اکسایش آمین ها با استفاده از نانو پلیمرهای کئوردیناسیونی و نانو چارچوب های فلز-آلی عامل دار به عنوان کاتالیست هتروژن

اکسایش یکی از واکنش های بسیار کاربردی در صنعت محسوب می شود، با این وجود بسیاری از روش های صنعتی هنوز هم از مقادیر استیوکیومتری واکنشگر های فلزی با حالت اکسایش بالا استفاده می کنند. اکسایش یک واکنش اساسی و پایه ای در طبیعت و در شیمی آلی نیز محسوب می شود. اکسنده هایی که در طبیعت مورد استفاده قرار می گیرند اکسیژن ملکولی و هیدروژن پر اکسید هستند. بنابراین توسعه روش های جدیدی که اکسنده های دوستدار محیط زیست مثل اکسیژن ملکولی یا هیدروژن پراکسید را مورد استفاده قرار می دهند یا روش های سازگار با محیط زیست که بر اساس استفاده از مقادیر کاتالیتیکی از فلزات باشند را به کار می برند، یکی از اهداف مهم در شیمی اکسایش است. تبدیل اکسایشی آمین ها روش های قابل توجهی را برای تولید واحد های ساختمانی مهمی چون نایترون ها، ایمین ها، هیدروکسیل آمین ها، اکسیم ها و غیره را در اختیار می گذارد. با این اهداف تصمیم گرفته شد تا کاتالیست هایی گزینش پذیر برای دستیابی به اکسایش گزینشی آمین ها، با استفاده از اکسیژن مولکولی و هیدروژن پر اکسید، طراحی و مورد بررسی قرار گیرد. چارچوب های فلز-آلی (mofs) و پلیمرهای کئوردیناسیونی اخیرأ توجه گروه های تحقیقاتی زیادی را به خود جلب کرده اند و علت آن، پتانسیل کاربردی این ترکیبات در زمینه شیمی سنتزی، علم مواد و کاتالیست است. چارچوب های فلز-آلی، کاتالیست های فاز جامدی اند که به آسانی از مخلوط های واکنش جدا شده و بدون هیچ تغییری باز یافت شوند. در این رساله در ابتدا، تحقیق بر روی بررسی ظرفیت کاتالیستی یک چارچوب فلز-آلی با یون های مرکزی مس (mof-199) در اکسایش هوازی و گزینش پذیر آمین ها متمرکز شده است. سپس نشان داده شد که اکسایش کاتالیتیکی مؤثر آمین ها با استفاده از هیدروژن پراکسید به عنوان اکسنده استیوکیومتری در حضور پلیمر کئوردیناسیونی ارگانو قلع-اکسو نتگستات ( [(nbu3sn)2wo4]) انجام می شود. در مرحله بعد، تنگستو فسفریک اسید نشانده شده بر روی نانو ذرات مگمیت پوشش داده شده با سیلیکا سنتز شد و به عنوان یک کاتالیست ناهمگن مؤثر برای اکسایش مستقیم آمین های نوع دوم به نایترون ها با استفاده از هیدروژن پراکسید به عنوان اکسنده به کار گرفته شد. و در آخر یک سیستم اکسایشی از نوع "پاین" ( یک نیتریل آلی همراه با هیدروژن پراکسید یا کمپلکس افزایشی اوره-هیدروژن پراکسید) برای اکسایش آمین ها به کار گرفته شد. انواع متنوعی از آمین های نوع دوم و سوم با استفاده از تری کلرو استو نیتریل-هیدروژن پر اکسید، به طور مؤثری به نایترون ها و n-اکسید های مربوطه شان تبدیل شدند. این روش ها، شیوه هایی کارآمد و کلی برای برای سنتز ایمین ها، نایترون ها، اکسیم ها و آمین n-اکسید های نوع سوم، بوسیله اکسایش گزینش پذیر آمین های نوع اول، دوم و سوم را ارائه می دهند. به علاوه ترکیب واکنشگر ها نسبتأ ایمن بوده و واکنشگرها به صورت تجاری در دسترس هستند. واکنش ها کاملا گزینش پذیر بوده و در شرایط ملایمی رخ می دهد.