طیف ۱۳C.NMR ترکیب بیس (۲-تیوفن) دی سولفید (حلال CDCl3) 82
طیف ۱H.NMR ترکیب بیس (۱- نفتیل) دی سولفید (حلال CDCl3) 83
طیف ۱۳C.NMR ترکیب بیس (۱- نفتیل) دی سولفید (حلال CDCl3) 84
طیف جرمی ترکیب بیس (۱- نفتیل) دی سولفید eV)70(. 85
طیف ۱H.NMR ترکیب بیس (۲-متیل فنیل) دی سولفید (حلال CDCl3)……………………………………………86
طیف ۱۳C.NMR ترکیب بیس (۲-متیل فنیل) دی سولفید (حلال CDCl3)…………………………………………..87
طیف ۱H.NMR ترکیب بیس (۴- متوکسی فنیل) دی سولفید (حلال CDCl3)……………………………………..88
طیف ۱۳C.NMR ترکیب بیس (۴- متوکسی فنیل) دی سولفید (حلال CDCl3)…………………………………..89
فهرست شکل ها
عنوان صفحه
(شکل۱-۱)DBU 4
(شکل۱-۲)تعدادی از عوامل باز دارنده HDAC 8
(شکل۱-۳)تعدادی از ترکیبات تری تیو کربنات بعنوان عامل انتقال زنجیره ۱۱
(شکل۱-۴)لیپویک اسید ۱۲
(شکل۱-۵)تیاروبرین ۱۴
(شکل۱-۶) رومیدپسین ۱۴
فصل اول:
مقدمه
۱-۱-مقدمه
اگرچه برای انجام هر واکنش آلی طیف وسیع و متنوعی از واکنشگرها وجود دارد اما همواره واکنشگرهای جدید و روش های نو مورد استقبال شیمیدانان می باشد. یافتن روش های نوین و سازگار با محیط و همچنین سیستم های کاتالیزگری برای تبدیلات گزینش پذیر ترکیبات آلی، یک هدف مهم در شیمی جدید و سنتز شیمیایی می باشد.
هر روزه روش های مختلف و متنوعی برای سنتز ترکیبات آلی و تبدیل گروه های عاملی به یکدیگر ارائه می شود اما پیدا کردن و به کارگیری یک روش پر بازده، سودمند، عملی و سازگار با محیط زیست از اهمیت ویژه ای برخوردار است.
عکس مرتبط با محیط زیست
همواره پژوهشگران وشیمیدانان آلی با تغییر دادن واکنشگر ها، کاتالیزورها و طراحی سیستم های مختلف به دنبال یافتن روش های جدیدتری برای سنتز ترکیبات آلی با هدف کاهش معایب و محدودیت های موجود در روش های پیشین هستند.
از این رو در راستای رسیدن به این اهداف در این پایان نامه روشی تک ظرفی و ساده برای تهیه ی دی آلکیل تری تیوکربنات های متقارن در زمان کوتاه با بهره گرفتن ازDBU و سنتز دی آریل دی سولفیدهای متقارن از طریق واکنش متوالی تیواستامید و آریل هالیدها در حضور NiCl2 معرفی می شود که نسبت به روش های پیشین دارای مزیت های همچون شرایط تک ظرفی و ملایم، زمان مناسب و بازده بالا می باشد.
در این پایان نامه سنتز دو دسته ی مهم از ترکیبات آلی گوگردی مورد بررسی قرار گرفته شده است. این واکنش ها به گونه ای طراحی و انجام گرفته اند که علاوه بر برطرف کردن معایب روش های پیشین، دارای مزایایی از جمله: عدم تشکیل محصول جانبی سمی، مقرون به صرفه بودن، سهولت انجام کار و جداسازی آسان هستند. سیستم های طراحی شده برای این واکنش ها ملایم، ساده و سازگار با محیط زیست می باشند و جداسازی محصولات نیز با این روش ها بسیار آسان است. همچنین مواد به کار رفته در این واکنش ها ارزان، در دسترس و نسبتا غیر سمی می باشند. در این روش ها از حداقل مقدار حلال و واکنشگر ها استفاده شده است. این روش ها نسبت به سایر روش های ارائه شده دارای مزیت هایی از جمله کاهش استفاده از مواد مخاطره آمیز و حلال ها، کوتاه تر شدن زمان واکنش ها و افزایش بازده می شود.
۱-۲-واکنش های جفت شدن[۱]
پیشرفت فراوان طی سی سال اخیر در واکنش های جفت شدن کاتالیز شده با فلز، انقلابی عظیم در روش های تشکیل پیوند کربن با کربن بین اتم کربنsp و sp2 ایجاد کرده است.
این واکنش ها به طور عمیقی روش ساختن محصولات طبیعی، شیمی ماکرو مولکول ها و مواد آلی و پلیمری را تغییر داده اند و منجر به سنتز مواد دارویی از مواد اولیه ساده تر شده است.
در سال ۲۰۱۰ ، نگیشی[۲]، هک[۳] و سوزکی[۴]توانستند با بهره گرفتن از همین واکنش جایزه نوبل شیمی را به خود اختصاص دهند. طی سال های اخیر تعداد پژوهش گرانی که مطالعات خود را بر روی این دسته از واکنش ها متمرکز نموده اند رشد روز افزونی داشته است که نشان از اهمیت این زمینه تحقیقاتی در شیمی آلی دارد.
همچنین ارتباط نزدیک واکنش جفت شدن کربن به نیتروژن به این روش منجر به معرفی شیوه خاص در سنتز ترکیبات فعال بیولوژیکی برای کاربردهای پزشکی و کشاورزی شده است]۱[.
واکنش جفت شدن برای انواع واکنش هایی است که در آن دو قطعه هیدروکربنی با کمک یک کاتالیزگر فلزی جفت می شوند. در این واکنش ها یک ترکیب آلی فلزی مانند R-M که R قسمت آلی ترکیب و M قسمت فلزی آن می باشد در واکنش با هالیدهای آلی R-X با تشکیل پیوند کربن با کربن، محصول R-R را که حاصل واکنش جفت شدن می باشد را تشکیل می دهد. بیشتر واکنش های جفت شدن در فرایندهای صنعت دارویی و بیولوژیکی کاربرد دارند [۲و۳].
واکنش جفت شدن تنها در حضور کاتالیزگر اتفاق می افتد و کاتالیزگر به صورت متوالی در قسمت های مختلف چرخه مثل: افزایش اکسایشی، انتقال فلز و حذف کاهشی نقش دارد برای واکنش جفت شدن معمولا از فلزات پالادیوم، مس و نیکل به عنوان کاتالیزور فلزی استفاده می شود.
تعداد واکنش هایی که در آن از نیکل بعنوان کاتالیزور در واکنش های جفت شدن، استفاده شده بسیارکم می باشند. از این رو یکی از جنبه های نوآوری در این پروژه استفاده از فلز نیکل به عنوان کاتالیزور برای تهیه ترکیبات مورد نظر و با بهره گرفتن از واکنش های جفت شدن می باشد.
۱-۳-معرفی واکنشگرها
۱-۳-۱-باز [۵]DBU
این واکنش گر یک ترکیب آلی نیتروژن دار و از آمین های نوع سوم و متعلق به خانواده آمیدین ها می باشد. این ترکیب یک کاتالیزور جدید و فعال و دارای گروه عاملی آمیدینو است که نسبت به سایر کاتالیزورهای آمینی نوع سوم دارای قابلیت های بیشتری می باشد و در واکنش های سنتزی به عنوان یک کاتالیزور، یک لیگاند پیچیده و یا به عنوان یک باز غیر هسته دوست مورد استفاده قرار می گیرد. واکنش پذیری غیر معمول این ترکیب را به پایداری انولات بتا- آمونیوم نسبت می دهند.
این ترکیب به عنوان عامل محافظت کننده درسنتز داروی سفالوسپورین[۶] که دارای عملکرد مشابه با پنی سیلین است مورد استفاده قرار می گیرد. علاوه بر این به عنوان کاتالیزور برای پلی اورتان و در خالص سازی فولرن با تری متیل بنزن(باC70 و فولرن های بالاتر واکنش می دهد و با C60 واکنش نمی دهد) مورد استفاده قرار می گیرد و دارای اثر کاتالیزوری قوی برای واکنش آلیسیکلیک و آلیفاتیک ایزوسیانات ها می باشد.

شکل(۱-۱)
چن و همکارانش طبقه جدیدی از کاربردهای ویژه مایعات یونی حاوی مشتقاتDBU توسط واکنش خنثی سازیDBU واستیک اسید را توسعه دادند که نشان داد این ترکیب علاوه بر اینکه می تواند به عنوان محیط واکنش باشد می توان از آن به عنوان عامل کاتالیستی برای واکنش های آلی مختلف استفاده کرد]۴[.
رد و همکارانش فعالیت چشمگیر DBU در واکنش با ترکیبات هالوژن دار را بررسی کردند.
لامرس و همکارانش نیز توانستند خاصیت هسته دوستیDBU را در واکنش با ترکیباتی از پیرازول ها مشاهده کنند (البته لامرس نوعی از لاکتام را بدست آورد که یکی از حلقه های ترکیب دو حلقه ایDBU در آب باز می شود) ]۵[.
DBU یک ترکیب زیست تخریب ناپذیر می باشد و یکی از ترکیباتی است که در آب اضافی تولید شده در فرایندهای دارویی حضور دارد. البته ممکن است تحت تأثیر فرایندهای کارخانجات نیز به محیط آزاد گردد. در حال حاضر روش حذف اکسایشی فوتوکاتالیستی برای از بین بردن این آلودگی بکار برده می شود]۶[.
۱-۳-۲-نیکل(II) کلرید[۷]
در حال حاضر واکنش های جفت شدن متوالی کاتالیز شده با فلزات واسطه از واکنش آریل هالیدها با ترکیبات هسته دوست مختلف، یکی از مدرن ترین روش های برای تشکیل پیوند کربن و هترواتم می باشد که در بین آنها تشکیل پیوند کربن با سولفید به دلیل فعالیت بیولوژیکی و دارویی ترکیبات حاوی این پیوندها از اهمیت خاصی برخوردار است ]۷[.
در سال ۱۹۹۵ پرسس و همکارانش نخستین واکنش جفت شدن متوالی کاتالیز شده با نیکل را از واکنش آریل برونیک اسید با آریل مسیلات ها گزارش کردند ]۸[.
نیکل(II) کلرید شش آبه یک کاتالیزور ارزان و در سترس است که بطور وسیعی در واکنش های جفت شدن متوالی کاتالیز شده با فلزات واسطه به ویژه در واکنش های سوزکی بکار برده می شود. از عواملی که کار کردن با این ترکیب را جذاب کرده است، عدم نیاز به لیگاند کمکی یا عوامل کاهنده است ]۹[. واکنش های جفت شدن متوالی کاتالیز شده با تعدادی از فلزات واسطه به ویژه پالادیوم، مس و نیکل آزمایش شده اند که بیشتر آنها از پالادیوم استفاده کرده اند و نیکل بطور گسترده شناخته نشده است.
کاتالیزور نیکل در بسیاری از واکنش ها دارای مزایای بیشتری نسبت به سایر کاتالیزورها مانند پالادیوم می باشد، فعالیت کاتالیزوری بیشتر یکی از اصلی ترین مزایای این کمپلکس است و از طرفی زمان و دما در این واکنش ها به مراتب قابل قبول تر است ]۱۰[. یک دیگر از مزایای این کاتالیزور سهولت بازیافت آن و توان استفاده مجدد از آن می باشد ]۱۱[.
۱-۳-۳-تیواستامید[۸]
تیواستامید ماده شیمیایی است که در طبیعت ساخته نمی شود و برای اولین بار در سال۱۹۲۱ توسط دهن و کیندلر سنتز شده است. این ماده در ابتدا به عنوان ضد قارچ بکار برده می شد اما در حال حاضر مهمترین کاربرد آن این است که به عنوان ماده جایگزین سولفید هیدروژن در آزمایشگاه بکار برده می شود]۱۲[.
این ماده در چرم سازی، نساجی، کاغذ، لاستیک سازی وصنعت کاربرد فراوانی دارد. تیواستامید به طور وسیعی در آزمایشات به عنوان منبع تولید یون سولفید بکار برده می شود. در محلول های آبی تعدادی از کاتیون های فلزی با انحلال تیواستامید سعی بر تشکیل سولفید فلزی دارند. تیواستامید از واکنش استامید با فسفو پنتاسولفید طی واکنش زیر بدست می آید شمای (۱-۱) :

شمای (۱-۱)
۱-۳-۴- دی سولفید کربن (CS2)
دی سولفید کربن یکی از ترکیباتی می باشد که جهت سنتز ترکیبات آلی گوگرددار مورد استفاده قرار گرفته است. دی سولفید کربن به صورت مایعی بی رنگ و فرار (نقطه جوش
oC ۳/۴۶) با فرمول مولکولی CS2 شناخته شده است. این ترکیب در گذشته به عنوان یک حلال غیرقطبی شیمیایی و صنعتی بسیار مورد استفاده قرار می گرفت. دی سولفید کربن یک حلال مناسب برای فسفر، گوگرد، برم، ید، چربی ها و رزین ها است. امروزه به علت بوی نامطبوع و آگاهی از سمیت دی سولفید کربن، کمتر به عنوان حلال مورد استفاده قرار می گیرد. اما این ترکیب واکنشگری فعال، مایع و در دسترس بوده، به همین علت جهت سنتز ترکیبات گوگرددار در شیمی صنعتی، شیمی دارویی و سنتز پلیمرها مورد استفاده قرار می گیرد. برای مثال در تهیه ی حشره کش ها، لاستیک های شیمیایی، ابریشم مصنوعی و کاغذ سلوفان به کار برده می شود.
۱-۴-مقدمه ای بر خواص تری تیو کربنات و کاربرد آن در شیمی آلی
یکی از اصلی ترین شاخه ها در شیمی آلی سنتز ترکیبات حاوی پیوند c-s می باشد که در این میان ترکیبات تری تیوکربنات به علت کاربردهای فروان بسیار مهم و قابل توجه اند. برای مثال این ترکیبات به عنوان باز دارنده در درمان سرطان، به عنوان حشره کش و آفت کش در کشاورزی]۱۳[ و به عنوان افزودنی به مواد روغن کاری و به عنوان حد واسط در سنتز ترکیبات آلی به کار برده می شوند]۱۴و۱۵[. استفاده از این ترکیبات در باتری یون لیتیم به عنوان افزاینده الکترولیت برای تشکیل لایه ی الکترولیت جامد روی الکترود باعث افزایش کارایی باتری می شود ]۱۶[.
علاوه بر این به عنوان عامل انتقال زنجیره در واکنش های پلیمری رادیکال آزاد نقش دارند ]۱۷[.
روش های کلاسیک برای سنتز ترکیبات تری تیوکربنات متقارن شامل:
۱) واکنش تیول با یکی از مواد تیو فسژن، کلرو دی تیو فرمات یا کربن دی سولفید وآلکیل هالید ]۱۸-۲۰[.
۲) واکنش اگزولات فلزی با اپوکسید ها یا اپی سولفید ها]۲۱-۲۲[.
۳) واکنش آنیون تری تیوکربنات (cs32- ) با الکل و آریل هالید ها ]۲۳[.
۴) بیشتر روش های تشکیل آنیون تری تیو کربنات شامل واکنش کربن دی سولفید با یک باز می باشد. تعدادی از بازهای رایج مانندNaOH ، KOH،NH4OH ،Al2O3 بازی، Cs2CO3، KF/Al2O3، n-Bu4NOH،KOH/TBAT/Al2O3 ، K2CO3 و رزین تعویض آنیون برای تولید همزمان CS32- از کربن دی سولفید به کار برده می شوند ]۲۴-۳۴[.
۱-۴-۱-کاربردهای دارویی و بیولوژیکی تری تیو کربنات ها
تومورهای سرطانی به سرعت پیشرفت می کنند البته می توان توسط عوامل ژنی رشد آن را کنترل کرد. در هنگام سرطان انحراف در متیل دار شدن DNA و استیل دار شدن مرکز هیستون[۹] در اثر مولکولهای کوچک، فعالیت سلولی را افزایش می دهد. هیستون نقش فوق العاده ای در رو نویسی منظم DNA و پیشرفت چرخه سلولی دارد.
از طریق عوامل باز دارنده می توان از متیل دار شدن و استیل دار شدن معکوس جلوگیری کرد برای این منظور از یکسری عوامل بازدارنده استفاده میکنند.