سنتز2- اکسو(تیوکسو)-4،3،2،1-تتراهیدروپیریمیدین ها و بررسی اثر استخلاف در پتانسیل اکسایش و واکنش نوری آنها در حضور نانو tio2

واکنشهای چند جزئی در شیمی آلی و پزشکی از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشند. یکی از واکنشهای چند جزئی سنتز پیریمیدینون ها می باشد که برای اولین بار توسط دانشمند ایتالیایی، پیترو بیگینلی در سال 1893 گزارش شد. در این پایان نامه نتایج حاصل از سنتز و بررسی واکنش پذیری و ساختاری این دسته ترکیبات در چهار بخش ارائه شده است: در بخش اول یک روش سنتزی مناسب و کارآمد برای تهیه 2-اکسو-4،3،2،1-تتراهیدروپیریمیدین ها (thpm) با استفاده از کاتالیست کبالت هیدروژن سولفات بعنوان یک لوئیس اسید و برونستد اسید در شرایط حرارتی گزارش شده است. با استفاده از این کاتالیست تتراهیدروپیریمیدینون های دارای استخلاف استیل، کربواتوکسی، کربومتوکسی و کربوکسامید در موقعیت 5 حلقه هتروسیکل که بر روی نیتروژن شماره 1 داری استخلاف یا بدون استخلاف می باشند تهیه شده اند. وجود هریک از این گروهها در موقعیت 1 و 5 حلقه هتروسیکل و همچنین وجود گروه های الکترون دهنده و یا الکترون کشنده برروی حلقه فنیل موقعیت 4 می تواند سرعت انجام واکنش را تحت تاثیر قرار دهد. بازده خوب، زمان انجام واکنش کوتاه و روش خالص سازی آسان از مزیتهای بکارگیری این کاتالیست به شمار می رود. در بخش دوم اکسایش فوتوکاتالیتیکی این دسته از ترکیبات هتروسیکلی در حضور ذرات تیتانیوم دی اکسید آناتاز نانو مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور اکسایش نوری 2-اکسو-4،3،2،1-تتراهیدروپیریمیدین ها با استخلافهای مختلف در موقعیت های 1، 4 و 5 در حلال استونیتریل و با استفاده از تیتانیوم دی اکسید آناتاز نانو انجام گرفته است. هدف از این مطالعه بررسی اثر طبیعت استخلافهای موقعیت های 1، 4 و 5 حلقه هتروسیکل، ماهیت فوتوکاتالیست و طبیعت حلال در سرعت واکنش می باشد. مکانیسم پیشنهاد شده برای این واکنش یک مکانیسم انتقال الکترون می باشد. بر اساس آن انتقال یک الکترون از الکترونهای غیر پیوندی نیتروژن شماره 1 در حالت پایه به حفره ایجاد شده در اثر تابش تیتانیوم دی اکسید آغازگر این واکنش اکسایشی می باشد. نتایج نشان می دهد که اثرات فضایی و الکترونی استخلافها مخصوصاً در موقعیت 1 تاثیر زیادی بر سرعت اکسایش دارد. در بخش سوم اثرات استخلاف درموقعیت های مختلف و همچنین طبیعت حلال در مطالعات ولتامتری 2-اکسو-4،3،2،1-تتراهیدروپیریمیدین ها مورد بررسی قرار گرفته است.. فاکتور مهم و موثر، اثر القایی مثبت گروه متیل نسبت به اثر القایی منفی گروه فنیل موقعیت 1 حلقه هتروسیکل، اثرات الکترونی استخلافهای واقع بر روی حلقه فنیل موقعیت 4 حلقه و نوع استخلاف موقعیت 5 می باشد. در بخش چهارم این پایان نامه و به منظور نشان دادن اثرات الکترونی و فضایی استخلافها در موقعیت های 1، 4 و 5 در واکنش اکسایش نوری و مطالعات الکتروشیمی با استفاده از روش محاسباتیb3lyp/6-31++g(d,p) dft- نتایج بدست آمده تجزیه و تحلیل می گردد.. نتایج این مطالعات نشان می دهد که این حلقه هتروسیکل شش عضوی دارای یک صورت بندی شبه قایقی می باشد که در آن اتم های c4 و n1 خارج از صفحه مولکول قرار می گیرند. استخلاف واقع بر روی کربن شماره 4 در وضعیت شبه محوری قرار می گیرد. به منظور بررسی اولویت ساختار فوق برای این دسته ترکیبات،مطالعات برگشت حلقه برای ترکیب دارای استخلاف فنیل در موقعیت c4 بعنوان ترکیب نمونه انجام شد. این محاسبات نشان می دهند که آرایش شبه محوری گروه آریل موقعیت 4 از نظر انرژی بسیار پایدارتر از آرایش استوایی آن می باشد.