سنتز کاتالیزورهای انتقال فاز نانومگنتیک و پلیمری جدید و بررسی کاربرد آن ها در تبدیلات آلی

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.