دانشگاه زابل
مدیریت تحصیلات تکمیلی
دانشکده علوم
گروه شیمی
پایان نامه جهت اخذ درجه کارشناسی ارشد در رشته شیمی آلی
طراحی و سنتز دو کاتالیزور نانو بر پایه MCM-41و کاربرد آن بهعنوان یک روش نوین سبز در سنتز پیریمیدین با بهره گرفتن از مشتقات مختلف چالکون بهعنوان ماده اولیه
اساتید راهنما:
دکتر رضا آرین
دکتر حمید بیضائی
آذرماه 1393
(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)
تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :
(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)
فهرست مطالب
1- 2 نقطه ذوب، جوش و حلالیت پیریمیدین.. 2
1-3 ویژگی آروماتیکی پیریمیدین.. 3
1- 4 خواص شیمیایی و آمفوتری پیریمیدین.. 3
1-5 خواص فیزیكی پیریمیدین ها 4
1-6 خواص زیستی مشتقات پیریمیدین.. 5
2-2 بررسی روش های سنتز مشتقات پیریمیدینی.. 18
2-2-1 سنتز پیریمیدینها با بهره گرفتن از مشتقات 3،1-دی فنیل -2-پروپنون.. 18
2-2-2 سنتز پیریمیدینها از طریق 2-دی متیل آمینو 3-اکسو بوتانوات……………………………………………..19
2-2-3 سنتز مشتقات 4-کلرو پیریمیدین……………………………………………………………………………..20
2-2-4 سنتز مشتقات 5 -آلکیل پیریمیدین…………………………………………………………………………..20
2-2-5 سنتز پیرول ] 2،1- [cپیریمیدین ها……………………………………………………………………………21
2-2-6 سنتز مشتقات پیریمیدینی با کاتالیزور پالادیم…………………………………………………………………22
2-2-7 سنتز پیریمیدینها از طریق واکنش بسته شدن حلقه/ آزا-ویتینگ……………………………………………..22
2-2-8 سنتز پیریمیدین N-اکسیدها از طریق واکنش افزایش هسته دوستی………………………………………….23
2-2-9 سنتز مشتقات پیریمیدینی پر استخلاف، با شروع از دی اتیل مالونات………………………………………..23
2-2-10 سنتز پیریمیدینهای حاوی گروه های عاملی زیاد از طریق واکنشهای سه جزئی…………………………………24
2-2-11 سنتز فضاگزین مشتقات پیریمیدین………………………………………………………………………………… 25
2-2-12 سنتز پیریمیدین با بهره گرفتن از نانو كاتالیزور……………………………………………………………………….. 26
2-3-1 واكنش جانشینی الكترون دوستی..……………………………………………………………………………………27
2-3-2 واكنش‌های جانشینی هسته دوستی…………………………………………………………………………………..28
2-3-3 واکنش هسته دوستی در موقعیت 2 پیریمیدینها……………………………………………………………………31
2-3-4 چند روش سنتز پیریدینو]3،2- [dپیریمیدینها……………………………………………………………………….32
2-3-5 سنتز 1H-کرمنو]3،2- [dپیریمیدین-5-کربوکسامید………………………………………………………………..33
2-3-6واکنش بین پیریمیدینها و تیوفنها……………………………………………………………………………………….34
2-3-7 چند واکنش پیرازولو]4،3- [dپیریمیدینها…………………………………………………………………………….35
2-3-8 سنتز 4،2-بیس(فنوکسی)-6-(فنیل تیو)پیریمیدین ها از باربیتوریک اسید……………………………………….36
2-3-9 واکنش 6،4-دی کلرو-5-آمینوپیریمیدینها با ایزو تیوسیاناتها………………………………………………………37
3-1 دستگاه ها و مواد شیمیایی مورد استفاده در تولید محصولات… 40
3-1-1 سنتز مشتقات پیریمیدین در این پروژه..……………………………………………………………………………..40
3-6 تهیه Fe2O3-MCM-41-α-پی پیرازین.. 42
4-1شناسایی نانوکاتالیزور مغناطیسی عامل دارشده توسط پی پیرازین.. 48
4-1-2شناسایی کاتالیزور -MCM-41 – α-Fe2O3پی پیرازین.………………………………………………………………… 49
4-2-1 نتایج واکنش در حضور کاتالیزورنانو مغناطیسی MCM-41-پی پیرازین………………………………………….. 56
4-2-2 بررسی واکنش در حضور کاتالیزورنانو MCM-41-پی پیرازین…………………………………………………….. 59
4-2-3 شرایط بهینه واكنش…….…………………………………………………………………………………………..…64
4-2-4 مزایای روش ارائه شده…….…………………………………………………………………………………………….64
4-2-5 بخش طیف‌ها………………………………………………………………………………………………………. 64
شکل 1‑1: ساختار پیریمیدین 1
شکل 1‑2: ساختار سه باز آلی سیتوزین، تیمین و اوراسیل 2
شکل 1‑3: ساختار فولیک اسید 6
شکل 1‑4: ساختار پرازوسین 6
شکل 1‑5: ساختمان شیمیایی ویتامین B1 7
شکل 1‑6: ساختار پیریمیدین با فعالیت ضد انگل 8
شکل 1‑7: مشتق پیریمیدین با خصلت ضد افسردگی 8
شکل 1‑8: ساختار تری متوپریم 9
شکل 1‑9: پیریمیدینهای سه حلقه ای 10
شکل 1‑10: مشتق پیریمیدین با خصلت ضد سرطان 11
شکل 1‑11: مشتقاتی از پیریمیدین با خصلت ضد باکتری 11
شکل 1‑12: ساختار پیریمیدین با فعالیت ضد سرطانی 12
شکل1-2: سنتز پیریمیدینها با بهره گرفتن ازمشتقی از 3،1-دی فنیل-2-پروپنون 18
شکل 2‑2: مشتقات 2-آمینو پیریمیدین 19
شکل 2‑3: سنتز پیریمیدینها با بهره گرفتن از 2-دی متیل آمینو 3-اکسو بوتانوات 19
شکل 2‑4: سنتز مشتقات 4-کلروپیریمیدین 20
شکل 2‑5: سنتز مشتقات 5 -آلکیل پیریمیدین 21
شکل 2‑6: سنتز پیرول]2،1-[cپیریمیدین ها 21
شکل 2 -7: سنتز مشتقات پیریمیدینی با کاتالیزور پالادیم 22
شکل 2‑8: سنتز پیریمیدینهااز طریق واکنش بسته شدن حلقه/ آزا-ویتیگ 22
شکل 2‑9: سنتز پیریمیدین N-اکسیدها از مسیر افزایش هسته دوستی و واکنش آب زدایی 23
شکل 2‑10: سنتز مشتقات پیریمیدینی با شروع از دی اتیل مالونات 24
شکل 2‑11: سنتز پیریمیدینهای حاوی گروه های عاملی زیاد از طریق واکنش های سه جزئی 24
شکل 2‑12: مشتق دوحلقه ای پیریمیدین 25
شکل 2‑13: نمای کلی سنتز مشتقات پیریمیدین و ایمیدازول توسط بیضائی و همکاران 25
شکل 2‑14: سنتز پیریمیدین با بهره گرفتن از کاتالیزور نانو 26
شکل 2‑15: سنتز مشتقات 1-استیل با بهره گرفتن از استیک انیدرید 27
شکل16 ‑2: واکنش نیترو دارشدن مشتقات پیریمیدین 27
شکل 2‑17: واکنش برم دارشدن اوراسیل در محیط آبی 28
شکل 2‑18: واکنش جانشینی آلکوکسید 28
شکل 2‑19: جانشینی گروه آلکوکسی به جای متیل سولفونیل 29
شکل 2‑20: سنتز سیتوزین 29
شکل 2‑21: سنتز 2-آلکیل آمینو پیریمیدین 30
شکل 2‑22: واکنش فرمیل دار شدن 30
شکل2-23: حمله هسته دوستی به کربن موقعیت 2 پیریمیدینها 31
شکل 2‑24: سنتز پیریدینو]2،3-d [پیریمیدین ها 32
شکل 2‑25: سنتز پیریدینو]2،3-d [پیریمیدینها 33
شکل 2‑26: سنتز 1H-کرمنو]2،3-d [ پیریمیدین-5-کربوکسامید 33
شکل 2‑27: واکنش بین پیریمیدینها و تیوفنها 34
شکل 2‑28: واکنشهای پیرازولو] 3،4- [dپیریمیدینها 35
شکل 2‑29: سنتز 4،2-بیس(فنوکسی)-6-(فنیل تیو)پیریمیدین ها از باربیتوریک اسید 36
شکل 2‑30: واکنش 6،4-دی کلرو-5-آمینوپیریمیدینها با ایزو تیوسیاناتها 37
شکل 3‑1: سنتز مشتقات 3،1–دی فنیل -2-پروپنون 43
شکل 3‑2: سنتز6،4،2-تری فنیل پیریمیدین 45
شکل 3‑3: سنتز 2-آمینو-6،4-دی فنیل پیریمیدین 45
شکل 4‑1: طیف سنجی مادون قرمز روی کاتالیزور -MCM-41 – α-Fe2O3پی پیرازین 50
شکل 4‑2 : تصویر میکروسکوپ روبشی الکترونی کاتالیزور -MCM-41 – α-Fe2O3پی پیرازین 51
شکل 4‑3ساختار هگزاگونالی α-Fe2O3-MCM-41 در تصویر TEM 52
شکل 4‑4: نمودار (a) آنالیزتخلخل سنجی و (b) α-Fe2O3-MCM-41 BJH 53
شکل 4‑5: نمودار (a) آنالیزتخلخل سنجی و (b) MCM-41 – α-Fe2O3 پی پیرازین 54
شکل 4‑6: نمودار پراش پرتو ایکس کاتالیزور – MCM-41 – α-Fe2O3پی پیرازین 55
شکل 4‑7: واکنش الگو 56
شکل 4‑8: بازیافت کاتالیزور مغناطیسی MCM-41 پی پیرازین 63
جدول 4-1: داده های حاصل از تجزیه و تحلیل تخلخل سنجی 54
جدول 4-2: بررسی اثر دما روی سنتز مشتق 2-آمینو-4-(4-کلروفنیل)-6-فنیل پیریمیدین با بهره گرفتن از نانوکاتالیزور MCM-41-پی پیرازین 57
جدول 4‑3: بررسی اثر مقدار نانو کاتالیزور مغناطیسی MCM-41پی پیرازین در سنتز مشتق 2-آمینو-4-(4-کلروفنیل)-6-فنیل پیریمیدین 58
جدول 4‑4: بررسی اثر میزان گوانیدینیوم کربنات در سنتز مشتق 2-آمینو-4-(4-کلروفنیل)-6-فنیل پیریمیدین با بهره گرفتن از نانوکاتالیزور مغناطیسی MCM-41پی پیرازین 59
جدول 4‑5: بررسی واکنش در حضور کاتالیزورنانو MCM-41-پی پیرازین درسنتز مشتق 2-آمینو-4-(4-کلروفنیل)-6-فنیل پیریمیدین 60
جدول 4‑6: مشتقات 2-آمینو-6،4-دی آریل پیریمیدین بدست آمده تحت شرایط بدون حلال با نانو کاتالیزور مغناطیسی MCM-41 پی پیرازین در دمای 80 درجه سانتیگراد 61
جدول 4‑7: سنتز مشتقات 2-فنیل-6،4-دی آریل پیریمیدین تحت شرایط بدون حلال با نانو کاتالیزور مغناطیسی MCM-41 پی پیرازین در دمای 80 درجه سانتیگراد 62
چکیده
مشتقات پیریمیدین یک جزء از داروهای مفید را تشکیل می‌دهد و فعالیت‌های بیولوژیکی، دارویی و درمانی از آنها گزارش شده است. بر این اساس مطالعه برای یافتن روش های جدید و کارآمدتر برای سنتز این ترکیبات اهمیت فراوانی دارد. در این تحقیق با شروع از سنتز مشتقات چالکون و انجام واکنش با دی نوکلئوفیلها در مراحل بعد، تلاش می شود تا روش های نوین بر اساس پیروی از اصول شیمی سبز برای ساخت مشتقات پیریمیدین ارائه گردد. در این تحقیق، شرایط استفاده از دو کاتالیزور نانو MCM-41 پیپرازین و MCM-41 پیپرازین مغناطیسی در سنتز مشتقات پیریمیدین مورد بررسی قرار گرفت. شرایط بهینه برای واکنش از قبیل دما و نوع کاتالیزور مورد مطالعه قرار میگیرد تا در نهایت محصولاتی با خلوص و بازده قابل قبول بدست آیند. مزایای مختلفی نظیر زمانهای نسبتاً کوتاه برای واکنش، خالص سازی ساده محصولات، بازده های خوب تا عالی از جمله ویژگیهای مهم روش های ارائه شده می باشد.
واژگان كلیدی: کاتالیزورهای نانو، چالکون، پیریمیدین، شیمی سبز.
کلیات
ساختار پیریمیدین
پیریمیدین[1] (شکل 1-1) به ترکیب شیمیایی گفته می شود که ساختاری حلقوی شبیه به حلقه بنزن یا پیریدین دارد که متشکل از دو اتم نیتروژن در موقعیت‌های ۱ و ۳ حلقه شش ضلعی خود است. پیریمیدینها یکی از سه فرم ایزومری دیازین هستند. نام آیوپاک آن پیریمیدین است و همچنین با نامهای 3،1-دیآزین[2] و m-دی آزین نیز شناخته میشود. پیریمیدین دارای فرمول مولکولی 2N4H4C و جرم مولکولی g/mol088/80 و چگالی g/cm3 016/1 میباشد. این ترکیب بصورت جامد سفید رنگ وجود دارد (Katritzky et al., 1984).
ساختار پیریمیدین
پیریمیدینها به همراه پورین‌ها سازندهی بازهای آلی هستند که در ساختار DNA به صورت نوکلئوتید شرکت دارند. سه باز آلی سیتوزین، تیمین و اوراسیل که در ساختار DNA و RNA پیدا می‌شوند، از مشتقات پیریمیدینی هستند. سیتوزین و تیمین در ساختار DNA از طریق پیوندهای هیدروژنی به پورین متناظر خود متصل می‌شوند (Joshi et al., 2012).
آمینو پیریمیدینها با ساختار ایمینو وجود ندارند اما به صورت حلقه‌های آروماتیك پیریمیدین آمین‌ها موجود هستند. بازهای هسته‌ای اوراسیل (H=1R) و تیمین (Me=1R) به صورت توتومر دی‌اكسو موجود هستند و سیتوزین به صورت 4-آمینو پیریمیدین- 2(H1)-اون موجود است.
تعداد صفحه : 99
قیمت :14700 تومان
