طرح(۳-۵)
در زیر واکنش اکسایش ۲-مرکاپتو بنزوتیازول به عنوان نمونه ای از تمامی واکنش های جفت شدن کاتالیزوری تیولها با پراکسید هیدروژن با تمام جزئیات شرح داده شده است.
۳-۵-۱- اکسایش ۲- مرکاپتوبنزوتیازول توسط پراکسید هیدروژن درحضور مقادیر نانوکاتالیزگر مغناطیسی باز شیف مس ((II تثبیت شده بر روی Fe3O4
در یک بالن ۲۵ میلیلیتری، ۱ میلی مول (۱۷/۰گرم) ۲-مرکاپتوبنزوتیازول، ۵/۰میلیلیتر پراکسید هیدروژن، ۳ میلیلیتر حلال اتانول و ۰۱/۰گرم نانوکاتالیزگر مغناطیسی باز شیف مس ((II تثبیت شده بر روی Fe3O4 ریخته ،در دمای اتاق توسط همزن مغناطیسی هم زده شد و واکنش تا مصرف شدن کامل مواد اولیه به مدت ۹۰ دقیقه ادامه یافت پیشرفت واکنش با بهره گرفتن ازTLC وحلال تانکn -هگزان به استون (۲:۸) کنترل گردید پس از کامل شدن واکنش، کاتالیزگر با بهره گرفتن از یک آهنربای خارجی از مخلوط واکنش جداسازی شد و با دی کلرو متان شست و شو داده شد (۳ مرتبه، هر بار ۵ میلیلیتر) سپس مخلوط واکنش را در قیف دکانتور ریخته مقدار ۲۰ میلی لیترآب مقطر به آن اضافه شد و فاز آلی از فاز آبی جدا کرده ۵/۰ گرم سولفات سدیم برای جذب آب موجود به بشر محتوای محلول اضافه کرده سپس با بهره گرفتن از کاغذ صافی صاف گردید و با حلال دیکلرومتان سه مرتبه شست و شو داده شد در انتها حلال در حمام آب گرم تبخیر گردید و محصول واکنش بعد از خشک شدن به صورت خالص با بازده ۹۸ درصد و نقطه ذوب ۱۷۴ درجه سانتی گراد به دست آمد طرح (۳-۶).
طرح(۳-۶)
برای دانلود متن کامل پایان نامه به سایت zusa.ir مراجعه نمایید.
۳-۵-۲- اکسایش تیولها به دی سولفیدها با بهره گرفتن از اوره هیدروژن پراکسید (UHP)
در این قسمت از پایان نامه تمامی تیولها در حضور کاتالیزگر مغناطیسی نانو باز شیف و اکسیدکننده اوره هیدروژن پراکسید (UHP) طبق واکنش عمومی زیر به دی سولفیدهای مربوطه تبدیل شدند طرح (۳-۷).
طرح(۳-۷)
در زیر واکنش۴-۶ دی متیل ۲-مرکاپتو پیریمیدین به عنوان نمونه از واکنش گزینش پذیری اکسایشی تیولها به وسیله اوره هیدروژن پراکسید UHP)) با تمامی جزئیات آورده شده است.
۳-۵-۲-۱- اکسایش ۴-۶ دی متیل ۲-مرکاپتو پیریمیدین توسط اوره هیدروژن پراکسید UHP)) در مجاورت مقادیر نانوکاتالیزگر مغناطیسی باز شیف مس ((II تثبیت شده بر روی Fe3O4
در یک بالن ۲۵ میلی لیتری، ۱میلیمول (۱۴/۰گرم) ۴-۶ دیمتیل۲-مرکاپتو پیریمیدین، ۲ میلیمول اوره هیدروژن پراکسید، ۳ میلیلیتر حلال اتانول و ۰۱/۰گرم نانوکاتالیزگر مغناطیسی باز شیف مس ((II تثبیت شده بر روی Fe3O4 ریخته، در دمای اتاق توسط همزن مغناطیسی هم زده شد واکنش تا مصرف شدن کامل مواد اولیه به مدت ۹۰ دقیقه ادامه یافت، پیشرفت واکنش با بهره گرفتن از کاغذ TLC و حلال تانک n– هگزان به استون (۲:۸) کنترل گردید پس از کامل شدن واکنش، کاتالیزگر با بهره گرفتن از یک آهنربای خارجی از مخلوط واکنش جداسازی و با دی کلرو متان (سه مرتبه، هر بار ۵ میلیلیتر) شست و شو داده شد، مخلوط واکنش را در قیف دکانتور ریخته مقدار ۲۰ میلی لیترآب مقطر به آن اضافه شد فاز آلی را از فاز آبی جدا کرده مقدار ۵/۰گرم سولفات سدیم برای جذب آب موجود به بشر محتوای محلول اضافه کرده سپس با بهره گرفتن از کاغذ صافی صاف گردید و با حلال دی کلرومتان (سه مرتبه و هر بار ۵ میلیلیتر) شستوشو داده شد در انتها حلال در حمام آب گرم تبخیر گردید و محصول واکنش بعد از خشک شدن به صورت خالص با بازده ۹۹ درصد و نقطه ذوب ۱۶۵-۱۶۴ درجه سانتی گراد به دست آمد طرح (۳-۸).
طرح(۳-۸)
فصل چهارم:
نتیجه گیری
۴-۱- مقدمه
کارهای انجام گرفته در این پایان نامه شامل روش های جدید برای سنتز مشتقات دیسولفیدها است در این واکنشها از دو اکسنده مختلف در حضور کاتالیزگر مغناطیسی نانو باز شیف برای سنتز دی سولفیدها استفاده شده است. به دلیل خواص شیمیایی و زیستی دیسولفیدها و با توجه به اهمیت آنها در سنتز ترکیبات آلی، ازترکیبات مهم در شیمی آلی می باشند.
تحقیقات این پایاننامه با توجه به اهداف زیر صورت گرفته است:
در دسترس و ارزان بودن مواد اولیه
معرفی روشهای سبز و سازگار با محیط زیست
عکس مرتبط با محیط زیست
انجام واکنش در دمای اتاق و بدون استفاده از شرایط رفلاکس
استفاده از دو اکسنده مؤثر
استفاده بهینه از مواد اولیه با حداقل سمیت
روش ساده برای جداسازی محصول با بازده بالا
زمان کوتاه واکنش
استفاده از سیستم کاتالیزگری موثر
بازیابی کاتالیزگر اکسایش تیولها به دی سولفیدها
همچنین از مزایای نانو کاتالیزگر مغناطیسی میتوان بازیافت آسان وکمهزینه از مخلوط واکنش، قابلیت استفاده مجدد در واکنشهای متوالی و قدرت کاتالیزگری خوب آنها اشاره نمود.
۴-۲- بررسی ساختار نانوکاتالیزگر مغناطیسی باز شیف مس ((II تثبیت شده بر روی Fe3O4
در ابتدا ساختار کاتالیزگر با بهره گرفتن از تکنیکهای مختلف مانند SEM, TGA FTIR, مورد بررسی قرار گرفت.
۴-۲-۱- بررسی طیف FTIRنانو کاتالیزگر باز شیف مس (II) تثبیت شده بر روی Fe3O4
با بهره گرفتن از طیف سنجی FT-IR می توان نوع گروههای عاملی موجود در نانوکاتالیزگر مغناطیسی باز شیف مس ((II تثبیت شده بر روی Fe3O4را نشان داد (شکل۴-۱).
A : طیف Fe3O4
B: طیف مربوط به سنتز نانوکاتالیزگر مغناطیسی باز شیف مس ((II تثبیت شده بر روی Fe3O4
(شکل۴-۱)
قسمت A (شکل۴-۱) نشان دهنده باند جذبی در محدوده cm -۱۵۷۳ ناشی از ارتعاش کششی قوی توسط پیوند هیدروژنی ایجاد شده با گروه های هیدروکسیل (OH) است که توسط نمونه از محیط جذب شده است در طیف Bنانو کاتالیست، باند جذبی در محدودهcm-1588 ناشی از ارتعاش کششی Fe-O میباشد و پیوند C=N درcm-11633 ظاهر می شود که در اثر تشکیل کمپلکس، ارتعاش این باند جذبی کاهش پیدا می کند و طبق شکل نشان داده شده بهcm-11624 شیف پیدا می کند.
۴-۲-۲- بررسی طیف TGA نانو کاتالیزگر باز شیف مس (II) تثبیت شده بر روی Fe3O4
(شکل۴-۲)
تجزیه و تحلیل حرارتی ((TGA منحنی نانو کاتالیزگر مغناطیسی باز شیف مس (II ) تثبیت شده بر روی Fe3O4 از دست دادن برخی مواد که بر اثر حرارت تجزیه شده اند را نشان می دهد (شکل۴-۲) با توجه به این منحنی دو مرحله کاهش وزن مشاهده شد. اولی از دست دادن توده در محدوده ۳۰۰-۱۰۰ درجه سانتی گراد که به از دست دادن حلال در کمپلکس و همچنین حذف آب که به صورت فیزیکی جذب شده مربوط می شود و از دست دادن کاهش وزن در محدوده دمایی ۳۵۵-۲۰۰ درجه سانتی گراد به خاطر تغییرات کریستالی Fe3O4 به Fe2O3 میباشد وکاهش وزن تقریبا ۲۵ درصدی در محدوده دمایی ۶۰۰-۲۶۰ درجه سانتی گراد مربوط به حذف گروه های آلی تثبیت شده بر روی Fe3O4 می باشد که نشان می دهد گروه های آلی با موفقیت بر روی Fe3O4 تثبیت شده اند و این شاهدی برای قرار گرفتن لیگاندهای آلی بر روی سطح Fe3O4 می باشد.
۴-۲-۳- بررسی طیف TGA نانو کاتالیزگر باز شیف مس (II) تثبیت شده بر روی Fe3O4
(شکل۴-۳)
شکل ۴-۳ تصویر SEM از سنتز نانو کاتالیزگر مغناطیسی باز شیف مس (II ) تثبیت شده بر روی Fe3O4 را نشان میدهد مطالعه SEM قطر حدود ۴۰-۳۰ نانومتر برای نانو ذرات مغناطیسی را نشان میدهد.
۴-۳- بررسی واکنشهای سنتز دی سولفیدها
تبدیل گزینشی تیولها به دی سولفیدها هم از لحاظ بیولوژیکی و نیز سنتزی برای شیمیدانان آلی بسیار حائز اهمیت می باشد. همانگونه که اشاره شد روشهای متنوعی برای اکسایش گزینش پذیری تیولها تیولها به دیسولفیدها گزارش شده است، اما بسیاری از آنها از معایبی مانند زمان واکنش طولانی، بی ثباتی، گزینش پذیریکم، مشکل آماده سازی، نیاز به مقدار زیادی از معرف، در دسترس نبودن یا سمیت واکنشگرها و مشکل جداسازی محصولات رنج می برند. بنابراین نیاز به معرفهای ملایمتر و ارزانتر هنوز هم وجود دارد به دلیل محدودیتهای ذکر شده، در این پایان نامه سیستمهای اکسایشی جدیدی برای انجام این تبدیلات طراحی شده، که برای اکسایش تیولها به دی سولفیدها از کاتالیزگر نانو باز شیف مس (II) تثبیت شده بر روی Fe3O4 استفاده شده است در ابتدا برای انجام واکنش، شرایط واکنش بهینه گردید که در ادامه به آن پرداخته می شود.
۴-۳-۱- بررسی سنتز جفت شدن اکسایشی تیولها به دیسولفیدها با بهره گرفتن از پراکسید هیدروژن در حضور نانوکاتالیزگر مغناطیسی باز شیف مس ((II تثبیت شده بر روی Fe3O4
برای بررسی نقش پراکسید هیدروژن برای جفت شدن اکسایشی تیول ها به دی سولفیدها ابتدا شرایط واکنش با بررسی نقش حلال های مختلف و مقدار کاتالیزگر بررسی شد و با بهینه کردن واکنشگرها، انواع مختلفی از مشتقات دی سولفید سنتز شد.
۴-۳-۱-۱- بررسی نقش حلال در سنتز دی سولفیدها با بهره گرفتن از اکسیدکننده پراکسید هیدروژن در حضور نانوکاتالیزگر مغناطیسی باز شیف مس ((II تثبیت شده بر روی Fe3O4
برای انتخاب حلال مناسب برای سنتز دی سولفیدها با بهره گرفتن از نانو کاتالیزگر و معرف پراکسید هیدروژن، مشتق ۴-متیل تیو فنل به عنوان واکنش نمونه و در مجاورت مقدار ثابت کاتالیزور و پراکسید هیدروژن%۳۳ (۵/. میلیلیتر) در دمای اتاق با بهره گرفتن از حلالهای مختلف مورد بررسی قرار گرفت (طرح۴-۳). که از این بین حلال اتانول به عنوان یک حلال سبز و با توجه به سمیت پایین آن نسبت به بقیه حلالها با مدت زمان ۹ دقیقه و بازده ۹۷ درصد به عنوان بهترین حلال برای اکسایش مشتقات دیسولفید انتخاب گردیدکه نتایج در جدول ۴-۱آورده شده است.
(طرح۴-۳)
جدول ۴-۱ اکسایش ۴-متیل تیو فنول با بهره گرفتن از پراکسید هیدروژن در حضور مقادیرکاتالیزوری از نانو باز شیف در حلال های گوناگون
حق انحصاری © 2021 مطالب علمی گلچین شده. کلیه حقوق مح
