در این مطالعه سنتز و به کار گیری ?و? – بیس- (تری فنیل فسفونیوم)-?- بوتن پراکسو دی سولفات (btpbpds) به عنوان یک اکسیدان انتخاب گر برای سنتز تیوسیانو الکل ها، آزیدو الکل ها و استاتو الکل- هابررسی شده است. از واکنش اپوکسیدها با آمونیوم تیوسیانات، سدیم آزید و سدیم استات سه آبه در حضور btpbpds، با استفاده از حلال استونیتریل- آب سبب حلقه گشایی اپوکسیدها شده و بترتیب باعث سنتز تیوسیانو الکل- ها، آزیدو الکلها و استاتو الکل ها می شود. این واکنش ها محصولات مورد نظر را با راندمان و ناحیه گزینی بالا تولید نموده است. زمان نسبتا کوتاه واکنش ها، گزینش پذیری بالای واکنش ها، بازده بالای محصولات، توانایی به کارگیری اکسنده در حلال آلی از مزایایی قابل ذکر در مورد استفاده از این اکسنده است.

برجسته ترین مشکل طرح های پیشین، برای تولید آلکیل تیوسیانات ها از الکل ها و آلکیل هالیدها، که از واکنش mitsunobo در حضور معرف تری فنیل فسفین بهره می بردند، ایجاد تری فنیل فسفین اکسید به عنوان محصول جانبی بود که جداسازی آن از محیط واکنش، فرایندی مشکل بود. این مطالعه به استفاده از تری کلرو ایزوسیانوریک اسید به عنوان یک واکنشگر مناسب برای تشکیل پیوندهای کربن-سولفور و کربن-نیتروژن می پردازد. هدف ما ارائه روشی با مراحل کمتر، سمیت پایین تر و شرایط واکنش مناسب تر می باشد. از واکنش الکل ها با این معرف در حضور تیوسیانات آمونیوم، آلکیل تیوسیانات ها و آلکیل ایزوتیوسیانات های مربوطه با بازده خوب بدست آمدند.

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.

تری تیوکربنات ها دسته مهمی از ترکیبات آلی گوگرددار به شمار می آیند که برای کاربردهای مختلفی به ویژه در کشاورزی به عنوان آفت کش و در صنعت به عنوان افزودنی های روان کننده استفاده شده اند. با توجه به اهمیت این ترکیبات و نقش موثر کاتالیزورهای انتقال فاز در واکنش های آلی، در این پروژه، تری تیوکربنات های متقارن در اثر واکنش آلکیل هالیدهای نوع اول، دوم، آلیلی و بنزیلی یا آلکیل توسیلات ها با مخلوط koh و آلومینا در cs2 و در حضور تترا بوتیل آمونیوم برمید (tbab) به عنوان کاتالیزور انتقال فاز با راندمان بالا تهیه شده است. در این روش، تری تیوکربنات های حلقوی نظیر 3،1- دی تیولان-2- تیون نیز بدون تشکیل هیچگونه پلیمری به عنوان محصول جانبی تهیه شده است. توسعه روش های سنتزی ملایم در فرآیندهای شیمیایی جهت تأمین اهداف شیمی سبز، بسیار حائز اهمیت می باشد. از جمله راه های دست یابی به این هدف، عدم استفاده از حلال های آلی پرخطر و استفاده از محیط های جایگزین، در سنتزهای آلی است. یکی از این محیط های جایگزین، پلی اتیلن گلیکول می باشد که علاوه بر ارزانی، زیست تخریب پذیر نیز می باشد. به همین دلیل، در این پروژه پلی اتیلن گلیکول به عنوان محیط واکنش در سنتز آلکیل تیوسیانات ها و آزیدوهیدرین ها مورد استفاده قرار گرفت. روش جدید، مقرون به صرفه و موثر برای سنتز آلکیل تیوسیانات ها به وسیله واکنش آلکیل هالیدهای مختلف با آمونیوم تیوسیانات در پلی اتیلن گلیکول به عنوان محیط واکنش ارائه شده است. این روش منجر به تهیه آلکیل تیوسیانات های متناظر با راندمان بالا و بدون تشکیل محصول جانبی ایزوتیوسیانات گردیده است. همچنین تبدیل موثر و ناحیه گزین اپوکسیدها به 2،1- آزیدوالکلها به وسیله واکنش با سدیم آزید و با استفاده از پلی اتیلن گلیکول به عنوان محیط واکنش انجام شده است. این واکنش ها، محصولات مربوطه را با راندمان و ناحیه گزینی بالا و در شرایط ملایم تولید نموده است. با توجه به اهمیت تیوسیانوهیدرین ها به عنوان حدواسط های مهم در شیمی دارویی و کشاورزی، در این پروژه سعی شد روش های ملایم، موثر و سازگار با محیط زیست برای تهیه تیوسیانوهیدرین ها ارائه شود. به همین منظور، اپوکسیدهای مختلف در اثر واکنش با آمونیوم تیوسیانات و در حضور پلی اتیلن گلیکول سولفونیک اسید (peg-oso3h) به عنوان کاتالیزور پلیمری همگن موثر و سازگار با محیط زیست در حلالهای دی کلرومتان و آب به تیوسیانوهیدرین مربوطه تبدیل شده اند. این واکنش ها در مدت زمان کوتاه و در شرایط ملایم، محصولات مربوطه را با راندمان و ناحیه گزینی بالا تولید نموده اند. اجتناب از ایجاد مواد زاید و حفظ محیط زیست از اصول مهم شیمی سبز می باشد. معمولاً غلظت بیشتر واکنش دهنده ها در غیاب حلال منجر به سینتیک های مطلوب تر نسبت به حالت محلول می شود. این گونه واکنش ها با تثبیت واکنشگرها بر روی حفره های بستر جامد انجام شده و نسبت به واکنش های حالت محلول مرسوم به دلیل استحصال آسان تر، دارای مزایا و فواید زیادی هستند. قابلیت بازیافت بسترهای جامد در این فرآیندها آنها را به روشهای سازگار با محیط زیست تبدیل ساخته است. به همین منظور، باز کردن ناحیه گزین اپوکسیدها توسط آنیون تیوسیانات و در حضور داوکس به عنوان کاتالیزور اسیدی سازگار با محیط زیست قابل بازیافت، در شرایط بدون حلال انجام شده که در مدت زمان کوتاهی، تیوسیانوهیدرین های مربوطه را با راندمان بالا تولید نموده است. همچنین بور سولفونیک اسید و ملامین سولفونیک اسید به عنوان کاتالیزورهای اسیدی جامد جدید و موثر به سادگی تهیه شده و در واکنش باز کردن حلقه اپوکسیدها با آنیون تیوسیانات در شرایط بدون حلال مورد استفاده قرار گرفته اند. این کاتالیزورها تیوسیانوهیدرین های مربوطه را با راندمان و ناحیه گزینی بالا و در مدت زمان کوتاه تحت شرایط ملایم تولید نموده اند. دسترسی آسان به کاتالیزور و قابلیت بازیافت آن، سادگی فرآیند و جداسازی محصولات، همچنین زمان بسیار کوتاه واکنش ها و راندمان بالا از محاسن این روش ها می باشد.

در این پایان نامه سنتز و به کارگیری 1،4- بیس- (تری فنیل فسفونیوم)- 2- بوتن پراکسودی سولفات (btpbpds) به عنوان یک اکسیدان انتخاب گر در سنتز آریل یدیدها، 4،3،1- اکسا دی ازول ها، فناسیل آزیدها و فناسیل تیوسیانات ها و نیتراتوالکل ها بررسی شده است. واکنش ترکیبات آروماتیک مختلف با مولکول ید در حضور 4،1 - بیس-(تری فنیل فسفونیوم)- 2- بوتن پراکسودی سولفات در دمای محیط در حلال استونیتریل، جهت سنتز آریل یدیدها مورد بررسی قرار گرفت. با این روش، ترکیبات آروماتیک مختلف با گروه های الکترون دهنده و کشنده، در شرایط ملایم با بازده و گزینش پذیری بالا به آریل یدیدها تبدیل شدند. نکته قابل توجه در این واکنش این است که با حلقه های بسیار واکنش پذیر، محصولات پلی یده (ارتو و پارا) تولید نشد. از واکنش آلدهیدهای آروماتیک با آسیل هیدرازید در حضور 1،4- بیس- (تری فنیل فسفونیوم)- 2- بوتن پراکسودی سولفات در کلروفرم تحت شرایط رفلاکس، 4،3،1- اکسا دی ازول های استخلاف دار در موقعیت 2و5 به دست آمدند. روش های گزارش شده برای سنتز 4،3،1- اکسا دی ازول ها عموماً چند مرحله ای هستند. بنابراین در این پروژه سعی شد با ارائه یک روش مناسب، 4،3،1- اکسا دی ازول ها در یک مرحله سنتز شوند. تبدیل موثر استایرن ها به آزیدوکتون و تیوسیاناتوکتون ها به وسیله واکنش با سدیم آزید و آمونیوم تیوسیانات و با استفاده از btpbpds در دمای صفر درجه سانتی گراد، بدون تشکیل هیچ گونه 2،1- دی تیوسیاناتی به عنوان محصول جانبی انجام شده است. این واکنش ها، محصولات مربوطه را در یک مرحله سنتز با استفاده از حلال متانول و در شرایط ملایم تولید نموده است. یک روش ساده و موثر برای سنتز ?- هیدروکسی نیترات ها به وسیله واکنش حلقه گشایی اپوکسیدها در حضور آمونیوم نیترات و btpbpds ارائه شده است. به دلیل خاصیت نوکلئوفیلی پایین یون نیترات، روش های بسیار اندکی برای تهیه ?- هیدروکسی نیترات ها نسبت به سایر الکل های استخلاف شده در موقعیت ? گزارش شده است. این واکنش ها، محصولات مربوطه را با راندمان و ناحیه گزینی بالا و در شرایط ملایم تولید نموده است. زمان کوتاه انجام واکنش ها، خنثی و ملایم بودن شرایط واکنش ها، گزینش پذیری بالای واکنش ها، بازده بالای محصولات، توانایی به کارگیری اکسنده در حلال های آلی از مزایای قابل ذکر استفاده از این اکسنده است. از سیلیکا فسفریک اسید به عنوان اسید جامد و تیواوره جهت سنتز تایرن ها در شرایط رفلاکس استفاده شد. از مزایای این کاتالیزور امکان بازیابی و استفاده مجدد بدون از دست رفتن فعالیت آن می باشد. واکنش اپوکسیدهای مختلف با پتاسیم تیوسیانات در حضور 4،1- بیس (تری فنیل فسفونیوم)-2- بوتن دی کلراید به عنوان کاتالیزور انتقال فاز سازگار با محیط زیست برای سنتز تایرن ها نیز مورد بررسی قرار گرفت. این واکنش ها، محصولات مربوطه را با راندمان بالا بدون تشکیل هیچ گونه الفین یا تیوسیانوهیدرینی به عنوان محصول جانبی تولید نموده است.

الکل ها ماده اولیه برای سنتز انواع مختلفی از ترکیبات آلی هستند و واکنش های متنوعی دارند. ترکیبات کربونبل دار هم اغلب به عنوان مهمترین عامل در شیمی آلی مورد توجه می باشند. در این تحقیقات، اکسید کننده 4،1 بیس ( تری فنیل فسفونیوم ) بوتان کلرو کرومات از طریق واکنش 4،1 بیس ( تری فنیل فسفونیوم ) بوتان دی کلراید با تری اکسید کروم و هیدروژن کلرید سنتز شد. سپس روی سیلیکاژل تثبیت شد و به عنوان اکسید کننده انتخاب گر جدید، برای اکسایش تعدادی از الکل های بنزیلی به ترکیبات کربونیلی مربوطه در غیاب کاتالیست با دو روش زیر مورد استفاده قرار گرفت : 1- اکسیداسیون تحت شرایط رفلاکس در حلال استونیتریل 2- اکسیداسیون تحت تابش مایکروویو اکسایش انتخابی الکل های بنزیلی با بازده خوب تا عالی ، زمان کوتاه واکنش از مزایای این روش می باشد. قابل ذکر است که اکسید کننده فوق، معرفی پایدار می باشد.