در این کار تحقیقاتی‎ ‎بر روی اثرات دما و اتمسفرهای هوا، نیتروژن و خلاء بر ساختار، واکنش پذیری و انتخاب گری مخلوط ‏کاتالیزورهای آهن وآلومینا تمرکز شد. این کاتالیزور ها به روش سل ژل و با پیش سازهای آلومینیوم اپزوپروپوکساید و کلرید آهن (‏iii‏) با ‏ترکیب 5، 10، 25، 50، 75 و 100 درصد وزنی از پیش سازهای کلرید آهن ساخته شدند. شناسایی خواص فیزیکی و شیمیایی آنها با ‏استفاده از روش های ‏ ، ‏ ‏ و ‏ ‎ ‎انجام شد. جهت بررسی واکنش پذیری و انتخاب گری کاتالیزورها، واکنش آبگیری ‏مخلوط الکل های2- اکتانول و 2،1- دی فنیل-2- پروپانول (‏ ‏) توسط این کاتالیزورها انجام شد. بررسی طیف های ‏xrd‏ حضور ‏فازهای ‏fe‏2‏o‏3، ‏al‏2‏o‏3 ‏fe‏3‏o‏4 را در نمونه های سنتز شده در اتمسفر هوا وخلاء و فازهای وfe‏3‏o‏4‏‎ ‎‏ ‏feal‏2‏o‏4را در کاتالیزورهای ‏سنتز شده در اتمسفر نیتروژن به اثبات رساند. نتایج حاصل از بررسی درصد تبدیل الکل ها نشان داد که الکل های نوع سوم نسبت به نوع ‏دوم برهمکنش های قویتری با سطح کاتالیزور ایجاد کرده و در نتیجه درصد تبدیل الکل های نوع سوم بسیار بیشتر از نوع دوم بود. این ‏رفتار مسئول درصد تبدیل بالای ‏ نسبت به 2- اکتانول بر روی کاتالیزورها است. همچنین نتایج حاصل از درصد تبدیل الکل ها ‏نشان داد که در نمونه های با محتوای آلومینای بیشتر میزان جذب الکل ها بیشتر بوده و در نمونه های حاوی ‏fe‏3‏o‏4 و ‏fe‏2‏o‏3 حضور ‏بیشتر ‏fe‏3‏o‏4 سبب جذب بیشتر الکل ها در سطح کاتالیزورها شد. نکته مهم در این رابطه کاهش درصد تبدیل الکل ها با افزایش درصد ‏آهن در محتوای کاتالیزورها در هر سه اتمسفر بود به گونه ای که پایین ترین درصد تبدیل مربوط به کاتالیزورهای 100% وزنی از پیش ساز ‏آهن کلرید گزارش شد. در مقایسه با آلومینای خالص حضور اتم های آهن سبب افزایش جذب الکل ها بروی سطح کاتالیزورها شده اما ‏کاهش گزینش پذیری آن ها را نیز به همراه داشته است. بررسی نتایج حاصل از توزیع محصولات نشان داد که تا کاتالیزورهای با ترکیب ‏درصد 25، سیس-2-اکتن محصول اصلی آبگیری، بر روی اکثر کاتالیست ها است اما از کاتالیزورهای 50% وزنی تا 100% وزنی آهن، 2-‏اکتانون به عنوان محصول اصلی آبگیری 2-اکتانول بدست آمد. آنالیز نتایج حاصل از آبگیری ‏dpp‏ بر روی کاتالیزورهای ساخته شده در ‏این پروژه نشان داد که به جز کاتالیزورهای 10% و 50% ساخته شده در اتمسفر هواکه در آن ها ‏e‏-2-آلکن به عنوان محصول اصلی بدست ‏آمده در سایر کاتالیزورها 1-آلکن محصول اصلی است. بیشترین گزینش پذیری تشکیل 1-آلکن در کاتالیزور 100% خلاء مشاهده شد.‏

در این کار تحقیقاتی هدف اصلی بررسی ساختار آلومینا با ورود نیکل اکسید به شبکه آلومینا وتغییرات به وجود آمده در مورفولوژی این ساختار، در اتمسفرهای هوا ونیتروژن بوده است. این کاتالیزور ها به روش سل ژل و با پیش سازهای آلومینیوم ایزوپروپوکساید و کلرید نیکل (ii) با ترکیب 5، 10، 25، 50، 75 و 100 درصد وزنی ساخته شدند. بررسی های ساختاری با استفاده از روش های xrd ، bet، ft-irو semموید این مطلب بوده است که تغییر دما و اتمسفر اثرات قابل مشاهده ای در بافت کاتالیزور و به تبع آن نتایج متفاوت توزیع محصولات آبگیری الکل های 2- اکتانول و 1،2 دی فنیل-2- پروپانول (dpp ) داشته است. طیف های xrd نمونه های کلسینه شده در محدوده دمایی c ?350 نشان داد که غالب ترکیبات ساخته شده آمورف شده اند اما در کاتالیزور های کلسینه شده در دمای c ?600 فازهای al2o3 ، nio و nial2o4 شناسایی شدند. نتایج حاصل از bet آشکار کرد که کاتالیزورهای حاوی درصد بیشتر نیکل،دارای سطح ویژه خارجی کمتری هستند برای تفسیر این مشاهده می توان گفت که نفوذ اتمهای نیکل اکسید در شبکه آلومینا باعث پر شدن حفره های موجود در سطح آلومینا شده و اشباع شدگی این حفره ها به وسیله اتمهای نیکل اکسید باعث کاهش شدید سطح کاتالیزور شده است. از بررسی تاثیر اتمسفرهای هوا ونیتروژن بر سطح ویژه خارجی کاتالیزورها معلوم شد که اتمسفر نیتروژن در مقایسه با اتمسفر هوا از کاهش شدید سطح ویژه کاتالیزورها جلوگیری کرده است. سپس با انجام واکنش های حذفی dpp و 2-اکتانول بر آن شدیم که خاصیت این کاتالیزوزها را در انجام واکنش نیز بررسی کنیم وتا حد امکان، واکنش پذیری و انتخاب گری کاتالیزورها ونتایج مشاهده شده را توضیح دهیم. نتایج به دست آمده از کاتالیزورهای نیکل در مقایسه با آلومینای خالص نشان داد که حضور اتمهای نیکل در شبکه آلومینا باعث افزایش برهمکنش وجذب بیشتر الکل ها بر سطح کاتالیزورها شده است البته این بر همکنش در dpp شدیدتر بوده و باعث آبگیری 100% آن در تمام کاتالیزورها به جزء ترکیب نیکل 100% شده است، اما از طرفی هم شاهد کاهش گزینش پذیری محصولات این الکل ها نیز بودیم. همچنین نتایج بدست آمده از آبگیری الکل 2- اکتانول در اتمسفر هوا نشان می داد که با افزایش محتوای نیکل در کاتالیزورها شاهد کاهش درصد تبدیل الکل 2- اکتانول بودیم اما این روند در اتمسفر نیتروژن نامنظم بود. در نهایت این نتیجه به دست آمد که کاتالیزور نیکل a 5% و نیکلn 10% به عنوان بهترین کاتالیزورها برای آبگیری کامل الکل 2- اکتانول می باشند.

در این پروژه بیونانوکامپوزیت پلی وینیل الکل(pva)/خاک رس اصلاح شده (cloisite na+) با درصد های مختلفی از خاک رس اصلاح شده به آلی دوست تهیه شده است. برای این هدف در ابتدا سدیم مونت موریلونیت (cloisite na+) با نمک آمونیوم فعال نوری آمینواسید l-لوسین به عنوان یک کاتیون فعال سطحی اصلاح می شود. فضای بین لایه ها و مقاومت حرارتی این نانوذرات خاک رس اصلاح شده به آلی دوست کایرال، با استفاده از پراش اشعه ایکس و آنالیز حرارتی مطالعه شد. سپس بیونانوکامپوزیت pva/cloisite na+ اصلاح شده به آلی دوست را با درصد های مختلف از نانوذرات خاک رس با استفاده از انرژی فراصوت و روش قالب ریزی محلولی تهیه شد. همچنین تعیین خصوصیات فیلم این بیونانوکامپوزیت ها به وسیله پراش اشعه ایکس، ft-ir، میکروسکوپ الکترونی روبشی، میکروسکوپ الکترونی عبوری، آنالیز حرارتی و طیف عبوری مرئی-فرابنفش انجام شد. فیلم های این بیونانوکامپوزیت ها بهبود در خواص حرارتی را نشان می دهد. مطالعه ویژگی های نوری این فیلم ها در محدوده نوری مرئی-فرابنفش اثبات می کند که ناحیه نور مرئی با افزودن این نانوذرات هیچ تغییری نمی کند و شفافیت نوری pva همچنان باقی مانده است. در پروژه دوم، فیلم نانوکامپوزیت های pva/cloisite na+ اصلاح شده به آلی دوست/دی اکسید تیتانیوم (tio2)، با 10% وزنی از خاک رس اصلاح شده و مقدار های متفاوت از tio2 تهیه شد. cloisite na+ از طریق واکنش تبادل کاتیونی و با استفاده از نمک آمونیوم آمینواسید l-لوسین اصلاح شد. سپس نانوکامپوزیت pva/tio2/خاک رس اصلاح شده به وسیله پخش نانوذرات tio2 بر روی سطح نانوذرات خاک رس در بستر pva ساخته شد. در این فرایند فیلم های نانوکامپوزیتی به کمک انرژی فراصوت و در ادامه با روش قالب ریزی محلولی تهیه شد. سه نانوکامپوزیت مختلف با افزودن درصد های وزنی متفاوت ازtio2 (1%، 3% و 6%) تهیه شد و به کمک پراش اشعه ایکس، ft-ir، میکروسکوپ الکترونی روبشی، میکروسکوپ الکترونی عبوری، میکروسکوپ الکترونی روبشی-گسیل میدانی، آنالیز حرارتی و طیف مرئی فرابنفش تعیین خصوصیات شد. محصول بدست آمده پخش یکنواخت و هموژن نانوذرات tio2 و نانوذرات خاک رس اصلاح شده را در بستر پلیمر pva نشان می دهد. همچنین بهبود در خواص حرارتی را در مقایسه با pva می توان در این نانوکامپوزیت ها مشاهده کرد. در پروژه سوم، اصلاح سطح و تعیین خصوصیات نانوذرات tio2 به عنوان یک افزودنی به نانو کامپوزیت pva/ خاک رس اصلاح شده حاوی 1% نانوذرات خاک رس مورد بررسی قرار گرفت. برای بهبود پخش نانوذرات و افزایش برهمکنش های احتمالی نانوذرات با بستر پلیمر، سطح نانوذرات tio2 با عامل کوپل کننده ی سیلان (kh550) اصلاح شد. pva/tio2 اصلاح شده/خاک رس اصلاح شده به آلی دوست به وسیله پخش نانوذرات tio2 اصلاح شده بر روی سطح نانوذرات خاک رس اصلاح شده در بستر پلیمری pva ساخته می شود. در این مطالعه نانوکامپوزیت ها طی یک فرایند فراصوت و در ادامه با روش قالب ریزی محلولی ساخته می شود. سه نانوکامپوزیت با مقادیر متقاوت از tio2 اصلاح شده (1%، 3% و 6% درصد وزنی) تهیه شده و با ft-ir، پراش اشعه ایکس، آنالیز حرارتی، میکروسکوپ های الکترونی روبشی، روبشی-گسیل میدانی و عبوری و در نهایت با طیف عبوری مرئی-فرابنفش تعیین خصوصیات شد.

در بخش اول این تحقیق سنتز و تهیه نانوساختارهای بوهمیت و گاما آلومینا به خصوص نانوساختار گاماآلومینای تک بعدی به روش سل-ژل با استفاده از پیشسازه آلومینیوم تری ایزوپروپیلات در حضور مقادیر معینی از آلانین با نسبت های مولی 1- 5/0 =al/ sn بررسی شده و سپس میزان بلورینگی، ریخت شناسی، مساحت سطح ویژه و میزان تخلخل کاتالیست های تهیه شده مطالعه گردید. از روش های xrd، sem، temو bet جهت شناسایی کاتالیست ها استفاده گردید. در این پژوهش، با توجه به نتایج بدست آمده می توان عنوان کرد که یک روش راحت و سبز برای تهیه بوهمیت با میانگین اندازه دانه بلوری nm 7 و نانومیله های گاماآلومینا با میزان تخلخل عالی و مساحت سطح ویژه m2/gr 422 و حجم حفرات cm3/gr 59/0 معرفی شده است. در بخش دوم این تحقیق از روش های شیمی کوانتومی محاسباتی استفاده شد تا مقایسه ای بین اختلاف جابجایی شیمیایی رزونانس مغناطیسی پروتون های آمیدی (??) تجربی با توجه به مراجع و نتایج حاصل از 1h-nmr به صورت محاسباتی انجام گیرد. هم خوانی بسیار خوبی بین یافته های تجربی و محاسباتی در این مورد بدست آمد. این محاسبات ابزاری ارزشمند برای بررسی و مطالعه سامانه های دارای پیوند هیدروژنی درون مولکولی می باشد. مطالعات شیمی کوانتومی این ترکیبات نشان می دهد که پیوند هیدروژنی یکی از مهمترین عوامل در پایداری این دسته از سامانه های آمیدی می باشد. مقایسه کمّی بین ?? این ساختارها در نتیجه طبیعت گروه پذیرنده هیدروژن در پیوند هیدروژنی، هندسه پیوند هیدروژنی، اثرات محیطی، اثر فضایی، ازدحام فضایی و اندازه شبه حلقه می باشد. در نتیجه این پیوند هیدروژنی درون مولکولی شبه حلقه های 5، 6 و بالاتر ایجاد می شود. ما اعتقاد داریم این بررسی جهت مطالعات آینده در سیستم های پیوند هیدروژنی و بررسی اتصالات پیوند و تعیین قدرت پیوند هیدروژنی کارآمد باشد. الگوی پیوند هیدروژنی هیدرازینوترن به عنوان یک نیروی محرّکه بسیار موثر برای پایدار کردن ساختارهای پیچ خورده در این سیستم ها ظاهر می گردد. در بخش پایانی این تحقیق به بررسی محاسباتی پایداری تری آزول ها و مشتقات آن در فاز گازی و محلول و تعادلات تاتومری آن ها پرداخته و ارتباط بین تاثیر استخلاف و خصلت آروماتیسیته تری آزول ها، تری آزول های پروتونه شده و تری آزولات و مشتقات آن با استفاده از روش های محاسباتی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بدست آمده نشان داد با افزایش قدرت ? الکترون دهندگی استخلاف های روی حلقه تری آزول طول پیوند n-h در هر سه تاتومر کاهش پیدا کرد. بهترین حالت پیوند هیدروژنی بین مولکول های آب و تری آزول زمانی رخ می دهد که اتم اکسیژن مولکول آب به عنوان پذیرنده پروتون و اتم هیدروژن n-h مولکول تری آزول به عنوان دهنده پروتون عمل می کند. تحلیل nbo نشان می دهد که در تمامی مشتقات تری آزول کربن شماره 4 چگالی بار مثبت بیشتری نسبت به کربن شماره 5 داشته و اتم های نیتروژن شماره 1 و شماره 3 در دو تاتومر [n1-h] و [n3-h] دارای چگالی بار منفی بیشتری می باشند.

بنزوئیک اسید و مشتقات آنها نظیر سالیسیلیک اسیدها، ترکیب ها ی بسیار مهمی هستند که کاربردهای دارویی، بیو شیمیایی و صنعتی زیادی دارند. از این ترکیب ها در زمینه های داروئی به عنوان داروهای ضد عفونی کننده و ضد التهاب استفاده می شود، که در سنتز این مواد دارویی از روش آسیله کردن استفاده می گردد. آسیله کردن آمین ها، الکل ها و فنول ها در واکنش های شیمیایی در سنتز آلی بسیار اهمیت دارند. عموما در آسیله کردن آروماتیک ها از کاتالیست های فلزی یا اسید های معدنی قوی استفاده می گردد. به همین خاطر یکی از اهداف این پایان نامه سنتز و تهیه مشتقاتی از این ترکیبات می باشد. در این تحقیقات، واکنش فریدل کرافتس ترکیب های متوکسی بنزن و آنیسیدین با معرف های متیل کلرو فرمات و استیک انیدرید در راستای سنتز مشتق های متیله شده، متیل فرمات شده و آسیله شده ی جدیدی از این خانواده مورد بررسی قرار گرفت. نقش کاتالیزور، نوع و مقدار آن و اثر افزایش دما و زمان واکنش بررسی شد. بدین جهت انواع کاتالیزورهای آلومینا، آلومینیوم تری کلرید، مایع یونی 3- کربوکسی پیریدینیوم هیدروژن سولفات و k10- montmorillonite به کار گرفته شدند. در نهایت ترکیب-های سنتز شده با تکنیک هایft–ir ،13c-nmr ،1h- nmr ، gc-massو آنالیز عنصری شناسایی شدند. در قسمت تئوری این پایان نامه به منظور بررسی اثر حضور پیوند هیدروژنی و فوق مزدوج شدگی ترکیبات 1،2-دی آمینو اتان(31) و 1،2-دی نیترو اتان(32) و 1-آمینو-2-نیترو اتان(33) با روش های b3lyp، hf و mp2از زیر مجموعه پایه 6-311++g**و محاسبات nbo ترکیبات مورد مطالعه قرار گرفت. در نهایت پایدار ترین کانفورمر ترکیب های فوق تعیین گردید.

مشتقات بنزوئیک اسید از جمله سالیسیلیک اسیدها، همچنین نمکها و استر های سالسیلیک اسیدها تحت عنوان سالیسیلات ها، ترکیب های مورد توجهی هستند که کاربردهای درمانی، بیو شیمیایی و صنعتی زیادی دارند. به طور کلی مشتقات سالیسیلیک اسیدها به خاطر تواناییشان در کاهش تب و درد معروف شده اند. امروزه از این ترکیب ها در زمینه های داروئی به عنوان داروهای ضد عفونی کننده، ضد التهاب، ضد سرطان و همچین درکرمهای محافظت کننده پوست وشامپوهای ضد شوره استفاده می شوند. در طی این پروه تحقیقاتی سنتز و تهیه مشتقاتی از این ترکیبات مورد بررسی قرار گرفت. در این تحقیقات، واکنش فریدل -کرافتس ترکیب های متوکسی بنزن و پارامتوکسی آنیلین که هر دو حاوی گروه متوکسی هستند و ترکیبات فعالی می باشند با معرفهای متیل کلرو فرمات و استیک انیدرید و استیل کلراید در راستای سنتز مشتقات آسیله شده و متیل فرمات فریدل- کرافتس مورد بررسی قرار گرفت. بدین جهت انواع کاتالیزورهای k10- ontmorilonitm، آلومینا، آلومینیوم تری کلرید، مایع یونی 3- کربوکسی پیریدینیوم هیدروژن سولفات به کار گرفته شدند. از آنجا که در سال های اخیر، به دلیل توسعه شیمی سبز، مایع ها یونی به عنوان جایگزین مناسبی برای حلال های آلی متداول و همچنین به عنوان کاتالیست های سبز مورد توجه بسیاری از محققان قرار گرفته اند، در این تحقیقات ، سعی بر آن بود که نقش این کاتالیزور در میزان بازدهی واکنشها بررسی شود. در این میان مایع یونی اسیدی نیز پیشرفت چشمگیری داشته و با استفاده از این مایع یونی می توان واکنش های آلی را در شرایط ملایم تر و به نحو موثرتری انجام داد. در نهایت ترکیبات سنتز شده با تکنیک های ft –ir,13c- nmr ,1h - nmr, gc-mass شناسایی شدند. در قسمت دوم این پایان نامه به منظور بررسی اثر حضور پیوند هیدروژنی واثر مزدوج شدگی ترکیبات 1،2- دی هیدروکسی اتان و 1،2- دی تیول اتان و 1، 2- دی سیلیل اتان با روش هایb3lyp ،hf و mp2از زیر مجموعه پایه **g++311-6 و محاسبات nbo ترکیبات مورد مطالعه قرار گرفت. در نهایت پایدار ترین کانفورمر ترکیبات فوق تعیین گردید. کلمات کلیدی : سالیسیلیک اسید،آنیسول، پارا آنیسیدین، آسیلاسیون فریدل -کرافتس، آنالیز کانفورمرماسیون.

با افزایش نقش ماشین در زندگی روزمره انسان به ویژه ماشین های بنزینی فکر رسیدن به سوختی مناسب که بیشترین بازده را داشته باشد قوت گرفت، چنین سوختی باید دارای بالاترین کیفیت باشد. استفاده از افزودنی های مختلف مانند تترا اتیل سرب در ابتدا و در ادامه الکل هایی مانند متانول، اتانول، اتر هایی چون متیل ترشیو بوتیل اتر و اتیل ترشیو بوتیل اتررونق یافت. امروزه با توجه به بحران انرژی در مقاطع مختلف زمانی و توجه جدی به مباحث زیست محیطی و آلودگی های ناشی از بنزین به عنوان سوخت خودروها توجه به سوخت-های جایگزین از جمله سوخت های تجدید پذیر از اولویت های اصلی در کشورهای مختلف دنیا می باشد. در همین راستا سوخت های مختلفی بعنوان جایگزین ویا مکمل بنزین پیشنهاد شده وتحقیقات بسیاری نیز در این رابطه انجام می شود. از جمله این جایگزین ها می-توان به اتانول، متانول، بیودیزل، انرژی خورشید، گاز مایع و گاز طبیعی و غیره اشاره کرد. با این همه تاکنون هیچ یک از این سوخت-های پیشنهادی نتوانسته اند کاملاً بجای بنزین قرار گرفته و بصورت تجاری در سطح جهانی استفاده شوند که از مهمترین دلایل آن قیمت رقابتی بنزین در شرایط موجود می باشد .دربخشی از این تحقیق به دنبال موادی بوده، که توسط آنها بتوان فشار بخار الکل ها را کنترل کرد. بدین منظور در درجه اول از الکل های سنگین تر استفاده شد. چندین ترکیب دیگر نیز به این منظور استفاده شد، که نتایج آن قابل توجه است. در ادامه اثرات افزودنی های بدون فلز از نوع ترکیبات اکسیژنه ( متیل استات و اتیل استات ) به منظور بالابردن عدد اکتان بنزین بررسی شدند. افزودنی های پیشنهادی ( متیل استات و اتیل استات ) برای مخلوط سازی با مخازن بنزین تولیدی پالایشگاه های نفت در محدوده غلظتی (حجمی) 5/2 تا 10 درصد مناسب می باشد. از جمله مزایای این افزودنی ها ( متیل استات و اتیل استات ) علاوه بر خواص خوبی چون افزایش عدد اکتان این است که مانند دیگر ترکیبات اکسیژنه باعث افزایش بیش از حد فشار بخار مخلوط بنزین و استر مورد نظر نمی شوند،به طوری که مخلوط ده درصد هر کدام در بنزین تنها یک کیلو پاسکال تغییر در فشار ایجاد می کند. علاوه بر این استفاده از این افزودنی ها باعث ازدیاد قابل توجهی در حجم بنزین می شود. افزودنی متیل استات به ازاء هر 1 درصد افزایش به سوخت بر حسب نوع بنزین حدود 20/0 تا 35/0 درجه عدد اکتان را بالا می برد، به طوری که 10 درصد آن عدد اکتان را حدود2/3 درجه بالا می برد. اتیل استات نیز به ازاء هر 1 درصد افزایش به سوخت بر حسب نوع بنزین حدود 30/0 تا 40/0 درجه عدد اکتان را بالا می برد، به طوری که 10 درصد آن عدد اکتان را حدود5/3 درجه بالا می برد. بخش دیگری ازتحقیق به آمین های آروماتیک که با عدد اکتانی در حدود 300 درجه از جمله موثرترین بالابرنده های اکتان بدون فلز به حساب می آیند، پرداخته شد. این ترکیبات به نسبت 2/0 تا حداکثر 1درصد به بنزین اضافه می شوند. آمین آروماتیک مورد نظر n- متیل آنیلین می باشد و درصد ترکیب آن در مخلوط 1 درصد است، که به همراه دو ترکیب اکسیژنه (متانول و اتانول ) با غلظت مجاز به کار رفته است. میزان افزایش عدد اکتان nmaدر کنار 10 درصد و 15 درصد اتانول به ترتیب 7/0 و 8/0 درجه و برای 5/3 متانول حدود 9/0 درجه بهبودیافت. فروسن از دیگر افزودنی های فلز دار است، که در حال حاضر در اروپا تحت نام تجاری پلوتوسن (plutocen) توسط شرکت اکتل (octel) تولید و به بازار عرضه می شود. این افزودنی در غلظت حداکثر ppm30 به بنزین اضافه می شود. به منظور ارتقاء عملکرد فروسن در بالابردن اکتان آزمایش های مختلفی انجام شد، به این صورت که پیش از افزایش آن به بنزین در حلال های مختلفی حل شده و محصول به بنزین اضافه گردید. نتایج بدست آمده نشان می دهد که عدد اکتان فروسن در کنار 10 درصد و 15 درصد اتانول به ترتیب 9/0 و 3/1 درجه و برای 5/3 درصد متانول حدود 8/0 درجه افزایش یافت. در بخش دیگری از کار به بررسی تاثیر فشار بخار استون، چهار الکل متانول، اتانول، ایزوپروپانول و ایزوبوتانول بر فشار بخار بنزین در نبود آب و در حضور آب پرداخته شد و مشاهده شد که آب در حضور متانول واستون رفتاری متفاوت بر فشار بخار بنزین دارد، که علت آن حلالیت بالای آب در استون است.

بنزوئیک اسیدها و مشتقات آنها نظیر سالیسیلیک اسیدها ترکیب های بسیار مهمی هستند که کاربردهای دارویی، بیوشیمیایی و صنعتی زیادی دارند. از این ترکیب ها در زمینه های داروئی به عنوان داروهای ضد عفونی کننده و ضد سرطان و ضد التهاب استفاده می شود، همچنین بنزوئیک اسیدها ترکیبات بلوری بی رنگ و از سادهترین کربوکسیلیک اسیدهای آروماتیک میباشند. این ماده یک اسید ضعیف محسوب میشود و از نمکهای آن به عنوان نگهدارندههای غذایی استفاده می شوند. به همین خاطر یکی از اهداف این پایان نامه سنتز و تهیه مشتقاتی از این ترکیبات می باشد. در طی این پروژه تحقیقاتی، واکنش فریدل کرافتس ترکیب های 1،4-دی متوکسی بنزن، 1،3-دی متوکسی بنزن و 1،2-دی متوکسی بنزن با معرف های متیل کلرو فرمات و استیک انیدرید در راستای سنتز مشتق های متیله شده، متیل فرمات شده و آسیله شده از این خانواده که خاصیت ضد سرطانی دارند، مورد بررسی قرار گرفت. نقش کاتالیزور، نوع و مقدار آن و اثر افزایش دما و زمان واکنش بررسی شد. در این جهت انواع کاتالیزورهای مختلف از جمله آلومینیوم تری کلراید، زینک کلراید، مایع یونی 3- کربوکسی پیریدینیوم هیدروژن سولفات، بوران تری فلوراید به کار گرفته شدند. همچنین لازم به ذکر است، استفاده از مایع یونی 3- کربوکسی پیریدینیوم هیدروژن سولفات به منظور شیمی سبز و بهینه کردن شرایط واکنش و بهینه سازی راندمان مورد بررسی قرار گرفت. در نهایت ترکیب های سنتز شده با تکنیک های ft–ir،1h-nmr و نقطه ذوب شناسایی شدند. در بخش دوم این پروژه، به منظور بررسی اثر استخلاف های مختلف بر روی پیوند هیدروژنی بین مولکولی مونومرها و دیمر های بای نفتل استخلاف دار (h, me, et, c7h15, t-bu, ph, bz) با استفاده از برنامه محاسباتی ms?modeling بر پایه dnp مورد مطالعه قرار گرفت. انرژی و پایداری این ترکیبات مقایسه گردید. پارامترهای هندسی مثل طول پیوند، زاویه پیوند و انرژی نسبی نیز محاسبه گردید، اطلاعات دیاستروتاپیک پیوند هیدروژنی از حلقه های 18 عضویی بین فسفانوات وهیدروژن باینول نیز مورد مطالعه قرار گرفت. همچنین اثر هامت نیز بررسی شد. همچنین دو روش dmol3وhf بر پایه 6-311+ g* با هم مقایسه شد. طول پیوند، زاویه پیوند و انرژی کل ترکیب های h و c7h15 با روش های pw91/dnp و hf/6-31g* محاسبه شد. انرژی و طول پیوند و زاویه پیوند توافق خوبی را بین دو روش محاسبه نشان داد. همچنین دراین ترکیبات تنها کانفیگوراسیون های (binolr-pr, binolr-ps, binols-ps, binols-pr) که رابطه دیاسترومری داشتند، بدلیل جهت گیری فضایی مناسب تشکیل دیمر مناسب را دادند. دو مونومر با کانفیگوراسیون binolr-ps , binols-pr) ( با ایجاد دو پیوند هیدروژنی قوی تشکیل دیمر مناسب را دادند. کلمه های کلیدی: سالیسیلیک اسید، آلکیلاسیون فریدل کرافتس، آسیلاسیون فریدل کرافتس، سالیسیلات، پیوند هیدروژنی بین مولکولی،آنالیز کانفورماسیون، دیمرهای بای نفتل، رابطه هامت

سالیسیلات ها دسته ای از ترکیبات هستند که به علت خواص ضد درد، ضد تب و ضدالتهابی بسیار باارزشند. شناخته شده ترین سالیسیلات ها سالیسیلیک اسید است که برای تسکین سردرد، التهاب و درد مفاصل به طور گسترده استفاده می-شود و برخی از آن ها در درمان حملات قلبی و سکته مغزی در سالمندان بکار گرفته شده است. اخیرا سالیسیلیک اسید به عنوان حدواسط در تولید محصولات شیمیایی کشاورزی، رنگ مو و محصولات رنگ استفاده می شود. علاوه بر خواص ضدالتهابی، ضد درد و ضد تب سالیسیلات ها خواص دیگری نیز دارند که ثابت شده از لحاظ درمانی مفید هستند. اثرات دارویی سالیسیلیک اسید و مشتقات آن به خوبی شناخته شده است. اثرات ویژگی های ساختاری بر روی خواص فیزیکی و شیمیایی و زیست فعالی این ترکیبات در بسیاری از مطالعات تئوری و تجربی مورد بررسی قرار گرفته که اخیرا به توانایی سالیسیلات ها به مهار تجمع پلاکتی توجه شده است. اخیرا گزارش شده است که مشتقات بنزوئیک اسید خواص ضد تومور خوبی دارند و به صورت گزینشی بافت تومور را کنترل می-کنند. سالیسیلیک اسید و مشتقات آن به علت اهمیت زیستی آن ها در شیمی دارویی و آنزیم برای شیمیدانان به موضوعی جذاب تبدیل شده است. سالیسیلات ها ترکیبات محلول در آب هستند و از تعدادی گیاهان به ویژه بید و اسپیره کوهی گرفته شده اند.. پس از شناسایی سالیسین به عنوان عصاره پوست بید و متعاقب آن سنتز آسپیرین، استفاده از سالیسیلات های طبیعی رد شده است. مهم ترین سالیسیلات، آسپیرین است. سدیم سالیسیلات نیز با اثرات مشابه استفاده شده است. به نظر می رسد فعالیت های آسپیرین به علت توانایی آن در مهار سیکلواکسیژناز (آنزیم محدودکننده سرعت بیوسنتز پروستاگلاندین) باشد.بنابراین یکی از اهداف این پروژه تحقیقاتی سنتز تعدادی از این مشتقات است. هدف دیگر سنتز دی سالسسیلاتها جهت بالا بردن قدرت ضد سرطانی، ضد درد، ضد التهاب و تب بر می باشد. در طی این پروژه تحقیقاتی، واکنش فریدل کرافتس ترکیب هیدروکینون با معرف های متیل کلروفرمات و استیک انیدرید برای سنتز مشتقات جدیدی از سالیسیلات ها و دی سالیسیلات ها مورد بررسی قرار گرفت. نقش کاتالیزور، نوع و مقدار آن، اثر افزایش دما و زمان واکنش، به منظور بهینه سازی راندمان ها بررسی شد. در این راستا، کاتالیزورهای آلومینیوم تری کلرید، آهن تری کلرید، نیکل دی کلرید، کلرید روی، بوران تری فلورید، همچنین کاتالیزورمایع یونی 3-کربوکسی پیریدینیوم هیدروژن سولفات سازگار با شیمی سبز و کاتالیزور هتروژن montmorilonite-k10 بکار گرفته شد. پیشرفت واکنش با تکنیک gc دنبال گردید و ساختار ترکیبات سنتز شده توسط تکنیک های mass، 1h-nmr، 13c-nmr و ft-ir شناسایی شد. مولکول های آزو به طور سنتی در رنگ و صنایع غذایی استفاده می شوند. در قسمت مطالعات تئوری این پایان نامه، ساختار ترکیب (4- سولفونیل آزید) فنیل)-1- آزید و حدواسط های نایترن و محصولات احتمالی حاصل از واکنش آن با نوربورنن با روش های hf و b3lyp با زیر مجموعه پایه 6-311+g* بهینه شده و آنالیز کانفورماسیونی آن ها مورد مطالعه قرار گرفت. به این ترتیب پایدارترین و ناپایدارترین کانفورمر ترکیبات فوق تعیین و سد انرژی چرخش حول پیوندهای اتصالی گروه آزیدی با حلقه فنیل محاسبه گردید.

کاربرد گسترده واکنش های تشکیل پیوند کربن-کربن در زمینه های مختلف از جمله در سنتز ترکیب های پیچیده از مواد اولیه ساده تر، از اهمیت بسزایی برخوردار است. به همین دلیل در سال های اخیر این واکنش ها به ابزاری قدرتمند در شیمی آلی تبدیل شده اند. از کارآمدترین این واکنش ها می توان به واکنش های سونوگاشیرا و سوزوکی اشاره کرد. کاتالیزورهای مورد استفاده در این واکنش ها نمک های پالادیم یا کمپلکسی از پالادیم با لیگاندهای متفاوت می باشند. ترکیب های پالاداسیکل یک دسته مهم از این کمپلکس ها به شمار می آیند. پالاداسیکل ها را می توان به صورت ترکیب های هتروسیکلی معرفی کرد که یکی از هترواتم ها در آن پالادیم است. از زمان کشف پالاداسیکل در اواسط سال 1960 کاربرد آن ها به عنوان حدواسط های فعال در سنتزهای آلی مورد توجه قرار گرفت. در ادامه، استفاده از این ترکیب ها به عنوان کاتالیزور های یکنواخت در تشکیل پیوندهای کربن - کربن اهمیت پیدا کرد. در این پروژه کاربرد کمپلکس پالاداسیکل همووراتریل آمین با ساختارهای مونومر و دیمر به عنوان پیش کاتالیزور، در ساخت پیوندهای کربن -کربن تحت شرایط حرارتی در حمام روغن مورد بررسی قرار گرفت. در ابتدا فعالیت کمپلکس دیمر همووراتریل آمین [pd{c6h2(ch2ch2nh2)-(ome)2,3,4} (µ-br)]2، (3)، در واکنش جفت شدن سونوگاشیرا بررسی شد. سیستم کاتالیتیکی به کار رفته در این واکنش فعالیت خوبی از خود نشان داد. راندمان های به دست آمده در دمای 100 درجه سانتی گراد و با استفاده از n-متیل-2-پیرولیدون به عنوان حلال بهینه و پی پیریدین به عنوان بهترین باز، بسیار خوب بود. به منظور بررسی تفاوت در کارایی کاتالیتیکی کمپلکس دیمر [pd{c6h2(ch2ch2nh2)-(ome)2,3,4} (µ-br)]2، (3) و مونومر [pd{c6h2(ch2ch2nh2)-(ome)2,3,4}br(pph3)]، (a3)، در قسمت دوم این پروژه، واکنش جفت شدن سوزوکی با شرایط یکسان به وسیله این دو کاتالیزور انجام شد. نتایج به دست آمده نشان داد که کمپلکس پالاداسیکل با ساختار مونومر در این واکنش کارایی بالاتری دارد. بنابراین در ادامه واکنش جفت شدن سوزوکی آریل هالیدهای مختلف در دمای 60 درجه سانتی گراد در حضور اتانول به عنوان حلال و باز پتاسیم کربنات، به وسیله کاتالیزور مونومر انجام شد. در این مورد نیز راندمان های بسیار خوب تا عالی در زمان های کوتاه به دست آمد. در این واکنش ها تکنیک های مختلف 1h-nmr، 13c-nmr و ft-ir برای شناسایی ساختار ترکیب ها استفاده شد.

در این کار تحقیقاتی تمرکز و توجه روی اثر شرایط خلاء و جو نیتروژن بر ساختار و خواص کاتالیزور آلومینا/نیکل-کبالت اکساید قرار گرفت. تاثیر این شرایط بر ویژگی های ساختاری و همچنین خصوصیات کاتالیستی آن را مورد بررسی قرار دادیم. لذا با تغییر شرایط تهیه کاتالیزور (خلاء و جو n2)، تغییرات ایجاد شده در بافت کاتالیزور با استفاده از روش های xrd، sem، ft-ir، edx، bet و آنالیز حرارتی دنبال شد. در ادامه دو واکنش مختلف یعنی آمیناسیون اتانول و آب گیری 1- اکتانول روی دو کاتالیزور انجام پذیرفت. همچنین برای توضیح واکنش پذیری و انتخاب گری مشاهده شده و ارتباط آن با ساختار کاتالیزور ها، مکانیسم های مقتضی ارائه و مورد بحث و بررسی قرار گرفت. در رویکرد محاسباتی این پروژه اثر جایگزینی یون های نیکل و کبالت به جای یون های آلومینیم سطح (100) اسپینل ?-آلومینا مطالعه شد و انرژی ساختار های حاصله مقایسه شدند تا مناسب ترین همچنین نامطلوب ترین مکان های جایگزین شده مشخص شوند. علاوه بر این مولکول اتانول در 15 حالت مختلف بر روی مکان های متفاوت همین سطح جذب شد تا مناسب ترین حالت جذبی برای مولکول اتانول مشخص شود. در این راستا تغییرات حاصل در مولکول اتانول در اثر جذب بر روی مکان های مختلف سطح مورد توجه قرار گرفت. کلمات کلیدی: خلاء، آلومینا/نیکل-کبالت اکساید، sem، bet، آنالیز حرارتی، dft، (100) اسپینل ?-آلومینا، آمیناسیون اتانول، آب گیری 1- اکتانول.

واکنش های جفت شدن کربن-کربن نقش مهم و برجسته ای را در سنتزهای شیمیایی به خود اختصاص داده اند. از مهم ترین و کارآمدترین واکنش های جفت شدن، می توان به واکنش های جفت شدن متقاطع سوزوکی، استایل، هیاما، هک، سونوگاشیرا، سیانیدارکردن و همچنین واکنش های جفت شدن یکسان اشاره کرد. محصول های این واکنش ها کاربردهای زیادی در سنتز ترکیب های طبیعی و دارویی، پلیمرهای هادی، دیودهای نشرکننده نور، سنسورها، رنگ ها، حشره کش ها، علف کش ها و ... دارند و به همین دلیل در سال های اخیر توجه زیادی به بهینه سازی این واکنش ها و استفاده از سیستم های کاتالیزوری کارآمدتر در آن ها شده است. در این رساله به سنتز cn-اورتوپالادیت های مختلف با لیگاندهای آمینی نوع سوم، نوع اول و اُکسیمی و بررسی کاربرد کاتالیزوری آن ها در واکنش های جفت شدن متقاطع شامل سوزوکی، استایل، هیاما، هک، سونوگاشیرا، سیانیددار کردن و جفت شدن یکسان آریل هالیدها تحت شرایط حرارتی در حمام روغن و همچنین تحت شرایط تابش ریزموج پرداخته شده است. از واکنش لیگاند تری بنزیل آمین و پالادیم استات با نسبت مولی 1:1، در حلال بنزن در دمای 70 درجه سانتیگراد، کمپلکس دیمری حاوی پل استات سنتز و از واکنش این کمپلکس با nabr در حلال استون در دمای محیط، کمپلکس دیمری دارای پل برم نتیجه شد. از واکنش لیگاند 3،2- دی متوکسی بنزآلدوکسیم با پالادیم کلرید و لیتیم کلرید در حضور باز سدیم استات، در حلال متانول در دمای اتاق کمپلکس دیمری حاوی پل کلر تهیه شد. برای سنتز cn-اورتوپالادیت آمینی نوع اول از لیگاند 3،2-دی متوکسی فنیل اتان آمین استفاده گردید. کارایی کاتالیزوری این کمپلکس ها در واکنش سوزوکی ارزیابی و بهترین نتیجه در حلال اتانول با باز پتاسیم کربنات در دمای 60 درجه سانتیگراد حاصل شد. در واکنش جفت شدن استایل با حلال dmf، باز پتاسیم کربنات، در دمای 100 درجه سانتیگراد بهترین نتیجه مشاهده گردید. در واکنش جفت شدن هیاما حلال dmf، باز تترابوتیل آمونیوم فلورید و دمای 90 درجه سانتیگراد به عنوان شرایط بهینه در واکنش انواع آریل هالیدها با تری اتوکسی فنیل سیلان در حضور مقدار کاتالیزوری از این کمپلکس ها به کار گرفته شد. به منظور سنتز بی فنیل های متقارن، فعالیت کاتالیزوری کمپلکس های سنتز شده در واکنش جفت شدن یکسان آریل هالیدهای مختلف ارزیابی شد و بهترین نتیجه در حلال nmp، باز پتاسیم کربنات و در دمای 130 درجه سانتیگراد به دست آمد. مقدار کاتالیزوری از کمپلکس های cn-اورتوپالادیت در واکنش جفت شدن متقاطع هک به خوبی توانستند واکنش بین انواع آریل هالیدها با اُلفین های مختلف را در حلال nmp، باز پتاسیم کربنات و دمای 130 درجه سانتیگراد تسهیل کنند. در واکنش جفت شدن متقاطع سونوگاشیرا، آریل آلکین های مختلف با راندمان های خوب تا عالی از واکنش آریل هالیدهای مختلف با فنیل استیلن در حلال nmp، باز پی پیریدین و در دمای 100 درجه سانتیگراد نتیجه می شوند. بنزونیتریل های استخلاف دار در حضور این کمپلکس ها به عنوان کاتالیزور و بر اثر واکنش آریل هالیدها با پتاسیم هگزاسیانوفرات(ii) در حلال dmf، باز پتاسیم کربنات و افزاینده tbab در دمای 130 درجه سانتیگراد تهیه شدند. از واکنش کمپلکس های دیمری دارای پل برم با لیگاند تری فنیل فسفین، کمپلکس های مونومری سنتز شدند و بررسی کارایی کاتالیزوری آن ها در واکنش های جفت شدن نشان داد که این کمپلکس ها در واکنش آریل هالیدهای غیرفعال بهتر عمل می کنند. همچنین تأثیر نمک تترابوتیل آمونیوم برمید به عنوان حلال و کمک کاتالیزور در واکنش های جفت شدن ارزیابی شد و نتایج بهتری نسبت به حلال های مولکولی مشاهده گردید. در مقایسه با شرایط حرارتی در حمام روغن، استفاده از کاتالیزورهای همگن فلزی به همراه تابش ریزموج باعث افزایش نیمه عمر کاتالیزور فعال، ذخیره زمان و انرژی، افزایش راندمان و کاهش محصول های جانبی شد. مقدار کاتالیزوری از این کمپلکس ها، به عنوان کاتالیزورهای همگن فعال، موثر ، پایدار در مقابل حرارت و غیر حساس به اکسیژن و رطوبت، قادر به تبدیل انواع آریل هالیدها حتی آریل کلریدها به محصول های مورد نظر با راندمان های بالا و در زمان های کوتاه می باشند.

در این پروژه کاربرد کولین کلراید با ساختار [hoch2ch2n+(ch3)3]cl به عنوان لیگاند در کنار pdcl2 مورد بررسی قرار گرفته است. این کاتالیزور یک سیستم یکنواخت است که طبق انتظار دارای فعالیت بالایی است و مقادیر اندک آن نیز قابلیت انجام واکنش ها را به خوبی دارد. در ابتدا پالادیم کلراید و کولین کلراید در دمای °c100 توسط حمام روغن حرارت داده شدند تا زمانی که مایع بسیار ویسکوز قهوه ای رنگی حاصل شد که کاتالیزور مورد نظر بود. سپس، از این کاتالیزور در واکنش سوزوکی استفاده شد که محصولات بدست آمده با راندمان بالا حاکی از انجام واکنش در شرایط حرارتی رفلاکس و در حضور باز nahco3 و حلال اتانول 50% می باشد. در قسمت دوم این پروژه از کاتالیزور مورد نظر در انجام واکنش هک استفاده شد. نتایج بدست آمده نشان داد که این واکنش در شرایط دمایی °c 130 در حمام روغن و با استفاده از حلال nmp و باز مصرفی na2co3 محصولات مورد نظر را تولید می کند. و در نهایت به عنوان بخش سوم پروژه واکنش جفت شدن کربن - نیتروژن با این کاتالیزور بررسی شد. حلال و باز مورد استفاده به ترتیب dmso و nahco3 می باشند و روش حرارتی برای این واکنش استفاده از فناوری تابش دهی مایکروویو بود. در این واکنش ها از تکنیک های 1h-nmr، ft-ir و gc جهت شناسایی ترکیبات بدست آمده استفاده شد.

چکیده نانوذرات فلزی به دلیل نسبت بالای سطح به حجم، توانایی کاتالیز نمودن موثر واکنش های آلی را دارند وبه همین دلیل به عنوان کاتالیزور کارا، قابل توجه هستند. با این وجود این نانوذرات فلزی بدون پوشش تمایل به تجمع وتشکیل نانوذرات فلزی بزرگ تر دارند که باعث کاهش فعالیت کاتالیزوری آنها می شود. یک روش موثر برای جلوگیری از تجمع نانوذرات فلزی، تثبیت نانوذرات فلزی روی یک بستر مناسب می باشد،و روش های زیادی به این منظور توسعه یافته اند. در این پروژه ابتدا تهیه نانوذرات پالادیوم تثبیت شده بر روی سیلیکای عامل دار شده با استیل استون بررسی شد. کاتالیزور تهیه شده با استفاده از روش های ,xrd xps ,fe-sem ,sem/edx و tem بررسی شد. ازآنجا که واکنش های جفت شدن کربن - کربن به طور وسیع هم در آزمایشگاه وهم در صنعت استفاده می شوند، فعالیت این کاتالیزوردر واکنش های جفت شدن کربن - کربن مانند، هک، سوزوکی و هموکوپل بررسی شد. برای انجام این واکنش ها پارامترهای مختلفی مانند نوع ومقدار حلال و باز و مقدار کاتالیزور مورد ارزیابی قرار گرفت. نانوذرات پالادیوم تثبیت شده نشان دادند که کاتالیزوری فعال وقابل بازیابی برای انجام این واکنش ها هستند. همچنین ناهمگنی این کاتالیزور به وسیله روش های صاف کردن مخلوط واکنش به صورت داغ و مسموم کردن کاتالیست بررسی شد و نشان داده شد که تحت شرایط به کار برده شده برای واکنش های هک و هموکوپل مقداری از پالادیوم از روی سطح بستر به درون مخلوط واکنش شستشه شده است، با وجود این عمل کاتالیست 10 بار و بدون کاهش قابل توجه در فعالیت کاتالیزوری بازیابی شد. در واقع این واکنش ها به صورت همگن، توسط گونه های پالادیوم حل شده که از طریق کئوردینه شدن n-متیل -2- پیرولیدون به فلز پالادیوم سطح بستر و در دمای بالا ایجاد می شوند پیشرفت می کنند .اما در واکنش سوزوکی به دلیل دمای پایین و عدم حضور حلال های کئوردینه شونده قوی مانند dmfو nmpاین عمل انجام نشد. بنابراین نتیجه گرفته شد که این کاتالیزور درواکنش های هک و جفت شدن جور کربن - کربن به صورت کاتالیزور شبه همگن عمل می کند.

در این پروژه کاربرد نانو اکسید مس تثبیت شده روی سیلیکا و پالادیم تثبیت شده روی بنتونیت به عنوان کاتالیزور، در جفت شدن کربن-کربن، کربن- نیتروژن، کربن-گوگرد تحت شرایط حرارتی در حمام روغن مورد بررسی قرار گرفته است. در پروژه اول کاربرد نانو اکسید مس تثبیت شده روی بستر سیلیکا در واکنش جفت شدن سوزوکی بررسی شد. بی آریل های استخلاف دار در دمای 110 درجه سانتی گراد و با استفاده از n,n- دی متیل فرمامید به عنوان حلال بهینه و سدیم کربنات به عنوان بهترین باز، با راندمان های خوبی به دست آمدند. در قسمت دوم این پروژه، واکنش جفت شدن سوزوکی در حضور پالادیم تثبیت شده روی بستر بنتونیت انجام گرفت. راندمان های به دست آمده در دمای 60 درجه سانتی گراد و با استفاده از اتانول به عنوان حلال بهینه و پتاسیم کربنات به عنوان بهترین باز، بسیار خوب بود. نتایج به دست آمده نشان داد که کاتالیزور پالادیم تثبیت شده روی بستر بنتونیت در این واکنش کارایی بالاتری دارد. در پروژه سوم کاربرد نانو اکسید مس تثبیت شده روی بستر سیلیکا در واکنش آمین دار کردن مورد بررسی قرار گرفت. کاتالیزور به کار رفته در این واکنش فعالیت خوبی از خود نشان داد. راندمان های به دست آمده در دمای 120 درجه سانتی گراد و با استفاده از دی متیل سولفوکسید به عنوان حلال بهینه و پتاسیم هیدروکسید به عنوان بهترین باز، بسیار خوب بود. نتایج به دست آمده نشان داد که کاتالیزور نانو اکسید مس تثبیت شده روی بستر سیلیکا در این واکنش کارایی بالایی دارد. در قسمت چهارم پروژه کاربرد نانو اکسید مس تثبیت شده روی بستر سیلیکا در واکنش جفت شدن کربن- گوگرد بررسی شد. کاتالیزور به کار رفته در این واکنش فعالیت خوبی از خود نشان داد. راندمان های به دست آمده در دمای 130 درجه سانتی-گراد و با استفاده از دی متیل سولفوکسید به عنوان حلال بهینه و پتاسیم هیدروکسید به عنوان بهترین باز، بسیار خوب بود. در قسمت پنجم پروژه واکنش جفت شدن کربن- گوگرد در حضور پالادیم تثبیت شده روی بستر بنتونیت انجام گرفت. راندمان های به دست آمده در دمای 130 درجه سانتی گراد و با استفاده از دی متیل سولفوکسید به عنوان حلال بهینه و پتاسیم هیدروکسید به عنوان بهترین باز، بسیار خوب بود. نتایج به دست آمده نشان داد که نانو اکسید مس تثبیت شده روی بستر سیلیکا در این واکنش کارایی بالاتری دارد. در این واکنش ها تکنیک های مختلف 1h-nmr، 13c-nmr و ft-ir برای شناسایی ساختار ترکیب ها استفاده شد.

در این رساله سه موضوع مختلف با توجه به اهمیت و کاربردی که دارند، مورد تحقیق و بررسی قرار گرفت. در بخش اول، سنتز 2- متیل آزیریدین مطالعه شد. تعدادی روش سنتز برای تهیه 2- متیل آزیریدین گزارش شده است. در بین آنها، تهیه مشتق های آزیریدین به وسیله حلقوی شدن آلکانول آمین سولفوریک اسید استرها با محلول های قلیایی داغ در فاز مایع (روش ونکر) در مقیاس صنعتی انجام شده است. در این روش مقدار زیادی نمک های معدنی و آب به عنوان محصول جانبی تولید می شود و بازده پایینی نیز دارد. بنابراین، تلاش ها بر روی واکنش آبگیری از آلکانول آمین ها در فاز بخار در حضور کاتالیزور برای تولید آلکن ایمین های مربوط متمرکز شد. در بخشی از این رساله کاتالیزورهای مختلفی بر پایه tio2 و نانوذره های tio2، سیلیکاژل فومی (ایروزیل) و نانوذره های sio2 با افزایش سزیم و ایتریم به عنوان پیش برنده واکنش تهیه شد و کارایی آنها بر روی واکنش آبگیری از ایزوپروپانول آمین در فاز گازی مقایسه شد. بهترین کاتالیزور با توجه به بالاترین درصد تبدیل و انتخاب پذیری، انتخاب و ساختار آن شناسایی شد. در بخش دوم، پلی ایمیدها و پلی(استر-ایمید)های دارای واحدهای تری آزول در زنجیر اصلی به روش جفت شدن کلیک تهیه شدند. این پلیمرها از پلیمر شدن دی آلکین هایی با اتصال های ایمیدی و دی آزیدها در حضور کاتالیزور مس (i) با بازده های خوبی تهیه شدند. پایداری حرارتی این پلیمرها با روش تجزیه وزن سنجی گرمایی (tga) تحت اتمسفر نیتروژن ارزیابی شد. پلیمرهای تهیه شده از پایداری حرارتی خوبی برخوردار هستند. همه پلیمرهای سنتز شده در حلال های قطبی بدون پروتون مانند dmf، dmso، dmac و nmp در دمای محیط محلول و در آب، کلروفرم، متانول و استون نامحلول هستند. در بخش سوم رساله، سنتز کمپلکس ارتو-پالادیت 2- متوکسی فن اتیل آمین و کاربرد آن در واکنش های جفت شدن کربن - کربن متقاطع و یکسان در شرایط حرارتی و ریزموج مطالعه شد. این کمپلکس به طور موفقیت آمیزی در واکنش جفت شدن متقاطع انواع مختلف آریل هالیدها با الفین های مختلف در حلال nmp و باز پتاسیم کربنات در دمای 130 درجه سانتیگراد انجام شد. کارایی کاتالیزوری این کمپلکس در واکنش سوزوکی ارزیابی شد و بهترین نتیجه در حلال متانول با باز پتاسیم کربنات در دمای 65 درجه سانتیگراد به دست آمد. بی آریل های استخلاف دار با بازده های بسیار خوب و در مدت زمان کوتاهی با مقادیر کاتالیزوری از این کمپلکس تهیه شدند. همچنین کارایی کاتالیزور برای تهیه بنزونیتریل ها از آریل هالیدهای مختلف با k4[fe(cn)6] گزارش شد. استفاده از مقادیر کاتالیزوری منجر به تولید آریل نیتریل در حلال dmf و باز k2co3 در دمای 130 درجه سانتیگراد شد. بی آریل های متقارن نیز از واکنش جفت شدن یکسان آریل هالیدهای مختلف در حلال nmp و باز k2co3 در دمای 130 درجه سانتیگراد تهیه شدند.

این رساله شامل سه بخش می باشد. در بخش نخست مطالعاتی در زمینه تهیه تترازولها با کایرالیته محوری انجام گردیده است و در این راستا مشتقات آریلوکسی تترازول بی نفتول و 2- متوکسی 2- هیدروکسی بی نفتیل تترازول در فر م های راسمیک و فعال نوری تهیه شده اند. سپس روشی برای جداسازی انانتیومرهای ارائه شده است . همچنین از ترکیب 5 و ترکیب مزیتیلوکسی تترازول ایمیدوئیل آزیدهای مربوطه تهیه گردید و از آنها در سنتز نامتقارن ترکیب هایی جدید استفاده گردید . در ادامه روشی آسان و تک مرحله ای برای تهیه آسیل آزیدها از کربوکسیلیک اسیدهای مربوطه با استفاده از معرف سیانوژن برمید ارائه گردید . بخش دوم شامل مطالعات -4 متیل ) ] -n رزونانس مغناطیس هسته پویای ترکیب های مزیتیل - 3] اکتان– 3 . 2 .1 . فنیل)سولفونیل] - 3-آزاتری سیکلو [ 4و 2 -4 متیل ) ]-n کربوکسیمیدوات و 2-متوکسی – 1 و 1- بی نفتالن 2- ئیل - 3] اکتان – 3 . 2 .1 . فنیل)سولفونیل]- 3- آزاتری سیکلو [ 4و 2 کربوکسیمیدوات، - دو آزیریدینی که از واکنش ترکیب های بالا بدست 11/ 11 و 45 / می آید- انجام گردید و سد انرژی وارونگی برای آنها به ترتیب 95 کیلوکالری بر مول بدست آمد . بخش سوم شامل مطالعات مکانیک کوانتمی با روش های آغازین و تئوری عاملیت دانسیته بر روی ساختار و تعیین سد انرژی راسمیک شدن ترکیب های 2- متوکسی 2- هیدروکسی بی نفتول -4 دی ,1) -2-n ترکیب 4 و ترکیب و همچنین مطالعات اثر آنومری ترکیب -4 متیل فنوکسی ) ) -o-( -4 متوکسی بنزن سولفونی ل ) -n - ( اکسان ایزواوره، و ارائه دلایلی برای برتری فرم محوری به استوایی میباشد.

این پایان نامه بر پایه دو بخش نظری در زمینه های ذخیره انرژی و مطالعه چرخنده های مولکولی، و یک بخش تجربی در زمینه تولید سوخت تنظیم شده است. در قسمت اول این پروژه تحقیقاتی بر روی ساختار هندسی و مطالعات اوربیتال مولکولی نانوکپسول اکسیدهای عناصر گروه سوم جدول تناوبی شامل اکسیدهای بور، آلومینیم، گالیم و ایندیم با استفاده از روش های تابعی دانسیته (dft) تمرکز شد. محاسبات ساختار الکترونی و تصاویر میکروسکوپ تونل زنی روبشی (stm) شبیه سازی شده پیش بینی کرد که نانوکپسول اکسیدهای آلومینیم و بور توانایی بیشتری برای ساخت کمپلکس های اندوهدرال دارند، درحالیکه اکسیدهای گالیم و ایندیم به ساخت کمپلکس های اگزوهدرال گرایش دارند. سپس قابلیت ذخیره سازی گازهای نجیب (هلیم، نئون و آرگون)، هیدروژن، نیتروژن، کربن مونوکسید، کربن دی اکسید، آمونیاک، متان و کلر در درون قفس یا بر روی پوسته نانوکپسول های کروی و هرمی شکل اکسید بور بررسی و ترتیب پایداری کمپلکس های اندوهدرال با نتایج گزارش شده برای مولکول c60 مقایسه شد. پیشبینی میشود که این ترکیبات با توجه به خواصی چون پایداری قابل توجهشان در آینده نزدیک جهت ذخیره سازی گازها مورد استفاده قرار گیرند. در ادامه به مطالعه ساختار الکترونی و واکنش پذیری سایت های فعال نانولوله آلومینا جهت جذب مولکول آب پرداخته شد. به نظر می رسد که انتهای باز این نانولوله در مقایسه با انتهای بسته و مرکز نانولوله فعال تر است. قسمت دوم این پروژه تحقیقاتی اطلاعاتی در مورد آنالیز کانفورمری و سد انرژی چرخشی تعدادی از چرخنده های مولکولی شامل دیمرهای c60 و مشتقات ,nn-دی بنزیلیدن اتیلن دی آمین فراهم می کند. با توجه به نوع استخلاف ها، سد انرژی محاسبه شده برای دیمرهای hc60–c60rو rc60–c60r به ترتیب کمتر از 3/7 و بیشتر از kcal/mol 10 است (r شامل گروه های هیدروژن، متیل، اتیل، i-پروپیل، t-بوتیل و تری متیل سایلیل). در ادامه، تاثیر گروه ?-تری متیل سایلیل بر پایداری، ساختارهای رزونانسی و برهمکنش های فوق مزدوج شدن یک دسته از مشتقات حلقوی و غیرحلقوی کربوکاتیون های ?-سایلیل با فرمول مولکولی rr?c+–ch2si(me)3 در فاز گازی و حلال های مختلف بررسی گردید. نتایج محاسبه شده نشان داد که سهم ساختارهای رزونانسی سایلیلیوم و کربنیوم به نوع استخلاف های r (r?) بستگی دارد. در مورد استخلاف های فنیل، فنیل سیکلوپروپیل، بنزوسیکلوبوتیل، سیکلوپروپنیل و کاتیون تروپیلیوم ساختار رزونانسی کربنیوم غالب است، درحالیکه برای استخلاف های آلکیل، سیکلوآلکیل و سیکلوپنتادی انیل ساختار رزونانسی سایلیلیوم ارجح تر می باشد. در قسمت سوم این پروژه تحقیقاتی، تاثیر ماده افزودنی دی کتن استون در واکنش تبدیل متانول به بنزین (mtg) بر روی کاتالیزور زئولیت h-zsm-5 به صورت تجربی بررسی گردید. محصولات مایع واکنش mtg عمدتا هیدروکربن های آروماتیک cnhn است، درحالیکه در مورد افزودنی دی کتن استون علاوه بر ترکیبات مذکور، ترکیباتی با فرمول مولکولی cnhnon نیز تشکیل شد. بر اساس نتایج بدست آمده، با افزایش مقدار افزودنی دیکتن استون، از سهم محصولات آروماتیک کاسته و بر مقدار محصولات غیرآروماتیک (شامل هیدروکربن، کتون و استر) افزوده شد. همچنین به جز در مورد تولوئن، مقدار سایر ترکیبات آروماتیک (شامل زایلن، تری متیل بنزن، تترامتیل بنزن و سایر آروماتیک های سنگین تر) کاهش یافت.

امروزه سنتز مشتقات بنزوییک اسیدها از جمله سالیسیلات ها به علت کاربردهای گسترده ی بیولوژیکی، دارویی و صنعتی مورد توجه قرار گرفته است. در طی این پروژه تحقیقاتی، مشتقات جدیدی از سالیسیلیک اسید سنتز شد. برای سنتنز این ترکیبات از آسیلاسیون فریدل-کرافتس ترکیبات آروماتیک غنی از الکترون 4،1– دی متوکسی بنزن (38) و 3،1– دی متوکسی بنزن (56) با معرف آسیلاسیون متیل کلروفرمات استفاده گردید. همچنین به دلیل اهمیت شیمی سبز به کارگیری کاتالیزور مناسب در واکنش آسیلاسیون فریدل-کرافتس مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور کاتالیزورهای آلومینیم تری کلرید، آهن تری کلرید، آلومینیم تری کلرید بربسترسیلیکا و ... استفاده شد. برای بهینه سازی بازده واکنش، مقادیر مختلف کاتالیزور و شرایط دمایی متفاوت نیز بررسی شد. ساختار ترکیبات سنتز شده توسط تکنیک هایgc/ms ، mass، h-nmr1 و ft- ir شناسایی شد. در قسمت دوم این پروژه محصولات متیل سالیسیلات مختلف مشتق شده از ترکیبات 4،1– دی متوکسی بنزن، 3،1– دی متوکسی بنزن و 2،1– دی متوکسی بنزن به صورت تیوری با استفاده از روش های hf، b3lyp و mp2 و مجموعه ی پایه 6-31gبهینه شد. سد انرژی و پایداری این ترکیبات مقایسه گردید. انرژی کل، انرژی نسبی و پارامترهای هندسی مثل طول پیوندها، زاویه پیوندها و زاویه پیچشی نیز محاسبه گردید. ترکیب (50) به منظور بررسی پایدارترین و ناپایدارترین کانفورمر و مطالعه ی پیوند هیدروژنی درون مولکولی مورد آنالیز کانفورماسیونی قرار گرفت. در بخش دیگر ساختارهای تعدادی از تترازول ها و ایمیدوییل آزیدها به منظور بررسی تعادل و مکانیسم ایزومریزاسیون با استفاده از روش های محاسباتی بهینه شد. اثر استخلاف بر تعادل 1- تترازول، 2- تترازول و آزید مورد بررسی قرار گرفت و پایداری نسبی آنها مقایسه گردید. داده های تیوری به دست آمده با داده های تجربی مقایسه گردید و نتایج تیوری تطابق خوبی با نتایج تجربی نشان داد.

سالیسیلات ها که از مهم ترین مشتق های بنزوییک اسید می باشند، همواره به دلیل کاربردهای گسترده بیولوژیکی، دارویی و صنعتی مورد توجه قرار گرفته اند. در طی این پروژه تحقیقاتی، واکنش فریدل-کرافتس ترکیب متوکسی بنزن (آنیسول)، که یک ترکیب آروماتیک نسبتا فعال می باشد، با معرف متیل کلروفرمات در راستای سنتز مشتقات جدیدی از این خانواده مورد بررسی قرار گرفت. نقش کاتالیزور، نوع و مقدار آن، اثر افزایش دما و زمان واکنش، به منظور بهینه سازی راندمان ها، بررسی شد. در این راستا، انواع کاتالیزورهای آلومینا، آلومینیم تری کلرید، آهن تری کلرید، نیکل دی کلرید و سیلیکا ژل ، همچنین کاتالیزورهای قابل بازیافت و سازگار با شیمی سبز مانند آلومینیم تری کلرید بربسترسیلیکا و دی اکسید زیرکونیا بر بستر آلومینا بکار گرفته شدند. پیشرفت واکنش با تکنیک gc دنبال گردید و ساختار ترکیبات سنتز شده توسط تکنیک های mass، h nmr1 و ft-ir شناسایی شد. با توجه به نتایج بدست آمده از کاتالیزور آهن تری کلرید، در قسمت دیگری از این پروژه از کاتالیزور فوق در واکنش آسیلاسیون فریدل-کرافتس ترکیب غنی از الکترون 5،3،1-تری متوکسی بنزن (25) با معرف متیل کلروفرمات استفاده شد. همچنین اثر کاهش تعداد گروه های الکترون دهنده متوکسی در این سری از واکنش ها مورد بررسی قرار گرفت. در قسمت مطالعات تیوری این پروژه، به منظور بررسی اثرحضور پیوند هیدروژنی درمیزان پایدار کردن محصولات مختلف مشتق شده از ترکیب 5،3،1-تری متوکسی بنزن (25)، ساختار ترکیبات متیل-4،2- دی‎متوکسی ‎سالیسیلات (23)، دی متیل-2-هیدروکسی-6،4-دی متوکسی ایزوفتالات (27)، متیل-2-هیدروکسی-6،4-دی متوکسی-3-(6،4،2-تری‎متوکسی بنزوییل) بنزوات (28)، متیل-6،4،2-تری‎متوکسی بنزوات (29)، دی متیل-6،4-دی هیدروکسی-2-متوکسی ایزوفتالات (30) و متیل-6-هیدروکسی-4،2-دی متوکسی-3-(6،4،2-تری‎متوکسی بنزوییل) بنزوات (63) با روش های hf، b3lyp و mp2 از زیر مجموعه پایه 6-31gبهینه شده و آنالیز کانفورماسیونی آن ها مورد مطالعه قرار گرفت. به این ترتیب پایدارترین و ناپایدارترین کانفورمر ترکیبات فوق تعیین شد. همچنین ایزومرهای ساختاری (28) و (63) به همراه تاتومرهایشان در راستای تعیین بهترین و پایدارترین ساختار، مورد بررسی قرار گرفته و طیف رزونانس مغناطیسی هسته هیدروژن آن ها با روش b3lyp محاسبه و داده های تیوری بدست آمده با داده های تجربی مقایسه گردید. نتایج تیوری تطابق خوبی با نتایج تجربی نشان دادند.

در این تحقیق تاثیر نانوذرات بوهمایت بر خواص مورفولوژی، ضدباکتری و جذب یون های کادمیم نانوالیاف پلی اکریلونیتریل مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور ابتدا نانوذرات بوهمایت تولید و خواص آن از طریق طیف سنجی مادون قرمزفوریه و پراش پرتوایکس ارزیابی شد. نتایج طیف ftir این ماده ارتعاشات کششی و خمشی گروه های هیدروکسیل، گروه های al-o-al و گروه های alo6 را نشان داد. همچنین نتایج الگوی xrd آن، تولید ذرات بلوری با اندازه ی بلورینه های 9/12 نانومتر را تائید کرد. سپس درصدهای مختلفی از این ماده در محلول 12% پلی اکریلونیتریل در حلال دی متیل فرمامید دیسپرس شد و الکتروریسی در زمان های 2، 4 و 6 ساعت انجام گرفت. نتایج طیف ftir نشانگر حضور پیک های بوهمایت و پلی اکریلونیتریل بدون جابجایی و تشکیل پیک جدید بود که تائیدکننده اختلاط فیزیکی پلیمر و بوهمایت می باشد. حضور و افزایش غلظت نانوذرات بوهمایت بدلیل افزایش گرانروی محلول پلیمری منجر به افزایش قطر نانوالیاف از 194 به 4/339 نانومتر شد. تصاویر fesem نیز تجمع نانوذرات را در نمونه ی 50% وزنی بوهمایت نسبت به نمونه ی 10% نشان داد. در ارزیابی نفوذپذیری هوای نمونه¬ها مشاهده شد که با افزایش زمان الکتروریسی نفوذپذیری هوا بطور معناداری کاهش یافت که بدلیل تشکیل منافذ کوچکتر و طولانی¬تر در بین نانوالیاف است. همچنین با افزایش غلظت بوهمایت از 0% به 30% ، نفوذپذیری هوا ازml/s.cm2 5/12 به ml/s.cm2 3/26 افزایش یافت، که بدلیل افزایش قطر نانوالیاف و بزرگتر شدن منافذ است. افزایش غلظت بوهمایت از 30% به 50% ، منجر به کاهش نفوذپذیری هوا شد که به نظر می رسد به دلیل تجمع نانوذرات درسطح نانوالیاف و ایجاد منافذ کوچکتر باشد. نتایج ارزیابی قابلیت غشاء تولیدی در حذف باکتری اشرشیاکلی در آب، نشان داد که حضور نانوذرات بوهمایت در غشاء باعث افزایش بازده حذف باکتری از 21% به 5/92% شده است که به دلیل مساحت سطحی بالای نانوذرات و همچنین جاذبه ی الکتروستاتیکی مابین سطح با بارهای مثبت آن ها و سطح با بارهای منفی میکروارگانیسم هاست. با افزایش میزان بوهمایت از 10% به 30% و 50% در غشاء تغییر چشمگیری در بازده حذف باکتری مشاهده نشد که به علت تجمع نانوذرات در غشاء و کاهش کارایی آنها می باشد. نتایج بررسی تاثیر زمان الکتروریسی نشان داد که با افزایش زمان الکتروریسی از 2 ساعت به 6 ساعت، بازده حذف باکتری در نمونه ی بدون نانوذره از 21% به 5/65% افزایش یافته است. افزایش زمان الکتروریسی از 2 به 6 ساعت در نمونه ی حاوی 10% نانوذرات بوهمایت با افزایش معنادار بازده از 5/92% به 7/97% همراه است. در مورد نمونه های حاوی 30% و 50% نانوذرات اثر زمان معنادار نیست. نتایج حاصل از آزمایش اسپکتروسکوپی جذب اتمی نشان داد که غشای نانوالیاف پلی اکریلونیتریل حاوی 50% نانوذرات بوهمایت با زیرلایه ی کربن فعال، دارای ظرفیت جذب کادمیم 0.23mg/g است که نسبت به غشای نانوالیاف پلی اکریلونیتریل بدون نانوذره و خود زیرلایه ی کربن ظرفیت جذب بیشتری داشته است.

در این پروژه، عبور همزمان اتانول و آمونیاک گازی بر روی سطح کاتالیزور اکسید نیکل-اکسید کبالت/گاما آلومینا انجام شد که منجر به تشکیل محصولات متعددی شد. با استفاده از تکنیک gc-ms محصولات شناسایی شدند. عمده محصولات شامل n,n-دی اتیل استامید، دی اتیل اتر, استونیتریل و تری اتیل آمین بودند. با بکارگیری تکنیک gc-fid برای اندازه¬گیری¬ها، درصد بهره، به¬ترتیب 6/0±5/39، 4/0±2/34، 7/0±3/12 و 5/0±6/7 درصد محاسبه شد. به منظور بهینه¬سازی شرایط واکنش، در هر مرحله با تغییر یکی از پارامترها و ثابت نگه¬داشتن دیگر شرایط، فشار و دمای بهینه به ترتیب 130 بار و c°350 به¬دست آمد. به منظور بررسی ویژگی¬های کاتالیزور استفاده شده، از تکنیک¬های bet، xrd و ft-ir استفاده شد. براساس نتایج بدست¬آمده، امکان-سنجی انجام واکنش¬های آبگیری، آمیناسیون و استامیداسیون اتانول در حضور آمونیاک در شرایط زیر و فوق بحرانی بر روی سطح کاتالیزور اکسید نیکل-اکسید کبالت/گاما آلومینا صورت گرفت. در مقایسه با واکنش¬های انجام شده قبلی مشخص شد در شرایط زیر و فوق¬بحرانی (شرایط فوق¬بحرانی برای اتانول و آمونیاک به ترتیب در c° 85/240 و c° 5/132 برای دما و 61 و99.113 بار در فشار اتفاق می¬افتد.) محصولات جدیدی از قبیل n,n-دی اتیل استامید، دی اتیل اتر, استونیتریل و تری اتیل آمین توسط کاتالیزور اکسید نیکل-اکسید کبالت/گاما آلومینا تولید می¬شود. در محصولات واکنش متانول با آمونیاک نیز بر اساس نتایج gc-ms مشخص شد مه محصولاتی از قبیل متیل آمین, پروپانول, ایزوبوتانول و دی متیل اتر با راندمان بالا تولید می¬شوند. بدلیل کمبود امکانات اندازه¬گیری و فعیین کمی این محصولات به آینده موکول شد.

ویتامین c توسط زیست شناس هان گرین ((hungarian و سی زنت جای ارگی (szent-gy¨orgyi)برنده جایزه، نوبل در سال 1928 جدا شد.و هشتاد سال بعد به عنوان ویتامین c مشهور شد. قسمت قابل توصیف ماده، تک یون آسکوربات می باشد که هر دو خصلت اسیدی و بازی را دارد. آسکوربیک اسید در همه سیستم های موجود زنده وجود دارد و عمل های بیولوژیکی وسیعی برای این مولکول پیشنهاد شده است. اعتقاد بر این است که به عنوان یک آنتی اکسیدان یا جاذب رادیکال های آزاد فعال است. l-آسکوربیک اسید با خلوص %99 نقطه ذوب 190-192 دارد و در این دما تجزیه می شود -lآسکوربیک اسید ماده موثر ویتامین c می باشد و در بدن انسان به دلیل نداشتن آنزیم مورد نیاز تولید نمی شود از این رو در دارو مواد آرایشی و مواد غذایی بکار می رود. بررسی تجربی تجزیه l-آسکوربیک اسید در دمای اتاق در شرایط بازی، اسیدی، خنثی و در دمای بین 80 تا 90 درجه سانتی گراد انجام شده است و چرخش نوری و طیف.uv،ft-ir نسبت به زمان تعیین شده است و این بررسی در حضور نانوذرات تکرار شده است تا اثر نانوذرات، در دمای محیط و دمای 80 تا 90 درجه سانتی گراد بر روی پایداری l-آسکوربیک اسید مشخص طیف های محاسبه شده توتومرها بررسی شد. -l آسکوربیک اسید ایزومرهای فضایی و توتومرهای آن ها در فاز گازی و محیط الکتروستاتیک آب با مدل pcm بهینه شدند، سپس نمودار انرژی نسبی و ثابت های تعادل تبدیل آن ها esp، homo وlumo تمام ترکیبات بدست آمد. انرژی و ممان دوقطبی ترکیبات در فاز گازی و محیط الکتروستاتیک آب با مدل pcm مقایسه شدند. از روش dft و سطح پایه b3lyp/6-311++g** استفاده شده است. آنیون های آسکوربیک اسید در فاز گازی و محیط الکتروستاتیک آب با مدل pcm بهینه شدند و در ترکیب 1 و 16 آنیون هایی (an4 و an19) که از حذف 5h بدست می آید بعد از بهینه شدن ساختارهایی با حلقه باز شده به وجود آورند اما در ترکیب های 6 و 11 این چنین نیست. esp ، homo وlumo تمام ترکیبات بدست آمده اند. انرژی و ممان دوقطبی ترکیبات در فاز گازی و محیط الکتروستاتیک آب با مدل pcm مقایسه شدند. از روشdft و سطح پایه b3lyp/6-311++g** استفاده شده است. در فاز گازی آنیون an4، e,z و s-cis و در فاز آبی e,z و s-trans ایجاد می کند و آنیون an19s-trans z,z در فاز گازی و در فاز آبی با کنفورمرهای مختلف ایجاد می کند. آنالیز کنفورمری در مورد این آنیون ها در فاز گازی و محیط الکتروستاتیک آب با مدل pcm با هدف تعیین ساختار بیش ترین و کم ترین انرژی انجام شد طیف uv آنیون ها محاسبه و مقایسه شد. علت باز شدن حلقه در آنیون an4 و an19 با nbo محاسبات مورد بررسی قرار گرفت.. در مورد توتومرها و آنیون ها محاسبات mp2 برای کلیه ترکیبات انجام شد. کلمات کلیدی: ویتامین c، ایزومر های-l آسکوربیک اسید، توتومر، آنیون های آسکوربیک اسید، راسمیک شدن ویتامین c، محاسبات شیمی کوانتمی، ft-ir ، nmr

در این کار تحقیقاتی تمرکز و توجه بر روی ساختار و خواص کاتالیزور آلومینا (al2o3) قرار گرفت. تاثیر شرایط تهیه آلومینا را بر ویژگی های ساختاری و همچنین خصوصیات کاتالیتیکی آن مورد بررسی قرار دادیم. لذا با تغییر شرایط تهیه کاتالیزور (فشار و دما)، تغییرات ایجاد شده در بافت کاتالیزور با استفاده از روشهای xrd، sem، ft-ir و آنالیز حرارتی دنبال گردید. و در ادامه واکنشهای حذفی الکل های نوع دوم (2- اکتانول) و نوع سوم (2،1- دی فنیل-2- پروپانول) بر روی کاتالیزورها انجام شد. همچنین برای توضیح واکنش پذیری و انتخابگری مشاهده شده و ارتباط آن با ساختار کاتالیست، تلاش شد تا تاثیر فشار بر کریستالینیتی و نیز اندازه ذرات کاتالیزور مشخص گردد. افزایش واکنش پذیری الکل نوع دوم بر روی کاتالیزور تهیه شده در دمای بالاتر و افزایش واکنش پذیری الکل نوع سوم بر روی کاتالیزور ساخته شده در دمای پایین تر مشاهده گردید.

در بخش اول این پروژه تحقیقاتی کاتالیزورهای آلومینا به روش هیدروترمال از پیشساز آلومینیوم تری ایزوپروپیلات در شرایط سنتزی متفاوت (hno3, h2so4 و nano2) تهیه و ساختار آن ها مورد بررسی قرار گرفت. در ابتدا تاثیر نوع و مقدار اسید، از طریق کنترل ph مخلوط واکنش و همچنین تکنیک xrd، بر ساختار بوهمیت (alooh) تهیه شده از پیشتاز آلومینیوم تری ایزوپروپیلات مورد تحقیق واقع شد. نتایج حاصل نشان داد که افزایش نسبت اسید به آلومینیوم ئیدروکسید منجر به کاهش ph سل و همچنین کریستالیتی بو همیت خواهد شد. پس از تبدیل ساختار بوهمیت به گاما-آلومینا در جریان فرایند تکلیس توسط تکنیک های xrd, sem, ir دنبال گردید. مساحت سطح ویژه آلومیناهای کلسینه شده در دمای 600 درجه سانتیگراد به کمک تکنیک bet اندازه گیری شد. در پایان این پخش به منظور بررسی میزان واکنش پذیری و انتخابگری کاتالیزورهای حاصل، واکنش حذفی از یک الکل نوع دوم (2-اکتانول) در دستور کار قرار گرفت. نتایج نشان داد که توزیع محصولات قویا به اسید کاتالیزور مورد استفاده بستگی دارد و با افزایش خصلت اسیدی در کاتالیزور درصد تبدیل و ایزومریزه شدن محصولات به محصول ترمودینامیکی 3-اکتن افزایش می یابد. در بخش دوم، آنالیز کانفورماسیونی و اثر آنومری مشتقات 1،4-دی اکسان استخلاف شده در موقعیت 2(cn,no2,x=nh2,ome,oh,t-bu,et,me,br,cl,f) محاسبه گردید و نتایج بدست آمده با مشتقات سیکلوهگزان مقایسه شد. در این کار تحقیقاتی از روش های hf/6-31g.mp2/6 -31g برای محاسبه طول پیوندها، زوایای پیوندی، زوایای دو وجهی، انرژی های نسبی، انرژی تبدیل صورتبندی ( ) و آنالیز صورتبندی های استوایی و محوری استفاده شد. در جریان تحلیل داده های بدست آمده تفاوت انرژی میان صورتبندی های پایدار، برهمکنش های غیر پیوندی، اثرات آنومری و پیوندهای ئیدروژنی درون مولکولی مورد توجه قرار گرفت.

هدف این پروژه چگونگی ساخت کاتالیست آلومینا (با حفره های خاص) با استفاده از قالب بتا بای نفتول( باینول) می باشد. برای این کار مخلوط آلومینا و بتا بای نفتول را در دماهای 120، 250، 350 و 500 درجه سانتیگراد قرار داده شد. تحت این شرایط دمایی ویژگی های ساختاری و همچنین خصوصیات کاتالیست های بدست آمده مورد بررسی قرار گرفت. لذا با تغییر دمای تهیه کاتالیست، تغییرات ایجاد شده در ساختار کاتالیست با استفاده از روش هایxrd، sem، ft-ir ، edx، bet و tg- dsc بررسی شد. برای بررسی خواص کاتالیست های بدست آمده در دماهای 250،350،500 درجه سانتیگراد، واکنش آب گیری2- اکتانول را روی آنها انجام داده شد. برای توجیه واکنش پذیری و انتخاب گری مشاهده شده و ارتباط آن با ساختار کاتالیست ها، مکانیسم های لازم ارائه و مورد بحث و بررسی قرار گرفت. در قسمت محاسباتی اثر کانفورمرهای مولکول ?- بای نفتول جذب شده بروی آلومینای با سطح (100) و سطح (110) اسپینل ?-آلومینا و برهمکنش آنها مورد مطالعه قرار گرفت. با مقایسه انرژی ساختارهای بدست آمده، مطلوب ترین و نامطلوب ترین مکان های جایگزین شده مشخص شدند. همچنین مناسب ترین حالت جذبی برای مولکول ?- بای نفتول نیز مشخص شد. در نهایت تغییرات حاصل در مولکول ?- بای نفتول در اثر جذب بر روی مکان های مختلف سطح مورد توجه قرار گرفت.

چکیده امروزه سنتز ترکیبات آزیدی به علت کاربردهای گسترده زیستی و صنعتی مورد اهمیت قرار گرفته است. آزیدها ترکیبات فعالی هستند که بسته به نوع گروه های عاملی متصل به آن ها درجه فعالیتشان تغییر می کند. در این پروژه، ابتدا ترکیب (4-(سولفونیل آزید) فنیل)-1-آزید که دارای دو گروه آزیدی متفاوت است، سنتز شد. تفاوت فعالیت و نحوه رفتار و واکنش پذیری گروه های آزیدی این ترکیب با نوربورنن و تاثیر شرایط محیط واکنش، دما و حلال های متفاوت مطالعه گردید. از واکنش ترکیب دی آزید 1 با یک مول نوربورنن ترکیب n- (7- آزا- تری سیکلو [02،4.1.2.3] اکتان)-4-(سولفونیل آزید) فنیل (2) و از دی آزید 1 با دو مول نوربورنن ترکیب (4- (سولفونیل آزید) فنیل)-1-آزید و ترکیب n- (4-(7- آزا- تری سیکلو [02،4.1.2.3] اکتان-7-ایل سولفونیل) فنیل) بی سیکلو [1.2.2] هپت-2- آمین (4) حاصل گردید. ساختار این محصولات با استفاده از طیفهای رزونانس مغناطیس هسته هیدروژن و کربن و سپس طیف رزونانس مغناطیس هسته هیدروژن پویا مورد مطالعه قرار گرفت. در قسمت دوم پایان نامه ساختار ترکیب (4-(سولفونیل آزید) فنیل)-1-آزید و محصولات حاصل از واکنش آن با نوربورنن با استفاده از روش های محاسباتی am1، pm3، hf و b3lyp و با مجموعه پایه 6-31g*بهینه شد. سپس با تکنیک های فوق نمودار آنالیز کانفورماسیونی (انرژی بر حسب زاویه چرخشی (?)) رسم گردید. سد انرژی چرخش حول پیوندهای اتصالی گروه آزیدی با حلقه فنیل محاسبه گردید. هم چنین طیف رزونانس مغناطیس هسته ترکیبات فوق با روش giao و با اعمال استاندارد tms محاسبه و با داده های تجربی مقایسه گردید.

اخیراً نانوکامپوزیت‏های هیبریدی آلی- معدنی کاربرد‏های زیادی در زمینه جداسازی، کاتالیزور، الکتروشیمی، حسگر و پیل‏های سوختی پیدا کرده‏اند. همچنین ذخیره هیدروژن یکی از چالش‏های بزرگ محققین در حوزه پیل سوختی می‏باشد. تمرکز اصلی این رساله ساخت و بررسی سیستم‏های نانوساختار نانوکامپوزیت‏های آلی-معدنی جدیدی برای ذخیره‏سازی هیدروژن می‏باشد. در بخش اول رساله، نانوکامپوزیت‏هایی شامل آلومینا، بوریا، رزین فنولی و کربن مزوپور سنتز وشناسایی شدند، سپس میزان ذخیره‏ی هیدروژن آن‏ها مورد بررسی قرار گرفت. برای ذخیره‏سازی هیدروژن به مواد نانوساختار متخلخل با مساحت سطح بالا نیاز است. این نانوکامپوزیت‏های سنتز‏شده دارای ساختاری متخلخل با مساحت سطح ویژه‏‏ی بالایی هستند و ما آن‏ها را به عنوان مواد جدیدی برای ذخیره‏ی هیدروژن معرفی می‏کنیم. جذب هیدروژن، مساحت سطح ویژه، حجم و سایز حفرات بر روی نمونه‏های مختلف نانوکامپوزیت‏ها مورد بررسی قرار گرفت. خواص ساختاری، بررسی نوع بافت، مورفولوژی، میزان بلورینگی یا کریستالینیتی، اندازه ذرات و سطح ویژه همه‏ی نانوکامپوزیت‏ها و نانوکاتالیست‏های تهیه شده با استفاده از تکنیک‏های مختلف اسپکتروسکوپی از جمله پراش اشعه‏ی ایکس (xrd)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem)، طیف‏سنجی مادون قرمز (ft-ir) و همچنین هم‏دمای جذب و واجذب گاز نیتروژن bet و bjh ارزیابی شد. پایداری گرمایی آن‏ها نیز با تکنیک‏های آنالیزهای حرارتی tgaو dsc تعیین گردید. نانوکامپوزیت‏های هیبریدی آلی-معدنی معرفی شده می توانند خواص خوبی به لحاظ فیزیکی، شیمیایی و مکانیکی ایجاد نمایند. در بخش دوم این رساله نانوساختارهای مزوپور آلومینا و مخلوط اکسیدی آلومینا- بورات، سنتز‏شده با استفاده از فنول فرمالدهید رزین به‏عنوان عامل هدایت‏کننده‏ی ساختار، مورد مطالعه قرار گرفت و میزان بلورینگی، نوع فازها، مورفولوژی، مساحت سطح ویژه و میزان تخلخل آن‏ها بررسی شد. در ادامه از آن‏ها به‏عنوان نانوکاتالیست در واکنش حذفی الکل‏ استفاده شد. در این پژوهش می‏توان عنوان کرد که یک روش نو و قابل تولید با بازده بالا برای تهیه نانوکاتالیست‏های آلومینایی با میزان تخلخل و حجم حفرات عالی و مساحت سطح ویژه بالا معرفی شده است. این تحقیق، اولین گزارش استفاده از رزین فنولی به عنوان عامل هدایت‏کننده‏ی ساختار در سنتز آلومینای مزوپور نانومیله‏ای و با مورفولوژی مشخص و تک فاز کریستالی گاما و در دمای تکلیس پایین با سطح ویژه ی بسیار بالا و سنتز آلومینا- بورات اکسید نانوساختار با سایز ذرات کمتر از 50 نانومتر می باشد. در بخش سوم دسته جدیدی از مواد نانو حفره هیبریدی آلی- معدنی به نام بورازین- ملامین پلیمر به منظور ذخیره‏سازی گاز طراحی، سنتز و شناسایی گردید. مشاهده شد این نوع پلیمر جدیدکلیه فاکتورهای لازم برای ذخیره هیدروژن مثل سطح ویژه بالا، حجم حفرات مورد نیاز، آروماتیسیته و وزن سبک را دارا است. بورازین- ملامین پلیمرها بسیار شبیه به چارچوب‏های آلی-کووالانسی (cofs) عمل می کنند. در بخش محاسباتی این پروژه از روش‏های شیمی کوانتومی و شبیه‏سازی دینامیک مولکولی برای ارزیابی ظرفیت ذخیره‏ی هیدروژن ترکیب جدید بورازین- ملامین پلیمر مطرح شده استفاده شد. در کشور ما مبحث ذخیره‏ی هیدروژن حالت جامد جدید بوده و پیشرفت مطلوبی هم نداشته است. به همین دلیل انجام تحقیقاتی مشابه با این رساله باعث بدست آوردن تجربیات علمی و عملی مفیدی در این زمینه و گسترش آن در کشور خواهد شد.

یکی از مشکلات صنعت موتورهای دیزلی و نیروگاه های حرارتی و کشتی ها، پدیده ایجاد رسوبات واکسی مواد نفتی می باشد. اجزای تشکیل دهنده ماده نفتی، دما و فشار بر ایجاد پدیده رسوب واکس موثر می باشد. یکی از راههای جلوگیری از ایجاد رسوبات واکسی، استفاده از بازدارنده شیمیایی جهت کاهش نقطه ریزش می باشد. مطالعه اثر افزودنی ها بر نمونه نفتی مشخص، امکان رفع مشکلات احتمالی تشکیل واکس در فرآیندهای مختلف نفتی را فراهم می کند. علی رغم مطالعات انجام گرفته، یافتن موادی که بتواند نقطه ریزش را کاهش دهد و از نظر اقتصادی مقرون به صرفه باشد و از نظر شیمیایی و زیست محیطی نیز در سطح بهینه و قابل قبولی باشد، مشکل است. لذا لازم است تا مواد موثری استفاده نمود که بتواند از تشکیل رسوبات واکسی جلوگیری کرده و مقدار رسوب و در نتیجه دمای نقطه ریزش را کاهش دهد. در این مطالعه اثر افزودنی های پلیمری و مواد فعال سطحی صنعتی که از نظر اقتصادی مقرون به صرفه می باشد، بر کاهش دمای نقطه ریزش سه نمونه فرآورده نفتی دیزل سبک، دیزل سنگین و نفت کوره شرکت پالایش نفت اصفهان بررسی شده و نیز غلظت و نوع افزودنی بهینه انتخاب شده است.

یکی از این منابع تجدیدپذیر, زیست توده می باشد که منبعی پایدار از انرژی و مواد کربنی است. با استفاده از روشهای ساده می توان زیست توده را به hmf (5-هیدروکسی متیل فورفورال) که یک حدواسط مهم برای تولید سوخت های زیستی و مواد شیمیایی است تبدیل کرد. hmf که یک حدواسط مهم زیستی است از گلوکز و فروکتوز تولید می شود. این پروژه درباره راه های انتخابی تولید hmf از کربوهیدرات هایی مانندگلوکز و فروکتوزاست. کاتالیزورهای اسیدی مورد استفاده در این پژوهش, nano-?-al2o3-so3h و ?-al2o3-so3h می باشند. در پروژه دوم اثرات استخلاف بر ثابت جفت شدن و جابجایی شیمیایی مشتقات 1و4- دی کسان تک استخلافه بررسی شد. انرژی نسبی و پارامترهای nmr برای صورتبندی های محوری و استوایی مشتقات 1و4- دی کسان تک استخلافه در سطح نظری dft/b3lyp و با استفاده از مجموعه پایه ((d,p 6-311++g محاسبه شد. همچنین اثرات استخلاف بر روی پارامترهای nmr مشتقات مختلف 1و4-دی اکسان دو استخلافه بر اساس روش گفته شده بررسی شد. در نهایت این نتیجه حاصل شد که عواملی مانند رزونانس, فوق مزدوج شدن, اثر القایی, اثرات فضایی, پیوند هیدروژنی, اثرات الکترواستاتیک و اثر آنومری بر پارامترهای nmr تاثیر می-گذارند

واکنش ترکیبات n -(پاراتولوئن سولفونیل) (آریلوکسی) کربیمیدویل آزید(142 - 139 ) با سیکلوهگزن در حلال استونیتریل خشک ، در شرایط رفلاکس مورد بررسی قرار گرفت . محصولات بدست آمده(147 - 144 ) با ساختمانهای پیشنهادی مورد نظر مطابقت نداشتند. با اطلاعات موجود به نظر می رسد که اکسیژن هوا و همینطور استونیتریل وارد سیستم شده و روند کلی واکنش را تغییر داده باشد. تایید ساختار ترکیبات (147 - 144 ) بدلیل عدم دسترسی به مدارک و شواهد کافی x-ray امکان پذیر نبود. ترکیب (148 ) از واکنش بین n - سیانو(2 ، 6 دی متوکسی) کربیمیدویل آزید(143 ) با سیکلوهگزن در حلال استونیتریل خشک در دمای 65 - 60 درجه سانتیگراد بدست آمد. داده های ir ، (500mhz )h-nmr ، طیف جرمی و آنالیز عنصری و مشتق سازی مورد تایید قرار نگرفت . ترکیب n - (پاراتولوئن سولفونیل) - n - (سیکلوهگزیل )o - فنوکسی ایزواوره (149 ) و [) n - (پاراتولوئن سولفونیل) (فنوکسی) کربیمیدویل)] - 7 - آزا بای سیکلو[4 ، 1 ، 0 ]هپتان (150 ) از واکنش n - (پاراتولوئن سولفونیل) (فنوکسی ) کربیمیدویل آزید (139 ) و سیکلوهگزن پراکسی زدایی شده در حلال دی کلرومتان خشک و تحت جو نیتروژن خشک در شرایط رفلاکس تهیه شدند. واکنش بین ترکیبات n - (پاراتولوئن سولفونیل) ( 4 - متیل فنوکسی) کربیمیدویل آزید(140 ) و n - سیانو(2 ، 6 دی متوکسی فنوکسی)کربیمیدویل آزید(143) با فوران، فورفورال، فوریل الکل و فوریل استات در حلال استونیتریل خشک و تحت جو نیتروژن خشک در دمای 80 - 60 درجه سانتیگراد بررسی شد. در تمام موارد بعلت سرعت زیاد پلیمرشدن ترکیبات فوران و یا اثر مخرب دما و نور بر محصولات تولید شده و عدم دسترسی به شرایط بهتر، محصول خاصی بدست نیامد و یا بدلیل ناپایداری زیاد و حضور ناخالصی در محصولات جداشده امکان شناسایی کامل میسر نگردید.

در فرایند فیشر- تروپش با استفاده از منوکسید کربن و هیدروژن حاصل از زغال سنگ و یا گاز طبیعی میتوان ترکیبات مختلفی از جمله انواع مشتقات هیدروکربن را تهیه کرد . در این پروژه علاوه بر معرفی این فرایند و بررسی مکانیسم آن چند نوع کاتالیزور آهن با استفاده از روش آغشته سازی و با تغییر ناگهانی ‏‎ph‎‏ ساخته شد و در دمای 120 درجه خشک و در دمای 350 درجه تکلیس شد. سپس در ساخت تعدادی از کاتالیزورها پروموتر بکار برده شد . راکتوری در مقیاس آزمایشگاهی طراحی و ساخته شد و کاتالیزور بصورت بستری ثابت در آن قرار گرفت. کاتالیزور به مدت 48 ساعت با استفاده از گاز هیدروژن در دمای 350 درجه و فشار 1 اتمسفر فعالسازی شد. پس از آن با افزودن مخلوط 1:1 گاز مونوکسید کربن و هیدروژن ( گاز سنتز) واکنش در دمای 260 درجه و فشار 1 اتمسفر به مدت 24 ساعت انجام شد. گاز هیدروژن مورد استفاده از مازاد مراکز صنعتی مانند نیروگاهها و پالایشگاهها تهیه شد. ترکیب کاتالیزورها پس از ساخته شدن و بعد از فعال سازی با استفاده از گاز هیدروژن و پس از انجام واکنش در حضور گاز سنتز توسط تکنیکهای اسپکتروسکوپی مادون قرمز و مادون قرمز تبدیل فوریه و پراش اشعه ایکس مورد بررسی و آنالیز قرار گرفت و محصولات حاصل از این فرایند نیز توسط تکنیک کروماتوگرافی گازی مورد شناسایی قرار گرفت.