پایان نامه سنتز گزینش­ پذیر برخی از مشتق ­های دی­ هیدرو­پیرانو کرومن از طریق واکنش­های سه ­جزئی با بهره گرفتن از نانوذرات منیزیم اکسید

دانشگاه آزاد اسلامی واحدقم

گروه شیمی

شیمی آلی

پایان نامه جهت اخذ کارشناسی ارشد

عنوان:

سنتز گزینش­پذیر برخی از مشتق­های دی­هیدرو­پیرانو[C-۲,۳] کرومن و بیس­کومارین از طریق واکنش­های سه­جزئی با بهره گرفتن از نانوذرات منیزیم اکسید

استاد راهنما:

پروفسور جواد صفایی قمی

استاد مشاور:

دکتر محمدعلی قاسم­زاده

(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:

فصل اول مباحث نظری

۱-۱-مقدمه……………………………………………………………………….. 3

واکنش چندجزیی………………………………………………………………… 3

۱-۲-معرفی واکنش­های چندجزیی………………………………………………. 4

۱-۲-۱- طبقه بندی واکنش­های چندجزیی……………………………………… 5

۱-۳-معرفی کومارین ومشتق­های آن……………………………………………. 6

۱-۳-۱- کاربرد کومارین……………………………………………………………. 7

۱-۳-۲-نقش فلوئورسانسی کومارین………………………………………….. 9

۱-۳-۳-روش­های سنتز کومارین…………………………………………………. 10

۱-۳-۳-۱-واکنش پرکین………………………………………………………….. 10

۱-۳-۳-۲-واکنش پکمن………………………………………………………….. 11

۱-۴-معرفی کرومن ومشتق­های آن…………………………………………….. 12

۱-۴-۱-خواص فتوکرومیسم کرومن­ها …………………………………………….13

۱-۴-۲- روش های سنتز مشتق­های کرومن……………………………………… 14

۱-۴-۲-۱- سنتز کرومن بااستفاده از کاتالیزگرهای فلزی……………………… 14

۱-۴-۲-۲- سنتز کرومن با مشتق­های کومارین…………………………………. 15

۱-۵-معرفی و نقش ساختار ۴-هیدروکسی کومارین در پیرانو کرومن………. 17

۱-۵-۱- خواص بیولوژیکی دی هیدرو پیرانو[C-۲،۳] کرومن­ها………………….. 19

۱-۵-۲- تهیه دی هیدروپیرانو[C-۲،۳]کرومن با واکنش چندجزیی…………….. 20

۱-۶-کاتالیزگر………………………………………………………………………. 21

۱-۶-۱-تعریف کاتالیزگر……………………………………………………………. 21

۱-۶-۲- دسته­ بندی کاتالیزگرها…………………………………………………. 21

۱-۶-۲-۱- کاتالیزگرهای همگن…………………………………………………… 21

1-6-2-2- کاتالیزگرهای ناهمگن…………………………………………………. 21

۱-۷- شیمی و فناوری نانو………………………………………………………… 22

۱-۷-۱- نانوذرات……………………………………………………………………. 22

۱-۷-۲- رابطه بین اندازه و فعالیت شیمیایی……………………………………. 23

۱-۷-۴-روش سنتز نانوذرات اکسید فلزی………………………………………… 24

۱-۷-۴-۱- روش فراصوت……………………………………………………………. 25

۱-۷-۴-۲- روش سل – ژل………………………………………………………….. 26

۱-۷-۴-۳- روش رسوب­دهی……………………………………………………….. 27

۱-۷-۴-۴-روش تجزیه حرارتی……………………………………………………. 28

۱-۷-۵- مشخصه یابی مواد نانو به وسیله ی: XRD،TEM،SEM…………….

۱-۷-۵-۱- میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) ……………………………..29

۱-۷-۵-۲- میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)………………………………. 29

۱-۷-۵-۳- پراش پرتو ایکس (XRD)……………………………………………… 30

۱-۸-اهداف پژوهش…………………………………………………………….. 31

 فصل دوم بخش تجربی 

2- مشخصات دستگاه­ها و مواد مورد استفاده……………………………… 33

۲-۱- دستگاه­های مورد استفاده ……………………………………………….33

۲-۲- مواد مصرفی……………………………………………………………… 34

۲-۲-۱- حلال­های مورد استفاده………………………………………………… 34

۲-۲-۲- موادشیمیایی مورد استفاده …………………………………………..34

۲-۲-۳- جداسازی وشناسایی محصول­ها…………………………………….. 35

۲-۳- روش کار آزمایشگاهی…………………………………………………… 35

۲-۳-۱- تهیه نانوذرات منیزیم اکسید………………………………………… 35

۲-۳-۱-۱- تهیه مشتق­های بیس­کومارین با بهره گرفتن از نانوذرات منیزیم اکسید…35

۲-۳-۱-۱- داده ­های طیفی ترکیب­های تهیه شده……………………………. 36

۲-۳-۱-۲- تهیه مشتق­های دی هیدروپیرانو[C-۲،۳] کرومن با بهره گرفتن از نانوذرات منیزیم اکسید…39

فصل سوم بحث و نتیجه گیری 

3- رویکردهای مورد بحث……………………………………………………… 45

۳-۱-تهیه نانوذرات منیزیم اکسید……………………………………………. 46

۳-۱-۱- شناسایی و تعیین اندازه نانوذرات منیزیم اکسید………………… 46

۳-۱-۱-۱- الگوی پراش پرتوی ایکس (XRD) نانوذرات منیزیم اکسید. …….46

3-2 بهینه سازی شرایط واکنش در سنتز بیس­کومارین……………………. 49

۳-۲-۱- بهینه سازی کاتالیزگر واکنش در سنتز  بیس­کومارین…………….. 49

3-2-2 بهینه سازی مقدار کاتالیزگر در سنتز بیس­کومارین…………………. 49

3-2-3 بهینه سازی دما در سنتز بیس­کومارین…………………………….. 50

3-2-4  بهینه سازی حلال  در سنتز بیس کومارین………………………. 50

۳-3 روش کلی تهیه مشتق­های بیس­کومارین با بهره گرفتن از نانوذرات منیزیم اکسید…51

۳-3-1- سازوکار واکنش تهیه بیس­کومارین………………………………… 52

۳-4  بررسی واثبات ساختار بیس­کومارین…………………………………. 54

۳-4-1 بررسی طیف زیر قرمز……………………………………………….. 54

۳-4-2  بررسی طیف رزونانس مغناطیس هسته­ی هیدروژن ترکیب (a۱)…55

3-5 بهینه­سازی شرایط واکنش در سنتز دی­هیدروپیرانو[C-۲،۳]کرومن….56

۳-5-۱- بهینه­سازی کاتالیزگر در سنتز دی­هیدروپیرانو[C-۲،۳]کرومن….56

3-5-2 بهینه­سازی مقدارکاتالیزگردر سنتز دی­هیدروپیرانو[C-۲،۳]کرومن…56

3-5-3 بهینه سازی دما در سنتز دی­هیدروپیرانو[C-۲،۳]کرومن…………57

3-5-4  بهینه سازی حلال در سنتز دی­هیدروپیرانو[C-۲،۳]کرومن………57

۳-6- روش کلی تهیه مشتق­های دی­هیدروپیرانو[C-۲،۳]کرومن با بهره گرفتن از نانوذرات منیزیم اکسید…58

۳-6-1 سازوکار واکنش تهیه دی­هیدروپیرانو[C-۲،۳] کرومن…………… 59

۳-7 بررسی و اثبات ساختار دی­هیدروپیرانو[C-۲،۳] کرومن…………… 61

۳-7-1 بررسی طیف زیرقرمز…………………………………………….. 61

۳-7-2 بررسی طیف رزونانس مغناطیس هسته­ی هیدروژن ترکیب(b۲)…62

۳-8  نتیجه ­گیری و رهیافت………………………………………………. 63

منابع………………………………………………………………………. 64

پیوست ها …………………………………………………………………69

چکیده:

در سال­های اخیر واکنش­های چندجزیی به علت ارائه روش­های ترکیبی درسنتز ترکیب­های داروئی و کشاورزی و اهمیت کاربردی و اقتصادی آنها در صنعت و تحقیقات بنیادی وتولید محصولات بالقوه بسیار حائز اهمیت و مورد توجه دانشمندان و محققان علم شیمی آلی قرار گرفته اند.

کرومن­ها وکومارین­ها دسته مهمی از ترکیب­ها هستند که بدلیل فعالیت­های بیولوژیکی شان اهمیت سنتزی زیادی پیدا کرده­اند. از بین خواص بیولوژیکی آنها می­توان به خواص ضد میکروبی بازدارندگی ویروسی و تاثیر بر دستگاه عصبی نام برد .

در این پروژه سنتز این دسته از ترکیب­ها با بهره گرفتن از واکنش چندجزیی با بنزآلدهیدها، اتیل سیانو استات و ۴-هیدروکسی کومارین در حضور نانوذرات منیزیم اکسید انجام گرفت . محصولات با بازده عالی و در زمان­های کوتاه بدست آمدند. همچنین نانو ذرات منیزیم اکسید اثرات بهتری را در سنتز دی­هیدرو­پیرانو[C-۲,۳]کرومن و بیس­کومارین نسبت به کاتالیزگرهای دیگر نشان داد.و بهره­ گیری این کاتالیزگر شرایط بهتری برای سنتز این ترکیب­های مهم داروئی ایجاد کرد.

استفاده از واکنش چندجزیی و کاتالیزگر نانو این امکان را می­دهد که از جداسازی حد واسط­ها، تغییر شرایط، افزودن هر واکنش­گر بطور اضافی و زاید پرهیز کرده و میزان ضایعات و هدررفت فراورده­هاوتولیدات را به حداقل برسانیم به این ترتیب درمصرف انرژی، زمان و ماده اولیه برای دستیابی به حداکثر بازده فراورده­های سنتزی صرفه­جویی شده همچنین با کاهش دادن بار آلودگی در راستای فرایند­­های دوستدار محیط زیست شده قدمی برداشته شود.

فصل اول: مباحث نظری

1-1- مقدمه

واکنش چند جزیی:

در علم شیمی واكنش‌های چند جزیی به ‌عنوان واكنش‌هایی به شمار می‌روند كه در آن بیش از دو ماده واكنش­دهنده به صورت متوالی تركیب می شوند تا محصولی با گزینش­پذیری بسیار بالا كه در آن اكثریت اتم‌های مواد شركت كننده حفظ شوند را بوجود آورند. همچنین این واكنش­ها به عنوان ابزار موثر و قدرتمندی به منظور سنتزهای آلی به شمار می آیند و عموما انتخاب پذیری مناسبی را همراه با كاهش محصول‌های فرعی نسبت به تهیه‌ی كلاسیك قدم به قدم نشان می دهند. از دیگر مزایای واكنش­های چند جزئی می‌توان به این نكته اشاره كرد كه این واكنش­ها از نظر اتمی به صرفه بوده و معمولا در شرایط ملایم انجام می­شوند. از آنجایی كه محصول بسیاری از واكنش­های چند جزیی تركیب‌های هتروسیكلی بوده و با توجه به كاربرد گسترده‌ای كه این تركیب‌ها در تهیه و ساخت داروها دارند همواره سعی بر آن بوده است كه بتوان بوسیله روش‌های موثر، ملایم و بهینه اینگونه تركیب‌ها را تهیه نمود. بطور مثال برخی از این تركیب‌های چند حلقه ای دارای ویژگی های بیولوژیكی فراوانی بوده و به عنوان پایه و اسكلت بسیاری از داروهای درمانی در زمینه‌های ضد سرطان، ضد تومور، ضد میكروب، ضد قارچ، ضد باكتری، ضد آسم، ضد HIV، ضد هپاتیت، ضد پاركینسون و بسیاری دیگر از بیماری­ها به شمار می روند. تاریخچه این واکنش­ها به زمانی برمی­گردد که استرکر[1] در سال ۱۸۵۰ اولین واکنش چندجزیی را در عرصه شیمی ارائه داد. در این دوره یک ونیم قرنی برخی یافته­ های قابل بیان شامل کشف بیجینلی[2]، مانیخ[3] و پاسرینی[4] در سال ۱۹۵۹ به اوج رسید و زمانی که یوگی واکنش­های چندجزیی را بر اساس واکنش­پذیری ایزوسیانید معرفی کرد دریچه­ای نو به سمت این واکنش­ها گشوده شد [۱].

2-1- معرفی واکنش­های چندجزیی

طبق تعریف واکنش­هایی که در آن بیش از دو واکنش­گر به عنوان مواد اولیه با هم واکنش داده و فراورده­ای را تولید می­نمایند که در آن اتم­های اصلی مواد اولیه ظاهر شوند اصطلاحا واکنش چندجزیی می­نامند)شکل ۱-۱).

دوملینگ[1]و یوگی برای سنتز ایده­آل ترکیب­ها آلی طی واکنش­های چند­­جزیی چندین شاخص معرفی کرده­اند که در (شکل۱-۲) نشان داده شده است [۲].

الف) بازده واکنش صددرصد باشد.

ب) واکنش ساده باشد.

ج) مواد اولیه به آسانی در دسترس قرار بگیرد.

د) واکنش از نظر محیط زیستی مشکل آفرین نباشد.

ه) فراورده طی یک مرحله از سه جزء یا بیشتر از مواد اولیه بدست آید.

بطوری­که دیده می­شود یکی از معیارهای یک سنتز ایده­آل که در آن فراورده از چندین جزء تشکیل می­شود انجام واکنش طی یک مرحله می­باشد. بدیهی است منظور از یک مرحله بودن، این نیست که همه اجزا در یک مرحله به هم برخورد کنند و منجر به فراورده شوند زیرا از نظر آماری این نوع برخوردها غیر محتمل می­باشند. بعنوان مثال در یک واکنش سه­جزیی منظور این است که واکنش ماده A با B منجر به تولید ماده C شود وCنیز با ماده D در یک ظرف واکنش بدون جداسازی فراورده نهایی را تولید کند. اهمیت این نوع سنتزها از آن جهت است که نه تنها هزینه اضافی برای جداسازی و تخلیص فراورده­های میانی (فراوردهC) را ندارد بلکه بهره واکنش نیز نسبت به واکنش­های دو یا چندمرحله ای بیشتر می­باشد. بعنوان مثال در یک واکنش دو مرحله­ای اگر بهره هر یک از مراحل۹۰ درصد باشد، بهره کل واکنش۸۰ درصد خواهد بود.درصورتی­که اگر این واکنش چندجزیی طی یک مرحله انجام می­شود بهره همان ۹۰ درصد خواهد شد.

1-2-1- طبقه بندی واکنش­های چندجزیی

واکنش­های چندجزیی به سه دسته تقسیم می­شوند:

دسته اول- واکنش­های چندجزیی که در آن کلیه مراحل واکنش ، تعادلی و برگشت­پذیر است. بهره واکنش در این دسته از واکنش­های چندجزیی پایین بوده و فراورده­های با خلوص بالا بدست نمی­آید. البته می­توان واکنش­های این دسته را با بیرون کشیدن فراورده نهایی به واکنش­های چندجزیی دسته دوم تبدیل کرد. واکنش سه­جزیی مانیخ از جمله واکنش­های چندجزیی دسته اول محسوب می­شود.

ⁿP ↔ —- D+^۲P ↔ C +^۱P ↔ B+A

دسته دوم- واکنش­های چندجزیی که در آنها کلیه مراحل واکنش، به جز مرحله آخر، تعادلی و برگشت­پذیر می­باشد. با توجه به اینکه مرحله آخر یک طرفه است فراورده­ای با خلوص و بهره نسبتا خوب بدست می­آید. واکنش سه­جزیی پاسرنی و چهارجزیی یوگی در این دسته از واکنش­های چندجزیی قرار می­گیرند.

ⁿP → O—- ↔ D+^۲P ↔ C+^۱P ↔ B+A

دسته سوم- به واکنش­هایی اطلاق می­شود که همه مراحل، یک طرفه باشد و غیرقابل برگشت­اند. این دسته از واکنش­های چندجزیی در شیمی سنتزی[1] کمتر رخ می دهد .اغلب واکنشهای بیوشیمیایی در دنیای حیات[2] ازاین دسته می­باشند.

ⁿP → O —- → D+^۲P → C+^۱P → B+A

3-1- معرفی کومارین ومشتق های آن

کومارین­ها گروه مهمی از ترکیب­ها آلی هستند که بعنوان واحدهای ساختاری برخی ترکیب­ها طبیعی محسوب می­شوند. کومارین اولین بار در سال ۱۸۲۰ با استخراج الکلی از تونکابن[1]جدا شد و عصاره آن شامل ۵/۱درصد کومارین(۱) بود. تا سال ۱۸۶۸ این روش به عنوان تنها منبع تهیه کومارین باقی­ماند تا اینکه روش­های سنتزی پرکین جایگزین منابع طبیعی شد [۳] (شکل ۱-۳).

مشتق­های کومارین به طور گسترده در طبیعت به ویژه در گیاهان وجود دارند، به طوری­که بیش از۱۰۰۰مشتق آن در۸۰۰ گونه گیاهی یافت و شناسایی شده است. این مواد در روغن اسطوخودوس، روغن کاسیا، روغن­های مرکبات و گیاه نعناع و دارچین موجودند[۴]. کومارین­ها، ماده اساسی بو در یک­سری از گونه­های گیاهی را تشکیلمی­دهند، امادر بیشتر موارد گیاهان بی­بو هستند، زیرا کومارین به صورت یک کمپلکس ترکیبی با قندها و اسیدها در گیاهان در آمده است. ترکیب­ها گلیکوزید حاصله، به وسیله اسیدها آنزیم­ها و یا تابش نور فرابنفش شکسته می­شوند. مثلا بوی یونجه تازه درو شده، تنها بعد از خشک شدن آن گسترش می­یابد. بیوسنتز کومارین در گیاهان، از طریق هیدروکسیل کردن، گلیکولیزشدن و حلقه­شدن سینامیک­اسید صورت می­گیرد.

[1]Tonekabon

[1]Preparative chemistry                                                                                                

[2]Living World

[1]Domling

[1]Strecker

[2]Biginelli

[3]Mannich

[4]Passerini

تعداد صفحه : 95

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.

  *