در این پایان نامه، ابتدا مشتقات جدید 4-سمی کاربازونوآلکیل-2-نفتول ها، تتراهیدروبنزو[α] زانتن ها، 1-آسیل تایو سمی کاربازیدهای 4-استخلاف شده، 3،1-دی فنیل-2-آزافنالن ها و n-آسیل-2- آزافنالن ها را سنتز نمودیم. در این واکنش ها احتمال می رود که محصولات از طریق حدواسط اورتو-کینون تولید شده باشند. تراکم آلدهیدها با 2-نفتول و سمی کاربازید هیدروکلراید در حضورکاتالیزور پارا-تولوئن سولفونیک اسید-سدیم استات (p-tsa/naoac) به عنوان یک واکنش چهار یا پنج جزئی برای تهیه 4-سمی کاربازونوآلکیل-2-نفتول ها به صورت تک ظرف در حضور و غیاب حلال انجام شده است. علاوه برسادگی و کارایی روش بدون حلال، کوتاه بودن زمان واکنش، سادگی جداسازی محصولات و سازگار بودن با محیط زیست این روش را ممتاز می سازد. همچنین ما یک روش جدید و سازگار با محیط زیست برای تهیه مشتقات تتراهیدروبنزو[α] زانتن با استفاده ازآلدهیدها، 2-نفتول و ترکیبات 3،1-دی کربونیل حلقوی در یک واکنش تراکمی سه جزئی و تک ظرف و در حضور مقادیر کاتالیزوری از zr(hso4)4 تحت شرایط بدون حلال ارائه نمودیم. سادگی، کوتاه بودن زمان واکنش، راندمان مطلوب و حذف حلال های سمی از جمله مزیت های این روش می باشد. بعلاوه، واکنش تراکمی آلدهیدها، 2-نفتول و 1-آسیل تایوسمی کاربازیدها به عنوان یک واکنش چندجزئی جدید و کارآمد برای سنتز مشتقات مختلف 1-آسیل تایو سمی کاربازیدهای 4-استخلاف شده در حضور کاتالیزور p-tsa تحت شرایط حلال و بدون حلال نیز انجام شده است. سنتز آسان 1-(?-آمینوبنزیل)-2-نفتول (باز بتی) از تراکم 2-نفتول، بنزآلدهید و آمونیاک توسط بتی در آغازقرن بیستم گزارش شده است. با بررسی واکنش تراکمی ترکیبات هیدروکسی آرومات با آلدهیدها و آمین ها یا آمونیاک در مقالات گزارش شده، به طور جالب دریافتیم که محصولات حاصل از واکنش 7،2-نفتالن دی ال در مقالات بررسی نشده است. بنابراین بجای 2-نفتول، 7،2-نفتالن دی ال را در این واکنش ها وارد کرده و مشتقات جدید 3،1-دی فنیل-2-آزافنالن را با استفاده از واکنش تراکمی 7،2-نفتالن دی ال، آلدهیدها و آمونیم هیدروژن فسفات در حلال آب-اتانول و تحت شرایط رفلاکس سنتز نمودیم. در ادامه کار قبل، ما واکنش چند جزئی و تک ظرف آلدهیدها، 7،2-نفتالن دی ال و آمونیم کربوکسیلات ها را در حلال اتانول و تحت شرایط رفلاکس به عنوان یک روش مستقیم و کارآمد برای تهیه مشتقات جدید n-آسیل-2- آزافنالن ارائه نمودیم. در این روش n-آسیل-2- آزافنالن ها با راندمان های مطلوب و در غیاب کاتالیست به دست آمدند. همچنین در این پایان نامه، چهار سری پلی آمید ایمید فعال نوری جدید از پلیمری شدن تراکمی 4،4-دی آمینوچالکن یا 5،2-بیس (4-آمینوفنیل)-4،3،1-اکسادیازول با چندین دی اسید فعال نوری با استفاده از معرف های متراکم کننده مختلف سنتز شده است. دی اسیدهای فعال نوری از تراکم چندین انیدرید نظیر پیروملیتیک دی انیدرید، تری ملیتیک انیدرید و بای سیکلو]2,2,2 [اکت-7-ان-6،5،3،2-تترا کربوکسیلیک دی انیدرید با اسیدهای آمینه از قبیل l-آلانین، l-والین، l-لوسین، l-ایزولوسین، l-فنیل آلانین و l-2-آمینو بوتیریک اسید در حلال استیک اسید تهیّه شدند. 4،4-دی نیتروچالکن با استفاده از یک واکنش دو مرحله ای تهیّه شده است. در مرحله اول ترکیب 4،4-دی نیتروچالکن از طریق یک واکنش تراکم آلدولی بین یک مول 4-نیتروبنزآلدهید و یک مول 4-نیترواستوفنون در حضورمقدار کاتالیتیکی از سدیم فسفات تهیّه شد. سپس ترکیب 4،4-دی نیتروچالکن بدست آمده از مرحله قبل با استفاده از معرف ملایم سولفید سدیم-بی کربنات سدیم (na2s / nahco3) در متانول احیاء شد. در نهایت پلی آمید ایمیدهای فعال نوری جدید شامل قطعات چالکن حساس به نور در زنجیراصلی از پلیمری شدن تراکمی 4،4-دی آمینوچالکن با n?,n-(پیروملیتوئیل)-بیس-l-آمینواسیدها یا n-تریمیلیتمیدو-l-آمینواسیدها تهیّه شدند. همچنین، 5،2-بیس (4-آمینوفنیل)-4،3،1-اکسادیازول با استفاده از یک واکنش سه مرحله ای تهیّه شده است. در مرحله اول ترکیب n-(4-نیتروبنزوئیل)-4-نیترو بنزوهیدرازید از طریق واکنش تراکمی دو اکی والان 4-نیتروبنزوئیل کلراید با یک اکی والان هیدرازین یک آبه در حضور تری اتیل آمین و در حلال n،n - دی متیل استامید (dmac) تهیّه شد. سپس، n-(4-نیتروبنزوئیل)-4-نیترو بنزوهیدرازید بدست آمده در مرحله قبل با استفاده از فسفوریل تری کلراید (pocl3) به عنوان معرف آبگیر تحت شرایط رفلاکس تبدیل به 5،2-بیس (4-نیتروفنیل)-4،3،1-اکسادیازول شد. در نهایت 5،2-بیس (4-نیتروفنیل)-4،3،1-اکسادیازول با استفاده از معرف پالادیم-چارکول 10% (pd-c) در حضور هیدرازین به عنوان هیدروژن دهنده، به دی آمین 5،2-بیس (4-آمینوفنیل)-4،3،1-اکسادیازول احیاء گشت. سرانجام پلی آمید ایمیدهای فعال نوری جدید شامل قطعات 4،3،1-اکسادیازول در زنجیراصلی از پلیمری شدن تراکمی 5،2-بیس (4-آمینوفنیل)-4،3،1-اکسادیازول با n?,n-(پیروملیتوئیل)-بیس-l-آمینواسیدها یا n، َn-(بای سیکلو[2،2،2] اکت-7-ان-6،5،3،2-تترا کربوکسیلیک) بیس l-آمینو اسیدها تهیّه شدند. ساختار و خواص پلیمرهای تهیه شده به روش طیف سنجی ft-ir، 1h-nmr، آنالیز عنصری، ویسکوزیته ذاتی و تست حلالیت مورد بررسی قرار گرفت. همچنین خواص گرمایی آنها نیز توسط تکنیک tga-dtg اندازه گیری شد.

یک روش ساده و آسان برای سنتز مشتقات h4-پیران از طریق واکنش تراکمی بین ??, –بیس(بنزیلیدین) سیکلوآلکانون و مالونیتریل در حضور پای پیرازین به عنوان کاتالیزور بدون بو و آسان تحت شرایط رفلاکس به دست آمده است. با بهینه سازی شرایط واکنش، محصولات مورد نظر را با راندمان 62-82% به دست آمد.

فرایندی که در آن دو یا چند ترکیب قابل دسترس به طور همزمان و به صورت تک ظرف تولید محصول نماید، واکنش چندجزئی نامیده می شود. این واکنش ها بسیاری از اصول شیمی سبز نظیر انجام واکنش در شرایط بدون حلال، گزینش پذیری بالا، کم بودن زمان واکنش و بازده بالا و . . . را رعایت می کنند. واکنش چندجزئی آلدهیدها و 2-نفتول را برای تهیه مشتقات 14 -آریل یا آلکیل- h -14 – دی بنزو[j,a]زانتن ها و واکنش چند جزئی آلدهیدها، دیمدون و 2-نفتول های استخلاف-دار را برای تهیه مشتقات 12-آریل یا آلکیل-8، 9، 10، 12-تتراهیدروبنزو[a]زانتن-11-اون ها با استفاده از کاتالیزور ملایم، ارزان قیمت و دوستدار محیط زیست بورن سولفونیک اسید تحت شرایط بدون حلال انجام دادیم. همچنین از یک روش ساده و مناسب برای سنتز مشتقات h 9-زانتن یا بیس فنول در واکنش تراکمی و تک ظرف زایلنول ها با آلدهیدهای آروماتیک در حضور کاتالیزور پاراتولوئن-سولفونیک اسید تحت شرایط بدون حلال و در دمای c° 100 استفاده شده است. لازم به ذکر است که واکنش تراکمی 3،5-زایلنول با آلدهیدها مشتقات h9-زانتن را تولید می کند در حالیکه واکنش دیگر زایلنول ها با آلدهیدها مشتقات بیس فنول مربوطه را تولید می کنند. در این واکنش انواع مختلفی از آلدهیدهای آروماتیک به کار برده شده است که در تمام موارد محصولات مربوطه را با راندمان مطلوبی سنتز نموده ایم.

در بخش اول این پایان نامه، ابتدا مولکول 8- فرمیل -7- هیدروکسی -4- متیل کومارین طی دو مرحله سنتز شده و ساختار آن به وسیله ی آنالیزهای ft-ir، ft-raman، 1h-nmr 13c-nmr و uv-vis مورد بررسی قرار گرفته است. به دلیل اینکه محاسبات تئوری ابزاری قدرتمند در طراحی و بررسی مولکول ها هستند، ویژگی های ساختاری مولکول مذکور از جمله: بهینه سازی کامل هندسی مولکول، فرکانس های ارتعاشی، اوربیتال های اتمی و جابجایی شیمیایی در طیف های h-nmr1 و 13c-nmr، در حالت پایه به روش های hatree-fock و b3lyp و با مجموعه پایه ی (d,p)6-311 ++ g محاسبه شده است. همچنین پایداری مولکول ناشی از برهمکنش بین پیوندها و انتقال بار درون مولکولی، به وسیله ی آنالیز nbo مورد بررسی قرار گرفته و در کلیه ی محاسبات نتایج تئوری و تجربی در کنار هم گزارش شده است. در بخش دوم، نانوکامپوزیت های پلی آمید/fe3o4 با درصدهای مختلف از نانو ذرات مغناطیسی fe3o4، به روش محلول تهیه شدند. پلی آمید سنتز شده به عنوان ماده ی زمینه(9) ، از طریق واکنش تراکمی بین مونومرهای 3و?- دی آمینو-n-)4- (1،3،6،8- تترا متیل-h9- زانتن-9-یل) فنیل) بنزآمید(7) و آدیپیک اسید (8) تهیه شد. ساختار پلی آمید سنتز شده توسط طیف های ft-ir، 1h-nmr و 13c-nmr تایید شده و خاصیت نوری آن توسط طیف های جذبی uv-vis و فوتولومینسانس بررسی شده است. همچنین ساختار مورفولوژی نانو کامپوزیت های سنتز شده از طریق پراش پرتو ایکس((xrd، آنالیز گرما- وزنی( tga)، مغناطیس سنج با نمونه ارتعاشی (vsm) و میکروسکوپ الکترونی عبوری ( (tem مورد بررسی قرار گرفت.

عامل دارکردن سطح نانو ذرات مغناظیسی درکاربردکاتالیزوری استفاده فراوانی دارد. این کاتالیزرهادر بسیاری ترکیبات آلی ازجمله واکنش های چندجزئی وسنتز ترکیبات هتروسیکل وغیره مورداستفاده قرارمی گیرد. سنتزاین کاتالیزورها به دلیل داشتن مزایایی نظیرقابل بازیافت بودن،کوتاه کردن زمان انجام واکنش،تمیزبودن شرایط واکنش واستخراج آسان واستفاده مجدداز آنهادر واکنش های دیگر می تواندبسیارمفیدباشد. دراین پروزه نانوذرات مغناطیسی جدیدعامل دارشده با گروه های آمینی تهیه خواهدشد.وکاربردکاتالیزوری آن درواکنش های چندجزئی برای تهیه کرومن ها موردبررسی قرارخواهدگرفت.

1، 2، 4- تری آزول های استخلاف دار از نقطه نظر پزشکی، صنعتی و کشاورزی اهمیت زیادی دارند. علاوه بر این مشخص شده است حضور یک گروه مرکاپتو در موقعیت سه حلقه تری آزول باعث افزایش انواع مختلف فعالیت بیولوژیکی این حلقه می گردد. همچنین در ترکیبات بیس هتروسیکل حضور استخلافات ترفتالوئیل، ایزوفتالوئیل، 2، 6- پیریدین و 2، 5- پیریدین در موقعیت 5 حلقه نیز افزایش فعالیت های بیولوژیکی را به همراه داشته است. بنابراین یکی از اهداف این پروژه ساخت حلقه های بیس-3 - مرکاپتو - 1، 2، 4- تری آزول حاوی استخلاف های ترفتالوئیل، ایزوفتالوئیل، 2، 6 و 2، 5-پیریدین در موقعیت 5 و استخلاف متیل، اتیل و فنیل در موقعیت 4 حلقه به طور همزمان می باشد. 1، 3، 4- تیادی-آزول ها حاوی استخلاف نظیر تری آزول ها در پزشکی، صنعت و کشاورزی حائز اهمیت هستند. از دیگر اهداف این پروژه تهیه بیس-1، 3، 4- تیادی آزول های دارای استخلاف های ترفتالوئیل، ایزوفتالوئیل، 2، 6 و 2، 5- پیریدین در موقعیت 5 واستخلاف متیل، اتیل و فنیل آمین در موقعیت 2 حلقه است. حد واسط مشترک در سنتز بیس-3 - مرکاپتو- 1، 2، 4- تری آزول و بیس-1، 3، 4- تیادی آزول ها، بیس تیوسمی کاربازید می باشد. برای رسیدن به اهداف مورد نظر این پروژه، طرحی که متکی بر سنتز 36 نمونه جدید می باشد ارائه شده است.

در بخش دوم، یک روش ساده و مناسب برای تهیه مشتقات (e2، e5)-5،2- بیس(4- (4-آریل- h1- ایمیدازول- 2- ایل) بنزیلیدین) سیکلو آلکانون (2a-g) از طریق واکنش های چند جزئی، 4-(e1،e1)-(2-اکسوسیکلوآلکان-1،3-دی ایلیدن) بیس (متان-1-ایل-1-ایلیدن)دی بنزآلدهیدها (1a-1b)، آمونیوم استات و مشتق دی کربونیل مربوطه در حضور کاتالیزورهای ptsa و zrcl4تحت شرایط بدون حلال مورد استفاده قرار گرفت. ساختار همه محصولات با استفاده از تکنیک های اسپکتروسکوپیft-ir ،1h-nmr و13c-nmr مورد شناسایی قرار گرفتند

نانوکامپوزیت¬های مغناطیسی و مقاوم حرارتی پلی آمید-¬ایمید (pai) شامل دو نوع مختلف از نانوذرات مغناطیسی به طور موفقیت آمیزی با استفاده از روش محلول تهیه شدند. پلی آمید-¬¬ایمید جدید مشتق شده از 14 h- دی بنزو [a,j]زانتن حاوی قطعات بنزوفنون، آمید و اتر به وسیله حلقوی شدن حرارتی یک پیش پلیمر آروماتیک به دست آمده از واکنش میان دی¬آمین جدید n- (4- (4- (14 h- دی بنزو [a,j]زانتن-14- ایل ) فنوکسی ) فنیل )- 5,3- دی آمینو بنزآمید (9) و 4َ,4,3َ,3- بنزو فنون تترا کربوکسیلیک دی انیدرید (btda) سنتز شد. خواص پلی آمید-¬ایمید جدید به وسیله طیف سنجی مادون قرمز (ft-ir)، رزونانس مغناطیس هسته (1hnmr)، طیف¬های uv-vis و فوتولومینسانس مورد مطالعه قرار گرفت. ساختار و ویژگی¬های الکترونی پلیمر با پایه زانتن با استفاه از روش dft و سطح b3lyp/6-31g (d) مورد مطالعه قرار گرفت. انرژی¬های homo و lumo و باند گپ (?e = elumo -ehomo) پلی آمید-¬ایمید محاسبه شد. نانوکامپوزیت¬های pai به وسیله پوشش پی در پی نانوذرات مغناطیسی (fe3o4) به وسیله سیلیکا (sio2) و 1- متیل- 3- ( تری اتوکسی سیلیل پروپیل ) ایمیدازولیوم کلراید تهیه شدند. پس از پخش شدن یکنواخت نانوذرات fe3o4 و fe3o4 اصلاح شده ( fe3o4@sio2- imcl ) در محلول پلی¬آمیک اسید و سپس ایمیدی شدن حرارتی، نانوکامپوزیت¬های pai/fe3o4 و pai/fe3o4@sio2-imcl تشکیل شدند. مورفولوژی، فاز کریستالی، پایداری حرارتی و ویژگی¬های مغناطیسی مواد حاصل به وسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (fe-sem)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem)، پراش اشعه¬ی x (xrd)، آنالیز وزن سنجی حرارتی (tga) و مغناطیس سنج با نمونه¬ی ارتعاشی (vsm) مشخص شد. نتایج نشان می¬دهد که نانوکامپوزیت¬های تهیه شده دارای خواص سوپرپارامغناطیس بوده و بهبود در پایداری حرارتی را نسبت به پلی آمید-¬ایمید خالص نشان می¬دهند. علاوه بر این نانوذرات fe3o4@sio2-imcl نسبت به نانوذرات ناپوشیده fe3o4 بهتر در ماتریس پلیمر پراکنده شده¬اند و نانوکامپوزیت pai/fe3o4@sio2-imcl تهیه شده از نانوذرات پوشیده شده دارای مورفولوژی بهتری هستند و خواص حرارتی بهبود یافته تری نسبت به نانوکامپوزیت¬های pai/fe3o4 نشان می¬دهند.

واکنشهای چندجزئی درشیمی بسیاربااهمیت وحیاتی هستند.این واکنش ها باعث افزایش سرعت ساخت مولکول های پیچیده میشوندوبه محققان این امکان رامی دهندکه بدون ایزوله کردن هیچ حدواسطی روش های جدیدراپیداکنندوتوسعه دهند.آمیدوآلکیل2-نفتول هاترکیبات مهمی درسنتز اجزای سازنده به شمارمی روندوبه عنوان یک پیش ماده برای سنتزمشتقات آمینومتیل2-نفتول هابه کارمی روند.مشتقات آمیدوآلکیل نفتول هامی توانندبه آسانی به آمینوآلکیل2-نفتول هاهیدرولیزشوند.ازاین مشتقات برای رفع فشارخون پایین و افزایش ضربان قلب استفاده میشود.عامل دارکردن سطح نانوذرات مغناطیسی درکاربردکاتالیزراستفاده فراوانی دارد . این کاتالیزر در بسیاری از ترکیبات آلی از جمله واکنش-های چندجزئی و سنتزترکیبات هتروسیکل و ... مورد استفاده قرار می گیرد .سنتز این کاتالیزرها به دلیل داشتن مزایایی نظیر قابل بازیافت بودن ، کوتاه کردن زمان واکنش ، تمیز بودن شرایط واکنش ، هزینه کمتر ، استخراج آسان و استفاده مجدد از آنها بسیار مفید می باشد

آزلاکتون ها یا 2،4-اکسازولون - 5 - اون یک کلاس مهم از ترکیبات هتروسیکلی پنج عضوی حاوی اتم های نیتروژن و اکسیژن هستند که به دلیل طیف گسترده ای از خواص گوناگون بیولوژیکی و دارویی خود مورد توجه قرار گرفته اند. در کار ارائه شده، سنتز آزلاکتون ها به روش ارلن مایر با بهره وری بالا با کاتالیزور نانو ذرات سیلیکا عامل دار شده با 2-آمینو پیریدین گزارش شده است. ابتدا نانو ذرات سیلیکا به وسیله کلرو پروپیل تری اتوکسی سیلان اصلاح شد و سپس 2-آمینو پیریدین با پیوند کوالانسی به آن متصل شد. کاتالیزور تهیه شده توسط تکنیک تجزیه و تحلیل حرارتی (tga)، پراش پرتو ایکس(xrd)، ft-ir و میکروسکوپ الکترونی عبوری(tem) مورد بررسی قرار گرفت. این کاتالیزور ناهمگن جدید در سنتز مشتقات آزلاکتون به وسیله تابش مایکروویو و استیک انیدرید به عنوان عامل نم زدا در شرایط بدون حلال مور استفاده قرار گرفت. راندمان بالا، زمان کوتاه واکنش و بازیافت نمونه از مزایای روش ارائه شده است. همچنین این کاتالیزور می تواند به راحتی بازیافت و چندین بار مورد استفاده مجدد قرار گیرد که باعث می شود این روش جذاب، اقتصادی و سازگار با محیط زیست باشد.

کشف واکنش های چندجزئی یک زمینه نویدبخش، اساسی و موفقیت بزرگی در شیمی محسوب می شود. بنابراین مولکول ها و ساختارهای پیچیده و با ارزشی به صورت بسیار کارآمد، سریع و موثر و با صرف زمان کم بدون اینکه جداسازی حدواسط صورت گیرد، سنتز می شوند. محققان تلاش زیادی برای پیدا کردن و توسعه واکنش های چندجزئی جدید می کنند. در این پروژه با تثبیت آسپارتیک اسید بوسیله 3- آمینوپروپیل تری اتوکسی سیلان بر روی نانوذرات مغناطیسی fe3o4/sio2 ، یک کاتالیزور جامد بازی سنتز شد. کاتالیزور با موفقیت و در شرایط بدون حلال برای سنتز 2-آمینو 4h- کرومن ها استفاده شد. ساختار، سطح و خاصیت مغناطیسی کاتالیزور بوسیله تکنیک های مختلف از جمله bet، xrd، vsm، tga و ft-ir مورد بررسی قرارگرفت. این نانوذرات جدید حاصله به دلیل داشتن خاصیت بازی به عنوان کاتالیزور جامد بازی در واکنش مشتقات آلدهید با مالونونیتریل و انول ها مورد استفاده قرار گرفت . فرایندی که در آن دو یا چند ترکیب قابل دسترس به طور همزمان و به صورت تک ظرف تولید محصول نمایند، واکنش چند جزئی نامیده می-شود. این واکنش ها بسیاری از اصول شیمی سبز نظیر انجام واکنش در شرایط بدون حلال، گزینش پذیری بالا، کم بودن زمان واکنش و بازده بالا و ... را رعایت می کنند. کلیدواژه:آسپارتیک اسید، واکنش چندجزئی بتانفتول، نانوذرات مغناطیسی

مواد و روش ها: در این پروژه نمونه های مختلفی از نانوکامپوزیت های پلی ایمید تقویت شده با درصدهای مختلف نانوذرات اصلاح شده اکسید آهن، دو و پنج درصد وزنی به روش درجا به طور موفقیت آمیزی تهیه شدند. ماتریس پلی ایمیدی به کار رفته در تهیه نانوکامپوزیت ها، از طریق واکنش تراکمی بین بنزوفنون 3، 3، 4، 4- تترا کربوکسیلیک دی انیدرید و 5-(5-(5،4،3- تری متوکسی فنیل)- 4،3،1- اکسادیازول-2- ایل) بنزن- 3،1- دی آمین (5) و در حلال دی متیل استامید تهیه شد. نتایج: ساختار و مورفولوژی دی آمین، پلیمر و نانوکامپوزیت¬ها از طریق روش¬های طیف¬سنجی مادون قرمز (ft-ir)، طیف های uv-vis و فوتولومینسانس، اسپکتروسکوپی رزونانس مغناطیسی هسته ای (1h-nmr و 13c-nmr)، پراش پرتو ایکس (xrd)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem)، مغناطیس سنج نمونه مرتعش (vsm) و آنالیز حرارتی- وزن سنجی (tga) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می¬دهد که نانوکامپوزیت های تهیه شده دارای خواص سوپرپارامغناطیس بوده و بهبود در پایداری حرارتی را نسبت به پلی ایمید خالص نشان می دهند.