هدف اصلی این رساله، توسعه و کاربرد بسپارهای آلی-فلزی در زنجیره اصلی آن بر پایه لیگاند n-هتروسیکل کاربن ها (nhc) بعنوان کاتالیزورهای قابل بازیافت خودتثبیت شده در تبدیلات آلی در شرایط آبی می باشد. در این مطالعه، طراحی و سنتز بسپارهای آلی-فلزی در زنجیره اصلی آن nhc-pd، با گروه های آلکیلی متفاوت نظیر بنزیل، نرمال-هگزیل، نرمال-دودسیل و تری اتیلن گلیکول آورده شده است. در ادامه شناسایی این بسپارها با طیف سنجی1h nmr و 13c nmr، کروماتوگرافی ژل-تراوا و آنالیز وزن سنجی حرارتی مورد بررسی قرار گرفته است. در ادامه این تحقیق، برای اولین بار کاربرد کاتالیزوری بسپارهای آلی-فلزی nhc-pd mcop در واکنش جفت شدن سوزوکی آریل هالیدها با آریل بورونیک اسیدها، و تاثیر گروه های آلکیلی بسپارها در فعالیت کاتالیزوری آنها مورد مطالعه قرار گرفته است. از بین بسپارهای متفاوت، کاتالیزور حامل گروه آب گریزتر دوددسیل نرمال، در واکنش جفت شدن سوزوکی انواع مختلف کلروآرن ها شامل آریل کلریدهای غیرفعال و دارای ممانعت فضایی با آریل بورونیک اسید ها بعنوان کاتالیزور با فعالیت بالا در شرایط آبی شناخته شده است. این مطالعه نشان داد که کاتالیزور می تواند ده مرتبه بدون کاهش قابل ملاحظه ای در فعالیت و انتخابگری، بازیافت و مورد استفاده مجدد قرار گیرد. با وجود اینکه این کاتالیزورها توانایی بازیافت بالایی ازخود نشان دادند، در ادامه چند شاهد قوی مانند مطالعات سنتیکی، آزمایش های مسموم کننده و بررسی های متوسط وزن مولکولی قبل و بعد از فرآیند کاتالیزوری، مشخص کرد که پلیمرهای آلی فلزی عنوان شده می تواند پیش ساز کاتالیزوری مولد ذرات فعال pd محلول به فرم نانو ذرات pd و یا کمپلکس های nhc-pd باشد. در ادامه، مطالعات میکروسکوب نوری و دینامیک پراکندگی نور از مخلوط واکنش، تشکیل ساختارهای کپسول مانند کروی با اندازه 500 نانومتر را نشان داد. براساس این مشاهدات و بررسی های تکمیلی در رابطه با گونه های فعال واقعی کاتالیزوری، می توان نتیجه گرفت که احتمالا بسپارهای آلی-فلزی مذکور نه تنها می تواند عامل ایجاد کننده نانوذرات pd هموپاتیت باشد، بلکه ساختارهای کپسول مانند این بسپارها در آب، باعث بدام افتادن نانوذرات pd در ناحیه آبگریز می-شوند. بنابراین یک عامل مهم در فعالیت بالای واکنش سوزوکی در حضور کاتالیزور حامل گروه های دودسیل نسبت به سایر کاتالیزورها می تواند بدلیل تاثیر خواص چربی دوستی ساختارهای کپسولی آن و تاثیر آب گریزی حلال آب باشد که موجب افزایش غلظت گونه های جفت شونده در داخل کپسول هایی که حاوی گونه های pd هستند، می شود. علارغم فعالیت بالای کاتالیزور نامحلول در آب nhc-pd mcop در واکنش جفت شدن آریل کلریدها، فعالیت کاتالیزوری این بسپارها در فرآیند بازیافت که با روش صاف کردن از مخلوط واکنش در هر مرحله جداسازی شده، کاهش یافته است. در قسمت دوم این رساله، گونه محلول در آب این بسپارها با استخلاف های تری اتیلن گلیکول را بدین منظور طراحی و تهیه شد که محصولات نامحلول در آب با روش استخراج از حلال جدا شده و کاتالیزور در مخلوط واکنش باقی مانده و بدون صاف کردن برای مرحله بعدی استفاده شود. این بسپار آلی- فلزی محلول در آب شبه هزارپا فعالیت بالایی در واکنش جفت شدن سوزوکی آریل هالیدها شامل مواد فعال، غیرفعال و دارای ممانعت فضایی در دمای محیط در تولید محصولات مورد دلخواه با بازده عالی داشته است. همچنین این کاتالیزور فعالیت و قابلیت بازیافت بالایی در 17 مرحله از خود نشان داده است. مهمتر، این کاتالیزور براحتی از محلول آبی واکنش با استفاده از روش دیالیز بدون استفاده از روش های غیرموثری چون صاف کردن جدا شده است.

هدف اصلی این پایان¬نامه طراحی، ساخت و شناسایی بسپار مزوحفره¬ی منظم پلی¬دی¬وینیل¬بنزن دوگانه¬دوست جدید با قطعه¬های مایع یونی ایمیدازولیومی حاوی گروه متوکسی¬تری¬اتیلن¬گلیکول با اندازه¬ی حفرات یکنواخت و مساحت سطح بالا به روش قالب¬گیری نانو می¬باشد. برای تأیید مشخصات ساختاری بسپار سنتز شده از آنالیزهایی همچون آنالیز تخلخل¬سنجی، آنالیز وزن¬سنجی حرارتی و تصویر میکروسکوپی الکترونی استفاده شد. پس از شناسایی ساختار، از بسپار مزوحفره¬ی سنتز شده به عنوان بستر کاتالیزوری در واکنش جفت شدن هک استفاده شد. در فصل اول، مقدمه¬ای کلی درباره¬ی کاتالیزورها، مایع¬های یونی، خصوصیات و ویژگی¬های بسپارهای متخلخل و روش¬های سنتز آنها و همچنین روش قالب¬گیری نانو آورده شده است. در فصل دوم روش¬های سنتز قالب سیلیکایی sba-15، مایع یونی و دسته جدیدی از بسپارهای مزوحفره مورد بررسی قرار گرفته است. برای نخستین بار سنتز بسپار دوگانه¬دوست مزوحفره با واحد مایع یونی حاوی گروه متوکسی تری اتیلن-گلیکول omp-ps-il-teg-5 با روش نانوقالب¬گیری ارائه شده¬ است. در ادامه تثبیت و پایدارسازی نانوذرات پالادیم بر روی این بسپار pd@omp-ps-il-teg-5 توضیح داده شده است. در فصل سوم شناسایی بسپارهای مزوحفره¬ و کاتالیزور سنتز شده، ویژگی¬های ساختاری و پایداری این مواد از طریق آنالیز تخلخل سنجی و وزن¬سنجی حرارتی بررسی شده است. در ادامه¬ی فصل، به کاربرد کاتالیزور pd@omp-ps-il-teg-5 در واکنش هک انواع آریل¬یدیدها و برمیدها پرداخته شده است. نتایج نشان داد که کاتالیزور pd@omp-ps-il-teg-5 سنتز شده در واکنش جفت شدن هک انواع هالو¬آرن¬ها از جمله یدوبنزن و برموبنزن با انواع استخلافات الکترون کشنده و الکترون دهنده بسیار کارآمد بوده است. این بررسی نشان داد که کاتالیزور pd@omp-ps-il-teg-5 سنتز شده تا هفت مرتبه بدون کاهش چشمگیر در بازده واکنش، قابل بازیافت و استفاده مجدد می¬باشد.

هدف اصلی این پایان نامه طراحی، ساخت، و شناسایی بسپارهای مزوحفره منظم جدید حاوی گروه های مایع یونی آبگریز (omp-il-bn) با بکارگیری قالب سخت (sba-15) از روش نانوقالب گیری است. افزون بر این، کاربرد این بسپار مزوحفره منظم به عنوان یک بستر جدید در واکنش های جفت شدن هک نیز مورد بررسی قرار گرفته است. بعد از ساخت این نوع بسپار مزوحفره منظم حاوی مایع یونی آبگریز(omp-il-bn)، تهیه و آنالیز نانوذرات پالادیم تثبیت شده روی این بستر بررسی شده است. ویژگی های ساختاری و پایداری این مواد از طریق آنالیز تخلخل سنجی، میکروسکوپ الکترونی عبوری، وزن سنجی حرارتی و طیف سنجی فروسرخ بررسی شده است. در فصل اول، مقدمه ای درباره ی کاتالیزورها، بسپارهای متخلخل و روش های سنتز آنها، روش نانو قالب¬گیری در سنتز مستقیم بسپار مزوحفره منظم، مایع¬های یونی و روش تثبیت آنها روی مواد مختلف آلی و معدنی بیان شده است. در فصل دوم روش¬های سنتز بسپار متخلخل بی شکل با واحدهای مایع یونی، مایع یونی آبگریز، قالب سیلیکایی مزوحفره منظم و دسته جدیدی از بسپارهای مزوحفره منظم ارائه شده است. برای نخستین بار سنتز بسپار مزوحفره منظم با واحدهای ایمیدازولیم آبگریز با روش نانوقالب گیری در ادامه مورد بحث قرار گرفته است. سپس روش تثبیت پالادیم بر روی این هم بسپار آورده شده است. در فصل سوم شناسایی ساختاری بسپارهای مزوحفره و کاتالیزور سنتز شده، پارامترها و مورفولوژی ساختاری و پایداری حرارتی این مواد نیز مورد بررسی قرار گرفته است. در ادامه کاتالیزور pd@omp-il-bn در واکنش جفت شدن هک آریل هالیدها با آلکیل آکریلات ها مورد استفاده قرار گرفت که بازده های عالی نیز بدست آمد. آزمون بازیافت کاتالیزور نشان داد که سیستم کاتالیزوری حاضر می تواند تا شش مرتبه بدون کاهش قابل ملاحظه ای در فعالیت، بازیافت و مورد استفاده دوباره قرار گیرد.

هدف اصلی این رساله، طراحی، ساخت و شناسایی بسپارهای مزوحفره منظم پلی وینیلبنزن دوگانه دوست جدید با واحدهای مایع یونی به روش نانوقالبگیری و استفاده از آن به عنوان بستر کاتالیزوری در واکنش سوزوکی میباشد. بر این اساس، این پایان نامه به سه فصل تقسیم شده است که در ادامه خلاصهای از هر یک فصول توضیح داده خواهد شد. در فصل یک مقدمهای کلی در مورد شیمی سبز، مایعات یونی، کاتالیزورها، مواد مزوحفره، تکنیک نانو قالب گیری، بسپارهای مزوحفره منظم، روشهای سنتز آنها و کاربردهایشان آمده است. فصل دوم مربوط به بخش تجربی میباشد و روشهای تهیه قالب سیلیکا، مایع یونی مورد استفاده، بسپارهای مزوحفره منظم مورد بررسی قرار گرفته شده است. و در نهایت در فصل سوم نتایج بدست آمده مورد بررسی قرار گرفت. سنتز و شناسایی بسپار متخلخل منظم با و bet تکنیکهای مختلف مانند: آنالیز وزن سنجی حرارتی، جذب- واجذب نیتروژن، آنالیزهای سطح مانند در واکنش pd@omp-ps-il-teg مورد بحث قرار گرفت. در ادامه این فصل، کاربرد کاتالیزوری bjh جفت شدن سوزوکی آریلهالیدها با آریل بورونیکاسیدها مورد بررسی قرار گرفت. این فرآیند با در نظر گرفتن اهداف شیمی سبز در ارتباط با استفاده از حلالهای کم ضررتر، در حلال آب انجام شد. این کاتالیزور فعالیت بسیار خوبی را در واکنش جفت شدن سوزوکی، انواع مختلف آریلیدیدها، برمیدها، حتی آریلکلریدهای فعال با آریل بورونیک اسیدها از خود نشان داده و محصول با بازدههای مطلوب بدست آمد. این مطالعه نشان داد که pd@omp-ps-il-tegمی تواند 4 مرتبه بازیافت و مورد استفاده قرار بگیرد.

هدف اصلی این رساله، طراحی و سنتز بسپارهای مزوحفره منظم پلی¬وینیل¬بنزن جدید حامل گروه¬های مایع¬یونی آب¬گریز به روش نانوقالب¬گیری با استفاده از قالب¬های سیلیکایی مزوحفره منظم است. در این روش از قالب سیلیکایی با ارتباطات سه بعدی ساختاری به عنوان قالب سخت اولیه استفاده شده است. در این راستا راهبردهای مختلف برای طراحی و ساخت بسپار مزوحفره آلی هدف با خصوصیات ساختاری مطلوب مورد بررسی قرار گرفت و برای اولین بار بسپار مزوحفره منظم (omp-d-il) که در آن واحدهای مایع ِیونی بنزیل ایمیدازولیوم برماید به صورت یکنواخت در بدنه بسپار توزیع شده¬اند سنتز و شناسایی شده است. مطالعات نشان داد تغییر درصد مولی تکپار دی¬وینیل¬بنزن تأثیر بسزایی بر میزان استحکام، نظم و تخلخل بسپار مزوحفره omp-d-il دارد. این پایان¬نامه در سه فصل تهیه و تدوین شده است. در فصل اول، مقدمه¬ای کلی در مورد انواع کاتالیزورها، بسپارهای متخلخل، روش قالب¬گیری نانو، مایعات یونی و واکنش جفت شدن سوزوکی-میورا آورده شده است. در فصل دوم به بخش آزمایشگاهی اختصاص داشته و در آن روش¬های سنتز قالب سیلیکایی sba-siome3، مایع یونی 1-وینیل¬-3-بنزیل ایمیدازولیوم برماید و بسپار مزوحفره منظم omp-d-il گردآوری شده است. در فصل سوم روش تهیه و آنالیز ساختاری بسپار مزوحفره منظم با واحدهای ایمیدازولیوم مورد بررسی قرار خواهد گرفت. در ادامه این فصل کاربرد کاتالیزوری pd@omp-d-il در واکنش جفت شدن سوزوکی انواع مختلف آریل هالیدها، همچنین هتروآریل هالیدها با آریل¬بورونیک اسید¬ها در آب مورد بررسی قرار گرفت. این مطالعه نشان داد که این کاتالیزور می¬تواند چهار مرتبه بدون کاهش قابل¬ملاحظه¬ای در فعالیت، بازیافت و مورد استفاده مجدد قرار گیرد.