نام خانوادگی: عباسی نام: زینب عنوان پایان نامه: رفع آلایندگی آترازین و اندوسولفان در خاک با استفاده از نانوذرات آهن استاد راهنما: دکتر عبدالامیر معزی-دکتر عبدالرحمن برزگر استاد مشاور: دکتر حسین نجف زاده ورزی- دکتر فریبا حیدری زاده درجه تحصیلی: کارشناسی ارشد رشته: خاکشناسی گرایش: شیمی و حاصلخیزی خاک محل تحصیل: دانشگاه شهید چمران اهواز دانشکده: کشاورزی تاریخ فارغ التحصیلی: 12/03/89 واژه های کلیدی: آترازین، نانوذرات آهن، پالایش، اندوسولفان. چکیده: برای کاهش دادن آلودگی خاکها و آبهای زیر سطحی، خاکهای آلوده به آفت کش ها باید پالایش گردند. نانو ذرات آهن (به خاطر سطح ویژه زیاد و فعالیت سطحی بالا) نسل جدیدی از فناوری های تصفیه محیط زیست را ارائه نمودند که راه حل ارزان قیمتی برای بیشتر مشکلات چالش برانگیز تصفیه محیط زیست است. در تحقیق حاضر تاثیر نانوذرات آهن پوشش یافته با اوره کولین کلراید بر دکلریناسیون آترازین (2-کلرو 4- اتیل آمینو 6- ایزوپروپیل آمینو 5،3،1 تریازین) و ?-اندوسولفان (10،10،9،8،7،6– هگزاکلرو-5،1،a5،9،6،a9- هگزاهایدرو-9،6– متانو-3،4،2- بنزو دایوکساتایپن- 3- اکسید) در خاک و آب آلوده مورد بررسی قرار گرفت. در این تحقیق تاثیر نانو ذرات آهن و ph محلول در قالب طرح فاکتوریل با سه تکرار مورد مطالعه قرار گرفت. آترازین (g soil20/g4/0) و اندوسولفان (g soil20/g5/0) با 3/0 گرم از نانو ذرات آهن (5/4درصد) تیمار گردید. پس ازسه هفته غلظت سموم با کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا اندازه گیری شد. کاهش ph از 5/6 تا 8 در خاک منجر به کاهش تخریب (غلظت) آترازین گردید. این نتیجه برای نمونه های تیمار شده با اندوسولفان نیز تکرار گردید. نتایج به دست آمده نشان داد که نانو ذرات آهن در خاکهای قلیایی ممکن است توفیقی داشته باشند.

به دلیل کاربردهای نانو پلیمرهای هادی سنتز آنها مورد توجه قرارگرفته است. یکی از این پلیمرها 2و6- دی متیل فنیلن اتر می باشد که سنتز آن در محیط آبی قلیایی و با اکسید کننده ی پتاسیم پرمنگنات انجام گردید. به دلیل اینکه آب یکی از حلال های سبز می باشد این سنتز مورد اهمیت قرار دارد.همچنین بررسی خاصیت ضد خوردگی این پلیمربه عنوان افزاینده در محیط های نمکی شامل سدیم ، کلسیم و منیزیم کلراید انجام شد، که آزمایش ها خاصیت ضد خوردگی این پلیمر راتایید می کند. همچنین این پلیمربا کاتالیست کلرید مس (1) وپیریدین و اکسنده uhpدر حلال تولوئن سنتز گردید و اثرات میزان غلظت اکسنده و کاتالیست بر بازده واکنش مورد آزمایش قرار گرفت. اهمیت ساخت قالب های سلیکا با حفره های در حد نانوما را بر آن داشت تا قالب های سلیکایی را به کمک سورفکتنت های سدیم مونواولئات و سدیم مونواولئات اتوکسیله شده و محلول آمونیوم کلرایدساخته و با کمک این قالب پلیمر اورتوفنیلن دی آمین به شکل کروی سنتزشود.

بخش اول : در این بخش از پروژه احیاء ناحیه گزین برخی نمکهای تری آریل پیریلیوم پرکلرات دارای استخلاف های دهنده و کشنده الکترون بر روی حلقه های فنیل در موقعیتهای2،4،6 حلق? پیریلیوم توسط دهنده هیدریدی[bmim]bh4 مورد بررسی قرار گرفت. بررسی ها نشان داد که علاوه بر امکان بازیافت و استفاده مجدد از این معرف برای انجام واکنش های بیشتر، مایع یونی مذکور در احیاء این ترکیبات موثر واقع شده و ضمن آنکه راندمان واکنش ها افزایش می یابد ، در تمامی موارد واکنش با ناحیه گزینی کامل در جهت تشکیل ایزومر 2h – پیران که در حال تعادل با دی انون مربوطه می باشد ، انجام می گردد. بخش دوم : با توجه به عدم پیشینه واکنش های مشتقات تری آریل تیو پیریلیوم با نوکلئوفیل n3- و اهمیت یافتن مسیری برای انجام واکنش نمک های تری آریل تیو پیریلیوم و با توجه به توسعه و کنترل فرآیندهای مختلف در چارچوب اصول و موازین شیمی سبز، بر آن شدیم تا در بخش دوم این تحقیق ، واکنش های نوکلئوفیلی این نمک ها را با واکنشگر[bmim]n3 ، مورد بررسی قرار دهیم.

الکتروریسندگی یکی از روش های مورد استفاده در تولید فیبرهای پلیمری در مقیاس نانو می-باشد. این روش به جهت سادگی، قابلیت کنترل زیاد در پارامترهای اعمالی و کیفیت و دقت بالا در تولید، بسیار مورد توجه پژوهشگران در عرصه نانو قرار گرفته است. از مزیت های دیگر الکتروریسندگی، وجود بارهای الکترواستاتیک روی سطح فیبرها می باشد که مانع از کلوخه شدن و به هم چسبیدن فیبرهای حاصل می گردد. در این پروژه یک دستگاه الکتروریسندگی در پتانسیل بالا و با قابلیت کنترل پارامترهای دستگاهی جهت تولید نانوفیبرهای پلیمری از جمله پلی وینیل-پیرولیدون (pvp) طراحی و ساخته شده است و پارامترهای موثر بر اندازه ی این فیبرها، همچون غلظت، جریان خروجی محلول، فاصله ی نوک سوزن تا صفحه ی جمع کننده و ولتاژ اعمالی مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است. تصاویر sem از نانوفیبرهای pvp نشان دهنده ی آن است که با افزایش غلظت، جریان خروجی محلول، فاصله ی نوک سوزن تا صفحه ی جمع کننده، و کاهش ولتاژ اعمالی، قطر فیبرها افزایش می یابد. از طرفی بررسی نتایج نشان می دهد که در غلظت ها و جریان های بسیار پایین به جای نانوفیبر، نانوذره تولید می گردد. نتایج نشان می دهد که با غلظت wt% 37، ولتاژ kv10، جریان خروجی ml/h 5 و فاصله cm3 نوک سوزن تا جمع کننده، نانوفیبرهایی با قطر میانگین 182 نانومتر می توان تولید کرد. همچنین مطالعه خواص جذبی و عبوری از نانوفیبرهای pvpتولید شده بیانگر آن است که این نانوفیبرها مانع عبور نورهای لیزری با طول موج های nm1064، nm532، nm850، nm690، nm808 و µm7/4 می گردند و در نتیجه امکان استفاده از حصیر نانوفیبرهای pvp، به عنوان نانوفیلترهای نوری در محدوده ی نور این لیزرها فراهم می باشد.

در این پروژه نانو پلی آنیلین رسانا با استفاده از دوپانت های مختلف در حضور اکسیدانت اوره هیدروژن پراکسید در حلال آب تهیه شد و مورفولوژی، حلالیت و رسانایی پلیمر حاصله بررسی شد. ??در مرحله اول از اسید هیدروکلریدریک برای تهیه نانوپلیمر در حضور? اوره هیدروژن پراکسید استفاده شد. برای افزایش رسانایی و حلالیت پلیمر از اسیدهای آلی مانند پارا تولوئن سولفونیک اسید و آنترا کینون سولفونیک اسید در تهیه پلیمر، استفاده شد. در مرحله دوم، با توجه به قدرت اسیدی و خواص الکترونی قابل توجه هتروپلی اسیدها مانند دودکاتنگستوفسفریک اسید و دودکا مولیبدو فسفریک اسید، از این مواد برای تهیه کامپوزیت پلی آنیلین رسانا استفاده شد و رسانایی آن بررسی گردید. در مرحله سوم با توجه به حلالیت کم این پلیمر، از قالب های نرم مانند دودسیل بنزن سولفونیک اسید و ستیل تری متیل آمونیوم برمید، برای افزایش حلالیت و بهبود مورفولوژی استفاده شد. همچنین رسانایی این مواد بررسی گردید.

چکیده : در دنیای امروزی حفظ و صیانت از محیط زیست از اولویت مهم در کشور های توسعه یافته و کشور های در حال توسعه می باشد. بدین منظور در سالهای اخیر شیمیدانان شاخه جدیدی در علم شیمی موسوم به شیمی سبز که در راستای سازگاری بیشتر واکنش های شیمیایی با محیط زیست قدم بر می دارد معرفی کرده اند. در این پایان نامه نیز در راستای اهداف شیمی سبز مایع یونی اسیدی طراحی و از آن در واکنش های چند جزئی و همچنین به عنوان عامل بازدارنده از ترسیب آسفالتین مورد استفاده قرار گرفت. پروژه اول: در این پروژه با توجه به خاصیت دارویی و کاربردهای متنوع دی هیدروپیریمیدینون ها، واکنش تراکم بیجینلی در حضور مایع یونی اسیدی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج به دست آمده نشان می دهد که استفاده از این مایع یونی باعث افزایش بازده و خالص سازی بهتر محصولات می شود. پروژه دوم: آسفالتین جزء سنگین نفت خام به شمار می رود که در اکثر موارد باعث اختلالاتی در میزان برداشت و انتقال نفت خام می شود.در این پروژه بر آن شدیم که عملکرد مایع یونی اسیدی که در پروژه اول سنتز شد را برای جلوگیری از ترسیب آسفالتین مورد بررسی قرار دهیم. در این پروژه پارامترهای مختلف از جمله میزان مایع یونی، زمان واکنش، دما و میزان آب مورد بررسی قرار گرفت.

شیمی کلیک یک روش بسیار موثر و انتخابی برای واکنش حلقه زایی 1و3- دوقطبی آلکین و آزید با کاتالیزگر مس، جهت تهیه ی ترکیبات حلقوی تری آزول است. این روش برای اولین بار در سال2001 توسط شارپلس معرفی شد. در این پروژه با ارائه ی یک روش جدید، سنتز ترکیبات حلقوی تری آزول از الکل ها با استفاده از نمک های ارزان سولفات مس و سدیم آسکوربات به عنوان عامل کاهنده و با رویکرد شیمی سبز انجام شد. در شرایط بدون حلال و با استفاده از امواج ریزموج، تهیه ی آلکیل آزیدها از الکل های نوع 1,2، بنزیلی و اولیگومرهای اتیلن گلیکول انجام شد. در بخش اول با ترکیب آب و پلی اتیلن گلیکول به عنوان کاتالیزگر انتقال فاز موثر و ملایم سرعت واکنش کلیک بهبود یافت. در بخش دوم مایع یونی جدید تترااتیلن گلیکول بیس(1- متیل-3- ایمیدازولیوم) دی توسیلات جایگزین پلی اتیلن گلیکول شد و مورد بررسی قرار گرفت. روش ارائه شده در اینجا یک روش ساده و متوالی برای تهیه ی ترکیبات 1,2,3 - تری آزول از الکل ها در زمان های کوتاه است. همچنین با حذف روش های خسته کننده ی جداسازی و خالص سازی محصولات، این روش فراهم کننده ی شرایط سالم و بی خطر می باشد

آلودگی آب و خاک به فلزات سنگین تهدیدی جدّی برای محیط زیست و سلامت بشر است. یافتن روشی موثر برای پالایش این فلزات از آب و تثبیت آن در خاک اهمیّتی فراوان دارد. در سال های اخیر جذب سطحی یون-های فلزات سنگین از محلول های آبی و تثبیت آن ها در خاک، که روش هایی ساده، کم هزینه و موثر برای حذف یون های فلزات سنگین از محلول های آبی و غیر متحرّک سازی آن در خاک است، مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. هدف از انجام این پژوهش سنتز نانوذرات مگنتیت اصلاح شده و تعیین امکان کاربرد آن برای حذف مس از محیط های آبی و تثبیت فلز مس در خاک و بیان کمّی انتقال و نگه داشت آن در خاک بوده است. بدین منظور، نانوذرات مگنتیت اصلاح شده سنتز گردید، و ویژگی های آن، با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی و پراش سنج اشعه ایکس تعیین شد. تعیین اثر نانوذرات بر دسترسی زیستی فلز مس در خاک با عصاره گیری متوالی مشخص شد. منحنی رخنه کلرید و نانوذرات تحت شرایط رطوبتی اشباع اندازه گیری شد. پس از پایان آزمایش انتقال نانوذرات، مقدار نانوذرات در لایه های مختلف خاک اندازه گیری شد. مدل سینتیک تک مکانی و دو مکانی برنامه hydrus-1d برای پیش بینی انتقال و نگهداشت نانوذرات در ستون خاک استفاده شدند. تصویر-برداری از نانوذرات تولیدی با میکروسکوپ الکترونی نشان داد که قطر این ذرات حدودنانومتر می باشد. نتایج آزمایش جذب مس در محلول های آبی نشان داد که، نانوذرات مگنتیت دارای مزایایی مانند درصد حذف بالا و زمان واکنش کوتاه بوده و می تواند به عنوان روشی موثر در حذف مس از محیط های آبی استفاده شود. نتایج آزمایش دسترسی زیستی نشان داد که با افزایش درصد نانوذرات تا سطح 5 درصد در کوتاه مدت دسترسی زیستی فلز مس در خاک کاهش می یابد و تاثیر مقدار نانوذرات بر غلظت مس در شکل های تبادلی، کربناتی و متصل به اکسیدهای آهن و منگنز معنی دار بود. نتایج نشان داد با افزایش شدت جریان منفذی، تحرّک نانوذرات در خاک بیشتر می شود. همچنین نتایج نشان داد، مدل سینتیک دو مکانی در مقایسه با مدل تک مکانی برآورد بهتری از انتقال و نگه داشت نانوذرات در خاک داشت.

به کارگیری مواد شیمیایی با خطرات زیست محیطی کمتر و هم چنین انجام روشهای سنتزی ایمن و استفاده از ترکیبات شیمیایی ملایم، جهت تأمین اهداف شیمی سبز بسیار حائز اهمیت است. بخش اول در این بخش از پروژه، به منظور استفاده از مایعات یونی که جایگزینهای مناسبی برای حلالها و نیز واکنشگرهای مضر می باشند، بر آن شدیم تا سنتز ?-آزیدوالکل ها را از طریق واکنش حلقه گشایی اپوکسیدها توسط مایع یونی 1-متیل ایمیدازولیوم آزید ([mim]n3) انجام دهیم که در واقع علاوه بر نقش حلال، به عنوان واکنشگر و فعال کننده ی حلقه ی اپوکسید عمل میکند. بخش دوم خوردگی یکی از واکنش های شیمیایی است که در صنعت اجتناب ناپذیر بوده و همیشه با خسارت های مالی همراه بوده است؛ لذا توسعه ی روش های پیش گیری و کاهش میزان خوردگی همواره مورد توجه محققان بوده است. پس از منع کاربرد ترکیبات کروم به دلیل اثرات مخرب زیست محیطی، ارائه ترکیبات جایگزین با ضررهای جانبی کمتر، اهمیت یافته است. در این بخش از پروژه، با کپسوله کردن نانو ذرات استرانسیوم کرومات توسط پلی(o-فنیلن دی آمین)، بازدارنده ی خوردگی جدیدی سنتز و ارائه گردید و در نهایت قابلیت آن در بازدارندگی از خوردگی مورد سنجش قرار گرفت.

بور سولفونیک اسید و فسفو سولفونیک اسید به آسانی از واکنش اسید بوریک و دی آمونیوم هیدروژن فسفاتبا کلرو سولفونیک اسید در دمای محیط و تحت جو بی اثر نیتروژن تهیه شد. این کاتالیزورها به عنوان کاتالیزورهای اسیدی جامد کار آمد در تهیه آمیدوآلکیل نفتول هااز طریق واکنش تراکمی سه جزئی استامید، ?- نفتول و آلدهید آروماتیک تحت شرایط بدون حلال مورد استفاده قرار گرفت. نتایج بدست آمده نشان دهنده کارا بودن کاتالیزورها درتهیه ی آمیدوآلکیل نفتولدر زمان کوتاه با بازده بالا می باشد. بخش دوم: نانو ذراتfe3o4 با استفاده از واکنش همرسوبی fe+2 وfe+3 در محیط قلیایی تهیه و عامل های هیدروکسی موجود در سطح نانو ذرات با هگزا متیلن دی ایزوسیانات وارد واکنش گردید. پس از اتصال رابط به fe3o4 به محیط واکنش ملامین اضافه شد که در این حالت با ایجاد اتصال اوره ایی ملامین به رابط متصل به fe3o4 وصل گردید. با اضافه کردن کلرو سولفونیک اسید تحت شرایط کنترل شده باph ، ملامین سولفونیک اسید متصل به نانو ذرات fe3o4 تهیه و تشکیل آن با سایز نانو توسط تصاویر sem تأیید گردید. از این ترکیب به عنوان کاتالیزور در واکنش تراکم سه جزئی ?- نفتول، استامید و آلدهید آروماتیک، تحت شرایط بدون حلال استفاده گردید. انواعآلدهید های آروماتیک در این واکنش استفاده شد و در زمانهای کوتاه و با راندمان بالا محصول آمیدو آلکیل نفتول مربوطه تشکیل گردید

در این تحقیق برخی ترکیبات 3،2،1-تری آزول به روش کلیک شیمی سنتز شده اند. در ابتدا، پلی اتیلن گلیکول-400 تثبیت شده بر روی سیلیکاژل تهیه و به عنوان یک کاتالیست انتقال فاز ناهمگن موثر برای سنتز حلقه های تری آزول از مواد اولیه بنزیل هالید در محیط آبی مورد استفاده قرار گرفت. این کاتالیست قابل بازیافت زمانهای واکنش را به طور چشمگیری کاهش داد. مزیت مهم این روش قابلیت استفاده از حلال ارزان قیمت و سبز آب در واکنش می باشد که این روش را به حالت ایده ال اصول شیمی کلیک نزدیکتر کرده است. سپس، به منظور بالا بردن کارایی کاتالیست یدید مس در واکنش افزایش حلقوی میان آزید آلی و آلکین انتهایی، بستر پلیمری پلی آنیلین تهیه و یدید مس بر روی آن تثبیت شد. کاتالیست ناهمگن بدست آمده در واکنش چند جزئی میان بنزیل هالیدها، سدیم آزید و آلکین های انتهایی استفاده گردید. نتایج نشان داد که خاصیت کاتالیستی یدید مس تثبیت شده از نوع تثبیت نشده خود کارایی بالاتری دارد و علاوه بر قابلیت بازیافت پذیری و کاهش زمان واکنش، نواقص قبلی از قبیل عدم پایداری ترمودینامیکی یدید مس آزاد و تولید محصولات جانبی که در حضور آن تولید می شد را ندارد. در ادامه، به دلیل مشکلات اشک آوری ?-هالو کتونها، قیمت بالا، عدم تبدیل کامل آنها به گونه های آزید مربوطه در واکنش جایگزینی هسته دوستی توسط آزید معدنی، نیاز داشتن به حضور کاتالیست انتقال فاز برای این جایگزینی به دنبال ارائه روشی جدید گشتیم که توانایی رفع مشکلات ذکر شده را داشته باشد، مسیر واکنش را کوتاهتر کند و از طرف دیگر دامنه مواد اولیه مورد استفاده در واکنش کلیک را گسترش دهد. بدین منظور از واکنش میان مشتقات استایرنی، سدیم آزید و اکسنده سریم آمونیم نیترات (can) در حضور اکسیژن مولکولی در حلال متانول، مشتقات مختلفی از فناسیل آزیدها به روش مستقیم سنتز شدند. سپس، از واکنش افزایش حلقوی میان فناسیل آزیدهای تولید شده و آلکینهای انتهایی مختلف در حلال آب/peg 400 در حضور کاتالیست در-ظرف تهیه شده مس (i)، که خود از کاهش مس (ii) توسط کاهنده سدیم آسکوربات تهیه می شد، ترکیبات 3،2،1-تری آزول استخلاف دار در موقعیت 1 و 4 با بازده بالا بدست آمدند. بعد از تجربه موفقیت آمیز استفاده از ترکیبات اُلفینی به عنوان پیش ماده در واکنش حلقه زایی کلیک، تلاش شد تا آزیدویدیدهای ایزومر ناحیه ای با واکنش های افزایش الکترونی و رادیکالی تولید شده و در واکنش کلیک برای تولید ترکیبات تری آزول جدید استفاده گردند. بدین منظور با واکنش افزایش الکترون دوستی بر روی اُلفینهای مختلف با استفاده از واکنشگرهای ید مولکولی و سدیم آزید در مخلوطی از آب، peg 400 و متانول (با نسبت حجمی مساوی)، دسته اول آزیدویدیدها تولید شدند. دسته دیگر از آزیدویدیدها از واکنش افزایش رادیکالی بر روی اُلفینهای یاد شده در حلال متانول با استفاده از واکنشگرهای سدیم یدید و سدیم آزید در حضور اُکسنده can بدست آمدند. سپس، دو دسته آزیدویدید بدست آمده در حلال آب/peg 400 در حضور مس(i) در-ظرف ایحاد شده، به ترکیبات تری آزول ایزومر ناحیه ای متناظر تبدیل گشتند.

در این پایان نامه در راستای اهداف شیمی سبز از مایعات یونی به عنوان حلال و کاتالیست در واکنش های هسته دوستی و حلقه زایی استفاده شده است. ضمن اینکه به واکنش کلیک، واکنش چندجزیی و واکنش بدون حلال به منظور توجه به مسایل زیست محیطی پرداخته شده است. قابل بازیابی برای تهیه تری آزول ها از آزید های آلی و آلکین های انتهایی (i) در ابتدا، یک مایع یونی حاوی مس معرفی گردید که این کاتالیست در حلال های مختلف آلی، آب و حتی مایع یونی قابل استفاده بود. پس از آن، واکنش چند جزیی تبدیل هالیدهای آلی به ناجورحلقه های پنج عضوی تر ی آزول در حضور مایعات یونی مدنظر قرار گرفت که این مایعات یونی هر دو نقش حلال و کاتالیست را برای واکنش مذکور ایفا نمودند. در ادامه، از مایع یونی پروتیک برای آزیدولیز اپوکسیدها استفاده و عوامل موثر بر اسیدیته آن در نقش کاتالیست بررسی گردید. مایع یونی مورد استفاده در این پروژه دو نقش همزمان حلال و کاتالیست را داشت. همچنین، به واکنش های بدون حلال که یکی از راهکارهای شیمی سبز با عوارض کمتر زیست محیطی است ، پرداخته و تهیه لاکتون ها از اپوکسیدها با استفاده از مایع یونی فلوئوریدی در محیط بدون حلال مدنظر قرار گرفت. آزمایشات نشان داد که تترابوتیل آمونیوم فلوئوراید نشانده شده بر روی سیلیکاژل این نقش را به خوبی ایفا نمود. در پایان، از تترابوتیل آمونیوم فلوئوراید در حضور مایع یونی پروتیک قابل بازیابی برای تبدیل ناجور حلقه های سه تایی اپوکسید به ناجورحلقه های پنج تایی لاکتون استفاده شد. این مایعات یونی تهیه مشتقات لاکتون را با بازده های بالا کاتالیست نمودند.

در این پایان نامه در راستای اهداف شیمی سبز از اسید جامد در شرایط بدون حلال به عنوان کاتالیزور استفاده شد و همچنین مایع یونی جدیدی طراحی گردیده و از آن برای انجام واکنشی که مایع یونی به عنوان کاتالیزور عمل می نماید استفاده شده است. بخش اول: بورسولفونیک اسید مخلوط شده با سیلیکاژل(bsa-sio2) تهیه و اثر کاتالیزوری این اسید جامد در انجام واکنش حلقه زایی تهیه مشتقات بنزایمیدازول بین آلدهیدهای آروماتیک و اورتوفنیلن دی آمین بررسی گردید. نتایج بدست آمده حاکی از توانایی بالای این اسید جامد در کاتالیست کردن واکنش حلقه زایی بود و تحت شرایط دمای oc 70 (بدون حضور حلال) و در زمان کوتاه محصولات با راندمان خوب جداسازی گردید. بخش دوم: مایع یونی پروتون دار بر پایه متیل ایمیدازول تهیه شد و نقش کاتالیزوری این مایع یونی برای واکنش تهیه مشتقات بنزایمیدازول بررسی گردید. نتایج بدست آمده حاکی از توانایی بالای این کاتالیزور در واکنش حلقه زایی( در حضور حلال آب ) و تحت شرایط دمای oc 70 می-باشد.

در این کار تحقیقاتی ابتدا c- متیل کالیکس [4] رزورسین آرن سنتز شد. سپس نانو ذرات آهن اکسید با استفاده از واکنش هم رسوبی یون های فرو و فریکدر محیط قلیایی تهیه گردید و با استفاده از تترا اتیل ارتو سیلیکات (teos) پوشش داده شد. پوشش نانو ذرات توسط teos علاوه بر پایداری بیشتر نانوذرات در برابر اکسایش در شرایط عادی، باعث پایداری آن در محیط های با ph اسیدی نیز میشود. سپس گروههای هیدروکسی موجود بر روی سطح نانو ذرات پوشیده شده، توسط 3-کلرو پروپیل تری متوکسی سیلیکات (3-cptms) عامل دار شد. این ترکیب علاوه بر اتصال نانوذرهی پوشیده شده به آرن، باعث افزایش فضای خالی برای ورود مولکولها و یونهای بزرگتر را به حفرهی آرن مهیا میکند. بدین ترتیب کالیکس [4] رزورسین آرن استخلاف شده به عنوان یک سوپرا مولکول عامل دار شدهی جدید ارائه، و تشکیل آن توسطir و tgaو tem تایید گردید و برای بررسی خاصیت مغناطیسی ترکیب از vsm استفاده شد. این ترکیب به دلیل داشتن حفره و نیز با داشتن هر دو گروه آبگریز و آبدوست و نیز به دلیل خاصیت مغناطیسی، و نیز توانایی عدم تخریب در حین واکنش و قابل بازیابی بودن به عنوان کاتالیزور ناهمگن و انتقال فاز، در واکنش های حلقه گشایی اپوکسید بررسی و استفاده گردید.

پلی هیدروکسی آلکانوات ها پلیمرهایی زیستی با خاصیت تخریب پذیری زیستی و سازگاری زیستی می باشند و به عنوان جایگزین هایی مناسب برای پلاستیک های پتروشیمیایی معرفی شده اند. این پلیمرها به صورت گرانول های درون سلولی در شرایط نامطلوب غذایی به عنوان منبع کربن و انرژی در سلول ذخیره می شوند. مشکل اساسی که با تولید صنعتی این بیوپلیمرها همراه است، هزینه بالای منبع کربن برای تولید پلیمر می باشد. هدف از این مطالعه جداسازی باکتری های مولد پلی هیدروکسی آلکانوآت از پساب پتروشیمی بندرامام و استفاده از این پساب به عنوان محیط اصلی تولید پلیمر به منظور کاهش هزینه تولید می باشد. در این مطالعه باکتری های تولید کننده پلیمر از پساب پتروشیمی بندر امام جداسازی شدند. در مرحله اول 77 باکتری جداسازی شد. به منظور غربالگری، جدایه های خالص شده بر روی محیط اختصاصی تولید پلیمر کشت داده شد و رنگ آمیزی سودان سیاه و nile blue انجام شد. از میان 58 جدایه تولید کننده، 11 جدایه با بیشترین توان تولید در پساب پتروشیمی بندر امام کشت داده شد. پلیمر از سلول های لیوفیلیزه شده باکتری استخراج شده و بر روی آنها آنالیزهای nmr,ftir,gc-ms و dsc انجام شد. در این مطالعه bacillus subtilis strain bipc03 به عنوان برترین جدایه تولید کننده پلیمر معرفی شد و محتویات پلیمر در محیط اختصاصی تولید و پساب پتروشیمی به ترتیب 56/89 و 6/86 درصد گزارش گردید همچنین آنالیزهای ساختاری نشان داد که پلیمر استخراج شده پلی هیدروکسی بوتیرات می باشد. نتیجه این تحقیق نشان می دهد که استفاده از جدایه های بومی ساکن زیستگاه هایی با محتوای کربن بالا، گزینه مناسب جهت تولید پلیمرهای زیست تخریب پذیر می باشند. این رهیافت می تواند در تبدیل پسماندها که گاهی آلودگی های زیست محیطی را نیز موجب می شوند، به ترکیباتی با ارزش افزوده موثر باشد.

کیتوسان یک پلی ساکارید زیست سازگار، طبیعی و غیرسمّی است که از کیتین بدست می آید و به فراوانی در طبیعت یافت می شود. این ترکیب دو نوع گروه فعّال برای پیوندشدن دارد. اول، گروه های آمینو آزاد در موقعیت c2، و دوم، گروه های هیدروکسیل است که در موقعیت هایc3 و c6 قرار دارند. تکنیک های متعددی برای اصلاح خصوصیات کیتوسان وجود دارد. یکی از این روش ها، کوپلیمریزاسیون پیوندی است. در این کار تحقیقاتی، اصلاح شیمیایی به وسیله کوپلیمریزاسیون پیوندی کیتوسان- پلی ارتوفنیلن دی آمین و با استفاده از دو آغازگر آمونیوم پرسولفات و اوره هیدرژن پراکسید در حلال آب انجام پذیرفت.

در این پایان نامه، سعی گردیده که رویکردی جدید و موثر برای سنتز 14- آریل-14h- دی بنزو [a,j] زانتن ها از طریق جفت شدن چندجزئی 2- نفتول با آلدهیدها در حضورکاتالیزورهای مختلف ارائه شود. پروژه ی اول: کاتالیزور جدید [fe3o4@sio2@[hmim][hso4با تثبیت مایع یونی متیل ایمیدازولیوم هیدروژن سولفات روی سطح نانوذرات fe3o4 پوشانده شده با سیلیکا سنتز گردید و در واکنش سنتز 14- آریل-14h- دی بنزو [a,j] زانتن ها مورد استفاده قرار گرفت. کاتالیزور به آسانی و به وسیله ی نیروی مغناطیس خارجی بازیافت شد و برای 5 بار بدون از دست دادن محسوس در فعالیت کاتالیزوری مورد استفاده ی مجدد قرار گرفت. پروژه ی دوم: سنتز 14- آریل-14h- دی بنزو [a,j] زانتن در حضور مایع یونی پیریدینیوم هیدروژن سولفات به عنوان کاتالیزور ارزیابی شد. سپس کاتالیزور fe3o4@sio2@[hpy][hso4 با تثبیت مایع یونی پیریدینیوم هیدروژن سولفات بر روی سطح نانوذرات fe3o4 پوشانده شده با سیلیکا سنتز شد و در واکنش سنتز 14- آریل-14h- دی بنزو [a,j] زانتن مورد استفاده قرار گرفت. این کاتالیست می تواند به سهولت و به وسیله نیروی مغناطیس خارجی بازیافت شود. پروژه ی سوم: مایع یونی بر پایه ی پلی اکسو متالات 1- بوتیل-3- متیل ایمیدازولیوم فسفوتنگستات سنتز شد و به عنوان کاتالیزور برای سنتز 14- آریل-14h- دی بنزو [a,j] زانتن ها استفاده شد. این کاتالیزور فعالیت بسیاری نشان داده و بازده های عالی می دهد. کاتالیست می تواند به سهولت از مخلوط واکنش جدا و برای چندین بار دیگر در واکنش های بعدی استفاده شود.

شیمی سبز به عنوان طرحی که منجر به کاهش یا حذف ترکیبات مضر محیط زیست می گردد تعریف می شود.یکی از جنبه های شیمی سبز استفاده از حلال های سبز می باشد. پروژه های زیر بر اساس شیمی سبز برنامه ریزی شده است. پروژه: کاربرد مایعات یونی به عنوان حلال و اکسیدا نت در واکنش ها یکی از بهترین انتخاب ها برای اهداف شیمی سبز می باشد. در این پروژه مایع یونی اکسیدانت bmimio4 سنتز شد وبرای تهیه نانو پلیمر آنیلین مورد استفاده قرار گرفت. سادگی وسریع بودن روش از مزایای این روش است.

نیتروزودارکردن آمین ها یکی از فرآیند های مهم صنعتی در شیمی آلی می باشد که موضوع بسیاری از متون علمی را به خود اختصاص داده است. واکنشگر موکایاما و n-برموسوکسینیمید از جمله واکنشگرهای مفید در سنتز ترکیبات آلی میباشند که معمولاً برای جایگزینی گروه هیدروکسی الکل ها با نوکلئوفیل های مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. تاکنون گزارشی درمورد استفاده از این واکنشگرها در نیتروزودارکردن آمین ها و تهیه آریل آزیدها از آریل هیدرازین ها در متون ثبت نشده است. در این پژوهش مخلوط واکنشگر موکایاما و سدیم نیتریت در حضور سیلیکاژل مرطوب در حلال n-هگزان به عنوان روشی جدید ، موثر و ناهمگن برای نیتروزودارکردن آمین های نوع دوم و سوم و تبدیل آریل هیدرازین ها به آریل آزید ها به کار می رود. همچنین در بخش دوم این پایان نامه استفاده از مخلوط n –برموسوکسینیمید و سدیم نیتریت و سیلیکاژل مرطوب تحت شرایط بهینه شده واکنشگر موکایاما جهت نیتروزودارکردن آمین های نوع دوم و سوم و تهیه آریل آزیدها از آریل هیدرازین ها مورد بررسی قرار گرفت. استفاده از این واکنشگر ها در مقایسه با سایر واکنشگر ها روشی مناسب برای سیستم های حساس به محیط اسیدی می باشد. همچنین این واکنش ها تحت شرایط ملایم، موثر و هتروژن انجام می شوند.

کاهش دهنده‏های مصرف آب برای تولید دوغاب سیمان با ویسکوزیته‏ی مشخص، ترکیباتی هستند که به عنوان افزودنی بسیار مهم در سیمان چاه نفت معرفی می‏شوند. یکی از پرکاربردترین این ترکیبات لیگنوسولفونات می‏باشد. لیگنوسولفونات یک آنیون آلی است که با یون‏های مخالف متعددی وجود دارد. برای تهیه‏ی لیگنوسولفونات، از پساب کارخانجات کاغذسازی موسوم به لیکور سیاه استفاده می‏شود. لیکور سیاه حاوی مقدار فراوانی لیگنین است. لیگنین که بعد از سلولز فراوان‏ترین بسپار زیستی به شمار می آید، ماده‏ی اولیه برای تولید لیگنوسولفونات می‏باشد. در این پروژه برای تهیه‏ی سدیم لیگنوسولفونات و پتاسیم لیگنوسولفونات از پساب صنعتی کارخانجات کاغذسازی پارس و چوکا استفاده شد. برای تهیه این ترکیبات ابتدا لیگنین از لیکور سیاه توسط کاهش ph جداسازی شد. در ادامه لیگنین پس از واکنش با سدیم ‏بی‏سولفیت و پتاسیم بی‏سولفیت در محیط آبی و تحت شرایط تقطیر برگشتی به سدیم لیگنوسولفونات و پتاسیم لیگنوسولفونات تبدیل شد. ترکیبات تهیه شده از پساب دو کارخانه، آب مصرف شده در تولید دوغاب را به مقدار % 15-66/11 کاهش می‏دهند و همچنین استحکام تراکمی سنگ سیمان چاه نفت را 5/1-3/1 برابر افزایش می‏دهند.

در این پروژه، نانوذرات سیلیکا بی شکل از سبوس برنج ارزان قیمت توسط یک فرآیند اسیدشویی و به دنبال آن سوزاندن تهیه گردید. نانوذرات با 3-کلرو پروپیل متوکسی سیلان با استفاده از روش سل-ژل اصلاح گردید. نانوکامپوزیت حاصله (rhprbipyridin)، به وسیله تکنیک های ft-ir، sem، xrd و tga تشخیص ساختار گردید. کاربرد این کاتالیست بازی برای سنتز سریع و موثر مشتقات پیران ها بررسی گردید. در گام بعد، نانوکامپوزیت اکسنده (rhprbipyridine@cr2o7)، به وسیله واکنش جایگزینی نوکلئوفیلی آنیون کلرید در rhprbipyridine با آنیون دی کرومات تهیه گردید. فعالیت rhprbipyridine@cr2o7 به صورت موفقیت آمیزی برای اکسیداسیون الکل های بنزیلی به آلدهیدهای مربوطه در زمان های کوتاه بررسی گردید.

از دیدگاه شیمی سبز جایگزین کردن اسیدهای مایع خطرناک با اسیدهای جامد یک کاربرد نویدبخش می باشد. اخیرا اسیدهای جامد به خاطر ارزانی، سادگی، فعالیت بالا وخطرات حمل پائین تر بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. با توجه به سمیت و هزینه پایین و آسانی حمل اسیدهای جامد در مقایسه با اسیدهای معدنی، کاتالیزگرهای ملامین سولفونیک اسید، سیلیکا فسفوسولفوریک اسید، بورسولفوریک اسید، سیلیکاسولفوریک اسید، نانوذرات آهن-سیلیکاسولفوریک اسید، پلیمر شبکه ای متخلخل سه بعدی کلیکس[4]رزورسین آرن عامل دار (عامل سولفونیک اسید و نیز فسفریک اسید) تهیه و نقش کاتالیزگری آن ها در سنتز 2، 4، 6-تری آریل پیریدین ها بررسی شد. نانو ذرات مغناطیسی به دلیل داشتن خصوصیات و مزایای منحصر به فردی همچون اندازه کوچک، نسبت سطح به حجم بالا و همچنین خصوصیات مغناطیسی کاربرد های فراوانی در علوم مختلف دارند. در این تحقیق در ابتدا نانو ذرات اکسید آهن (fe3o4) به روش هم رسوبی با افزودن مقادیری از محلول آمونیاک به مخلوطی از یون هایfe2+ و fe3+ تحت گاز نیتروژن تهیه شد. در مرحله بعد جهت افزایش پایداری نانوذرات، سطح آن ها با سیلیکا پوشش داده شد و در ادامه جهت اصلاح سطح نانو ذرات و ایجاد خاصیت اسیدی با واکنش با کلروسولفونیک اسید، عامل دار شد و در سنتز 2، 4، 6-تری آریل پیریدین ها مورد استفاده قرار گرفت. به منظور اصلاح کارایی پلیمر و تلاش برای سنتز کاتالیزگر کلیکس[4]رزورسین آرن با خاصیت اسیدی قوی، با اضافه کردن کلرو سولفونیک اسید تحت شرایط کنترل شده یک پلیمر اسفنجی اسیدی جدید تهیه گردید. از این کاتالیزگر نیز در واکنش حلقه گشایی ناحیه گزین اپوکسید با آنیون نیترو در حلال آب استفاده شد. پلیمریزاسیون کالیکس[4]رزورسین آرن فسفریک اسید با استفاده از تراکم رزورسینول و بنزآلدئید، تراکم بعدی با فسفر تری کلرید، هیدرولیز پلیمر فسفر تری کلرید و در نهایت اکسایش با نیتریک اسید بدست آمد. عامل دار کردن آن با گروه های فسفریک اسید منجر به سنتز پلیمر پایدار حرارتی سه بعدی متخلخل شامل حفره هایی در اندازه نانو و قابلیت استفاده مجدد با حفظ نسبی خاصیت اسیدی گردید. تصاویر afm و sem حفره هایی با سایز نانو را تایید نمود. واکنش این پلیمر شبکه ای متخلخل به دلیل داشتن حفرات نانو با هر دو گروه آب گریز و آب دوست به عنوان کاتالیزگر انتقال فاز ناهمگن در حلقه گشایی ناحیه گزین و موثر اپوکسیدها با آنیون های آزید و نیترو در حلال آب مورد استفاده قرار گرفت و محصولات با راندمان خوب در شرایط ملایم جداسازی گردید. نتایج به دست آمده نشان می دهد که استفاده از این پلیمر اسیدی، منجر به افزایش بازده و خالص سازی بهتر محصولات نسبت به روش های گزارش شده قبلی می شود.

سیلیکا به دلیل در دسترس بودن، قیمت مناسب و پایداری حرارتی و مکانیکی بالا معمولاً به عنوان یک بستر مناسب در سنتز کاتالیزورهای ناهمگن بکار می رود. در سالهای اخیر سیلیس های متخلخل مزوحفره مانند sba-15 و انواع عامل دار آن به خاطر حفره های منظم و ساختار مناسب خود مورد توجه زیادی قرار گرفتند. بر این اساس در پروژه حاضر ابتدا در اثر واکنش 3-کلروپروپیل تری اتوکسی سیلان با 4،?4-بی پیریدین، ترکیب n?,n –بیس(تری اتوکسی پروپیل)-4،?4-بی پیریدینیوم کلرید تهیه و سپس با شرکت در فرآیند سل-ژل با تترااتوکسی سیلان و در حضور ترکیب شکل دهنده ی ساختار پلی اتیل اکسی-پروپیل اکسی (پلورونیک 123) ، واحدهای یونی بای پیریدینیوم در دیواره نانولوله های سیلیکاژل وارد گردید. ساختار نانوکامپوزیت سنتزی (sba@bipy+22cl-) با استفاده از ft-ir، xrd، sem، tem، اندازه گیری مساحت سطح و درجه تخلخل (bet) و آنالیز وزن سنجی حرارتی (tga) تأیید شد. در ادامه اثر کاتالیزوری نانوکامپوزیت سنتز شده به منظور ارائه روشی نوین برای تهیه ترکیبات هتروسیکل مختلف از جمله ترکیبات فتالآزین، 4،3- دی هیدروپیریمیدین-2(h1)- اُون ها/تیون ، اُکتاهیدروکویینازولینون و پیرانوپیرازول ها مورد بررسی قرار گرفت. سنتز این ترکیبات از طریق واکنش های چند جزئی و در شرایط بدون حلال صورت گرفت. از مزایای این سنتزها می توان به جداسازی آسان کاتالیزور از محیط واکنش، عدم استفاده از حلال در انجام واکنش ها، زمان و بازده مناسب در مقایسه با روش های گزارش شده، دستور کار آسان برای انجام واکنش ها ، استفاده ی مجدد از آن و تک ظرف بودن واکنش ها اشاره کرد.

دراین تحقیقات واکنش حلقه زائی 1 و -3 دی فنیل ایزوبنزوفوران)12(با اتیل اکریلات ، انیدرید مالئیک و اسید مالئیک موردمطالعه قرار گرفت و منجر به تهی ترکیبات 16،24 و 42b گردید که ترکیبات 16 و 42b برای اولین بار تهیه شده است به کمک طیف سنجی mass,nmr,irتوانستیم درصد دو ایزومر ممکن رابرای ترکیب 16 بدست آوریم و دراین راستا علت وجود دو نقطه ذوب برای ترکیب 24 را مورد مطال قرار دهیم .درادامه کار احتمال واکنش پروتون اسیدی اسیدمالئیک با حلقه اتری ترکیب 12 و یا واکنش حلقه زائی آنها مورد بررسی قرار گرفت و نتیجه گرفته شد بدلیل فعالیت زیاد 1 و -3 دی فنیل ایزوبنزوفوران در واکنش حلقه زائی و نیروی محرکه تشکیل سه حلقه آروماتیک احتمال باز شدن حلقه اتری در اثر وجود پروتون اسیدی دراین مورد رد می گردد.از روشهای تهیه آمیدهای مختلف واکنش آمینولیز مشتقات اسیدکربوکسیلیک می باشد که درمیان این مواد انیدریدها و اسید کلرایدها فعالیت بیشتری را از خود نشان می دهند.دراین تحقیقات ما محصول واکنش افزایشی سیکلوپنتادین و انیدریدمالئیک در مقابل - 2 آمینواتانول،n و -n دی فنیل آمینواتانول، -2 نیتروآنیلین و -2 آمینوپیریدین را مورد مطالعه قرار دادیم و برای اولین بار به ترتیب موفق به تهیه ترکیبات 30b، 32، 35 و 38 شدیم. باتوجه به اینکه محصول واکنش آمینولیز می تواند سپس آب گیری و حلقه ایمید را تشیکل دهد به کمک طیف سنجی mass , nmr , ir ساختمان هریک را تعیین نمودیم. دربخش دیگری از تحقیقات ، محصول واکنش افزایشی 1 و -3 دی فنیل ایزوبنزوفوران و انیدریدمالئیک در واکنش آمینولیز با آمینهای یادشده و فنیلن دی آمین مورد مطالعه قرار گرفت و علاوه براینکه توانستیم برای اولین بار به ترتیب ترکیبات 27، 31، 34،37a و 40 را تهیه نمائیم ساختمان هریک به کمک روشهای طیف سنج تعیین گردید . به منظور تهیه ترکیبی خاص که احتمالا" دارای خواص داروئی است می بایستی ترکیب-2 کربوکسیلیک ، -3 بنزوئیل -5 نوربورفن با آرایشی سپس تهیه می شد که تنها رو موجود باکمک معرف گرینیارد و دردمای -78 درجه سانتی گراد)99(انجام گردیده بود.بدین ترتیب ما موفق شدیم ترکیب فوق)45(را باروش فریدل کرافت تهیه نمو و با کمک روشهای طیف سنجی ساختمان آن را تائید نمائیم .