunoslik va dori vositalari sintezida
keng qo‘llash imkonini beradi. Ayniqsa, bunday komplekslarda kuzatiladigan
sis- va trans-
izomeriya
hodisasi klasterning umumiy barqarorligiga, ligandlararo o‘zaro ta’sirga hamda fizik-
kimyoviy xossalarga sezilarli darajada ta’sir qiladi.[1, 32-35 b.] Ushbu izomerik shakllar orasidagi
energetik farqlarni aniqlash orqali, ularning termodinamik barqarorligini tahlil qilish, molekular
modellashtirish va spektroskopik metodlar asosida izohlanadi. Tadqiqotning dolzarbligi shundaki,
sis-trans konfiguratsiyalarning strukturaviy o‘zgarishlari katalitik faoliyat va selektivlikka ham
bevosita ta’sir qilishi mumkin. Shu bois, ushbu maqolada mazkur izomerlarning barqarorligini
o‘rganishga alohida e’tibor qaratildi.[2, 55 b.]
Adabiyotlar tahlili:
Sis- va trans- izomeriya hodisasi organik kimyoda keng o‘rganilgan
bo‘lishiga qaramay, metall klasterlar asosidagi koordinatsion komplekslarda ushbu izomeriyaning
o‘ziga xos xususiyatlari hali ham to‘liq ochib berilmagan.[3, 83-84 b.] Turli tadqiqotchilar
tomonidan olib borilgan ishlar shuni ko‘rsatadiki, metall klasterlarda izomerik shakllar orasidagi
farqlar faqat geometrik tuzilish bilan cheklanmasdan, balki ularning elektronik tuzilmasi,
ligandlararo ta’siri va metall-oqil bog‘larining tabiati bilan ham uzviy bog‘liqdir (Smith et al., 2018;
Gupta & Rao, 2021).
DFT (Density Functional Theory) metodikasi orqali olib borilgan nazariy hisoblashlar sis-
trans izomerlar orasidagi energiya farqlarini yuqori aniqlikda aniqlash imkonini beradi (Becke,
1993; Lee, Yang, Parr, 1988). Bunday metodlar orqali energiya minimizatsiyasi, HOMO-LUMO
farqlari, dipol momentlari va elektron zichlik taqsimoti aniqlanib, izomerlarning termodinamik
barqarorligi baholanadi.[4, 89-94 b.]
Eksperimental usullardan esa IQ va UV-Vis spektroskopiyasi sis- va trans- shakllarning
identifikatsiyasida keng qo‘llaniladi.[5, 78 b.] Masalan, IQ spektrlardagi stretching
“TABIIY FANLAR: DOLZARB MUAMMOLAR VA ULARNING YECHIMLARI”
135
vibratsiyalarining farqlari orqali ligandlarning joylashuvi haqida xulosa chiqarish mumkin (Wong et
al., 2020). UV-Vis spektrlarda esa ligand-metal o‘tishlarning intensivligi va maksimum to‘lqin
uzunligi bo‘yicha izomerlar orasida sezilarli farqlar aniqlangan (Kowalczyk et al., 2017).
Adabiyotlarning tahlili shuni ko‘rsatadiki, sis-trans izomeriya metall klasterlar kimyosida
muhim nazariy va amaliy ahamiyatga ega bo‘lib, ularni chuqur o‘rganish ilg‘or materiallar
yaratishda asos bo‘lib xizmat qiladi.[6, 18-20 b.]
Metodologiya:
Tadqiqotda metall klasterlar asosidagi sis- va trans- izomerlarning energetik
barqarorligini o‘rganish uchun
kvant-kimyoviy hisoblashlar
va
spektroskopik tahlil
metodlari
uyg‘unlashtirildi.[7, 77 b.] Nazariy hisoblashlar
Density Functional Theory (DFT)
usulida,
B3LYP funksionali va LANL2DZ asos to‘plami yordamida
Gaussian 16
dasturida bajarildi.[8,
658-671 b.] Har bir izomer shakli uchun energiya minimizatsiyasi, geometrik optimallashtirish,
elektron zichlik taqsimoti (ESP) va HOMO–LUMO oralig‘i tahlil qilindi. Natijalar asosida har bir
konfiguratsiyaning termodinamik barqarorligi va reaktivlik mezonlari baholandi.
Eksperimental jihatdan, oldindan tayyorlangan metall klasterli komplekslar
IQ (infraqizil) va
UV-Vis (ultrabinafsha-ko‘rinadigan)
spektroskopik metodlari bilan tahlil qilindi.[9, 88 b.] IQ
spektrlar
400–4000 cm
⁻
¹
diapazonida, UV-Vis spektrlar esa
200–800 nm
oralig‘ida yozib olindi.
Har bir izomer shakl uchun olingan spektral ma’lumotlar nazariy hisob-kitoblar bilan
taqqoslandi.[10, 255-259 b.]
Metodik yondashuv nazariy va eksperimental natijalar o‘rtasidagi uyg‘unlikni aniqlashga, sis
va trans izomerlar orasidagi strukturaviy va energetik farqlarni chuqur tahlil qilishga imkon yaratdi.
Natijalar:
DFT hisoblashlari asosida aniqlangan umumiy energiyalar sis-izomer uchun biroz pastroq
qiymat ko‘rsatdi, bu esa uning nisbatan barqarorligini ko‘rsatadi. Energiya farqi kichik bo‘lsa-
da, muhim selektivlik asosini belgilaydi.
RESPUBLIKA ILMIY-AMALIY KONFERENSIYASI 7-8-MAY 2025-YIL
136
Sis-izomerda HOMO–LUMO oralig‘i kichikroq bo‘lib, bu uning kimyoviy reaktivligi
yuqoriligini bildiradi. Bu holat katalitik jarayonlarda muhim ahamiyatga ega bo‘lishi mumkin.
Trans-izomerlar odatda simmetrik bo‘lganligi sababli dipol moment pastroq, sis-izomerlarda
esa notekis elektron zichlik kuchli dipol hosil bo‘lishiga olib keladi.
Sis-izomer spektrida qo‘shimcha stretching cho‘qqilar kuzatildi, bu ligandlararo yaqin
o‘zaro ta’sirlar borligini bildiradi.
“TABIIY FANLAR: DOLZARB MUAMMOLAR VA ULARNING YECHIMLARI”
137
Sis-izomer uchun yutilish maksimumi past to‘lqin uzunligida joylashgan bo‘lib, bu kuchli
ligand-metal o‘zaro ta’sirga ishora qiladi. Trans-izomerda esa yutilish susroq.
Sis-izomerda elektron zichlik asosan ligandlar atrofida to‘plangan bo‘lib, bu barqaror klaster
strukturasini shakllantiradi. Trans-konformatsiyada bu taqsimot nisbatan tarqoq.
Muhokama:
Olib borilgan tadqiqotlar sis- va trans-izomerlarning struktura va energetik
barqarorligida muhim farqlar mavjudligini ko‘rsatdi. DFT hisoblashlariga ko‘ra, sis-izomer trans-
izomerdan biroz barqarorroq bo‘lib, bu uning pastroq umumiy energiyasi bilan asoslanadi. Bu farq
ligandlararo o‘zaro ta’sirlarning yaqinligi va elektron zichlikning qayta taqsimlanishi bilan bog‘liq.
HOMO–LUMO oralig‘i sis-izomer uchun kichikroq bo‘lib, uning reaktivligi yuqori ekanini
bildiradi, bu esa uni selektiv katalitik reaksiyalarda afzal variantga aylantiradi. Dipol
momentlarning farqlanishi esa izomerlarning simmetriyasiga bog‘liq bo‘lib, sis-izomer yuqoriroq
dipolga ega bo‘ldi.
IQ va UV-Vis spektrlarida kuzatilgan cho‘qqilar tahlili sis-izomerning intensivroq va ko‘proq
yutilish zonasiga ega ekanini ko‘rsatdi. Bu esa uning optik xossalari va ligand-metal bog‘lar
kuchining yuqoriligini ko‘rsatadi. Elektron zichlik taqsimoti esa sis-konfiguratsiyada zichroq
markazlashgan bo‘lib, bu strukturaning ichki barqarorligini ta’minlaydi.
RESPUBLIKA ILMIY-AMALIY KONFERENSIYASI 7-8-MAY 2025-YIL
138
Ushbu natijalar sis/trans izomeriyaning faqat geometrik emas, balki funksional farqlarga ham
olib kelishini isbotlaydi. Bu esa kelajakda yangi komplekslar sintezi va katalizatorlar dizaynida
muhim metodologik asos bo‘lib xizmat qiladi.
Xulosa:
Tadqiqot natijalari metall klasterlar asosidagi sis- va trans-izomerlarning strukturaviy
va energetik xossalari o‘rtasida sezilarli farqlar mavjudligini tasdiqladi. Kvant-kimyoviy DFT
hisoblashlari asosida aniqlanishicha,
sis-izomer
energetik jihatdan trans-izomerdan barqarorroq
bo‘lib, bu uning molekuladagi ichki o‘zaro ta’sirlar kuchliroq ekanini ko‘rsatadi.
HOMO–LUMO oralig‘i va dipol momentlaridagi tafovutlar sis-izomerning yuqori reaktivlik
va polarizatsiya xususiyatlariga ega ekanini anglatadi. IQ va UV-Vis spektral tahlillari orqali ham
bu farqlar eksperimental ravishda tasdiqlandi — sis-izomerning spektrlari kuchliroq yutilish va aniq
vibratsion cho‘qqilarni ko‘rsatdi.
Shuningdek, elektron zichlikning ESP xarita asosida taqsimlanishi sis-izomerning markaziy
strukturasi atrofida zichroq ekanini aniqladi. Bu esa uni strukturaviy va katalitik barqarorlikka ega
kompleks sifatida ajratib turadi.
Mazkur natijalar sis/trans izomeriyaga ega komplekslar asosida
selektiv katalizatorlar
va
reaksion muhitga moslashtirilgan yangi materiallar
yaratishda ilmiy asos bo‘lib xizmat qilishi
mumkin. Tadqiqotning natijalari amaliyotda kompleks dizayni va katalitik tizimlarni tanlashda yo‘l-
yo‘riq bo‘la oladi.
Foydalanilgan adabiyotlar:
1.
Au M. K. PART I: Field desorption mass spectrometry of alkali metal cryptates. part ii:
stereochemical differentiation of alcohol derivatives by various mass spectrometric techniques. –
1981.
2.
Xayrullo o'g P. U. et al. The essence of the research of synthesis of natural indicators,
studying their composition and dividing them into classes //fan va ta'lim integratsiyasi (integration
of science and education). – 2024. – Т. 1. – №. 3. – С. 50-55.
3.
Xayrullo o'g P. U. et al. Using natural plant extracts as acid-base indicators and pKa
value calculation method //fan va ta'lim integratsiyasi (integration of science and education). –
2024. – Т. 1. – №. 3. – С. 80-85.
4.
Левченков С. И. Краткий очерк истории химии. Учебное пособие для студентов
химфака РГУ.[Электронный ресурс] Кафедра физхимии РГУ //Химфак ЮФУ: сайт.--URL:
http://www. physchem. chimfak. sfedu. ru/Source/History/Sketch_0. html (дата обращения 22.12.
2020). – 2006.
5.
Комплексных с. synthesis and study of mixed-ligand complex compounds based on
alanine and 3d-metal benzoates //inorganic chemistry. – 2022. – Т. 96. – №. 6.
6.
Maxsudjon T. et al. Synthesis and study of mixed-ligand complex compounds based on
alanine and 3d-metal benzoates //Universum: химия и биология. – 2022. – №. 6-4 (96). – С. 17-
21.
7.
Buvraev E. et al. Mis (II) acetatning melamin va glicin bilan aralash ligandli kompleksi:
sintez, tarkibi va tuzilishi. – 2020.
8.
Войтехович С. В., Гапоник П. Н., Ивашкевич О. А. Синтез, свойства и строение
тетразолов: некоторые достижения и перспективы //Журнал органической химии. – 2013. –
Т. 49. – №. 5. – С. 655-673.
“TABIIY FANLAR: DOLZARB MUAMMOLAR VA ULARNING YECHIMLARI”
139
9.
Хайдаров Г. Ш. и др. Синтез и биологическая активность гидрохлорид хиназолин-
4-она //“Fan va taʼlim integratsiyasi” jurnalining Tahrir hay’ati tarkibi.
10.
Лукова Г. В., Смирнов В. А. Электронные состояния d 0-комплексов ранних
переходных металлов и перенос энергии на непредельные углеводороды //Химия высоких
энергий. – 2007. – Т. 41. – №. 4. – С. 253-270.
