بخش اول: در این پروژه واکنش مایع یونی وظیفه ویژه [bmim[cn با برخی نمک های تری آریل پیریلیوم پرکلرات حاوی استخلاف های دهنده و کشنده الکترون بر روی استخلاف های فنیل حلقه پیریلیوم، با هدف سنتز سیانودی اِن اُن های آروماتیک مورد مطالعه قرار گرفت. استفاده از این واکنشگر، به عنوان روشی موثر و کارآمد، منجر به افزایش سرعت و راندمان واکنش ها، همچنین سهولت استخراج محصول گردید. بخش دوم: در این بخش از پروژه احیاء ناحیه گزین برخی نمک های تری آریل تیوپیریلیوم پرکلرات دارای استخلاف های دهنده و کشنده الکترون بر روی حلقه های فنیل در موقعیت های 2،4،6-حلقه پیریلیوم توسط معرف [bmim[bh4 مورد بررسی قرار گرفت. بررسی ها نشان داد که علاوه بر امکان بازیافت و استفاده مجدّد 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 و درصد تبدیل کامل در جهت تشکیل ایزومر 2h- تیوپیران انجام می شود.

این تحقیق به بررسی کاربرد n-تیوسیاناتو سوکسینیمید (nts)، در تشکیل پیوند c-s و c-n اختصاص داده شده است. nts ترکیبی حاوی گوگرد الکترون دوست می باشد، که از واکنش n-برمو سوکسینیمید (nbs) با آمونیوم تیوسیانات تهیه می شود. در این پروژه، روشی ملایم و موثر برای تبدیل الکل های نوع اول، دوم و سوم به آلکیل تیوسیانات ها و ایزو-تیوسیانات های مربوطه با تولید همزمان nts در مخلوط واکنش و استفاده از nh4scn به عنوان نوکلئوفیل ارائه شده است. با توجه به اهمیت تیوسیانوهیدرین ها به عنوان حدواسط های ارزشمند در شیمی دارویی و کشاورزی، در بخش دوم این پروژه تهیه تیوسیانو هیدرین ها در حضور nts مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می دهند که اپوکسید های مختلف در شرایط ملایم به تیوسیانو هیدرین های مربوطه تبدیل می شوند.

در این تحقیق یک روش پیش تغلیظ برای تعیین مقادیر کم زیرکونیوم گزارش شده است. این روش براساس جذب زیرکونیوم به صورت کمپلکس با آرسنازو (iii) بر سطح جاذب آگار می باشد. کمپلکس جذب شده با 2/5 میلی لیتر مخلوط سولفوریک اسید و استون شویش شد و سپس جذب کمپلکس زیرکونیوم به روش اسپکتروفتومتری در طول موج 534 نانومتراندازه گیری شد. اثر پارامترهای مختلف مانند غلظت هیدروکلریک اسید، غلظت آرسنازو (iii)، نوع شوینده و حجم آن، مقدار جاذب، سرعت عبور محلول و حجم اولیه آن مورد بررسی قرار گرفت. منحنی کالیبراسیون در محدوده 300- 5 نانوگرم بر میلی لیتر زیرکونیوم خطی می باشد. حد تشخیص روش 1/28 نانوگرم بر میلی لیتر و انحراف استاندارد نسبی روش برای غلظت های 15 و 200 نانوگرم بر میلی لیتر به ترتیب 3/65% و 1/82% بدست آمده است. این روش برای اندازه گیری زیرکونیوم در نمونه سنگ معدن و نمونه های آب به روش افزایش استاندارد به کار رفت. همچنین یک روش ساده و حساس برای پیش تغلیظ و تعیین مقادیر کم +ni2 به روش اسپکترومتری جذب اتمی شعله ای گزارش شده است. این روش براساس بازداری این یون بر سطح جاذب آگار اصلاح شده با نمک تری فنیل پیریلیوم پرکلرات بنا شده است. ستون جاذب توسط سولفوریک اسید 0/5 مول بر لیتر شویش شده و مقادیر جذب به روش اسپکترومتری جذب اتمی شعله-ای اندازه گیری شده است. پارامترهای مختلفی از قبیل ph، غلظت و حجم سولفوریک اسید به عنوان شوینده، مقدار تری-فنیل پیریلیوم پرکلرات، سرعت عبور محلول و حجم نمونه بهینه شدند. منحنی کالیبراسیون در محدوده 200-2 نانوگرم بر میلی لیتر برای نیکل خطی می باشد. حد تشخیص روش 1/6نانوگرم بر میلی لیتر می باشد. انحراف استاندارد نسبی روش برای غلظت های 20 و 150 نانوگرم بر میلی لیتر نیکل به ترتیب 4/9% و 3/2% بدست آمده است. روش پیشنهاد شده برای اندازه گیری نیکل در نمونه های آب باران، آب برف و برنج به کار برده شد.

از دیدگاه شیمی سبز جایگزین کردن اسید های مایع خطرناک با اسیدهای جامد یک کاربرد نوید بخش می باشد. اخیرا اسیدهای جامد به خاطر ارزانی, سادگی, فعالیت بالا وخطرات حمل پائین تر بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. با توجه به نقش مهم وکلیدی 1و 5- دی کتون ها به عنوان واسط در سنتز بسیاری از ترکیبات به ویژه ترکیبات هتروسیکل،که خود از تراکم مواد اولیه ساده تهیه می شوند، در این پروژه سنتز برخی از 1و 5- پنتان دی اون ها با استفاده از اسیدهای جامد ارائه شد و در نهایت شناسایی این ترکیبات با تشکیل حلقه پیریلیوم پرکلرات در فاز محلول انجام گردید.

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.

عملیات حفاری چاه های نفت و گاز سبب تولید مقادیر قابل توجهی مواد زائد خطرناک در سراسر دنیا شده است. ترکیب سیال حفاری با قطعات کوچکی که در حین عملیات حفاری توسط مته کنده شده یا به صورت پودر در می آید را بریده های حفاری می گویند. بریده های حفاری موادی غیر همگن، خطرناک و زائداتی شبیه به خاک هستند. از آلاینده های موجود در بریده های حفاری می توان هیدروکربن های نفتی و برخی فلزات سنگین را نام برد که موجب آلودگی آب، هوا و خاک منطقه می شود. گازوئیل موجود در سیال پایه روغنی به دلیل وجود آروماتیک ها که نسبتاً در آب حل می گردد، جزء مواد سمی تلقی می شود. در ایران، بریده های حفاری پس از افزودن مقداری سیمان و سیلیکات سدیم و مخلوط کردن، در زمین دفن می شوند. علاوه بر هزینه هایی که این روش در بر دارد، با دفن مواد زائد در زمین، امکان آلودگی آب های زیرزمینی به خصوص در مناطقی که سطح آب های زیر زمینی بالاست (مانند شهر اهواز در استان خوزستان) وجود دارد. در این پروژه، بریده های حفاری به صورت اولیه مورد استفاده قرار گرفتند (بدون اعمال تغییر و هزینه اضافی). هدف از این مقاله، کاهش آلودگی های زیست محیطی و تعیین اثرات استفاده از بریده های حفاری بر خواص مکانیکی (تراکم و کشش) و شیمیایی (تثبیت آلاینده ها) بتن آسفالتی است. بریده های حفاری از چاه شماره 54 اهواز نمونه گیری شد و آزمایشات فیزیکی و شیمیایی بر روی آن انجام گردید. در این تحقیق، برای ساخت بتن آسفالتی از سه روش برای ترکیب سنگدانه، قیر و بریده های حفاری استفاده شد و در هر روش، بریده های حفاری به ترتیب جایگزین مصالح عبوری از الک شماره 200، مصالح مانده روی الک شماره 200 و مصالح مانده روی الک شماره 50 گردید تا مقدار بهینه استفاده از بریده های حفاری در هر یک از روش ها تعیین گردد. خواص مکانیکی نمونه های بتن آسفالتی با تعیین پارامترهای آزمایشات استقامت مارشال، روانی مارشال و کشش غیر مستقیم مطابق با آیین نامه astm انجام شد و با نمونه کنترلی مورد مقایسه قرار گرفت. برای بررسی خواص شیمیایی نمونه های بتن آسفالتی و تاثیر بارندگی و بالا آمدن سطح آب، این نمونه ها به مدت 24 ساعت در آب قرار داده شد و خروج گازوئیل به عنوان ماده مخرب و سمی از نمونه ها با آزمایش کروماتوگرافی گازی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آزمایشات استقامت مارشال، روانی مارشال و کشش غیر مستقیم و کروماتوگرافی گازی نشان می دهند که امکان استفاده از بریده های حفاری با درصدهای مشخصی در بتن آسفالتی وجود دارد که این مقدار برای مصالح عبوری از الک شماره ی 200 برابر 60% آن و برای مصالح مانده روی الک شماره ی 200 برابر 40% آن می باشد. در نهایت این آزمایشات نتایج ارزشمندی را بر رفتار واقعی ترکیبات ارائه داده که در آزمایشات دیگری ارائه نشده است.

در این پروژه با توجه به اهمیت شیمیایی و دارویی دی هیدروپیریمیدینون ها و زانتن ها، رویکردی جدید در سنتز آنها ارائه شده است. این ترکیبات در شرایط بدون حلال و در حضور کاتالیزور ملامین سولفونیک اسید که یک اسید جامد با پایه آلی است، سنتز شده اند. در ادامه و به منظور اصلاح کارایی ملامین سولفونیک اسید، این اسید جامد توسط اتصالات اورتانی به نانو ذرات مغناطیسی fe3o4 متصل گردید. نانو مگنتیت حامل ملامین سولفونیک اسید در واکنش سنتز دی-هیدروپیریمیدینون ها به کار رفت. مقایسه نتایج به دست آمده نشانگر قدرتمندتر بودن کاتالیزور جدید است. در عین حال به خاطر خاصیت مغناطیسی این کاتالیزور جداسازی با سهولت انجام می پذیرد.

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.

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.

در قسمت اول این پروژه کاربرد جدید ?-کلرو-?-متیل پیریدینیوم یدید (معرف موکایاما)، برای تشکیل کلروهیدرین از اپوکسید مربوطه در شرایط بدون حلال در دمای اتاق مورد بررسی قرار گرفته است. در قسمت دوم تهیه تیوسیانوهیدرین ها با استفاده از معرف موکایاما بررسی شده است. نتایج نشان می دهد مخلوط nh4scn و معرف موکایاما واکنشگر ملایمی ایجاد می کند که به آسانی اپوکسید را به تیوسیانو هیدرین مربوطه در زمان کم با بازده بالا در حضور حلال و بدون حلال تبدیل می کند.

رزورسین آرن ها دارای تاریخچه ای طولانی بوده و از جمله مواد حائز اهمیت می باشند. یکی از راههای سنتزی معمول برای آنها، تراکم آلدئید با رزورسینول در حضور کاتالیزور اسیدی می باشد. البته این روش معمول دارای معایبی نظیر استفاده از مقادیر زیاد اسید کلریدریک غلیظ یا زمان های طولانی مورد نیاز برای انجام واکنش است. هزینه ی پایین، آسانی حمل و سمیت پایین اسیدهای جامد فلزی در کنار علاقه ی جدید ما به استفاده از این کاتالیزورها، ما را به تحقیق در به کارگیری آن ها به عنوان کاتالیست برای سنتز رزورسین آرن ها تشویق نمود. در این میان، ویژگی های سنتزی رزورسین آرن ها از تراکم های چهارگانه ی آالدئیدهای مختلف با رزورسینول، کاتالیز شده با روی هیدروژن سولفات، گزارش شد. نتایج حاکی از تشکیل، دو استریوایزومر با تقارن های c4v و c2v بود. برای آلدئیدهای آلیفاتیک محصول c4v با شیمی گزینی بالا جداسازی گردید، در حالی که برای بنزآلدئید و بنزآلدئیدهای استخلافدار در موقعیت چهار هر دو استریو ایزومر c4v و c2v بدست آمدند. کنفورمرهای جداسازی شده در واکنش با روش های اسپکتروسکوپی شناسایی شدند. همچنین، مشاهده شد که این اسیدهای جامد فلزی، رزورسین آرن ها را با فضاویژگی بالایی، در مقایسه با اسیدهای لوئیس سنتز می کنند.

حفاری سازندهای شیلی به دلیل ویژگیهای خاص آنها با مشکلات متعددی نظیر ریزش دیواره، گیر کردن مته و حتی از دست دادن چاه همراه است که ارائه هر نوع راهکاری برای رفع این مشکل، نیازمند شناخت لیتولوژی این سازندها و کانی های رسی موجود درآنهاست. از این رو کانی های رسی سازندهای پابده و گورپی که از جمله سازندهای مشکل ساز در حفاری میادین نفتی می باشند، به کمک نمودار الکتریکی ngs مورد بررسی قرار گرفت . همچنین جهت اطمینان از نتایج ngs، بر روی خرده های حفاری این سازندها، مطالعه xrd نیز صورت گرفت. فرمول سیال حفاری و ویژگی آن نقش مهمی در عملیات حفاری ایفا میکند. مواد کانی رسی اساسا" به عنوان یک ماده رئولوژیکی مفید در گلهای حفاری عمل می کنند. اگر چه آلودگی ذخایر نفتی توسط مواد کانی رسی، که در تشکیلات زمین شناسی حفاری (شیل)ها وجود دارد، در طول حفاری می تواند باعث مشکلات جدی شود. در اینجا، تحقیق حاضر به بررسی بهینه سازی شرایط حفاری در میادین مورد مطالعه میپردازد. ویژگی ها و شاخصه های رئولوژیکی و فیلتراسیون گلهای آبی با غلظت های پلیمری مختلف مورد بررسی قرار می گیرد. تغییرات فیزیکی و شیمیایی تشکیلات و سیال حفاری در طول فرآیند حفاری مورد مطالعه قرار می گیرد. از این رو بسته به نوع رس موجود در تشکیلات زمین شناسی، یک سیستم بهینه شده ی سیال حفاری با استفاده از برخی پلیمرها پیشنهاد می شود.

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.

گسترش مواد و روش های جدید جهت تثبیت کاتالیزورها با ویژگی حفظ کارآیی و انتخاب پذیری، از دیدگاه اقتصادی و زیست محیطی در صنایع شیمیایی و دارویی بسیار مهم است، خصوصا? وقتی که کاتالیزورهای همگن گران و سمی استفاده می شوند. به این دلیل در این پایان نامه مطالعه نظام مند به منظور توسعه کاتالیزورهای تثبیت شده در سنتز ترکیبات آلی صورت گرفته است. در ابتدا بتا سیکلودکسترین- پلی اورتان(?-cdpu) به عنوان ریزمحیطی کارآمد و میزبانی پلیمری در واکنش های جایگزینی هسته دوستی بنزیل هالیدها با آنیون های مختلف در آب شرح داده شده است. بازده بالای محصولات، تمیز بودن واکنش و امکان بازیابی و بکارگیری مجدد کاتالیزور از ویژگی های بارز این روش است. با توجه به نتایج موفقیت آمیز بدست آمده، در واکنش های جایگزینی هسته دوستی، کاتالیزور سنتز شده در واکنش های چند جزئی نیز مورد استفاده قرار گرفت و بدین ترتیب امکان سنتز مشتقات دی هیدرو پیریدین ها، پلی هیدروکوینولین ها و دی هیدرو پیرانو کرومن ها با بازده و خلوص بالا فراهم گردید. از سوی دیگر با توجه به اهمیت کاتالیزورهای انتقال فاز و تثبیت آن ها به عنوان راه حل کاهش محدودیت های کاربردی، یک روش ساده برای تهیه بتا سیکلو دکسترین تثبیت شده بر نانوذرات مغناطیسی fe3o4 به عنوان ریزمحیط و میزبانی مناسب در واکنش های جایگزینی هسته دوستی بنزیل هالیدها با آنیون های متفاوت در آب ارائه شد. نتایج نشان داد، محصولات مورد نظر با بازده بالا بدست آمد. این نانو کاتالیزور مغناطیسی به راحتی توسط آهنربا از مخلوط واکنش جدا شده و بازیابی و استفاده مجدد از آن را آسان می کند. به علاوه با توجه به این که نانوذرات پوشیده شده با پلیمرها به دلیل قابلیت کاربردی بالا در زمینه های مختلف توجه زیادی را به خود جلب کرده اند، بتا سیکلودکسترین- پلی اورتان تثبیت شده بر نانو ذرات مغناطیسی اکسید آهن ( mnps-?cd-pu) به عنوان یک طبقه جدید از کاتالیزورهای هیبریدی آلی- معدنی تهیه شد و به عنوان کاتالیزور انتقال فاز جامد- مایع و میزبانی مولکولی در واکنش های جایگزینی هسته دوستی بنزیل هالیدها با آنیون های تیوسیانات، آزید، سیانید و استات در آب مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که این نانوکاتالیزور پلیمری خوشه ایی و مغناطیسی مزایایی چون دسترسی آسان، پایداری بالا و قدرت کاتالیزوری عالی را تواما? دارد که می تواند جایگزینی مناسب برای بتا سیکلودکسترین محلول در آب باشد. همچنین، با توجه به این که مواد هیبریدی آلی- معدنی قابلیت زیادی برای توسعه مواد جدید با خصوصیات قابل طراحی دارند، هیبرید بتا سیکلودکسترین- سیلیکا با استفاده از روش تراکم همزمان سنتز شد و به عنوان ریزمحیط و کاتالیزور انتقال فاز جامد- مایع در واکنش های هسته دوستی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که استفاده از این کاتالیزور امکان سنتز مشتقات فناسیل را با بازده و خلوص بالا فراهم می کند. در بخش پایانی روش سل- ژل برای سنتز هیبرید پلی اتیلن گلیکول- سیلیکا استفاده شد. مواد هیبریدی، نه تنها خصوصیات اجزاء آلی و معدنی را تواماً دارا می باشند بلکه ویژگی های منحصر به فردی دارند که در مخلوط ساده اجزاء دیده نمی شود. هیبرید پلی اتیلن گلیکول- سیلیکا به عنوان یک کاتالیزور انتقال فاز جدید برای تشکیل ?-آزیدو الکل ها و ?- سیانو هیدرین ها با ناحیه گزینی و بازده بالا بکار رفت. دسترسی آسان به کاتالیزور و قابلیت بازیافت آن، سادگی فرآیند و جداسازی محصولات، همچنین زمان کوتاه واکنش ها و بازده بالا از محاسن این روش ها 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.

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.

استفاده از مقادیر اعظم محصولات نفتی منجر به سطوح بالای آلودگی محیط زیستی شده است.استفاده از روش اصلا ح زیستی جهت پاکسازی محل های آلوده به نفت، نسبت به روش های فیزیکی و شیمیایی، به عنوان روشی موثر، کم هزینه و آسان پیشنهاد شده است. هدف از این مطالعه، جداسازی، ارزیابی توان تجزیه و شناسایی باکتری های تجزیه کننده فلوئورن، آنتراسن وآلفانفتول از خاک های آلوده به نفت مسجدسلیمان جهت حذف این آلاینده ها از محیط زیست بود. در این تحقیق، با غنی سازی انتخابی در محیط bsm-مایع با غلظت اولیه ppm100 از هر ترکیب، به صورت جداگانه، به عنوان تنها منبع کربن و انتقال بر روی محیط bsm-آگار، جداسازی باکتری ها صورت گرفت. ایزوله های برتر با رشد در غلظت های بیشتر هر ترکیب در محیط bsm-مایع و آگار انتخاب شدند. میزان تجزیه بیولوژیکی ترکیبات با کروماتوگرافی مایع با فشار بالا تعیین شد. ایزوله های a1 وa3 به ترتیب 88/8 و 61/3درصد آنتراسن، ایزوله های f2 وf3 به ترتیب 43/8 و92 درصد فلوئورن و ایزوله های n1 و n2 نیز به ترتیب 80/5 و 39/7درصد آلفانفتول را در محیط bsm-مایع با غلظت اولیه ppm 100 به عنوان تنها منبع کربن بعد از 15 روز انکوباسیون تجزیه کردند. کنسرسیوم ایزوله-ها در طول 15روز انکوبا سیون، قادر به تجزیه 93/9 درصد آنتراسن ،94/7 درصد فلوئورن و 89/6 درصد آلفانفتول با غلظت اولیه ppm 100 از هر ترکیب به صورت جداگانه بود. منحنی رشد ایزوله ها با غلظت اولیه ppm 100 از این سه ترکیب به صورت جداگانه به عنوان تنها منبع کربن با رقت سازی متوالی رسم گردید. با انجام تست های بیوشیمیایی جهت تشخیص ایزوله های با کارایی بالا، ایزوله a1 به عنوان باسیل گرم منفی، کاتالاز مثبت و اکسیداز منفی شناسایی شد که به جنس استنوتروفوموناس تعلق داشت، ایزوله های a3و n1 باسیل های میله ای گرم منفی، کاتالاز مثبت و اکسیداز مثبت که به جنس سودوموناس و f3 باسیل گرم مثبت، اکسیداز منفی و کاتالاز مثبت و دارای اسپور به جنس باسیلوس تعلق داشتند. جهت شناسایی دقیق، ژن 16s rrna ایزوله ها با واکنش زنجیره ای پلیمراز تکثیر و سپس تعیین توالی شد. با استفاده از برنامه blast در پایگاه اینترنتی مرکز ملی اطلاعات بیوتکنولوژی، ایزولهa1 به stenotrophomonas maltophilia، ایزوله a3 به psuedomonas aeruginosa، ایزوله f3 به bacillus cereus و ایزوله n1 به psuedomonas putida بیشترین شباهت را داشتند.

در این پروژه، سنتز برخی تری آریل پیریدین ها از نمک های پیریلیوم مربوطه حاوی گروه های دهنده و کشنده الکترون در موقعیت پارای حلقه های فنیل استخلافی در فاز محلول و جامد مورد بررسی قرار گرفت. در ابتدا، واکنش تری فنیل پیریلیوم پرکلرات به عنوان ترکیب مدل با برخی از منابع تولید آمونیاک نظیر آمونیوم اگزالات، آمونیوم استات، آمونیوم کاربامات، اوره، تیو اوره و استامید انجام گردید. در این میان، آمونیوم کاربامات با نشان دادن بهترین نتایج به عنوان منبع نوکلئوفیل انتخابی منظور گردید. تلاش های اولیه برای انجام واکنش نمک های پیریلیوم با آمونیوم کاربامات در فاز حلال انجام گرفت. در ادامه بدلیل طولانی بودن زمان واکنش ها و همچنین پیشرفت اهداف شیمی سبز، این فرآیندها در فاز جامد، بصورت سایشی و همچنین با به کارگیری تابش ریزموج جهت تامین انرژی لازم برای پیشرفت واکنش مورد بررسی قرار گرفت. استفاده از تکنیک ریزموج در فاز جامد، به عنوان روشی سبز و موثر برای سنتز تری آریل پیریدین ها، علاوه بر افزایش سرعت واکنش، عدم لزوم استفاده از حلال های سمی و خطرناک را هم به عنوان مزیت دیگر این واکنش به نمایش گذاشت. نتایج نشان داد که محصولات با راندمان های خوب و زمان های بسیار کوتاه بدست آمدند.

در این پروژه واکنش آنیون آزید با برخی از نمک های تری آریل تیوپیریلیوم پرکلرات حاوی گروه های الکترون دهنده و کشنده االکترون بر روی استخلاف های فنیل حلقه هتروسیکل با هدف سنتز ترکیبات هتروسیکل ارزشمند در حضور مایعات یونی مورد بررسی قرار گرفت.تلاش های اولیه برای انجام این واکنش در حلال های متداول آلی در دمای محیط و تحت شرایط تقطیر برگشتی انجام گرفت.نتایج نشان داد حلال های آلی محیط مناسبی برای انجام این واکنش نمی باشدو زمان واکنش بسیار طولانی بوده و مقدار زیادی ماده اولیه باقی ماند.با توجه به این نتایج و بر طبق اهداف شیمی سبز این واکنش در حضور مایعات یونی دی کاتیونی جدید به عنوان مایع یونی کارویژه مورد بررسی قرار گرفت و بهترین نتیجه در حضور [1،1-(بوتان-1،4-دی ایل)-بیس(دی-3-متیل ایمیدازولیوم)]دی برمید و [1،1-(بوتان-1،4-دی ایل)-بیس(دی-3-متیل ایمیدازولیوم)]دی آزید به ترتیب به عنوان حلال و واکنشگر به دست آمد.به این ترتیب، برای اولین بار تبدیل نمک های تیوپیریلیوم به تری آریل پیریدین و تری آریل[1،3- تیازپین] که به طور گسترده ای به عنوان بلوک های ساختمانی در بسیاری از مواد شیمیایی کشاورزی و دارویی استفاده می شوند، در حضور مایعات یونی دی کاتیونی جدید به عنوان حلال و واکنشگر بدون استفاده از کاتالیزورهای متداول و حلال های آلی انجام گردید.

در این پایان نامه سنتز برخی نانوکاتالیزورهای تثبیت شده بر روی بسترهای معدنیِ قابل بازیافت و استفاده از آن ها در سنتز ترکیبات آلی مورد بررسی قرار گرفت. در ابتدا با استفاده از تترااِتیل اُرتوسیلیکات (teos) و طی فرآیند سل- ژل، پوششی از سیلیکا در اطراف نانوذرات مگنتیت (fe3o4) تهیه گردید و سپس با کلروسولفونیک اسید سطح سیلیکای مغناطیسی اسیدی گردید. با توجه به کاربرد گسترده ی کاتالیزورهای اسیدی در سنتز مواد آلی، از کاتالیزور مغناطیسی اسیدی بدست آمده برای تهیه ی ترکیبات دی هیدروپیریمیدین اون ها و فتالآزین ها در شرایط بدون حلال استفاده شد. جداسازی راحت کاتالیزور و محصولات، بازده و زمان مناسب واکنش ها، عدم استفاده از حلال در طی انجام واکنش ها و امکان استفاده ی مجدد از جمله محاسن کاتالیزور مورد استفاده می باشد. در ادامه با توجه به جداسازی آسان نانوذرات مغناطیسی از محیط واکنش و همچنین کاربرد گسترده ی آن ها در تهیه ی کاتالیزورها، ابتدا ماده ی زیروژل سیلیکایی بیس (n-پروپیل تری متوکسی سیلان) -4،1- دی آزونیا بی سیکلو [2.2.2] اُکتان کلرید تهیه گردید و سپس با اتصال به نانوذرات مغناطیسی اکسید آهن، به خاصیت مغناطیسی تجهیز گردید. ترکیب سنتز شده به عنوان کاتالیزور مغناطیسی قابل بازیافت در واکنش جایگزینی هسته دوستی بنزیل هالیدها با آنیون های تیوسیانات، استات و همچنین تهیه ی هتروسیکل های حلقوی پیرانی در حلال آب مورد استفاده قرار گرفت. از محاسن این واکنش ها می توان به سادگی و شرایط ملایم واکنش، انجام واکنش در حلال آب، بازده خوب، زمان های نسبتاً کوتاه واکنش ها و سهولت جداسازی کاتالیزور اشاره نمود. با توجه به اینکه سیلیکا یکی از مطلوب ترین بسترهای جامد برای سنتز کاتالیزورهای بین فازی می باشد، در ادامه از ساختار سیلیکای مزوحفره ی sba-15 به عنوان بستری برای ناهمگن کردن ترکیب بازی دابکو استفاده شد. به منظور سنتز ترکیب مزوحفره ی دارای گروه های پروپیل کلرید (sba-cl)، ابتدا با روش سل - ژل و با استفاده از هیدرولیز اسیدی ترکیبات 3-کلروپروپیل تری متوکسی سیلان و تترااِتوکسی سیلان در حضور پلورونیک p-123، ترکیب sba-15 عامل دار شده با گروه های پروپیل کلرید(sba-cl) سنتز گردید. سپس دابکو با sba-cl در حلال تولوئن واکنش داده شد که در نتیجه ی انجام این جانشینی نوکلئوفیلی، دابکو از یک سمت متصل گردید و به این ترتیب کاتالیزور بازی sba-dabco تهیه شد و سپس اثر کاتالیزوری آن به منظور ارائه روشی نوین و کارآمد برای تهیه ترکیبات پیرانی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که sba-dabco، کاتالیزوری کارا و موثر در سنتز پیران ها از جمله اِسپیرواُکس ایندول ها می باشد. این روش ساده، سبز و ارزان محصولات با راندمان و خلوص بالا را ایجاد می کند. از جمله سایر مزایای آن می توان به جداسازی ساده محصولات، زمان مناسب واکنش-ها، انجام واکنش در حلال آب و اجتناب از استفاده حلال ها و واکنشگرهای سمی در مقایسه با روش های ارائه شده قبلی اشاره نمود. علاوه بر این، ساختار sba-15 با استفاده از ایمیدازول و آلیل کلرید در حضور سدیم هیدرید اصلاح گردید. ماده ی سنتز شده دارای گروه های آلیلی در انتهای زنجیره های متصل شده به سطح سیلیکا می باشد که در ادامه با استفاده از آغازگر بنزوئیل پراکسید، اکریلیک اسید پلیمره و به بستر sba متصل گردید. در نهایت با استفاده از هیدروژن پراُکسید گروه های کربوکسیلیک اسید به گروه های پراُکسی اسید تبدیل و واکنشگر مورد نظر سنتز شد. از واکنشگر سنتز شده، sba-polyperoxyacid، جهت اکسایش آلکن ها به اپوکسیدها استفاده شد. از سوی دیگر و با توجه به مباحث مربوط به شیمی سبز و فناوری نانو، نانوذرات سیلیکا از سبوس برنج تهیه و با استفاده از 3- آمینوپروپیل تری متوکسی سیلان سطح آن ها اصلاح گردید. در ادامه در محیط آبی با استفاده از کاهش نمک نیترات نقره با سدیم بوروهیدرید، نانوذرات نقره سنتز و بوسیله ی گروه های آمین روی بستر سیلیکایی پایدار شدند (rhprnh2@ag). به منظور بررسی کارآیی کاتالیزور rhprnh2@ag، در حضور این کاتالیزور احیاء ترکیبات نیتروبنزن با سدیم بوروهیدرید در حلال آب مورد بررسی قرار گرفت. در بخش پایانی و پس از تهیه ی موفقیت آمیز بیس (n-پروپیل تری متوکسی سیلان) -4،1- دی آزونیا بی سیکلو [2.2.2] اُکتان کلرید و استفاده از آن برای سنتز ترکیب سیلیکای مغناطیسی fe3o4@sio2/dabcoو همچنین پس از استفاده ی نانوسیلیکای تهیه شده از سبوس برنج به عنوان بستر برای تهیه ی کاتالیزور rhprnh2@ag، در این قسمت نانوکاتالیزور اسید جامد دارای گروه های n-پروپیل تری متوکسی سیلان-4،1- -دی آزونیا بی سیکلو [2.2.2] اُکتان کلرید بوتیل سولفونیک اسید متصل شده به نانوذرات سیلیکای بدست آمده از سبوس برنج سنتز شد. این کاتالیزور به عنوان یک کاتالیزور اسیدی جامد جدید در تراکم سه جزئی و تک ظرف آلدهیدهای آروماتیک، مالونو نیتریل و فتالهیدرازید برای سنتز ترکیبات h1-پیرازولو[2،1-b]فتالآزین-10،5-دی-اُون ها مورد استفاده قرار گرفت. بسته به نوع کاتالیزورهای سنتز شده ساختارها به کمک تکنیک های ft-ir، sem، tem، tga-dtg، vsm، bet وxrd مورد بررسی و مطالعه قرار گرفت.

در گام نخست فسفوسولفونیک اسید به عنوان یک اسید جامد تهیه گردید. برای ارزیابی کارایی آن در واکنش های آلی، از این اسید جامد برای تهیه مشتقاتh2-ایندازولو[1، 2-b]فتال آزین-تری اون ها، دی بنزو[a,j] زانتن ها و اکتاهیدرو-زانتن ها استفاده شد. نتایج حاکی از موثر بودن این کاتالیزور در سنتز این مشتقات بود؛ به طوری که محصولات در زمان کم و با راندمان زیاد تهیه شدند. در گام دوم تلاش شد تا از کاتالیزور اسیدی تثبیت شده بر روی پلی(4-وینیل پیریدین)، توسط 1، 4-بوتان سولتون، استفاده شود. کاتالیزورپلی(4-وینیل پیریدینیوم بوتان سولفونیک اسید) هیدروژن سولفات، دارای قدرت اسیدی mmol/g h+ 94/1 می باشد. از این کاتالیزور در واکنش های چندجزئی تهیه مشتقات 1، 8-دی اکسو-اکتاهیدرو-زانتن، 1-آمیدوآلکیل-2-نفتول و کینولین های استخلاف دار استفاده شد. همچنین این کاتالیزور در سنتز ایمیدازول های 2، 4، 5-سه استخلافی و ایمیدازول های 1، 2، 4، 5-چهار استخلافی استفاده شد. در گام سوم مایع یونی تثبیت شده بر روی نانوذرات مغناطیسی با پوشش سیلیکا تهیه شد. این کاتالیزور از یک سو اسیدی بوده و از سوی دیگر به دلیل مغناطیسی بودن قابلیت جداسازی از مخلوط واکنش را با آهنربا داراست. این کاتالیزور دارای قدرت اسیدی mmol/g h+ 691/0 می باشد. برای ارزیابی قدرت اسیدی این کاتالیزور از آن در سنتز 1، 8-دی اکسو-اکتاهیدرو-زانتن ها استفاده شد. در گام چهارم از زئولیت طبیعی کلینوپتیلولیت به عنوان یک کاتالیزور نانومتخلخل در سنتز مشتقات h4-بنزو[b]پیراناستفاده شد. در گام پنجم مایع یونی پلیمری اسیدی، poly([allyl-dabco-(ch2)4so3h](hso4)2)، به عنوان یک اسید جامد تهیه شد. قدرت اسیدی این کاتالیزورmmol/g h+ 47/1 می باشد. از این کاتالیزور در سنتز 1-آمیدوآلکیل-2-نفتول ها استفاده 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. از کاربردهای آن می¬توان به عنوان کاتالیزور در علم شیمی، ذخیره سازی مغناطیسی اطلاعات به دلیل خاصیت مغناطیسی آهن، کاربردهای زیست پزشکی مانند جدایش مغناطیسی و عوامل مشخص کننده برای ام آر آی و... . در این تحقیق در ابتدا نانو ذرات اکسید آهن (fe3o4) به روش مرطوب با افزودن مقادیری از محلول آمونیاک به مخلوطی از یون های fe2+ و fe3+ تحت گاز نیتروژن ساخته شد. در مرحله بعد جهت افزایش پایداری نانوذرات، سطح آن¬ها با ترکیب هیدروکسی آپاتیت(hap) پوشش داده شد. در ادامه جهت اصلاح سطح نانو ذرات کلسینه شده با ترکیب بتاسیکلو دکسترین و تهیه کاتالیزور انتقال فاز مورد نظر، نانو ذرات تهیه شده در مرحله قبل با مقادیری از بتا سیکلو دکسترین و هگزا متیلن دی ایزو سیانات در حلال دی متیل فرمامید مخلوط و هم زده شد. عملکرد کاتالیزور تهیه شده در تعدادی از واکنش های حلقه گشایی اپوکسید¬ها مورد بررسی قرار گرفت. درادامه به منظور ارزیابی کاتالیزور تهیه شده، طیف های ir ،tga و تصاویر sem و xrd از کاتالیزور ساخته شده گرفته شد. در پایان از مزایای روش ارایه شده می توان به روش¬های آزمایشگاهی ساده، شرایط ملایم واکنش ها، زمان های کم واکنش¬ها، جداسازی آسان کاتالیزور از مخلوط واکنش به کمک آهن ربا، قابلیت استفاده مجدد از کاتالیزور، استفاده از واکنشگرهای ارزان وتولید محصولات با راندمان بالا و قابل قبول اشاره کرد.

در گام نخست از این پروژه، اتصال مستقیم مایع یونی 1- متیل-3- (تری متوکسی سایلیل پروپیل) ایمیدازولیوم کلراید بر روی لبه فوقانی کلیکس[4]رزورسین آرن سبب تشکیل کلیکس[4]رزورسین آرن کاتیونی انبرمانند شد. تشکیل این ساختار سوپرامولکولی کاتیونی با استفاده از تکنیک های 1hnmr، 13cnmr، chns، tga و dtg تایید شد. بررسی منابع کتابخانه ای نشان می دهد که این اولین گزارش مبنی بر عامل دار کردن کلیکس[4]رزورسین آرن با استفاده از روش تک ظرف و بدون نیاز به کاتالیزگرهای اسیدی و یا بازی می باشد. از این رو، این روش مسیری جدید برای تهیه ساختارهای سوپرامولکولی عامل دار بر پایه کلیکس[4]رزورسین آرن ارائه می کند. در ادامه، کاربرد این ساختار انبرمانند جدید به عنوان کاتالیزگر انتقال فاز ناهمگن برای تهیه برخی از آزیدوهیدرین ها در حلال آب مورد بررسی قرار گرفت. فعالیت کاتالیزگری این ترکیب را می توان به همکاری میان حفره مرکزی آب گریز و بازوهای کاتیونی آب دوست آن، نسبت داد. در بخش دوم، یک روش آسان و کارآمد برای تهیه نمک پیریدینیوم سه بعدی جدید از طریق اتصال کووالانسی مایع یونی حاوی بخش های پیریدینیوم بر روی کلیکس[4]رزورسین آرن گزارش شد. در ادامه فعالیت ضدباکتری این ساختار سوپرامولکولی کاتیونی بر علیه باکتری های گرم مثبت و گرم منفی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان از فعالیت ضدباکتری گزینشی این ترکیب بر علیه باکتری های گرم مثبت به همراه داشت که از دیدگاه بخش صنعت و پزشکی بسیار حائز اهمیت می باشد. بر اساس مطالعات انجام شده مشخص گردید این اولین تلاش برای بررسی فعالیت ضدباکتری ساختارهای سوپرامولکولی کاتیونی بر پایه کلیکس[4]رزورسین آرن می باشد. بنابراین این نتایج اولیه می تواند برای تهیه مواد ضدباکتری جدید مورد توجه قرار گیرد. در گام بعدی، برای اولین بار پلیمر کاتیونی حاوی آویزهای پیریدینیوم از طریق عامل دار کردن بستر پلیمری بر پایه کلیکس[4]رزورسین آرن تهیه و ساختار آن با استفاده از تکنیک های afm، tem، chns، tga و dtg شناسایی شد. آنیون پلیمر عامل دار شده به راحتی با واکنشگرهای آنیونی مورد نظر جایگزین و در نتیجه واکنشگرهای پلیمری جدید و قابل بازیافت جهت دستیابی به اهداف سنتزی فراهم گردید. پایداری حرارتی بالای پلیمر کاتیونی (بالاتر از 250 درجه سانتی گراد بر اساس آنالیز وزنی- حرارتی) امکان استفاده از آن را برای تغییر شکل و انبساط گرمایی حلقه تیوپیریلیوم بدون خطر تجزیه شدن و یا آزاد شدن مکان های فعال در محیط واکنش، فراهم می آورد. روش ذکر شده یک مسیر آسان و مطابق با اصول شیمی سبز برای تهیه ترکیبات 6،4،2- تری آریل پیریدین و 2،5،7- تری آریل [3،1] تیازپین که به طور گسترده به عنوان بخش اصلی ساختار بسیاری از ترکیبات زیست فعال می باشند، ارائه می کند. در گام چهارم، پلیمر شبکه ای سه بعدی اسیدی با استفاده از روش عامل دار کردن دو مرحله ای تهیه شد. در مرحله اول تثبیت کاتالیزگر همگن بر روی پلیمر شبکه ای سه بعدی بر پایه کلیکس[4]رزورسین آرن به وسیله سایلیل دار کردن گروه های هیدروکسی منجر به شکل گیری پلیمر کاتیونی حاوی بخش های ایمیدازولیوم شد. تشکیل این پلیمر کاتیونی توسط تکنیک های chns، sem، tga و dtg تایید شد. در مرحله دوم، تلاش شد آنیون hso4- با استفاده از واکنش شناخته شده تبادل آنیون، در کنار آویزهای کاتیونی ایمیدزولیوم قرار گیرد. نتایج حاصل از آنالیز عنصری نشان از تثبیت موفقیت آمیز آنیون اسیدی برونشتد مورد نظر به همراه داشت. بنابراین کاتالیزگر اسیدی ناهمگن جدید برای دستیابی به اهداف سنتزی پس از دو مرحله عامل دار کردن بستر پلیمری تهیه شد. مایع یونی اسیدی تثبیت شده به عنوان کاتالیزگر موثر، امکان سنتز تک ظرف بیس آمیدهای متقارن را از طریق واکنش سه جزئی میان آمید و آلدئید فراهم کرد. این کاتالیزگر تعداد دفعات گردش و سرعت گردش بالایی از خود به نمایش گذاشت که از این حیث قابل مقایسه با اسید سولفوریک می باشد. علت این امر را می توان به وجود حفره های فراوان بر روی بستر پلیمر و مایعات یونی تثبیت شده از طریق اتصال کووالانسی بر روی آن نسبت داد. همکاری میان این دو بخش، محیطی مناسب جهت دستیابی مواد اولیه به مراکز اسیدی، فضای کافی برای ایجاد محصول و خاصیت آب گریزی به منظور خروج آب ایجاد شده در حین واکنش از درون بستر را فراهم می آورد. ویژگی های منحصر به فرد این کاتالیزگر، نظیر پایداری حرارتی بالا، قابلیت بازیافت، فعالیت کاتالیزگری بسیار عالی از نقطه نظر راندمان و زمان واکنش، تعداد و سرعت گردش بالا، پتانسیل آن را برای استفاده در بخش صنعت نشان می دهد. در بخش پنجم از این پروژه، ترکیب خصوصیات و ویژگی های پلیمر شبکه ای سه بعدی با مایعات یونی، سبب تهیه اولین پلیمرهای کاتیونی بر پایه کلیکس[4]رزورسین آرن تحت شرایط بدون حلال شد. از مزایای روش استفاده شده می توان به آسانی روش تهیه، عامل دار کردن با استفاده از روش تک ظرف یک مرحله ای بدون استفاده از حلال های آلی یا کاتالیزگرهای اسیدی و بازی، سهولت جداسازی و خالص سازی پلیمرهای عامل دار اشاره کرد.

گام نخست پایان نامه، بر اساس ارائه مسیری نوین و مستقیم جهت سنتز برخی از مشتقات جدید 2- فوریل استونیتریل از واکنش نمک های پیریلیوم با سدیم سیانید، پایه گذاری شد. ارزان و قابل دسترس بودن مواد اولیه همراه با سادگی مسیر می تواند روش سنتزی مذکور را به عنوان روشی موثر در هر دو زمینه تحقیقاتی و دارویی معرفی نماید. در بخش دوم، واکنش سیانید تثبیت شده بر روی رزین با برخی از نمک های تری آریل پیریلیوم پرکلرات حاوی گروه های الکترون دهنده و کشنده در موقعیت پارای حلقه های فنیل استخلافی با هدف سنتز مشتقات جدید 2- آروئیل فوران مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاکی از سنتز موفقیت آمیز این محصولات با بازده های بالا و در مدت زمان های کوتاه بود. از مزیت های این روش سنتزی می توان به سهولت اجرا و جداسازی محصول مورد نظر، کنترل سمیت سیانید و کاهش محصولات جانبی اشاره داشت. از این رو روش سنتزی مذکور را می توان به عنوان مسیری سبز و کارآمد در تهیه مشتقات زیست فعال 2- آروئیل فوران در هر دو بخش تحقیقاتی و پزشکی به شمار آورد. در قسمت سوم، برای اولین بار، امکان سنجی کارایی تترا فنولات c- متیل کلیکس [4] رزورسین آرن نامحلول در آب به عنوان کاتالیزگر انتقال فاز ناهمگن در دمای محیط مورد بررسی قرار گرفت. این ساختار تترا آنیونی بدلیل داشتن چهار پیوند هیدروژنی درون مولکولی oh…o-، ساختاری کاسه مانند به خود گرفته که می تواند به عنوان میزبان آنیونی، برهم کنش های الکتروستاتیکی موثری با مهمان های کاتیونی داشته باشد. بعلاوه وجود گروه های فنولاتی آب دوست بر روی لبه بالایی و گروه های آلکیل آب گریز بر روی لبه پایینی این ساختار، امکان قرارگیری آن در لایه واسط آلی- آبی را فراهم می آورد. نامحلول بودن کاتالیزگر در آب بدلیل وجود گروه های آروماتیک در ساختار، بازیابی آسان و استفاده مجدد از آن را امکان پذیر می سازد. در بخش چهارم، حسگر شیمیایی رنگی جدید با انتخاب پذیری بالا برای شناسایی آنیون سیانید در آب بر اساس ترکیبی از پیریلیوم / آلومینا طراحی شد. در این حسگر، فرم ترکیبی آلی- معدنی می تواند نقش اساسی در شناسایی آسان و سریع آنیون سمی سیانید در آب داشته باشد. سادگی تهیه و قابل حمل بودن حسگر همراه با هزینه پایین مواد اولیه، سیستم را برای استفاده در محیط هایی که نیاز به شناسایی سریع و آسان آنیون سیانید دارند، مناسب می سازد. در گام پنجم، روشی جدید و آسان برای عامل دار کردن شبکه پلیمری سه بعدی بر پایه کلیکس [4] رزورسین آرن گسترش داده شد. بر اساس این روش، تنوعی از گروه های عاملی آلی نظیر sh- و nh2- بر روی سطح پلیمر با استفاده از ترکیبات سیلانی پیوند شد. به منظور تایید اتصال این گروه ها به پلیمر از تکنیک های آنالیز عنصری (chns)، میکروسکوپ نیروی اتمی (afm) و آنالیز حرارتی وزنی (tga) استفاده شد. از مزیت های روش عامل دار کردن مذکور می توان به سادگی و تک مرحله بودن واکنش و همچنین درصد بالای عامل دار شدن اشاره داشت. مهم تر آنکه واکنش ها بدون نیاز به کاتالیزگرهای اسیدی و بازی پیش می روند. در ادامه، حذف یون های جیوه (ii) از محلول های آبی با استفاده از شبکه پلیمری متخلخل حاوی گروه های تیول مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاکی از موفقیت آمیز بودن جاذب تهیه شده در حذف 48 درصدی کاتیون سمی جیوه از محلول ppm 10 آن بود. غلظت های یون hg2+ باقیمانده در محلول توسط تکنیک نشر اتمی (icp-oes) اندازه گیری شد.

در سال های اخیر طراحی کاتالیزور انتقال فاز کار آمد و قابل بازیافت به دلیل ملاحظات اقتصادی و زیست محیطی، ‏مورد توجه بسیار است. به عبارت دیگر، با توجه به نسبت سطح به حجم بالا، خواص ابرمغناطیسی و زیست ‏سازگاری، نانوذرات مغناطیسی‎(mnps) ‎‏ می تواند به صورت موثری منجر به اصلاح ظرفیت و توانایی کاتالیزگر ‏تثبیت شده گردند.‏ با توجه به این واقعیت ها، در پروژه حاضر تلاش‎ ‎گردید نانوذرات ‏‎ fe3o4‎به روش همرسوبی ‏ii‏ ‏fe‏ وiii‏ ‏fe‏ تهیه و با ‏استفاده از لایه هایی از سیلیکاژل که در دیواره آن واحدهای 4‏‎’,‎‏4- بی پیریدینیوم دی کلرید وجود دارد، پوشش ‏داده شود. نانو کامپوزیت حاصله توسط تکنیک های ‏ft-ir، ‏sem،xrd ‎‏ و ‏tga‏ تعیین ساختار و مرفولوژی ‏گردید. توانایی این نانوکاتالیزگر به عنوان یک کاتالیزور انتقال فاز در باز کردن مکان گزین حلقه اپوکسیدها توسط ‏آنیون های آزید، سیانید و استوکسی مورد بررسی قرار گرفت و بدین ترتیب شرایط بهینه برای سنتز بتا ‏آزیدوالکل ها، بتاسیانوهیدرین ها و بتا استوکسی الکل ها فراهم گردید.‏

در این پروژه واکنش سدیم نیتریت با برخی از نمک های تری آریل پیریلیوم پرکلرات حاوی گروههای دهنده و کشنده الکترون بر روی استخلافهای فنیل حلقه هتروسیکل با هدف سنتز ترکیبات هتروسیکل زیست فعال در حضور مایع یونی بوتیل متیل ایمیدازولیوم برمید مورد بررسی قرار گرفت. - - - با توجه به طولانی بودن زمان واکنش های نمک های پیریلیوم با سدیم نیتریت در فاز حلال و همچنین پیشرفت اهداف شیمی سبز، این فرآیندها در حضور مایع یونی مورد بررسی قرار گرفت.

در بخش اول این پروژه ابتدا گیاه شکرتیغال(سرشاخه هوایی و مان) از نظر وجود یا عدم وجود ترکیبات موثره گیاهی مورد بررسی قرار گرفت. پس از شناسایی مواد شیمیایی اصلی گیاه، به منظور بررسی بهترین روش استخراج ترکیبات آلی در شکرتیغال(مان)، حلال و روش های استخراج (ماسراسیون، سوکسله و پرکولاسیون) مورد ارزیابی قرار گرفتند. جداسازی و شناسایی ترکیب های تشکیل دهنده عصاره ها با استفاده از دستگاه های کروماتوگرافی گاز و کروماتوگرافی گاز متصل به طیف سنج جرمی صورت گرفت. طبق نتایج بررسی مقایسه ای روش های استخراج روش سوکسله پیشنهاد می شود. در بخش دوم این پژوهش، شناسایی ترکیبات آلی موجود در گیاه خارپنبه برگ نازک انجام شد. به این منظور شناسایی ترکیبات فیتوشیمیایی(مواد موثره) گیاه بررسی گردید. جداسازی و شناسایی ترکیب های تشکیل دهنده عصاره با استفاده از دستگاه های کروماتوگرافی گاز و کروماتوگرافی گاز متصل به طیف سنج جرمی صورت گرفت. نتایج شناسایی ترکیبات نشان می دهد، در گونهonopordon leptolepis بیشترین درصد عصاره را ترکیب تری ترپنوئید5a, 5b, 7a, 10, 10, 13b- hexamethyl- 3- propan- 2-yl-1, 2, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 11, 11a, 13, 13a- dodecahydrocyclopenta [a] chrysene (9/78 درصد) تشکیل می دهد.

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.

در این تحقیق، برای اولین بار ، شبکه پلیمری سه بعدی حاوی آنیون بورهیدرید با استفاده از روش عاملدار کردن دو مرحله ای سنتز شد. در گام اول تثبیت شیمیایی مایع یونی همگن برروی بستر پلیمری بر پایه کلیکس[4]رزورسین آرن به وسیله سایلیل دارکردن گروه های هیدروکسی منجر به شکل گیری پلیمر کاتیونی حاوی بخش های پیریدینیوم شد. تشکیل این پلیمر کاتیونی با استفاده ازتکنیک های afm ، tga،dtg تأیید شد. درادامه آنیون بورهیدرید بااستفاده ازواکنش شناخته شده تبدیل آنیونی درکنار آویزهای کاتیونی پیریدینیوم قرارگرفت. شایان ذکر است که واکنشگر پلیمری تهیه شده، در حلالهای مختلف نظیر آب ، متانول، اتانول ، اتیل استات، استونیتریل، تترا هیدروفوران، دی کلرومتان وکلروفرم نامحلول میباشد. با توجه به این ویژگی ها وبا درنظرگرفتن این حقیقت که کاهش ناحیه گزین دسته ی بسیار مهمی از واکنش های آلی از نقطه نظر علمی،صنعتی و دارویی به شمارمی رود، بررسی و کاربرد این پلیمر کاتیونی به عنوان واکنشگرتثبیت شده برروی بستر جامد برای واکنش های کاهشی موثر و ناحیه گزین موردتوجه قرارگرفت. واکنش پذیری و انتخاب پذیری این واکنشگر پلیمری در کاهش ناحیه گزین برخی از نمک های تری آریل پیریلیوم حاوی گروه های الکترون دهنده و الکترون کشنده برروی استخلافات فنیل حلقه هتروسیکل جهت سنتز مشتقات دی ان ان مربوطه مورد بررسی قرار گرفت. از مزایای قابل توجه این روش ساده می توان به زمان کوتاه واکنش، سهولت جداسازی و خالص سازی محصولات واکنش به همراه بازده بسیارخوب، اشاره کرد. علاوه براین واکنش بدون نیاز به هرگونه مواد افزاینده ای نظیرکاتالیست انجام شد.

در این پایان نامه مطالعه ای سیستماتیک به منظور توسعه معرف ها و کاتالیزور های تثبیت شده در سنتز ترکیبات آلی صورت گرفته است. در ابتدا رزین سیانید تثبیت شده بر پلیمر آمبرلیت در واکنش تراکم بنزوئین مورد استفاده قرار گرفت. کاربرد این کاتالیزور پلیمری در تشکیل پیوند کربن- کربن بدون استفاده از حلال آلی و با امکان بازیابی و بکارگیری مجدد آن می باشد. در ادامه فرم های تیوسیانات، آزید، یدید و سیانید رزین درشت منفذ آمبرلیت در واکنش جایگزینی نوکلئوفیلی مورد استفاده قرار گرفت و بدین ترتیب امکان سنتز مشتقات فناسیل با راندمان و خلوص بالا فراهم گردید. از سوی دیگر با توجه به اهمیت کاتالیزورهای انتقال فاز و تثبیت آنها به عنوان راه حل کاهش محدودیت های کاربردی، کاتالیزور انتقال فاز پلی اتیلن گلیکول تثبیت شده بر روی بستر پلیمر داوکس سنتز شد. کاربرد این کاتالیزور ناهمگن در حمله ناحیه گزین آزید به اپوکسیدها در محیط آبی و در شرایط ملایم واکنش بسیار موثر است. همچنین، تثبیت بتا سیکلودکسترین توسط پیوند کووالانسی بر روی بستر پلیمر داوکس در جهت ارائه سیستم بیوکاتالیزوری حاوی ریز محیط، تهیه و نقش آن به عنوان کاتالیزور انتقال فاز جامد- مایع در احیاء اپوکسیدها توسط سدیم بورو هیدرید مورد مطالعه قرار گرفت. در بخش پایانی، ارائه روشی موثر به منظور تبدیل آلکیل هالیدها به آلکیل تیوسیانات ها در حضور کاتالیزور انتقال فاز تترا بوتیل آمونیوم برمید مورد بررسی قرار گرفته است. بطوریکه انجام واکنش در محیط آبی با ایجاد محصولاتی خالص و با راندمان بالا همراه است.