در این پایان نامه پس از مروری بر روش های محاسباتی شیمی کوانتوم، 1. نتایج حاصل از بررسی نظری برهمکنش های بین مولکولی دیمرهای پروکسی فرمیک اسید در سطوح محاسباتی mp2 و m05-2x با مجموعه پایه aug-cc-pvdz گزارش شده است. در مجموع هجده دیمر کمینه در سطح محاسباتی m05-2x/aug-cc-pvdz و شانزده دیمر در سطح mp2/aug-cc-pvdz یافت شد. انرژی برهمکنش تصحیح شده bsse در یک رنج بین 9 تا kj mol-134 در سطح محاسباتی mp2/aug-cc-pvdz است. تئوری aim برای توضیح ماهیت کمپلکس ها بکار برده شد. انرژی برهمکنش با آنالیز neda تفکیک شد تا نشان دهد که مهمترین قسمت کشنده مربوط به انتقال بار است. 2. نتایج حاصل از بررسی نظری و تحلیلی با روش اتم در مولکول (aim) پیوند هیدروژنی در کمپلکس متشکل از گونه های دی متیل اتر و نیتروزیل هیدرید در سطوح محاسباتی mp2 و m05-2x با مجموعه پایه 6-311++(2d,2p) گزارش شده است. نتایج نشان داد که به ترتیب شش و سه ساختار منطبق بر کمینه های سطح انرژی پتانسیل در سطوح محاسباتی mp2 و m05-2x وجود دارد. همچنین تئوری aim برای توضیح ماهیت کمپلکس ها بکار برده شد. پایدارترین ساختارها شامل پیوند هیدروژنی قوی o…hn هستند. در این مطالعه جابجایی فرکانس کششی به سمت آبی h-n در تمام ساختارها مشاهده شد.

چکیده : دراین پایان نامه پس از مقدمه که شامل مروری بر روش های شیمی محاسباتی است، دو موضوع زیر مورد بررسی قرار گرفت: *انرژی پایداری، دانسیته ی الکترونی و سایر پارامترهای توپولوژیی کمپلکس های hclo4…o3 با استفاده از دو روش mp2 و m05-2x در سطح محاسباتیaug-cc-pvdz بررسی شدند. نتایج حاصل از این بررسی نشان می دهد که در روش mp2، 9 ساختار و در روشm05-2x ، 10 ساختار بدست آمده است. مقدار انرژی بعد از تصحیحات (decp)bsse برای سطح محاسباتی mp2در محدوده ی(kj.mol-1) 19- تا 6- و برای سطح محاسباتی m05-2x در محدوده ی (kj.mol-1) 23 - تا 6- قرار دارد. پایدارترین کمپلکس حاصل شده در هر دو روش کمپلکس hclo4…o3 است، که شامل یک پیوند هیدروژنی بین هیدروژن از مولکول hclo4با اکسیژن انتهایی از مولکول o3 و دو برهمکنش غیرکووالانسی بین اکسیژن از مولکول hclo4 با دو اکسیژن انتهایی از مولکول o3می باشد. از مقایسه ی ساختار های بدست آمده برای کمپلکس های hclo4…o3 با ساختار های بدست آمده برای کمپلکس های hocl…o3 و hno…o3 مشاهده می شود که کمپلکس های hclo4…o3 پایداری بیشتری نسبت به کمپلکس های hocl…o3 و hno…o3دارند. این پایداری را می توان به بالا بودن قدرت اسیدی hclo4 نسبت داد. * نتایج حاصل از بررسی ساختار و وضعیت انرژی کمپلکس های co2 با آمین های آلیفاتیک به روش mp2و در سطح محاسباتی6-311++ (2d,2p) ارائه شده و نشان داده می شود. در این بررسی 8 ساختار برای کمپلکس های co2 با آمین های آلیفاتیک حاصل شده است. کمپلکس (ch3)3n….co2 در بین دیگر ساختار ها با انرژی پیوند، بعد از تصحیح خطای ناشی از برهمکنش توابع پایه(decp) kj.mol-16/17- پایدارترین کمپلکس را تشکیل می دهد. در کمپلکس (ch3)3n….co2 ، به علت وجود سه گروه الکترون دهنده در اطراف نیتروژن، زوج الکترون های تنهای نیتروژن راحت تر در اختیار co2 قرار می گیرد، پس این ساختار پایداری بیشتری دارد.

مطالعه ی تئوری جابجایی آبی پیوند هیدروژنی و معرفی برهمکنش جدید غیر کووالانسی n…p توسط: معصومه قراباغی استاد راهنما: دکتر محمد سلیمان نژاد در این پایان نامه پس از مروری بر روش های محاسباتی شیمی کوانتوم ، 1- نتایج حاصل از بررسی نظری برهم کنش های بین مولکولی در کمپلکس های حاصل از hsn و آمین ها و فسفین های آلیفاتیک در سطح محاسباتی mp2 با مجموعه پایه aug-cc-pvdz گزارش شده است. در مجموع 11 کمپلکس با ساختار حلقوی که شامل دو برهمکنش جالب بودند در این سطح محاسباتی یافت شدند . اولی پیوند sh…n/p و دومی برهمکنش nh…n در آمین ها و n…p در فسفین ها بودند. انرژی برهمکنش تصحیح شده با bsse در یک رنج بین 18 تا 24 (kj.mol-1) در این سطح محاسباتی می باشد. تئوری aim برای توضیح ماهیت کمپلکس ها بکاربرده شده است و آنالیز nbo برای نشان دادن قسمت کشنده و دهنده در انتقال بار و انرژی پایداری مرتبه ی دو می باشد. در این مطالعه جابجایی آبی فرکانس کششی پیوند s-h در تمام ساختارها مشاهده شده است که مقدارآن برای کمپلکس-های حاصل از آمین ها بیشتر بوده است. نکته قابل توجه دیگر در این مطالعه وجود برهمکنش جدید بین دو عنصر الکترونگاتیو n و p می باشد. 2- نتایج حاصل از بررسی نظری کمپلکس های 1:1 و 1:2 hno و c2h2 در سطح محاسباتی mp2 با مجموعه پایه ی aug-cc-pvtz بیان شده است. نتایج محاسبات فرکانس در این سطح محاسباتی نشان داد که به ترتیب پنج و بیست وپنج ساختار منطبق بر کمینه ی سطح انرژی پتانسیل برای کمپلکس های 1:1 و 1:2 وجود دارد.در این مطالعه از تئوری aim برای توضیح ماهیت کمپلکس ها و نیز آنالیز sapt برای تجزیه ی انرژی برهمکنش به اجزای تشکیل دهنده به منظور تعیین سهم هر جز در انرژی برهمکنش استفاده شده است. در این پروژه چهار نوع برهمکنش که شامل nh…? , ch…n, ch…o و ابر الکترونی پیوند سه گانه با اتم نیتروژن می باشد ، مشاهده شده است.در همه ی ساختارها جابجایی آبی فرکانس کششی پیوند هیدروژنی به جز سه مورد مشاهده شده است.

در پایان نامه حاضر، از واکنش تراکمی ترانس- 1،2- دی آمینوسیکلوهگزان با مشتقات آزو سالیسیل آلدهید {5- (4-x- فنیل)-آزو سالیسیل آلدهید(x= no2, br, f, cl, me)}در اتانول، پنج رنگدانه آزو- آزومتین h2ln(n=1-5) سنتز شدند. ترکیبات سنتز شده با استفاده از روش های طیف سنجی (ir, 1h nmr) و تجزیه گرمایی tg/dta شناسایی شده اند. در بخش محاسباتی سه توتومر پایدار ترکیب h2l2 به وسیله روش dft در سطح محاسباتی b3lyp/6-31 g* در حالت گاز و محلول بهینه شدند. بر اساس داده های ترمودینامیکی پایداری توتومرها در حالت گاز و محلول بررسی شد که نتایج نشان دهنده پایداری بیشتر توتومر ان آمینون در حالت محلول و توتومر انول- ایمین در حالت گاز با در نظر گرفتن سیستم تعادلی میان این دو توتومر می باشد. از آنالیز aim نیز به منظور بررسی قدرت پیوند هیدروژنی درون مولکولی در توتومرهای ترکیب h2l2 استفاده شد که تطابق خوبی با نتایج ترمودینامیکی را نشان داد. همچنین طیف های uv-vis محاسباتی برای تمام توتومرها در حالت محلول برای رنگدانه h2l2 با استفاده از روش pcm-td-dft پیش بینی شدند. در این ترکیبات نوار جذبی دارای max ? با استفاده از آنالیز nbo به عنوان انتقالات الکترونی ???* مشخص شد. علاوه بر این تنسور پوشانندگی مغناطیسی به وسیله روش های csgt و giao در سطوح محاسباتیhf و dft همراه با مجموعه پایه های متفاوت برای رنگدانه h2l2 محاسبه شد. از مقایسه داده های تئوری با جابجایی شیمیایی 1h nmr تجربی، روش b3lyp/6-311 g* همراه با کلید واژه giao به عنوان بهترین روش برای پیش بینی جابجایی شیمیایی 1h nmr تجربی تعیین شد.

1- در این مطالعه بر اثر برهمکنش بین ملکول دی هیدروژن تری اکساید و نیتروزیل هیدرید سه ساختار منطبق بر کمینه های سطح انرژی پتانسیل در سطوح محاسباتی بکار گرفته شده، وجود دارد. همچنین تئوری aim به منظور نشان دادن مسیر برهمکنش ها و دانسیته الکترونی نقاط بحرانی پیوند کمپلکس ها بکار برده شد و سپس ارتباطی بین شانون آنتروپی و انرژی پایداری کمپلکس ها بدست آمد. در این مطالعه جابجایی فرکانس کششی به سمت آبی h-n نیز در تمام ساختارها مشاهده شد. 2-در این مطالعه مشخص شد که در حین واکنش ایزومریزاسیون حلقه-زنجیره، یک ساختار حدواسط با زنجیره ی نیتروژن تشکیل می شود. ساختار حدواسط از طریق تابع توصیفگر دوتایی مورد مطالعه قرار گرفت و نشان داد که واکنش از طریق اوربیتال های پیشرو جلو می رود. به کمک تابع فوکویی اتم های فعال جهت انجام واکنش، در ساختار حدواسط مشخص شد تا نشان دهد کدام اتم برای حمله های هسته دوستی و کدامیک برای حمله های الکترون دوستی مناسب می باشند.

در این رساله، تهیه و شناسایی یک کمپلکس یک هسته ای و هیجده کمپلکس دوهسته ای مس (ii) شرح داده شده است. همه کمپلکس ها به صورت واکنش تک مرحله ای تهیه شدند و با استفاده از تجزیه عنصری، ft-ir، esr، طیف بینی الکترونی و تعیین ممان مغناطیسی شناسایی شدند. همه ی کمپلکس های دوهسته ای در دمای اتاق، برهم کنش آنتی فرومغناطیس نشان دادند. طیف های uv-vis، سه یا چهار نوار جذبی را نشان داده که به انتقالات d-d یون مس(ii)، انتقالات لیگاند?فلز و انتقالات ???? وn??? لیگاند نسبت داده می شوند. طیف های ft-ir، ارتعاشات حلقهcu2o2 ،cu2o4c2 یا cu2cl2 را نشان می دهند. مطالعات esr، نوار ضعیف نیمه میدان که ویژگی دیمر cu(ii)-cu(ii) است را نشان می دهد. مشاهده این نوار نشان می دهد که ساختار فوق ظریف از یک گونه با اسپین سه تایی ناشی می شود. محاسبات ab initio در سطح محاسباتی mp2/6-311++g(d,p) برای بررسی برهم کنش های بین مولکول نیتروزیل هیدرید و رادیکال هیدروپروکسیل با 1 تا 4 مولکول آمونیاک استفاده شد. برای کلاسترهای hno…(nh3)n و (n = 1–4) hoo…(nh3)n سه کمپلکس 1:2 و 1:4 و به ترتیب چهار و دو کمپلکس 1:3 یافت شد. فرکانس کششی nh، با تشکیل کمپلکس در گستره cm-1105-33 به سمت آبی جابجا می شود. فرکانس کششی oh، با تشکیل کمپلکس در گستره cm-11116-560 به سمت قرمز جابجا می شود. اثر تجمع بر حسب انرژی پایداری برای کلاسترهای مورد بررسی محاسبه شد. اثر تجمع با افزایش اندازه کلاسترهای مورد مطالعه، افزایش می یابد. همچنین نظریه کوانتومی اتم ها در مولکول (qtaim) برای بررسی طبیعت پیوند در کمپلکس ها به کار گرفته شد.

در فصل اول تعدادی از توجیهات برای پیوندهای هیدروژنی جابجا کننده آبی که تاکنون انجام شده، مطرح می شود. در فصل دوم برهم کنش های پیوند هیدروژنی در سه بخش با استفاده از محاسبات شیمی کوانتومی تحقیق می شوند، که عبارتند از: محاسبات آغازین در سطح mp2/aug-cc-pvtz برای تجزیه و تحلیل برهم کنش های ساختارهای دوتایی و سه تایی نیتروزیل هیدرید ،hno، استفاده شدند. چهار و نه کمینه روی سطح انرژی پتانسیل ساختارهای دوتایی و سه تایی به ترتیب شناسایی شدند. سه نوع برهم کنش شامل n-h…o، n-h…n و برهم کنش متعامد n…o مشاهده می شوند. انرژی های پایداری با تصحیح bsse و zpe در گستره 8-4 و 19-12 کیلوژول بر مول به ترتیب برای ساختارهای دوتایی وسه تایی به دست آمده است. انقباض طول پیوند و جابجایی آبی فرکانس کششی پیوند n-h، در نتیجه پیوند هیدروژنی اتفاق می افتد. تجزیه اوربیتال پیوند طبیعی شامل محاسبات بارهای اتمی، هیبریداسیون، عدد اشغال اوربیتال های ضدپیوندی و انرژی های فوق مزدوج شدن نشان می دهد که جابجایی فرکانس های کششی n-h با تعادل چهار عامل اصلی که برخلاف هم عمل می کنند، کنترل می شود: فوق مزدوج شدن، توزیع مجدد دانسیته الکترون، هیبریداسیون مجدد و نظم مجدد ساختاری. از روش آغازین در سطح محاسباتی ump2/6-311++g(2d,2p) برای تجزیه و تحلیل کمپلکس های حاصل از برهم کنش رادیکال هیدروپروکسیل ،hoo، با مولکول دی هیدروژن تری اکسید ،hoooh، استفاده شد. شش ساختار کمینه روی سطح انرژی پتانسیل با انرژی های پایداری در گستره 26-12 کیلوژول بر مول شناسایی شدند. همه کمپلکس ها در پیوندهای هیدروژنی بین مولکولی o-h…o جابجایی قرمز را نشان می دهند. h?? و g?? تشکیل (h2o3)ho2 بررسی شدند. برخلاف h?? ، مقادیر g?? مربوط به آن در همه دماها به استثنای ساختار s6 مثبت هستند. تجزیه و تحلیل برهم کنش های ساختارهای دوتایی وسه تایی گلی اکسال ،chocho، در فاز گازی در سطح محاسباتی mp2/6-311++g(2d,2p) انجام شد. هشت و هجده ساختار کمینه به ترتیب برای ساختارهای دوتایی و سه تایی شناسایی شدند. برهم کنش های c-h…o، مولکول های سیس و ترانس گلی اکسال را در الیگومرهای مطالعه شده خوشه ای می کند. جابجایی های آبی برای ?(c-h) در کمپلکس ها وجود دارد. از بررسی nbo، پیوندهای هیدروژنی جابجاشده آبی c-h…o می تواند هم بر اساس افزایش قابل ملاحظه درصد خصلت s اتم c و هم کاهش دانسیته الکترون در اوربیتال ضد پیوندی c-h توضیح داده شود. در ادامه در فصل سوم، مکانیزم خودترکیبی hno به طور تئوری روی سطح انرژی پتانسیل بررسی شده است. همه نقاط ایستا در سطح محاسباتی mp2/aug-cc-pvdz بهینه شده اند. جزئیات این واکنش در شش مسیر پیشنهاد شده است. واکنش خودترکیبی hno از طریق چندین حدواسط h2n2o2 اتفاق می افتد که با جابجایی های متفاوت 2،1 و 3،1 و 4،1 دنبال می شوند. نتایج نشان می دهد که مطلوب ترین و عملی ترین مسیر برای تشکیل n2o، حذف آب از int4 با سد انرژی بسیار پایین kj mol-128/68 است.

استخراج مایع- مایع با استفاده از سیستم های دو فازی آبی یک تکنیک قدرتمند برای جداسازی و خالص سازی ذرات زیستی می باشد. سیستم های دو فازی محلول آبی از دو پلیمر محلول در آب یا یک پلیمر و نمک محلول در آب ساخته می شوند. رایج ترین سیستم دو فازی آبی مورد استفاده برای جداسازیملکول های زیستی، پلی اتیلن گلیکول/ دکستران یا پلی اتیلن گلیکول/ نمک می باشد. سیستم های پلیمر- نمک- آب در مقایسه با سیستم های پلیمر- پلیمر- آب دارای مزایایی چون ویسکوزیته پایین و هزینه کم هستند. در این کار تحقیقاتی رفتار توزیعی پروتئین آلبومین در سیستم های دو فازی آبی پلی اتیلن گلیکول (peg 6000) و نمک های متفاوتمنیزیم سولفات، سدیم سولفات و آمونیوم سولفات در دمای k15/298 مطالعه شده است. اثرات طول خط ارتباطی و نوع نمک روی ضریب توزیع پروتئین بررسی شده است. نتایج نشان دادند که افزایش طول خط ارتباطی، منجر به افزایش ضریب توزیع می گردد. به علاوه ما نشان دادیم که ضریب توزیع پروتئین در سیستم های حاوی آمونیومسولفات بیشتر از دو نمک دیگر میباشد. علاوه بر آن نتایج نشان داد، هنگامی که غلظت نمک ها در فاز پایین حدود m1/1 است بخش های آبدوست پروتئین کاملاً در دسترس هستند این نتیجه منجر به ماندگاری بیشتر پروتئین در فاز آبی می شود. ضرایب توزیع تجربی با استفاده از یک مدل ویریال اصلاح شده برازش شده اند. نتایج حاصل نشان می دهند این مدل برای سیستم های مورد مطالعه از کارایی خوبی برخوردار است.

.نتایج حاصل ازآنالیز سدچرخشی اسید تیونیتروزدرسطوح محاسباتی g2، cbs-qو cbs-qb3 مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که سدچرخشی برای تبدیل ایزومر سیس به ترانس مولکول اسید تیونیتروز 7.6-8.3 کیلو کالری بر مول می باشند.همچنین واکنشهای رقابتی برای تفکیک این اسید در اتمسفر مورد مطالعه قرار گرفتند که نتایج نشان داد مسیر تفکیک پیوند مرکزی s-n محتمل ترین مسیر است.آنالیز nbo به منظور داشتن بینش عمیق تر درپایداری ایزومرها مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل از بررسی نظری و تحلیلی بر همکنش های بین ملکولی کمپلکس های متشکل از گونه های اسیدتیونیتروزhsno در سطوح محاسباتی mp2/6-311++g(2d,2p) و ccsd(t)/ 6-311++g(2df,2pd)گزارش شده است. نتایج نشان داد که هشت وشانزده ساختار منطبق بر کمینه های سطح انرژی پتانسیل در سطوح محاسباتی بکار گرفته شده، برای به ترتیب ترکیبات دیمر و تریمروجود دارد. براساس نتایج به دست امده پایدارترین ساختارها انرژی برهمکنش تصحیح شده bsseوzpe در محدوده 6- 2 و19- 5 kj. برای به ترتیب ترکیبات دیمر و تریمردر سطح محاسباتی mp2 می باشد. همچنین تئوری aim به منظور نشان دادن مسیر برهمکنش ها و دانسیته الکترونی نقاط بحرانی پیوند کمپلکس ها بکار برده شد وهمچنین برای تاییدمسیر برهمکنش ها ازبرنامه ی nci استفاده شده است. سپس انالیز nbo به منظور بررسی سهم انتقال باردر بین گونه ها انجام گرفت. در این مطالعه جابجایی آبی فرکانس کششی h-s در ساختارهایی که برهمکنش ss و نیز جابجایی فرکانس کششی قرمز h-s در ساختارهایی که برهمکنش ss را نداریم مشاهده شد

در این کار تحقیقاتی به منظور افزایش حلالیت داروی سلکوکسیب که دارای حلالیت ناچیزی در آب می باشد از یک سیستم میکروامولسیون استفاده شده است. برای تحقق این هدف و طراحی چنین سیستم میکروامولسیونی، ابتدا دیاگرام فاز با نسبت 3به 1 از سورفکتانت به کوسورفکتانت رسم شد. سپس با استفاده از دیاگرام فاز، ناحیه ی میکروامولسیون که یک منطقه ی شفاف بوده و از پایداری ترمودینامیکی بالایی برخوردار است انتخاب می گردد. در این سیستم میکروامولسیونی از دو سورفکتانت span 20 و tween 80به نسبت3 به 2 استفاده شده است. هم چنین از ایزوپروپیل مریستات (ipm) به عنوان روغن و ایزوبوتانول به عنوان کوسورفکتانت استفاده گردیده است. با استفاده از ناحیه ی میکروامولسیون به دست آمده از دیاگرام فاز، سیستم میکروامولسیون با ترکیب درصدهای آب (5/54%)، روغن (7/13%)، سورفکتانت (8/23%) و کوسورفکتانت (8%) انتخاب گردید که در این نسبت ها حلالیت داروی سلکوکسیب به میزان قابل توجهی در مقایسه با آب خالص افزایش نشان می دهد. در بخش دوم از این کار تحقیقاتی پس از مشخص شدن کارایی سیستم میکروامولسیونی طراحی شده، به بررسی خواص فیزیکوشیمیایی آن از جمله تعیین هدایت الکتریکی، دانسیته، ضریب شکست و ph پرداخته شد. نتایج به دست آمده نشان داد با کاهش درصد وزنی آب میزان دانسیته، هدایت الکتریکی و ph به طور یکنواخت کاهش یافته و هیچ گونه تغییر ناگهانی مشاهده نمی شود. این موضوع نشان می دهد ساختار درونی میکروامولسیون در منطقه ی مورد مطالعه بدون تغییر می باشد.

محاسبات dft در سطح محاسباتی m05- 2x و به وسیله مجموعه پایه aug- cc- pvdz برای آنالیز برهمکنش های موجود در کمپلکس های 1:1 و 1:2 نفتالن و دی متیل اتر به کار گرفته شده است. ساختارهای به دست آمده با روش های اتم ها در مولکول ها ((aim، آنالیز انرژی تجزیه ((eda و انرژی های برهمکنش چند- جسمی، تحلیل شده اند. دو کمینه سطح انرژی پتانسیل کمپلکس های 1:1 را تعیین می کنند. چهار ساختار متفاوت برای کمپلکس های 1:2 به دست آمده است. دو نوع برهمکنش مشاهده شده، پیوندهای هیدروژنی ch…? و ch…oمی باشند. انرژی پایداری کلاسترهای 1:1 و 1:2 به انضمام bsse و zpe به ترتیب درمحدوده هایkj. mol-1 12-9 و kj. mol-1 27-20 در سطح محاسباتی m05- 2x/ aug- cc- pvdz قرار دارند.

در این تحقیق، برهمکنش اتم مولیبدن (mo) با اتم های فلوئور (f) مورد مطالعه قرار گرفته است. محاسبات کوانتومی، با استفاده از تئوری تابع چگالی dft، برای مطالعه ساختار، پایداری و الکترون-خواهی نانوکلاسترهای mofn ،استفاده شده است.که خواص غیر معمولی در نتیجه برهمکنش اتم مولیبدن با اتم های فلوئور مشاهده می شود. با افزایش پی در پی اتم فلوئور به اتم مولیبدن، رفتار سوپرهالوژنی در نانوکلاستر mof6 مشاهده می شود، که مقدار الکترون خواهی آن ev4.91 می باشد. گپ انرژی بزرگ بین homo و lumo، در هر دو فرم آنیونی و خنثی ، بر پایداری این نانوکلاسترها تاکید می کند. این خواص غیرمعمول در نانوکلاسترها در نتیجه مشارکت الکترون های لایه d4 در برهمکنش می باشد.

در این پایان نامه سنتز و شناسایی کاتالیزورهای منگنز- نیکل بر روی پایه ی آلومینا و فعالیت کاتالیستی آن ها در اکسایش بنزیل الکل در فاز مایع، مورد بررسی قرار گرفته است. همان طور که می دانیم با افزایش مساحت سطح کاتالیزور، امکان دسترسی به سایت های فعال کاتالیزوری افزایش، و عملکرد کاتالیزوری بهبود می یابد. برای انجام این کار، ابتدا کاتالیزور mn-ni به روش همرسوبی سنتز شد، سپس کاتالیزور mn-ni به دو روش تلقیح و همرسوبی بر روی پایه ی al2o3 قرار داده شد. ساختار کاتالیزور از طریق تکنیک های xrd ، ft-ir ، sem و tga/dta شناسایی شد. سپس اکسایش بنزیل الکل در مجاور اکسنده tbhp (ترشیو بوتیل هیدرو پراکساید) مورد مطالعه قرار گرفت و برای آنالیز محصولات شیمیایی، از دستگاه کروماتوگرافی گازی مجهز به آشکار ساز یونش شعله ای (fid) استفاده شد. در این سیستم کاتالیزوری، دمای کلسینه، زمان واکنش، دمای واکنش، اثر حلال، مقدار کاتالیزور، نوع سوبسترا، اثر کاربرد مجدد کاتالیزور، اثر نفوذ، اثر آنیون، اثر قطبیتٍ، اثر اکسید کننده و اثر پایه مورد بررسی قرار گرفت و در هر مورد، مقادیر مناسب و بهینه معلوم شد. با بررسی نتایج حاصل از این واکنش ها مشخص گردید که کاتالیزور با درصد مولی mn8ni2/al2o3 (10mol%) کاتالیست بهینه برای واکنش اکسایش بنزیل الکل با سنتز به روش همرسوبی، و کاتالیزور با درصد مولی mn:ni/al2o3 (30mol%) کاتالیست بهینه برای اکسایش بنزیل الکل با سنتز به روش تلقیح می باشد. در کاتالیزور سنتز شده به روش همرسوبی، درصد تبدیل بنزیل الکل در حلال استو نیتریل ? 29/43 و درصد گزینش پذیری ?100 ، و در مورد کاتالیزور سنتز شده به روش تلقیح، درصد تبدیل بنزیل الکل در حلال استو نیتریل ?83/52 با درصد گزینش پذیری ?100 بود.

دراین پایان نامه ابتدا کاتالیزورهای هیدروتالسیت mg/al به روش همرسوبی به نسبت مولی های 1:1، 2:1، 3:1، 4:1 در محیط بازی تهیه گردید و در دمای ? 850 به مدت 2 ساعت کلسینه شد. این کاتالیزور از لحاظ ساختاری با تکنیک های ft-ir ، xrd ، sem و tga مورد بررسی قرار گرفت . الگوی xrd برای هیدروتالسیت mg/al کلسینه شده در دمای °k1123 پیک های بسیار واضحی از al2o3 و mgo نشان می دهد . در طیفft-ir این گونه ها حضور گروه کربنات قبل از کلسینه شدن آشکار است. کاتالیزور ساخته شده در واکنش تبادل استری بوتیل استات و متانول در دمای °k368و فشار یک اتمسفر بررسی شد . این واکنش به عنوان یک مدل ساده مورد استفاده قرار گرفت تا در آن قدرت بازی کاتالیزورها برای واکنش تبادل استری و در نهایت تولید بیو دیزل ارزیابی شود . در این کار اثر شرایط آماده سازی بر روی فعالیت کاتالیزور از قبیل دمای کلسینه ، نسبت مولی هیدروتالسیت mg/al, به طور دقیق مورد بررسی قرار گرفت . علاوه بر این نسبت مولی متانول به بوتیل استات ، مقدار کاتالیزور، دمای واکنش ، زمان واکنش و زمان فعال سازی بررسی شد . از روغن های مختلف به عنوان نمونه استفاده شد. بازده تولید بیودیزل در حضور روغن های مختلف متفاوت بود که بالاترین بازده با روغن سرخ کردنی و کمترین بازده با روغن موتور بود. داده های آزمایشگاهی بهترین شرایط برای تهیه هیدروتالسیت و واکنش تبادل استری به صورت: نسبت مولی منیزیم-آلومینیوم 3:1، کلسینه کردن در دمای ?850 به مدت h2، نسبت مولی متانول/n-بوتیل استات 6:1، h2.5 فعال سازی در دمای ?80 و h2.5 واکنش در دمای ?90 و مقدار کاتالیزور 0.1 گرم را نشان می دهد.

بررسی پیوند هیدروژنی در حالت های الکترونی تحریک شده در ساختارهای گلی اکسال نیروزیل هیدرید و مشتقات فرمالدهید

روغن ترانسفورماتور یا روغن عایق، روغن بسیار خالصی است که در دمای بالا پایدار است و عایق الکتریکی بسیار خوبی می باشد. این روغن در ترانسفورماتورهای روغنی، بعضی از خازن های ولتاژ بالا، بالاست های لامپ فلورانس، و در بعضی از انواع سویچ ولتاژ بالا استفاده می شود. کارکردن روغن ترانسفورماتور بعنوان عایق و خنک کننده می باشد. در این کار تحقیقاتی، هدایت گرمایی ویسکوزیته نانوسیال حاوی نانو ذرات اکسید روی سیال پایه روغن محدود دمایی 30 تا 100 درجه سانتیگراد و در صدهای حجمی 0025/0 تا 05/0 (محدوده غلظتی کم) بطور تجربی اندازه گیری شد.نتایج بدست آمده نشان می دهد هدایت گرمایی تمام نانو سیالات تهیه شده بالاتر از سیال پایه می باشند و بطور مشخصی با افزایش دما هدایت گرمایی نانوسیالات افزایش می یابد. از طرف دیگر نتایج نشان میدهد. هدایت گرمایی نانوسیالات در این محدوده غلظتی، تابع غلظت نمی باشد. آنالیز داده های ویسکوزیته نشان می دهد که ویسکوزیته با افزایش دما کاهش می یابد.نانوسیالات با غلظت های بالا دارای ویسکوزیته بالاتر می باشد. این کاهش ویسکوزیته نانوسیالات با دما نتیجه بسیار جالبی را نشان می دهد. ویسکوزیته نانوسیالات تا دمای 35 درجه سانتیگراد بالاتر از سیال پایه است اما در دماهای بالاتر این نتیجه معکوس می شود. داده های تجربی هدایت گرمایی و ویسکوزیته به ترتیب با یک مدل تجربی و یک مدل نیمه تجربی مطابقت دارند.

محاسبات mp2 با مجموعه ی پایه aug-cc-pvdz برای آنالیز برهمکنش های بین مولکولی در تریمرهایxh2p???ncli???ncy(x= f, cl; y= h, f, cl, cn) که با پیوند لیتیمی و پیوند پنیکوژنی به هم متصل شده اند استفاده شد. برای درک بهتر خصوصیات این سیستم ها، دیمرهای مربوطه نیز مورد مطالعه قرار گرفتند. انرژی های برهمکنش و هندسه های مولکولی دیمرها و تریمرها در سطح محاسباتی mp2/aug-cc-pvdz بررسی شدند. پارامتر هایی مانند انرژی وابسته به یاری دهندگی و انرژی های برهمکنش چند جسمی مورد توجه ویژه قرار گرفت. تمامی مجموعه های مورد مطالعه، با حضور همزمان یک پیوند لیتیمی و یک پیوند پنیکوژنی، یاری دهندگی با مقدار انرژی بین 73 /4 -و kj. mol-1 88/ 8- را نشان می دهند. یک ارتباط خطی بین انرژی های برهمکنش و مقدار حاصلضرب مثبت ترین و منفی ترین پتانسیل های الکتروستاتیک یافت شد. بر طبق تحلیل انرژی تجزیه، مشخص شده است که برهمکنش الکتروستاتیک منبع عمده جذب در کمپلکس های نام برده می باشند.

حاسبات کوانتومی در سطح محاسباتی mp2/cc-pvtz به منظور مطالعه بر هم کنش های بین مولکولی در تریمر های f3cx…yli…nccn و f3cx…nccn…liy (x=cl,br ,y=cn, nc) که به وسیله پیوند های هالوژنی و لیتیمی متصل هستند، استفاده شدند. این کمپلکس ها با ایفای نقش liyبه عنوان پذیرنده هالوژن و دهنده لیتیم، مقدار انرژی تجمع پذیری در محدوده بین 97/1- تا 92/2- کیلو ژول بر مول نشان می دهند.این کمپلکس ها با ایفای نقش همزمان nccnبه عنوان پذیرنده هالوژن و لیتیم، مقدار انرژی ضدتجمعی را در محدوده بین 24/ 1 تا 86/1 کیلو ژول بر مول نشان دادند. نتایج تجزیه ی انرژی این مطلب را که بر هم کنش های الکتروستاتیکی منبع اصلی جذب در کمپلکس های عنوان شده می باشد، را معلوم می کند. و این به عنوان توصیف کننده ی خوبی در تعیین تجمع پذیری و ضدتجمع پذیری در این سیستم ها به حساب آید.

محاسبات کوانتومی در سطح محاسباتی ump2/aug-cc-pvtz برای مطالعه کمپلکس های دوتایی و سه تایی مولکول h2s و رادیکال hs2 در محیط گازی انجام شده است. با یک نگاه ویژه به انرژی اثر تجمع پذیری و انرژی برهم کنش چند جسمی بدست آمده است. نتایج بیانگر پایداری بیشتر پیوند هیدروژنی بین h2s و hs2 در کمپلکس سه تایی می باشد و اثرات تقویتی را در کمپلکس ها را نشان می دهد. علاوه بر این از نظریه بدر«اتم در مولکولها» برای بررسی قدرت چگالی الکترونی برای شناسایی برهم کنش های اوربیتالی استفاده شده است. نتایج بدست آمده در توافق با نتایج ساختاری و انرژی می باشد.

محاسبات شیمی کوانتوم در سطح نظری ump2/aug-cc-pvdz برای ارزیابی اثرات متقابل روی برهم کنش¬های همزمان پیوند هیدروژنی تک الکترونی و پیوند دو هیدروژنی کمپلکس¬های h3c•••hcch•••hmgx و (ch3)3c•••hcch•••hmgx، به گونه ای کهh, f, cl x = انجام شده است. همچنین اثرات متقابل این برهم کنش¬ها بررسی گردید. نتایج، اثرات تضعیف کنندگی برهم¬کنش¬های همزمان هیدروژنی تک الکترونی و پیوند دو هیدروژنی را نشان می¬دهند. این اثرات بر اساس ویژگی¬های انرژی و ساختاری مطالعه شده است. علاوه بر این از نظریه بدر"اتم در مولکول¬ها" برای بررسی قدرت چگالی الکترونی در نقاط بحرانی استفاده شده است. نتایج نشان می¬دهد که استخلافات الکترون کشنده کاهش مقدار انرژی¬های برهمکنش در مقایسه با کمپلکس (x = h) می¬شوند.

اکسایش الکل¬ها واکنش¬های حیاتی در سنتز مواد آلی هستند. یافتن کاتالیزورهای جدید جهت فرایندهای اکسایش یکی از مهم ترین موضوعات در تحقیقات علمی و صنعتی می باشد. اخیراَ توجه زیادی برای توسعه کاربرد کاتالیزورهای غیرهمگن جهت اکسیداسیون الکل ها و آلکن ها در فاز مایع با اکسیژن مولکولی، پراکسید هیدروژن محلول درآب یا پراکسید¬های آلی نظیر ترشیوبوتیل هیدروپراکسید (tbhp) ایجاد شده است. از دلایل ایجاد این توجه و علاقه می¬توان به کارایی خوب، قدرت اکسید کنندگی مناسب، نسبتاً ارزان، غیر سمی بودن و تولید محصولات جانبی کمتر اشاره کرد. به طورکلی سیستم کاتالیزوری غیر همگن نسبت به سیستم همگن ارجح می باشد زیرا در سیستم غیر همگن به راحتی می¬توان کاتالیزور را از محصولات جدا نمود و با بازیابی آن دوباره کاتالیزور را در واکنش مورد نظر به کار برد. اکسیداسیون الکل¬ها در مجاورت کاتالیزورهای غیر همگن کاربردهای شیمیایی و بیولوژیکی وسیعی یافته است و خصوصاً در صنایع داروسازی و پلیمری، اکسیداسیون انتخابی الکل ها، مواد اولیه مورد نیاز این صنایع را تولید می¬کند. همچنین اکسایش کاتالیزوی با استفاده از فلزات یا ترکیبات بر پایه فلزی به عنوان کاتالیزور متحمل هزینه¬ی زیاد و محدودیت دسترسی هستند. بنابراین بسیار مطلوب است که بررسی وتحقیقات در زمینه¬ی کاتالیزورهای ارزان قیمت شامل فلزات واسطه d3 را افزایش دهیم. زیرا از نظر محیطی بی¬خطر می¬باشند و جایگزین مناسبی برای کاتالیزورهای فلزات نجیب به شمار می¬روند. اگر چه از نظر فعالیت ضعیف¬تر از کاتالیزورهای گران قیمت هستند. در این تحقیق به بررسی اکسایش الکل¬ها توسط اکسید کننده¬ی tbhp در حضور کاتالیزورهای غیر همگن اکسید منیزیم- اکسید وانادیم (v2o5/mgo) در فاز مایع پرداخته¬ایم. ابتدا این کاتالیزورها به روش تلقیح سنتز شده¬اند، سپس کارایی آنها در اکسایش بنزیل الکل در حضور اکسنده tbhp مورد ارزیابی قرار گرفته است.