دانشگاه شهید باهنر کرمان 

دانشکده علوم

بخش شیمی

پایان نامه تحصیلی برای دریافت درجه کارشناسی ارشد شیمی آلی

سنتز مشتقات نفتواکسازین ومشتقات سمی کاربازید/تیوسمی کاربازید در حضور کاتالیزور لانتانیوم تری کلراید

 استاد راهنما :

دکترعصمت توکلی نژاد کرمانی

چکیده:

با توجه به آلودگی محیط زیست و توسعه شیمی سبز و توصیه به کاهش استفاده از حلال های سمی در واکنش های شیمیایی، تحقیقات گسترده در جهت یافتن روش های سنتزی جدید مبتنی بر استفاده از کاتالیزورهای دوستدار محیط زیست که منجر به کاهش مواد زائد و محصولات جانبی سمی در فرایندهای شیمیایی می شود، همچنان ادامه دارد.

 از این نظر کار تحقیقاتی حاضر استفاده از کاتالیزور LaCl₃/ ClCH₂COOH (لانتانیوم تری کلرید/کلرواستیک اسید) بدون به کار بردن حلال جهت سنتز ترکیبات آلی مهم زیر بررسی و انجام شد.

1- سنتزسه جزئی و تک ظرفی  مشتقات 1-آریل-2،3 دی هیدرو-3 فنیل-1 H-نفتو]1،2-[e ]1،3[ اکسازین. این مشتقات اکسازین دارای حلقه های آریلی متفاوتی روی کربن های 2و4 حلقه اکسازین هستند، اگرچه قبلاً این ترکیبات با واکنش های دو مرحله ای سنتز شده اند اما مزیت این روش تک ظرفی بودن و در نتیجه بالا بودن راندمان و کاهش زمان واکنش است. 2 – سنتز تک ظرفی مشتقات جدیدی   1-(2-هیدروکسی نفتالن-1-ایل)آریل متیل سمی کاربازید/تیوسمی کاربازید.

 این روش دارای مزایایی چون عدم استفاده از حلال های آلی، ارزان و دسترسی از بودن کاتالیزور، زمان کوتاه و بازده بالای واکنش می باشد.

واژه های کلیدی: 2-نفتول،نفتو اکسازین، مشتقات سمی کاربازید/ تیوسمی کاربازید، لانتانیوم تری کلرید، آلدهیدهای آروماتیک.

مقدمه:

1–1 -مشتقات ایمینی:

یکی از مهمترین گروههای عاملی در شیمی آلی گروه کربونیل میباشد که در بسیاری از مولکولهای زیستی ومواد دارویی وجود دارد.کروه کربونیل در بسیاری از ترکیبات چون آلدهیدها ، کتون ها ،استرها ،اسیدها ،آمیدها و….وجود دارد.ترکیبات معینی از مشتقات آمونیاکی می توانند با گروه کربونیل آلدهیدها وکتونها وارد واکنش گردند به طوری که محصولات مهمی را تولید نمایند. این محصولات که دارای پیوند دوگانه کربن نیتروژن میباشند ،از واکنش حذفی یک مولکول آب به دست می آیند .

عواملی که به طور معمول با آلدهیدها و کتونها به عنوان مشتق آمونیاکی وارد واکنش می شوند عبارتند از :هیدروکسیل آمین(NH₂OH)    ،هیدرازین ، فنیل هیدرازین، وسمی کاربازید ها هستند. نکته ای که قابل ذکر است پایداری این محصولات ایمینی در این واکنش ها می باشد. یکی از این واکنش ها برای مثال در زیر آمده است.

درشیمی آلی سمی کاربازید ها وتیو سمی کاربازیدها به عنوان مشتقاتی از اوره وتیواوره هستند که به جای گروه  NH₂گروه هیدرازیدNH-NH₂) ( قرار گرفته است.

سمی  کاربازید وتیو سمی کاربازید به عنوان معرف هایی مناسب برای شناسایی گروه کربنیل در ترکیبات مختلف به کار می روندبه طوریکه این معرف ها در حضور اسیدها با گروههای کربونیل آلدهیدی وکتونی متراکم شده وتولید رسوبات کریستالی به نام سمی کاربازون و تیوسمی کاربازون را میکنند . نقطه ذوب مشخص و معین این رسوبات کریستالی یکی از ساده ترین  راهها برای شناسایی مشتقات آلدهید ها و کتون ها میباشد.

2-1-واکنش های چند جزئی:

واکنش های چند جزئی اهمیت زیادی در شیمی آلی و شیمی دارویی دارند ، در چنین واکنش هایی سه یا بیشتر جزء واکنش دهنده با هم در یک ظرف واکنش داده و محصول جدیدی که حاصل  تراکم تمام مواد اولیه است ، به دست میآید . واکنش های چند جزئی به عنوان ابزاری قوی و کارامد برای سنتز مولکولهای پیچیده آلی هستند]3-1.[

یکی از واکنش های چند جزئی مهم سنتز آمیدو آلکیل نفتولها است . مشتقاتی از سمی کاربازیدهای دارای گروه نفتول مانند آمیدوالکیل نفتول ها ، از نظر بیولوزیکی بسیار فعال بوده وارایه روشهای سنتزی جدید برای تولید کارآمد آنها هم چنان ادامه دارد]7-4.[

 3-1-سنتز آمیدو آلکیل نفتولها:

از واکنش تراکمی 2مول بتا نفتول ،1مول آلدهید و یک مول از اوره یا استامید در حضور کاتالیزورهای مختلفی مانند هتروپلی اسیدها آمیدو آلکیل نفتولها تولید می شوند]8.[  

یکی دیگر از روشهای سنتز آمیدو آلکیل نفتولها استفاده از سولفامیک اسید به عنوان کاتالیزور و در شرایط بدون حلال است]9.[

1-3-1-کاربردها :

همچنین سمی کاربازیدها به عنوان معرف هایی برای رد یابی وشناسایی بعضی ترکیبات در کروماتوگرافی لایه نازک( TLC) استفاده می شوند0به طور مثال سمی کاربازیدها به الفا کتو اسیدها متصل شده و تشکیل ترکیبات ایمینی ویژه ای را میدهند که زیر نور UVروی کاغذ ( TLC) به راحتی قابل رویت اند.

اخیرا  یک سری از مشتقات تیو سمی کاربازون مانند  N –پرO– استیل گلوکوزیل آریل تیوسمی کاربازیدها[1] سنتز شده اندکه از لحاظ بیولوژیکی بسیار فعال بوده و خاصیت آنتی اکسیدانی و ضد چربی دارند]10[.این ترکیبات  در کنترل فرمانهای متابولیکی مثل چربی زدایی و حذف رادیکال های آزاد نقش مفیدی دارند]11[.

مشتقاتی از تیو سمی کاربازید مثل 4- فنیل تیوسمی کاربازید به عنوان کود شیمیایی در کشاورزی مورد استفاده قرار میگیرند.

علاوه براینکه در  شیمی آلی تیوسمی کاربازید وسمی کاربازید ها کاربرد وسیعی دارند این ترکیبات  به دلیل توانایی تشکیل کمپلکس های رنگی وبسیار پایدار با یون های فلزی در محیط های مختلف ،که گامی مهم برای غلظت سنجی یون های فلزی به روش اسپکتروفتومتریک وتوانایی بالقوه آنها  به به عنوان عوامل ضد سرطان و ضد باکتری ،در شیمی تجزیه وشیمی معدنی مورد توجه زیادی قرار گرفته اند]14-12 .[

در حقیقت تیوسمی کاربازید ها وتیو سمی کاربازون ها به عنوان عوامل کمپلکس دهنده چند دندانه و همچنین به دلیل ساختار آلیفاتیک وانعطاف پذیر که در نتیجه ازدحام فضایی کمی را ایجاد می کند قادر است با یون های فلزی در حالت محلول یا حتی جامد تشکیل کی لیت های مناسبی را بدهد]18-15 .[

سمی کاربازید ها و تیو سمی کاربازید ها به عنوان لیگاند هایی مناسب برای طیف  وسیعی از فلزات در نظر گرفته می شوند که می توان به فلزات مس، نیکل، جیوه و کادمیم میتوان اشاره کرد]20-19 .[

در این بین فلزات سنگین به دلیل تمایلشان در تجمع در بافت های مختلف بدن موجودات زنده اهمیت ویژه ای دارند و آلودگی محیطی به خصوص آلودگی آبهای طبیعی با فلزات سمی وسنگین که عمدتا در نتیجه فعالیت های صنعتی و ورود پساب ها به آبها می شود، بیشتر مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است که به طور مثال میتوان به یونهای جیوه وترکیبات آلی ومعدنی آن که دارای سمیت بسیار بالا هستند اشاره کرد ،بنابراین می توان با استفاده از لیگاند هایی چند دندانه ای  که  با یونهای جیوه کمپلکس های یایداری را تشکیل می دهند ، امکان حذف این یون ها را از آب فراهم کرد و از ترکیبات تیوسمی کاربازید می توان  به به عنوان لیگاند چند دندانه استفاده کرد. همچنین این لیگاند چنددندانه می تواند از یک طرف با سطح آلومینا پیوند هیدروژنی واز طرف دیگر با یون های فلزی پیوند تشکیل دهد ، بنابراین از آلومینایی که بر روی سطح آن تیوسمی کاربازید قرار گرفته می توان به عنوان فاز ساکن مناسبی برای استخراج جیوه از آبهای طبیعی استفاده کرد]21 .[

در سالهای اخیر کمپلکس هایی از فلز کادمیم با  تیو سمی کاربازید برای مطالعه اثر سیستم لیگاند بر روی تشکیل مواد نانو مورد توجه قرار گرفته اند]22 .[

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.