پلی اکسومتالات ها دسته ا ی از کلاسترهای فلز-اکسیژن هستند که به خاطر خصوصیات فوق العاده خود از قبیل اندازه ،توانایی انتقال الکترون، اسیدی بودن و توانایی تشکیل ساختارهای پویا، می توانند به عنوان مجموعه ای از واحد های ساختمانی تغییر پذیر عمل کنند و در شکل گیری مواد جدید مورد استفاده قرار گیرند. در بین انواع مختلف پلی-اکسومتالات ها پرکاربرد ترین آنها پلی اکسو آنیون های از نوع کگین با هترو اتم های مختلف می باشند که مزیت های زیادی به عنوان کاتالیست دارا هستند. پتاسیم دودکا تنگستوکبالتات (iii) مثال مهمی از این دسته می باشد. در این تحقیق سنتز ترکیب هیبریدی آلی ـ معدنی بر پایه پتاسیم دودکا تنگستوکبالتات(iii) و مایع یونی 1ـ بوتیل ـ3ـ متیل ایمیدازولیوم نیترات انجام شد و توسط تکنیک های پراش اشعه ایکس، آنالیز عنصری، پلاسمای جفت شده القایی، طیف بینی زیر قرمز تبدیل فوریه، فرابنفش ـ مرئی و وزن سنجی حرارتی شناسایی شد. همچنین در این تحقیق به طور مقایسه ای در شرایط بهینه حرارتی و ریز موج، فعالیت کاتالیستی، و امکان بازیابی کاتالیست های پتاسیم دودکا تنگستوکبالتات(iii)، 1ـ بوتیل 3 ـ متیل ایمیدازولیوم نیترات و هیبرید آنها در سری واکنش های سنتز زانتن ها، دی هیدروپیریمیدینون ها و کوینازولین ها در شرایط بدون حلال مورد بررسی قرار گرفته است.

در سال های اخیر حسگرهای شیمیایی نوری تحقیقات گسترده ای را به خود اختصاص داده اند. حسگرهای شیمیایی نوری در زمینه های مختلف مانند اندازه گیری محیطی، بیمارستانی و صنعتی به کار رفته اند. کاربرد این حسگرها به ویژه برای اندازه گیری مقادیر جزئی یون های فلزات سنگین در نمونه های محیطی، انواع آب ها و مواد غذایی بسیار مورد توجه می باشد. جیوه یکی از فلزات سنگین است که سمّیت شدید آن باعث وارد آمدن آسیب جدی به دستگاه عصبی و نیز سایر سیستم های بدن انسان می شود. حسگر شیمیایی مورد استفاده در این تحقیق، برای اندازه گیری یون جیوه(ii) مبتنی بر 5-(4-کلروفنیل)-4،5-دی هیدرو-3-فنیل پیرازول-1-کربوتیوآمید(cdpc) ، به عنوان یون پذیر خنثی به همراه یون پذیر رنگی 1،2-بنزو-7-(دی اتیل آمینو) -3- (اکتا دکانوئیل ایمینو) فنوکسازین (eth5294) و افزودنی آنیونی سدیم تترا فنیل بورات (natpb) به کار برده شده است. تأثیر متغیرهایی مانند ph (5/6 )، ترکیب اجزای غشاء(31 میلی گرمpvc, 62میکرو لیترo-npoe, ا میلی گرمeth5294, 2میلی گرم, natpb, 5/2 میلی گرم لیگاند) بررسی شدند برگشت پذیری و حد تشخیص(11-10?096/1) و زمان پاسخ(600 ثانیه) نیز به دست آمد و در شرایط بهینه دامنه خطی (4-10?0/1-10-10?0/1 )مولار برای حسگرمورد نظر به دست آمد. حساسیت(157/0-)، دقت خوب، گزینش پذیری بالا، حسگر مذکور را برای تعیین مقدار جیوه در نمونه های مختلف مناسب می سازد. این حسگر برای تعیین مقدار جیوه در آب زاینده رود مورد استفاده قرار گرفت و نتایج حاصل با روش اسپکتروسکوپی جذب اتمی بخار سرد مقایسه گردید که نتایج خوبی مشاهده شد.

در این تحقیق کاتالیست منگنز (iii) تترافنیل پورفیرین کلراید، [mn(tpp)cl]، بر روی بستری از نانوسیلیکا اصلاح شده قرار گرفت و فعالیت کاتالیستی آن در اپوکسایش آلکن ها بررسی شد. نگهدارنده مورد استفاده از موقعیت محوری به کمپلکس منگنز (iii) تترافنیل پورفیرین متصل شد. کاتالیست به وسیله روش های uv-vis، ft-ir و sem شناسایی گردید. پس از تهیه و شناسایی کاتالیست ناهمگن [mn(tpp)cl@nano-siim]، پیشرفت واکنش اپوکسایش آلکن های خطی و حلقوی متفاوت تحت شرایط به هم زدن مغناطیسی و تحت تابش فراصوت مورد بررسی قرار گرفت. برای این کار، ابتدا شرایط واکنش مانند نوع اکسنده، حلال و مقدار کاتالیست بهینه شد و در نهایت سدیم پریدات به عنوان بهترین اکسنده و نسبت مساوی از آب و استونیتریل به عنوان بهترین حلال انتخاب گردید. این کاتالیست فعالیت بسیار بالایی را در اپوکسایش آلکن هایی نظیر سیکلواکتن، سیکلوهگزن، استایرن، 1- اکتن و 1- دودسن از خود نشان داد. بازده اپوکسید بین 100-35 درصد و همچنین زمان واکنش در حدود 33/6-25/1 ساعت می باشد. در گام بعدی قابلیت بازیابی کاتالیست مورد بررسی قرار گرفت. که قابلیت بازیابی و استفاده ی مجدد بالایی از خود نشان داد. همچنین استفاده از امواج فراصوت زمان انجام واکنش ها را تا حد زیادی کاهش داد. در ادامه تحقیق پلی اکسومتالات حاوی فلز znبر روی نانوسیلیکای اصلاح شده قرارگرفت. سپس این کاتالیست به وسیله ی ft-ir، drs، tg-dtg و sem شناسایی شد. بعد از آماده سازی و شناسایی کاتالیست ناهمگن، فعالیت کاتالیستی آن در واکنش اپوکسایش آلکن ها تحت شرایط رفلاکس بررسی شد. در ابتدا شرایط واکنش شامل مقدار اکسنده، حلال و مقدار کاتالیست بهینه شد و در نهایت مقدار 25/0و 5/0 میلی لیتربرای هیدروژن پراکسید و استونیتریل بعنوان حلال انتخاب شد. این کاتالیست کارآیی بالایی در اکسید کردن آلکن های خطی و حلقوی از خود نشان داد. همچنین این کاتالیست ناهمگن دارای قابلیت بازیابی بالایی است و چندین بار بدون از دست دادن فعالیت کاتالیستی استفاده می شود. کلید واژه ها: منگنز(iii) تترافنیل پورفیرین، اپوکسایش آلکن ها، سدیم پریدات، نانو سیلیکا، کاتالیست ناهمگن, هیدروژن پراکسید, پلی اکسومتالات حاوی zn.

سرطان دومین عامل شایع مرگ و میر در کشورهای توسعه یافته و سومین عامل مرگ و میر در کشورهای در حال توسعه است. باید گفت که امروزه با وجود تلاش های بسیار گسترده ای که در حوزه پزشکی جهت درمان سرطان صورت گرفته-است هنوز درمان قطعی برای اکثر سرطان ها وجود ندارد و توسعه داروهای ضدسرطانی یکی ار مهم ترین اهداف شیمی دارویی نوین است. از آن جایی که القای مرگ سلولی برنامه ریزی شده در سلول‏های سرطانی یکی از روش های مناسب برای درمان سرطان بوده و یافتن ترکیبات ضدسرطان جدید به ویژه ترکیبات القاءکننده مرگ سلولی برنامه ریزی شده از اولویت های تحقیقاتی محسوب می‏گردد، لذا در این مطالعه سعی شد ترکیبات جدیدی از پلی اکسومتالات ها که اخیراً به دلیل خواصشان بر اساس برهمکنش با dna مورد توجه ویژه ای قرارگرفته اند، سنتز شوند. پلی اکسومتالات ها کلاسترهای آنیونی فلز- اکسیژن هستند که در میان کاربردهای زیادشان، بواسطه خواص ضدباکتریایی، ضدویروسی (بخصوص ضدویروس hiv) و ضدسرطانی، قادرند راه های جدید و کم هزینه برای درمان انواع بیماری ها باز نمایند. در این پژوهش ابتدا چهار نوع پلی اکسومتالات کگینی با یون های همراه متفاوت (h+، htyr و horn) سنتز و به وسیله ی تکنیک های ft-ir، uv-vis، icp، chns و tg شناسایی گردیدند. سپس میزان پایداری این پلی-اکسومتالات ها با استفاده از تکنیک uv-vis اندازه گیری شد و تأثیر نوع یون همراه، ph و غلظت بافر بر پایداری این پلی اکسومتالات ها مورد مطالعه و بررسی قرارگرفت. نتایج نشان داد که پایداری پلی اکسومتالات ها در ph های نزدیک به خنثی (2/6) را می توان به مقدار قابل توجهی با جایگزین کردن هیدروژن توسط اسیدهای آمینه تیروسین و اورنیتین افزایش داد. در بخش بعدی، شش پلی اکسومتالات کگینی محلول در آب سنتز و شناسایی شدند. میزان و نوع برهمکنش شان با dna تیموس گوساله به روش های اسپکتروسکوپی جذبی، فلورسانس و ولتامتری چرخه ای مورد بررسی و مقایسه قرار گرفت. با استفاده از نتایج اسپکتروسکوپی فرابنفش- مرئی ثابت پیوندی و نحوه ی پیوندشدن این پلی اکسومتالات ها به dna تیموس گوساله به دست آمد. سپس نتایج به دست آمده از این تکنیک توسط نشر فلورسانس و ولتامتری چرخه ای مورد تأیید قرارگرفت. تفسیر طیف ها برهمکنش های شیاری را اثبات می کند که نمودارهای اسکاچارد فلورسانس نیز پشتوانه ی محکمی جهت تأیید این نوع برهمکنش ها بودند. نتایج حاصل از این آزمایش ها نشان داد که ثابت پیوندی cowcpzr از همتاهای خود (cowcpti و cowcpfe) و siwco از simoco بیشتراست. این پدیده را به میزان الکترون کشندگی بیشتر zr4+ نسبت به ti4+ و fe2+ و w6+ نسبت به mo6+ به ترتیب در پلی اکسومتالات cowcpm و simco می توان نسبت داد. از دلایل عمده ای که کاربرد دارویی بسیاری از پلی اکسومتالات ها را محدود می کند این است که این ترکیبات از لحاظ ترمودینامیکی و سینتیکی در آب و در ph فیزیولوژیکی ناپایدارند و به مخلوطی از ترکیبات معدنی در بدن تخریب می-شوند. علت دیگر، سمیّت این ترکیبات است که از بار و ساختار مولکولی پلی اکسومتالات ها ناشی می شود. بنابراین تلاش-های بسیاری برای بهینه کردن پلی اکسومتالات ها از طریق تغییر در ساختار، بار و قطبیت به منظور به دست آوردن ترکیباتی با سمیّت پایین تر، پایداری بیشتر و فعالیت بیولوژیکی بالاتر انجام شد. در این راستا پلی اکسومتالات های سنتزشده را در دو نوع حامل دارو (نشاسته و استئاریک اسید) محبوس کرده و سپس فعالیت ضدسرطانی این ترکیبات در مقایسه با پلی اکسومتالات اولیه بر دو رده سلول سرطانی پستان (mcf-7) و کلیه (hek-293) مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج این بخش از تحقیق بخوبی تأثیر حامل های دارو بر میزان فعالیت ضدسرطانی پلی اکسومتالات ها را نشان داد. به نحوی که با محبوس کردن پلی اکسومتالات ها در حامل های دارویی میزان سمیّت کاهش و فعالیت ضدسرطانی افزایش یافت. برای بررسی اثر اندازه ذرات بر فعالیت ضدسرطانی میزان نفوذ درون سلولی با استفاده از تکنیک icp اندازه گیری گردید. نتایج حاکی از افزایش میزان نفوذ درون سلولی پلی اکسومتالات ها در حضور حامل های داروئی است. لذا افزایش فعالیت ضدسرطانی آن ها را می توان به این عامل نسبت داد.

در تحقیق حاضر ظرفیت جذب بخار آب بر روی نانولوله های کربنی عامل دار شده در غلظت های پایین بخارآب مورد مطالعه قرار گرفته است. برای این منظور گروه عاملی سولفونیک اسید جایگزین گروه عاملی هیدروکسیل که بر روی نانولوله ی کربنی خریداری شده وجود داشت، گردید. آزمایش های جذب سطحی در سامانه ی آزمایشی نشان داد که ظرفیت جذب بخارآب برای نانولوله ی کربنی هیدروکسیل دار و نانولوله ی کربنی سولفونیک اسید دار در غلظت های بالای بخار آب به ترتیب 6/2 و 8/7، و در غلظت های پایین بخارآب به ترتیب 31/0 و 01/1 میلی مول بر گرم می باشد. علت عدم بهبود ظرفیت جذب در غلظت های پایین بخار آب را می توان به تشکیل پیوند هیدروژنی بین گروه های عاملی سولفونیک اسید نسبت داد. به منظور جلوگیری از تشکیل پیوند هیدروژنی بین گروه های سولفونیک اسید، از ذرات فلزی پالادیم با میدان الکترواستاتیکی قوی در ساختمان نانولوله استفاده شد. ایزوترم های جذب سطحی نانولوله ی کربنی خریداری شده با گروه عاملی هیدروکسیل، نانولوله ی کربنی اصلاح شده با گروه عاملی سولفونیک اسید، نانولوله ی کربنی اصلاح شده با گروه عاملی سولفونیک اسید و فلز پالادیم و نانولوله ی کربنی هیدروکسیل دار اصلاح شده با پالادیم در دو دمای 15 و 24 درجه ی سانتیگراد و در فشار اتمسفریک در یک سامانه ی آزمایشگاهی ناپیوسته به دست آمد. نتایج نشان داد ظرفیت جذب بخار آب در دو دمای 15 و 24 درجه ی سانتیگراد و در رطوبت نسبی 20% به ترتیب 5/0 و 21/0، 1/1 و 7/0، 7/2 و 1/4، 22/0 و 20/0 میلی مول بر گرم می باشد. نتایج نشانگر آن است که فلز پالادیم با جداکردن گروه های سولفونیک اسید از یکدیگر سبب افزایش میزان جذب بخارآب می شود و تمایلی به جذب مولکول های بخارآب ندارد. همچنین در این پژوهش معادلات جذب سطحی متعددی با داده های آزمایشگاهی تطبیق داده شد. بهترین تطبیق با مدل های cimf و bet اصلاح شده صورت گرفت. کاربری این مدل ها با ضرائب همبستگی و پارامترهای معنادار ارزیابی شد.

درختسان‏ها پلیمرهای با ساختار و معماری منظم و منشعب می باشند هستند که سنتز و ویژگی‎‏های آنها توجه دانشمندان را در دهه اخیر به خود جلب نموده است. درختسان‏ها با ساختار یکنواخت و حفرات داخلی برای یون‏ها، فلزات و مولکول‏ها متنوع شرایط میزبانی مناسبی را فراهم می‏نمایند. فلزات واسطه می توانند درون حفرات درختسان قرار گرفته و یا به انتهای شاخه ها متصل شوند و از آنها به عنوان کاتالیست استفاده شوند. در مقایسه با گونه‏های دیگر، درختسان‏های تری آزین نسبت به گونه‏های دیگر بدلیل سنتز ارزانتر و واکنش پذیری انتخابی سیانوریک کلرید به عنوان واکنشگر، از اهمیت ویژه ای برخوردارند. در این پروژه، کاتالیست جدید از نانوذرات پالادیم ثبیت شده بر روی درختسان تری آزین قرار گرفته بر روی نانو سیلیکا (pdnp-nstdp) طراحی، سنتز و به وسیله روش‏های دستگاهی مختلف نظیر ft-ir، tga، آنالیز عنصری، icp-oes، fe-sem ، sem-edx و tem شناسایی گردید. توزیع اندازه نانوذرات پالادیم 0/5±3/1 اندازه گیری شده است. این سیستم کاتالیستی فعالیت بالایی برای واکنش جفت شدن c-c از طریق واکنش‏های سوزوکی-میاورا، هک و سونوگاشیرا در شرایط حرارتی و تحت تابش ریزموج از خود نشان داده است. همچنین یک سری از ترکیبات ستاره‏ای، موزی و v شکل با واحد های مرکزی بنزنی،پیریدینی، پیریمیدینی و5،3،1-تری‏آزینی در حضور کاتالیست pdnp-nstdp با بازده عالی سنتز گردید. در ادامه این تحقیق عملکرد کاتالیست بر روی واکنش جفت شدن c-s بررسی شد و ترکیبات متنوعی از دی آریل سولفید از طریق جفت شدن c-s آریل/هتروآریل هالیدها با آروماتیک/هتروآروماتیک تیول‏ها یا دی‏آریل‏دی‏سولفیدها در حضور pdnp-nstdp به عنوان یک کاتالیست قابل بازیابی، در شرایط گرمایی و تحت تابش ریزموج با بازده بالا سنتز گردید. همچنین جفت شدن دوتایی و سه تایی c-s بر روی ترکیباتی با هسته مرکزی بنزنی، پیریدینی، پیریمیدینی و 5،3،1-تری‏آزینی در حضور کاتالیست pdnp-nstdp تحت شرایط حرارتی و تابش ریز موج مورد بررسی قرار گرفت و محصولات مورد نظر با بازده بسیار خوبی بدست آمدند. در بخش دیگری از این تحقیق، کاتالیست پالادیم (ii) ثبیت شده بر روی نانوذرات مغناطیسی پایدار شده با درختسان‏ تری‏آزین (pd-tdsns) طراحی و سنتز شد و به وسیله روش‏های دستگاهی مختلف نظیر ft-ir، 1h nmr، 13c nmr ، icp-oes و tem مورد شناسایی قرارگرفت.pd-tdsns عملکرد کاتالیستی انتخابی برای سنتز 3،2-دی‏فنیل ایندول‏ها و پنتاآریل‏پیرول‏ها از دی‏فنیل استیلن و آریل آمین‏ها به ترتیب درحلال‏های dmf و دی‏اکسان نشان داد و محصولات مورد نظر با بازده بسیار خوبی بدست آمدند. در تمامی این واکنش‏ها، کاتالیست‏های مورد استفاده، قابلیت بازیابی و استفاده مجدد بسیار خوبی از خود نشان داد، بطوریکه حتی بعد از چند بار استفاده مجدد هم فعالیت بسیار خوبی از خود نشان دادندکه بیانگر پایداری خوب این کاتالیست‏ها می‏باشد. همچنین، تمام ترکیبات سنتز شده توسط روش‏های دستگاهی همچون ir،1h nmr ، 13c nmr ،آنالیز عنصری و در برخی موارد ساختار کریستالی محصولات بررسی و شناسایی شده‏اند.

امروزه نانو¬کاتالیست¬ها نقش مهمی در شیمی ایفا می¬کنند. با کوچک شدن اندازه کاتالیست¬ها کارایی آن¬ها افزایش پیدا می¬کند. نانو¬ذرات کاتالیستی به دلیل ابعاد بزرگ¬تر نسبت به ذرات کاتالیست همگن، در محلول واکنش حل نشده و به سادگی قابل جداسازی هستند. سطح فعال زیاد به همراه جداسازی آسان کاتالیست در پایان واکنش، از نانو¬کاتالیست¬ها پلی میان کاتالیست¬های همگن و نا¬همگن ساخته است. نانو ذرات کارایی بسیار متنوعی را دارا می¬باشند که با اصلاح سطح شان می¬توان این کارایی را توسعه داد. یکی از این موارد اصلاح سطح نانو ذرات با مایعات یونی است که آن¬ها را به کاتالیست¬های فعال و سبز در سنتز¬های آلی تبدیل می¬کند. بر این اساس در این تحقیق؛ از کاتالیست سبز نانو¬ذرات مغناطیسی اصلاح شده با مایع یونی که دارای قابلبیت جداسازی آسان، استفاده مجدد و کارآمدی بالا می¬باشد جهت سنتز ایزوبنزوفوران-1(3h)- اون¬ها که دارای خواص بیولوژیکی و دارویی مهم هستند، استفاده شده¬است.

در این تحقیق, ابتدا سنتز و خالص¬سازی کمپلکس,n?n -بیس } 5-(1-متیل ایمیدازولیوم کلراید)متیل سالیسیلیدین{-1,2- اتیلن دی آمین پالادیم (ii) مورد بررسی قرار می¬گیرد، سپس به شناسایی این کمپلکس از طریق تکنیک¬های دستگاهی مختلف از جمله طیف سنجی¬های مادون قرمز تبدیل فوریه (ft-ir)، فرابنفش-مرئی انعکاس نفوذی جامد (drs uv-vis)، روزنانس مغناطیسی هسته (nmr) پرداخته می¬شود. در ادامه کمپلکس مورد نظر برای اولین بار از طریق برهم¬کنش¬های الکترواستاتیکی بر روی سطح دو رزین تعویض یون به نام¬های آمبرلیت و داوکس قرار داده می¬شود. هم¬چنین، شناسایی این دو کمپلکس ناهمگن توسط طیف سنجی¬های انعکاس نفوذی جامد فرابنفش-مرئی (drs uv-vis) ، آنالیز حرارتی (tga) و icp مورد بررسی قرار می-گیرد. بعد از سنتز، خالص¬سازی و شناسایی کمپلکس¬های ذکر شده، کاربرد و فعالیت آنها به عنوان کاتالیست در برخی از واکنش-های جفت شدن کربن_کربن از جمله واکنش¬های هک و سوزوکی مورد بررسی قرار می¬گیرد. در این تحقیق برای بررسی واکنش هک از استایرن و آریل هالید های مختلف، و همچنین برای واکنش سوزوکی از فنیل برونیک اسید و آریل هالید¬های مختلف به عنوان ماده اولیه استفاده می¬شود. در آخر شرایط بهینه برای انجام این دو دسته واکنش از جمله مقدار کاتالیست، حلال، دما، نوع باز در حضور این دو کاتالیست ناهمگن سنتز شده، تعیین خواهد شد. یکی از نکات حائز اهمیت در این تحقیق، بررسی خاصیت بازیابی و قابلیت استفاده مجدد از کاتالیست¬های سنتز شده تا چندین بار در واکنش¬های مورد نظر می¬باشد.