مطالعه ی ولتامتری واکنش های شیمیایی همراه با انتقال الکترون آدرنالین، نورآدرنالین و سرتونین

چکیده هدف اصلی این تحقیق مطالعه واکنش های شیمیایی همراه با انتقال الکترون آدرنالین، نورآدرنالین و سروتونین با بهره گیری از روش های ولتامتری در سطح الکترود کربن شیشه ای است. با ph ابتدا اکسایش الکتروشیمیایی آدرنالین و نورآدرنالین در سرعت های روبش مختلف و در مقادیر مختلف استفاده از ولتامتری چرخه ای مورد بررسی قرار گرفت. نتایج به خوبی نشان داده اند که محصول فرآیند اکسایش این ترکیبات (مشتقات مربوط به ارتوکینون) در واکنش حلقه زایی درون مولکولی شرکت می کند . محصول واکنش حلقه زایی مشتقی از کتکول است که در آن گروه الکترون دهنده نیتروژن به کربن حلقه بنزنی متصل می شود و به آسانی در پتانسیل های کم تر نسبت به کتکول آمین های اولیه، به ارتوکینون مربوطه اکسید می شود . نتایج حاصل از مشاهدات و بررسی آزمون های تشخیصی مکانیسم های مختلف، نشان داده است که اکسایش این ترکیبات از الگوی تبعیت می کند. هم چنین ملاحظه شد که ارتفاع پیک های جریان کاتدی متعلق به این دو ترکیب در ece مکانیسم کاملا متفاوت می باشد. این پدیده م ی تواند ناشی از سرعت م تفاوت واکنش ،ph محیط های با مقادیر مختلف حلقه زایی محصولات فرآیند اکسایش این دو ترکیب باشد. این تفاوت در سرعت حلقه زایی منجر به واکنش پذیری در c و 2 c بیشتر آدرنالین نسبت به نورآدرنالین در شرایط کاملاً مشابه و در نتیجه ایجاد اختلاف ارتفاع پیک های 1 آدرنالین و نورآدرنالین می شود که این اختلاف ارتفاع امکان اندازه گیری هم زمان این دو ترکیب را فراهم می کند. در 4 تا 5 و در مقیاس های زمانی کوتاه ولتامتری، بیشترین اختلاف واکنش پذیری مشاهده شد به طوری که ph مقادیر واکنش شیمیایی آدرنالین به طور کامل انجام می شود و پیشرفت واکنش نورآدرنالین قابل صرفه نظر است . به منظور (dft) توجیه و تفسیر تفاوت سرعت واکنش حلقه زایی در این دو ترکیب با بهره گیری از نظریه تابعیت چگالی مولکول های مذکور مورد بررسی قرار گرفتند. بررسی ساختار الکترونی محصول فرآیند اکسایش این دو ترکیب نشان داد که گروه متیل متصل به گروه آمینی در آدرنالین سبب بهبود قابل ملاحظه در فعالیت هسته دوستی نسبت به نورآدرنالین می شود. بر اساس داده های به دست آمده از مطالعات ولتامتری بدون استفاده از هرگونه اصلاح شیمیایی و الکتروشیمیایی سطح الکترود، روشی برای اندازه گیری انتخابی آدرنالین در حضور سایر کتکول آمین ها معرفی شده است. با مشاهده تفاوت رفتاری این دو ترکیب در پیک های کاتدی با استفاده از ولتامتری چرخه ای، به منظور بهبود حد تشخیص روش و کاهش جریان خازنی و رسم منحنی کالیبراسیون از روش ولتامتری پالس تفاضلی استفاده شد. بر اساس نتایج حاصل از ولتامتری چرخه ای، ولتامتری پالس تفاضلی و محاسبات کوانتومی، همان طور که انتظار داشتیم وجود گروه متیل در آدرنالین و خاصیت الکترون دهندگی آن موجب افزایش سرعت واکنش شیمیایی درون مولکولی آدرنالین و واکنش پذیری بیشتر آن نسبت به نورآدرنالین و سایر کتکول آمین ها می شود و دارا بودن این ویژگی برای آدرنالین منجر به پاسخ کاملاً انتخابی آن می شود. در بخش دیگر این تحقیق رفتار الکتروشیمیایی با استف اده از ولتامتری ph سروتونین و مکانیسم اکسیداسیون آن در سرعت های روبش مختلف و مقادیر مختلف است که محصول و اکنش ecec چرخه ای مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج به خوبی نشان دهنده وجود مکانیسم شیمیایی اول در پتانسیل مثبت تری نسبت به ترکیب اولیه اکسید می شود و محصول اکسایش آن کاملاً ناپایدار است و در واکنش های شیمیایی متفاوتی شرکت می کند.