پایان نامه 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

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

مقدمه و کلیات

1- 1 ساختار پیریمیدین.. 1

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

1-7  شیمی سبز 12

1-8 کاتالیزورهای نانو: 15

مروری بر تحقیقات انجام شده

2-1 مقدمه. 17

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  واکنشهای پیریمیدین.. 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

 مواد و روش‌ها

3-1 دستگاه ها و مواد شیمیایی مورد استفاده در تولید محصولات… 40

3-1-1 سنتز مشتقات پیریمیدین در این پروژه..……………………………………………………………………………..40

3-2 سنتز MCM-41. 40

3-3 سنتز MCM-41 پیپرازین.. 41

3-4 سنتز نانو ذرات Fe₃O₄ 41

3-5 تهیه Fe₂O₃-MCM-41-α. 42

3-6 تهیه Fe₂O₃-MCM-41-α-پی پیرازین.. 42

 نتایج وبحث

4-1شناسایی نانوکاتالیزور مغناطیسی عامل دارشده توسط پی پیرازین.. 48

4-1-1روش های بررسی خواص فیزیکی و شیمیایی نانوکاتالیزورهای مغناطیسی عامل دار شده توسط پی پیرازین….. 48

4-1-2شناسایی کاتالیزور -MCM-41 – α-Fe₂O₃پی پیرازین.…………………………………………………………………   49

4-2سنتز پیریمیدین ها 55

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 زمان های 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 می­ شود. 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 آروماتیک 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

بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت :        *       [email protected]

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.