دانلود پایان نامه ارشد:بهره­ گیری از کاتالیزگرهای جدید در سنتز یک مرحله­ ای نووناگل

متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته : شیمی

گرایش : شیمی آلی

عنوان : بهره­ گیری از کاتالیزگرهای جدید در سنتز یک مرحله­ ای نووناگل

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد تهران مرکزی

دانشکده علوم پایه، گروه شیمی

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد (M.Sc)

گرایش : شیمی آلی

 

عنوان:

بهره­ گیری از کاتالیزگرهای جدید در سنتز یک مرحله­ ای نووناگل

استاد راهنما:

دکتر علی عزآبادی

استاد مشاور:

دکتر نادر زبرجد شیراز

زمستان 1392

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(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 شیمی سبز  1

1.1     اصول شیمی سبز  3

1.1.1 پیشگیری   3

1.1.2 صرفه جویی اتمی   4

1.1.3 کاهش استفاده از مواد شیمیایی خطرناک    5

1.1.4 طراحی برای مواد شیمیایی ایمن تر  5

1.1.5 حلال ها و مواد کمکی ایمن تر  5

1.1.6 طراحی برای بهره وری انرژی   6

1.1.7 استفاده از ذخایر تجدید پذیر  6

1.1.8 کاهش مشتقات    7

1.1.9 کاتالیزگر  7

1.1.10      طراحی برای تخریب پذیری   9

1.1.11         آنالیز لحظه به لحظه برای پیشگیری از آلودگی   9

1.1.12  شیمی ایمن­تر برای پیشگیری از حادثه  9

1.2      کوشش­ها و دستاوردهای شیمی سبز  10

1.2.1 سوختهای جایگزین   10

1.2.2 پلاستیک های سبز و تجزیه پذیر  11

1.2.3 بازطراحی واکنشهای شیمیایی   13

1.2.4 چندسازه­های زیستی   13

2 واکنش نووناگل  15

2.1           شرایط انجام واکنش     18

2.2   کاربردهای واکنش نووناگل   18

2.3     سنتز ترکیبهای ناجور حلقه  18

3 کاتالیزگر  26

3.1       انواع کاتالیزگرها 27

3.1.1 کاتالیزگر همگن   27

3.1.2 کاتالیزگر ناهمگن   28

3.1.3 کاتالیزگرهای زیستی   28

3.2     کاتالیزگرهای استفاده شده برای واکنش نووناگل   28

3.2.1 آمین­ها و نمک­های آمونیوم  28

3.2.2 اسیدهای لوئیس     29

3.2.2.1        تیتانیوم تتراکلراید  29

3.2.2.2     کادمیوم یدید  29

3.2.2.3            روی کلرید  30

3.2.3 جامدهای معدنی و سطوح جامد  30

3.2.4 نمک فلزات قلیایی   30

3.2.5 کاتالیزگرهای فسفات    31

3.2.5.1      فسفات طبیعی بهینه شده 31

3.2.5.2            استفاده از کمپلکسهای فسفات به همراه بستر جامد  31

3.2.5.3        کاتالیزگرAlPO4-Al2O3 33

3.2.5.4     دی­آمونیوم هیدروژن فسفات    33

3.2.6 مایعات یونی   35

3.3             انجام واکنش نووناگل با استفاده از تابش ریزموج   36

4 آمینواسید  37

4.1       اهمیت و کاربرد پزشکی آمینواسیدها: 40

4.2        طبقه­بندی آمینواسیدها 41

4.2.1 آمینواسیدهای استاندارد  42

4.2.2 آمینواسیدهای کمیاب پروتئینی   42

4.2.3 آمینو اسیدهای غیر پروتئینی   43

4.3       طبقه بندی آمینواسیدها بر حسب نقش غذایی   43

4.3.1 آمینو اسیدهای ضروری   43

4.3.2 آمینواسیدهای غیر ضروری   43

4.4               طبقه بندی آمینواسیدها بر حسب ساختار شیمیایی   44

5 بخش تجربی   48

5.1        مشخصات دستگاه‌ها 49

5.2          مواد شیمیایی   49

5.3       بهینه سازی دمای انجام واکنش     50

5.4                بهینه سازی میزان کاتالیزگر  50

5.5         اثر حلال  51

5.6     روش کلی سنتز مشتق‌های غیراشباع  52

5.7                               اندازه‌گیری نقطه ذوب با استفاده از لوله مویین   53

5.8       سنتز مشتقات    54

5.8.1 سنتز مشتقethyl 3-(4-chlorophenyl)-2-cyanoprop-2-enoate  54

5.8.1.1            نتایج آزمون رزونانس مغناطیس هسته  54

5.8.1.2           نتایج آزمون FT-IR   56

5.8.2 سنتز مشتقethyl 3-(4-bromophenyl)-2-cyanoprop-2-enoate  57

5.8.2.1             نتایج آزمون رزونانس مغناطیسی هسته  57

5.8.2.2                                     نتایج آزمون FT-IR   61

5.8.3 سنتز مشتقethyl 3-(2-methoxy phenyl)-2-cyanoprop-2-enoate  62

5.8.3.1                 نتایج آزمون رزونانس مغناطیسی هسته  62

5.8.3.2               بررسی نتایج آزمون FT-IR   66

5.8.4 سنتز مشتق ethyl 3-(4-fluorophenyl)-2-cyanoprop-2-enoate  67

5.8.4.1                              نتایج آزمون رزونانس مغناطیسی هسته  67

5.8.4.2                                    نتایج آزمون FT-IR   71

5.8.5 سنتز مشتق ethyl 3-(4-hydroxyphenyl)-2-cyanoprop-2-enoate  72

5.8.5.1                                 نتایج آزمون رزونانس مغناطیس هسته  72

5.8.5.2                         بررسی نتایج آزمون FT-IR   76

5.8.6 سنتز مشتق ethyl 3-(2-bromophenyl)-2-cyanoprop-2-enoate  77

5.8.6.1               نتایج آزمون رزونانس مغناطیس هسته  77

5.8.6.2                                بررسی نتایج آزمون FT-IR   81

5.8.7 سنتز مشتق (4-fluorobenzylidene)malononitrile  82

5.8.7.1                             نتایج آزمون رزونانس مغناطیس هسته  82

5.8.7.2                  نتایج آزمون FT-IR   85

5.8.8 سنتز مشتق (4-chlorobenzylidene)malononitrile  86

5.8.8.1                     نتایج آزمون رزونانس مغناطیس هسته  86

5.8.8.2                            نتایج آزمون FT-IR   89

5.8.9 سنتز مشتق (4-bromobenzylidene)malononitrile  90

5.8.9.1                            نتایج آزمون رزونانس مغناطیس هسته  90

5.8.9.2                          نتایج آزمون FT-IR   93

5.8.10                            سنتز مشتق (4-methoxybenzylidene)malononitrile  94

5.8.10.1                       نتایج آزمون رزونانس مغناطیس هسته  94

5.8.10.2                         نتایج آزمون FT-IR   97

5.8.11                        سنتز مشتق ethyl 3-(4- N,N-dimethylamino phenyl)-2-cyanoprop-2-enoate  98

5.8.11.1                            نتایج آزمون رزونانس مغناطیس هسته  98

5.8.11.2                    نتایج آزمون FT-IR   102

6 مراجع  104

فهرست شکل­ها

شکل ‏2‑1: واکنش تراکمی نووناگل.. 16

شکل ‏2‑2: تشکیل محصول دوتایی در واکنش نووناگل.. 16

شکل ‏2‑3: ترکیبهای متیلن فعال مورد استفاده در واکنش نووناگل.. 17

شکل ‏2‑4: واکنش آلدهیدها و کتونها با مشتقات استونیتریل برای تهیه­ی آلکنها 17

شکل ‏2‑5: سنتز اسکلت پیرول از طریق اتیل استواستات و دی­استیل اُکسیم ایمینواستون دیکربوکسیلات… 19

شکل ‏2‑6: سنتز کومارینها از طریق واکنش نووناگل.. 19

شکل ‏2‑7: استفاده از واکنش نووناگل در سنتزهای با دیآستروگزینی بالا. 20

شکل ‏2‑8: سنتز بسپارهای نوری.. 21

شکل ‏2‑9: نمونه کاربرد واکنش نووناگل.. 22

شکل ‏2‑10: واکنش نووناگل و سپس واکنش همزمان دیلز – آلدر و جفت شدن سوزوکی.. 23

شکل ‏2‑11: سنتز مشتقات بیس پیرانو – 1،4 – بنزو کینونها 23

شکل ‏2‑12سنتز مشتقات 2-آمینو تیوفن از طریق واکنش نووناگل.. 24

شکل ‏2‑13: چند حلقه­ای تیوپیرانوکومارینها از واکنش نووناگل.. 25

شکل ‏2‑14: واکنش بیس پیریدیل و تتراپیریدیل در واکنش با ترفتالدهید یا ایزوترفتالدهید با ترکیبهای فعال شده. 25

شکل ‏3‑1: استفاده از تیتانیوم تتراکلراید به عنوان کاتالیزگر در واکنش نووناگل.. 29

شکل ‏3‑2: استفاده از کادمیوم یدید به عنوان کاتالیزگر در واکنش نووناگل.. 29

شکل ‏3‑3: استفاده از روی کلرید به عنوان کاتالیزگر در واکنش نووناگل.. 30

شکل ‏3‑4: ساختار کاتالیزگر دی­آمونیوم هیدروژن فسفات… 34

شکل ‏4‑1: ساختار شیمیایی یک نوع آمینواسید. 38

شکل ‏4‑2: ساختار شیمیایی آمینواسید سِرین.. 47

شکل ‏5‑1: واکنش نووناگل انجام گرفته در این پژوهش با استفاده از کاتالیزگر L-Serine. 52

شکل ‏5‑2: ساختار مولکولی ethyl 3-(4-chlorophenyl)-2-cyanoprop-2-enoate. 54

شکل ‏5‑3: ساختار مولکولی ethyl 3-(4-chlorophenyl)-2-cyanoprop-2-enoate. 54

شکل ‏5‑4: طیف HNMR محصول ethyl 3-(4-chlorophenyl)-2-cyanoprop-2-enoate. 55

شکل ‏5‑5: طیف FT-IR محصول ethyl 3-(4-chlorophenyl)-2-cyanoprop-2-enoate. 56

شکل ‏5‑6: ساختار مولکولی ethyl 3-(4-bromophenyl)-2-cyanoprop-2-enoate. 57

شکل ‏5‑7: ساختار مولکولی ethyl 3-(4-bromophenyl)-2-cyanoprop-2-enoate. 57

شکل ‏5‑8: طیف HNMR محصول ethyl 3-(4-bromophenyl)-2-cyanoprop-2-enoate. 58

شکل ‏5‑9: طیف HNMR گسترش یافته محصول ethyl 3-(4-bromophenyl)-2-cyanoprop-2-enoate. 59

شکل ‏5‑10: طیف HNMR گسترش یافته محصول ethyl 3-(4-bromophenyl)-2-cyanoprop-2-enoate. 59

شکل ‏5‑11:طیف HNMR گسترش یافته محصول ethyl 3-(4-bromophenyl)-2-cyanoprop-2-enoate. 60

شکل ‏5‑12: طیف FT-IR محصول ethyl 3-(4-bromophenyl)-2-cyanoprop-2-enoate. 61

شکل ‏5‑13: ساختار مولکولی ethyl 3-(2-methoxy phenyl)-2-cyanoprop-2-enoate. 62

شکل ‏5‑14: ساختار مولکولی ethyl 3-(2-methoxy phenyl)-2-cyanoprop-2-enoate. 62

شکل ‏5‑15: طیف HNMR محصول ethyl 3-(2-methoxy phenyl)-2-cyanoprop-2-enoate. 63

شکل ‏5‑16: طیف HNMR گسترش یافته محصول ethyl 3-(2-methoxy phenyl)-2-cyanoprop-2-enoate. 64

شکل ‏5‑17: طیف HNMR گسترش یافته محصول ethyl 3-(2-methoxy phenyl)-2-cyanoprop-2-enoate. 64

شکل ‏5‑18: طیف HNMR گسترش یافته محصول ethyl 3-(2-methoxy phenyl)-2-cyanoprop-2-enoate. 65

شکل ‏5‑19: طیف FT-IR محصول ethyl 3-(2-methoxy phenyl)-2-cyanoprop-2-enoate. 66

شکل ‏5‑20: ساختار مولکولی ethyl 3-(4-fluorophenyl)-2-cyanoprop-2-enoate. 67

شکل ‏5‑21: ساختار مولکولی ethyl 3-(4-fluorophenyl)-2-cyanoprop-2-enoate. 67

شکل ‏5‑22: طیف HNMR محصول ethyl 3-(4-fluorophenyl)-2-cyanoprop-2-enoate. 68

شکل ‏5‑23: طیف HNMR گسترش یافته محصول ethyl 3-(4-fluorophenyl)-2-cyanoprop-2-enoate. 69

شکل ‏5‑24: طیف HNMR گسترش یافته محصول ethyl 3-(4-fluorophenyl)-2-cyanoprop-2-enoate. 69

شکل ‏5‑25: طیف HNMR گسترش یافته محصول ethyl 3-(4-fluorophenyl)-2-cyanoprop-2-enoate. 70

شکل ‏5‑26: طیف FT-IR محصول ethyl 3-(4-fluorophenyl)-2-cyanoprop-2-enoate. 71

شکل ‏5‑27: ساختار مولکولی ethyl 3-(4-hydroxyphenyl)-2-cyanoprop-2-enoate. 72

شکل ‏5‑28: ساختار مولکولی ethyl 3-(4-hydroxyphenyl)-2-cyanoprop-2-enoate. 72

شکل ‏5‑29: طیف NMR محصول ethyl 3-(4-hydroxyphenyl)-2-cyanoprop-2-enoate. 73

شکل ‏5‑30: طیف NMR گسترش یافته محصول ethyl 3-(4-hydroxyphenyl)-2-cyanoprop-2-enoate. 74

شکل ‏5‑31: طیف NMR گسترش یافته محصول ethyl 3-(4-hydroxyphenyl)-2-cyanoprop-2-enoate. 74

شکل ‏5‑32: طیف NMR گسترش یافته محصول ethyl 3-(4-hydroxyphenyl)-2-cyanoprop-2-enoate. 75

شکل ‏5‑33: طیف FT-IR محصول ethyl 3-(4-hydroxyphenyl)-2-cyanoprop-2-enoate. 76

شکل ‏5‑34: ساختار مولکولی ethyl 3-(2-bromophenyl)-2-cyanoprop-2-enoate. 77

شکل ‏5‑35: ساختار مولکولی ethyl 3-(2-bromophenyl)-2-cyanoprop-2-enoate. 77

شکل ‏5‑36: طیف HNMR محصول ethyl 3-(2-bromophenyl)-2-cyanoprop-2-enoate. 78

شکل ‏5‑37: طیف HNMR گسترش یافته محصول ethyl 3-(2-bromophenyl)-2-cyanoprop-2-enoate. 79

شکل ‏5‑38: طیف HNMR گسترش یافته محصول ethyl 3-(2-bromophenyl)-2-cyanoprop-2-enoate. 79

شکل ‏5‑39: طیف HNMR گسترش یافته محصول ethyl 3-(2-bromophenyl)-2-cyanoprop-2-enoate. 80

شکل ‏5‑40: طیف FT-IR محصول ethyl 3-(4-hydroxyphenyl)-2-cyanoprop-2-enoate. 81

شکل ‏5‑41: ساختار مولکولی (4-fluorobenzylidene)malononitrile. 82

شکل ‏5‑42: ساختار مولکولی (4-fluorobenzylidene)malononitrile. 82

شکل ‏5‑43: طیف HNMR محصول (4-fluorobenzylidene)malononitrile. 83

شکل ‏5‑44: طیف HNMR گسترش یافته محصول (4-fluorobenzylidene)malononitrile. 84

شکل ‏5‑45: طیف FT-IR محصول (4-fluorobenzylidene)malononitrile. 85

شکل ‏5‑46: ساختار مولکولی (4-chlorobenzylidene)malononitrile. 86

شکل ‏5‑47: ساختار مولکولی (4-chlorobenzylidene)malononitrile. 86

شکل ‏5‑48: طیف HNMR محصول (4-chlorobenzylidene)malononitrile. 87

شکل ‏5‑49: طیف HNMR گسترش یافته محصول (4-chlorobenzylidene)malononitrile. 88

شکل ‏5‑50: طیف FT-IR محصول (4-chlorobenzylidene)malononitrile. 89

شکل ‏5‑51: ساختار مولکولی (4-bromobenzylidene)malononitrile. 90

شکل ‏5‑52: ساختار مولکولی (4-bromobenzylidene)malononitrile. 90

شکل ‏5‑53: طیف HNMR محصول (4-bromobenzylidene)malononitrile. 91

شکل ‏5‑54: طیف HNMR گسترش یافته محصول (4-bromobenzylidene)malononitrile. 92

شکل ‏5‑55: طیف FT-IR محصول (4-bromobenzylidene)malononitrile. 93

شکل ‏5‑56: ساختار مولکولی (4-methoxybenzylidene)malononitrile. 94

شکل ‏5‑57: ساختار مولکولی (4-methoxybenzylidene)malononitrile. 94

شکل ‏5‑58: طیف HNMR محصول (4-methoxybenzylidene)malononitrile. 95

شکل ‏5‑59: طیف HNMR گسترش یافته محصول (4-methoxybenzylidene)malononitrile. 96

شکل ‏5‑60: طیف HNMR گسترش یافته محصول (4-methoxybenzylidene)malononitrile. 96

شکل ‏5‑61: طیف FT-IR محصول (4-methoxybenzylidene)malononitrile. 97

شکل ‏5‑62: ساختار مولکولی ethyl 3-(4- N,N-dimethylamino phenyl)-2-cyanoprop-2-enoate. 98

شکل ‏5‑63: ساختار مولکولی ethyl 3-(4- N,N-dimethylamino phenyl)-2-cyanoprop-2-enoate. 98

شکل ‏5‑64: طیف HNMR محصول ethyl 3-(4- N,N-dimethylamino phenyl)-2-cyanoprop-2-enoate. 99

شکل ‏5‑65: طیف HNMR گسترش یافته محصول ethyl 3-(4- N,N-dimethylamino phenyl)-2-cyanoprop-2-enoate. 100

شکل ‏5‑66: طیف HNMR گسترش یافته محصول ethyl 3-(4- N,N-dimethylamino phenyl)-2-cyanoprop-2-enoate 101

شکل ‏5‑67: طیف HNMR گسترش یافته محصول ethyl 3-(4- N,N-dimethylamino phenyl)-2-cyanoprop-2-enoate. 101

شکل ‏5‑68: طیف FT-IR محصول ethyl 3-(4- N,N-dimethylamino phenyl)-2-cyanoprop-2-enoate. 102

شکل 5-69: شکل کلی واکنش انجام شده در این پژوهش …………………………………………………………..102

فهرست جدول­ها

جدول ‏4‑1: ساختار شیمیایی تعدادی آمینواسید چپ­گردان. 39

جدول ‏5‑1: نتایج بهینه سازی دما 50

جدول ‏5‑2: نتایج مربوط به بهینه سازی مقدار کاتالیزگر. 51

جدول ‏5‑3: نتایج مربوط به اثر حلال. 51

جدول 5‑4: نتایج به دست آمده طی مجموعه­ واکنش­های انجام گرفته……..102

چکیده

تشکیل پیوند کربن-کربن در شیمی آلی از اهمیت بسیاری برخوردار است. یکی از واکنش­هایی که منجر به تشکیل این پیوند می­گردد، واکنش تراکمی نووناگل می­باشد. محصولات این واکنش دارای کاربردهای گسترده­ای از جمله در صنایع دارویی، رنگ، پلیمر و . . . می­باشند.

در این  پژوهش سعی شده است تا شرایط انجام واکنش نووناگل به نحوی بهینه شود که هرچه بیشتر با ملاحظات زیست محیطی و اصول شیمی سبز مطابقت داشته باشد. پس از بهینه سازی دما و میزان کاتالیزگر و بررسی اثر حلال، مشخص شد که بهترین شرایط انجام واکنش در دمای °C90، درشرایط بدون حلال و در حضور آمینو اسید ِ اِل­سِرین به عنوان کاتالیزگر حاصل می­شود. در نهایت برای اثبات تشکیل محصولات از مشتقات مختلف، از آزمون­های HNMR، FT-IR و تعیین نقطه ذوب استفاده شد.

شیمی سبز

مقدمه

توسعه به معنی برنامه ریزی جهت رسیدن جامعه از وضع فعلی به وضع مطلوب تر است و توسعه پایدار[1]، بدین مفهوم است که به گونه ای برنامه ریزی گردد، تا نسل های آینده در بر آوردن نیازهای خویش دچار مشکل نشده، سرمایه های ملی دچار افت بها نشوند و به محیط زیست نیز آسیبی نرسد.

شیمی سبز در راستای رسیدن به توسعه پایداردر سطح جوامع بشری می باشد.

شیمی سبز شیمیدان ها را در راستای گسترش فرآیندها و محصولات بدون آلودگی و خطر هدایت می نماید. سنتز یک محصول شیمیائی، نیازمند روش ایمن و استراتژی مناسب از نظر هزینه های تولید، مصرف و سلامت است.

آلودگی زیست محیطی و سهم واکنش های شیمیائی و شیمیدان ها در این معضل موجب شده است که دانشمندان به دنبال طراحی روش­هایی باشند که تا حد امکان فاقد آلودگی باشند. شیمی سبز به طبقه بندی و تعریف اصولی می پردازد که در جهت نیل به این هدف والا باشد.

شیمی سبز اصطلاحی است که برای اولین بار توسط پائول آناستاس، پیشنهاد شد. تعریف مختصر شیمی سبز چنین است: ابتکار، طراحی و کاربرد محصولات و فرآیندهای شیمیایی برای کاهش یا حذف استفاده و تولید مواد خطرناک. [[i]]

شیمی سبز یک فلسفه شیمیایی است که طراحی محصولات و فرآیندهایی که استفاده یا تولید مواد خطرناک را کاهش یا حذف کنند، را تشویق می کند. و در صدد است تا از آلودگی منابع جلوگیری کند یا آنها را کاهش دهد.

تعداد صفحه : 128

قیمت : 14000تومان

بلافاصله پس از پرداخت ، لینک دانلود پایان نامه به شما نشان داده می شود

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

پشتیبانی سایت :        09361998026        info@arshadha.ir

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.

شماره کارت :  6037997263131360 بانک ملی به نام محمد علی رودسرابی

11

مطالب مشابه را هم ببینید

فایل مورد نظر خودتان را پیدا نکردید ؟ نگران نباشید . این صفحه را نبندید ! سایت ما حاوی حجم عظیمی از پایان نامه های دانشگاهی است. مطالب مشابه را هم ببینید. برای یافتن فایل مورد نظر کافیست از قسمت جستجو استفاده کنید. یا از منوی بالای سایت رشته مورد نظر خود را انتخاب کنید و همه فایل های رشته خودتان را ببینید