پایان نامه با کلید واژگان زمان واکنش، آلودگی زیست محیطی، زیست محیطی

صاف کردن مخلوط واکنش، محصول جداسازی شده و چندین بار با اتانول ۹۶ % شستشو شد.
نتیجه گیری :
در این تحقیق تعدادی از مشتقات ۲-آمینو-۴-آریل کرومن-۳-نیتریل های جدید برای اولین بار در حضور کاتالیزگرهای ۳،’۳-(پنتان-۱،۵-دیل)بیس(۲،۱-دی متیل-H1-ایمیدازول-۳-یوم)برومید و DBU-OAc، سنتز شدند.
استفاده از کاتالیزگرهای ۳،’۳-(پنتان-۱،۵-دیل)بیس(۲،۱-دی متیل-H1-ایمیدازول-۳-یوم)برومید و DBU-OAc، زمان و بازده واکنش ها را به طور چشم گیری بهبود دادند.
این کاتالیزگرها کمترین آلودگی زیست محیطی را به همرا دارند.
پیشنهاد برای کارهای آینده :
استفاده از نفتول های فعال دیگر به جای ۱-نفتول و سنتز ۲-آمینو-۴-آریل کرومن-۳-نیتریل های مربوطه.
استفاده از آلدهید های دیگر و مشتقات آن ها و سنتز ۲-آمینو-۴-آریل کرومن-۳-نیتریل های مربوطه.
استفاده از سیستم های کاتالیزگری دیگر و مقایسه ی آن ها با نتایج حاصل از این تحقیق.
استفاده از تابش دهی امواج ریزموج و سنتز ۲-آمینو-۴-آریل کرومن-۳-نیتریل های مربوطه.
فصل سوم
کارهای تجربی
روش های عمومی:
مواد شیمیایی و حلال های به کار رفته، از شرکت مرک تهیه شدند. حلال ها پیش از استفاده، یک بار تقطیر شدند. پیشرفت واکنش ها با کروماتوگرافی لایه نازک (TLC) به صورت صفحات آلومینیومی پوشیده از سیلیکاژل ۶۰، F256 شرکت مرک، دنبال شد.
طیف زیر قرمز (IR) با طیف سنج شیمادزو مدل ۴۷۰ و طیف سنج FT استفاده شد.
طیف های رزونانس مغناطیسی هسته (۱H NMR) با طیف سنج MHz 400 بروکر در حلال ₆d-DMSO ثبت شدند و در ترسیم طیف های رزونانس مغناطیسی هسته، TMS به عنوان مرجع داخلی مورد استفاده قرار گرفت.
تهیه مایع یونی:
روش تهیه مایع یونی ۳،’۳-(پنتان-۱،۵-دیل)بیس(۲،۱-دی متیل-H1-ایمیدازول-۳-یوم)برومید:
در یک بشر ۱۰۰ میلی لیتری، ۱۰ میلی مول ۱،۵-دی برمو بوتان و ۲۰ میلی مول ۱،۲-دی متیل ایمیدازول ریخته شد و سه بار به مدت ۲ دقیقه با توان ۱۸۰ وات در دمای ۱۰۰ درجه سانتی گراد تحت تابش ریز موج قرار گرفت. سپس محصول به دست آمده ۳ بار و هر بار با ۱۰ میلی لیتر دی اتیل اتر شستشو شد و با قیف جدا کننده فاز آلی از فاز مایع جدا شد. حلال مایع یونی تبخیر شد.
ساختار مایع یونی به دست آمده با طیف سنجی IR (صفحه ۸۱) و ۱H NMR (صفحه ۸۲) بررسی شد و مورد تایید قرار گرفت.
IR (KBr): 1639, 1695 (aromatic C=C stretch), 1367 (C-N stretch) cm-1.
۱H NMR (400MHz, DMSO-d6) : δ; ۲/۷ (s, 6H, Hc or Hd), 2/75 (s, 6H, Hd or Hc), 3/8 (br., 6H, Hf or Hg),3/9 (br., 4H, He), 7/11 (s, 2H), 7/13 (d, J = 1/6 Hz, 2H) ppm.
روش تهیه مایع یونی DBU-OAc:
در یک ارلن ۱۰۰ میلی لیتری، ۱۰ میلی مول DBU و ۱۲ میلی مول استیک انیدرید ریخته شد و سه بار به مدت ۲ دقیقه با توان ۱۸۰ وات در دمای ۱۰۰ درجه سانتی گراد تحت تابش ریز موج قرار گرفت.سپس محصول به دست آمده ۳ بار و هر بار با ۱۰ میلی لیتر دی اتیل اتر شستشو شد و با قیف جدا کننده فاز آلی از فاز مایع جدا شد. مایع یونی به دست آمده حلال پرانی شد.
ساختار مایع یونی به دست آمده با طیف سنجی IR (صفحه ۸۴) و ۱H NMR (صفحه ۸۵) بررسی شد و مورد تایید قرار گرفت.
IR (KBr): 1745 (C=O stretch), 1371, 1319 (C-N stretch) cm-1.
۱H NMR (400MHz, DMSO-d6) : δ; ۱/۶۳-۱/۶۷ (m, 2H), 1/74 (m, 2H), 1/98-2/0 (m, 7H),2/8 (m, 2H), 3/40-3/48 (m, 6H), 7/10 (s, 1H, NH) ppm.
بازیافت مایع یونی:
بازیافت مایع یونی بسیار ساده و کم هزینه است. مایع یونی به دلیل خصلت یونی که دارد آب دوست بوده و به خوبی در آب حل می شود. به همین خاطر با افزودن آب و یا اتانول ۹۶% به مخلوط واکنش، مایع یونی در فاز آبی حل شده و از فاز آلی جدا می شود. حلال آب در فشار کاهش یافته تبخیر شده و به این ترتیب مایع یونی باقی می ماند.
در این تحقیق برای تعیین امکان بازیافت مایع یونی و بازده واکنش بعضی از واکنش ها با مایع یونی بازیافت شده از مراحل قبل انجام شدند.
روش عمومی تهیه ۲-آمینو-۴-آریل کرومن-۳-نیتریل ها:
در یک لوله آزمایش مجهز به هم زن مغناطیسی، به ترتیب ا-نفتول (۱ mmol،۱/۴۴ g )، مشتقات آلدهیدهای آروماتیک (۱ mmol) و مالونونیتریل (۱ mmol،۰/۶۶ g ) و ۳،’۳-(پنتان-۱،۵-دیل)بیس(۲،۱-دی متیل-H1-ایمیدازول-۳-یوم)برومید (۳ میلی لیتر) ریخته شد. واکنش در دمای °C 110 انجام گرفت. پیشرفت واکنش با کروماتوگرافی لایه نازک (TLC)، (اتیل استات: پترولیوم اتر ۲:۱) کنترل شد. محصول ۲-آمینو-۴-آریل کرومن-۳-نیتریل مورد نظر به دست آمد.
در یک لوله آزمایش مجهز به هم زن مغناطیسی، به ترتیب ا-نفتول (۱ mmol،۱/۴۴ g )، مشتقات آلدهیدهای آروماتیک (۱ mmol) و مالونونیتریل (۱ mmol،۰/۶۶ g ) و DBU-OAc (3 میلی لیتر) ریخته شد. واکنش در دمای °C 110 و در شرایط بدون حلال انجام گرفت. پیشرفت واکنش با کروماتوگرافی لایه نازک (TLC)، (اتیل استات: پترولیوم اتر ۲:۱) کنترل شد. محصول ۲-آمینو-۴-آریل کرومن-۳-نیتریل مورد نظر به دست آمد.
تهیه ۲-آمینو-۴-(۴-کلروفنیل)-H4-بنزو[h]کرومن-۳-کربونیتریل (۴a):
این ترکیب از واکنش ۴-کلروبنزآلدهید، (۱mmol، ۱/۴۰ g) و ا-نفتول (۱ mmol،۱/۴۴ g ) و مالونونیتریل (۱ mmol،۰/۶۶ g ) در شرایط بدون حلال و در دمای °C 110 تهیه شد. پیشرفت واکنش با کروماتوگرافی لایه نازک (TLC)، (اتیل استات: پترولیوم اتر ۲:۱) بررسی شد. محصول مورد نظر به صورت جامد سفید رنگ با دمای ذوب °C 235-233 به دست آمد.
داده های حاصل در جدول زیر آورده شده است.
جدول ۳-۱ : نتایج بررسی واکنش در شرایط مورد مطالعه
بازده (%)
زمان واکنش (دقیقه)
کاتالیزگر
۹۵
۱۵
۳،’۳-(پنتان-۱،۵-دیل)بیس(۲،۱-دی متیل-H1-ایمیدازول-۳-یوم)برومید
۹۲
۲۵
DBU-OAc
ساختار این ترکیب با طیف سنجی IR (صفحه ۸۷) و ۱H NMR (صفحه ۸۸) و اندازه گیری دمای ذوب، مورد تایید قرار گرفت.
دمای ذوب گزارش شده در منابع برای این مولکول °C 237-236 است [۳۱].
IR (KBr): 1570, 1600, 1670 (aromatic C=C stretch), 2200 ( stretch), 3320, 3420 (NH2 strech) cm-1.
۱H NMR (400MHz, DMSO-d6) : δ; ۴/۹۶ (s, 1H, Ha), 7/09 (d, J = 8/4 Hz, 1H), 7/23 (s, 2H, NH2), 7/27 (d, J = 8/4 Hz, 2H, Hb), 7/38 (d, J = 8/4 Hz, 2H, Hc), 7/57-7/66 (m, 3H), 7/89 (d, J = 8/0 Hz, 1H), 8/23 (d, J = 8/0 Hz, 1H) ppm.
تهیه ۲-آمینو-۴-(۳-هیدروکسی فنیل)-H4-نیترو[h]کرومن-۳-کربونیتریل (۴b):
این ترکیب از واکنش ۳-هیدروکسی بنزآلدهید، (۱mmol، ۱/۲۲ g) و ا-نفتول (۱ mmol،۱/۴۴ g ) و مالونونیتریل (۱ mmol،۰/۶۶ g ) در شرایط بدون حلال و در دمای °C 110 تهیه شد. پیشرفت واکنش با کروماتوگرافی لایه نازک (TLC)، (اتیل استات: پترولیوم اتر ۲:۱) بررسی شد. محصول مورد نظر به صورت جامد زرد رنگ با دمای ذوب °C 256-254 به دست آمد.
داده های حاصل در جدول زیر آورده شده است.
جدول ۳-۲ : نتایج بررسی واکنش در شرایط مورد مطالعه
بازده (%)
زمان واکنش (دقیقه)
کاتالیزگر
۹۰
۱۷
۳،’۳-(پنتان-۱،۵-دیل)بیس(۲،۱-دی متیل-H1-ایمیدازول-۳-یوم)برومید
۸۷
۲۵
DBU-OAc
ساختار این ترکیب با طیف سنجی IR (صفحه ۹۰) و ۱H NMR (صفحه ۹۱) و اندازه گیری دمای ذوب، مورد تایید قرار گرفت.
دمای ذوب گزارش شده در منابع برای این مولکول °C 253-250 است [۳۲].
IR (KBr): 1580, 1650 (aromatic C=C stretch), 2200 ( stretch), 3320, 3420 (NH2 stretch), 3200-3300 (O-H stretch) cm-1.
۱H NMR (400MHz, DMSO-d6) : δ; ۴/۷۹ (s, 1H, Ha), 6/60-6/62 (m, 2H), 6/70 (d, J = 7/6 Hz, 1H), 7/09-7/14 (m, 2H), 7/15 (s, 2H, NH2), 7/56-7/66 (m, 3H), 7/89 (d, J = 8/0 Hz, 1H), 8/22 (d, J = 8/4 Hz, 1H), 9/37 (s, 1H, OH) ppm.
تهیه ۲-آمینو-۴-(۴-نیترو فنیل)-H4-نیترو[h]کرومن-۳-کربونیتریل (۴c):
این ترکیب از واکنش ۴-نیترو بنزآلدهید، (۱mmol، ۱/۵۱ g) و ا-نفتول (۱ mmol،۱/۴۴ g ) و مالونونیتریل (۱ mmol،۰/۶۶ g ) در شرایط بدون حلال و در دمای °C 110 تهیه شد. پیشرفت واکنش با کروماتوگرافی لایه نازک (TLC)، (اتیل استات: پترولیوم اتر ۲:۱) بررسی شد. محصول مورد نظر به صورت جامد نارنجی رنگ با دمای ذوب °C 229-226 به دست آمد.
داده های حاصل در جدول زیر آورده شده است.
جدول ۳-۳ : نتایج بررسی واکنش در شرایط مورد مطالعه
بازده (%)
زمان واکنش (دقیقه)
کاتالیزگر
۹۰
۲۵
۳،’۳-(پنتان-۱،۵-دیل)بیس(۲،۱-دی متیل-H1-ایمیدازول-۳-یوم)برومید
۸۴
۳۵
DBU-OAc
ساختار این ترکیب با طیف سنجی IR (صفحه ۹۳) و اندازه گیری دمای ذوب، مورد تایید قرار گرفت.
دمای ذوب گزارش شده در منابع برای این مولکول °C 234-231 است [۳۳].
IR (KBr): 1600,1670 (aromatic C=C stretch), 2200 ( stretch), 3350-3550 (NH2 stretch), 1350 (symmetric NO2 stretch), 1510 (asymmetric NO2 stretch) cm-1.
تهیه ۲-آمینو-۴-(۲-کلرو فنیل)-H4-نیترو[h]کرومن-۳-کربونیتریل (۴d):
این ترکیب از واکنش ۲-کلرو بنزآلدهید، (۱mmol، ۱/۴۰ g) و ا-نفتول (۱ mmol،۱/۴۴ g ) و مالونونیتریل (۱ mmol،۰/۶۶ g ) در شرایط بدون حلال و در دمای °C 110 تهیه شد. پیشرفت واکنش با کروماتوگرافی لایه نازک (TLC)، (اتیل استات: پترولیوم اتر ۲:۱) بررسی شد. محصول مورد نظر به صورت جامد زرد رنگ با دمای ذوب °C 241-239 به دست آمد.
داده های حاصل در جدول زیر آورده شده است.
جدول ۳-۴ : نتایج بررسی واکنش در شرایط مورد مطالعه
بازده (%)
زمان واکنش (دقیقه)
کاتالیزگر
۷۵
۶۰
۳،’۳-(پنتان-۱،۵-دیل)بیس(۲،۱-دی متیل-H1-ایمیدازول-۳-یوم)برومید
۷۰
۸۵
DBU-OAc
ساختار این ترکیب با طیف سنجی IR (صفحه ۹۴) و اندازه گیری دمای ذوب، مورد تایید قرار گرفت.
نقطه ذوب گزارش شده در منابع برای این مولکول °C 237-236 است [۳۴].
IR (KBr): 1600,1660 (aromatic C=C stretch), 2200 ( stretch), 3350-3450 (NH2 stretch), 750 (C-H Aromatic out of plane bending) cm-1.
تهیه ۲-آمینو-۴-(۳-نیترو فنیل)-H4-نیترو[h]کرومن-۳-کربونیتریل (۴e):
این ترکیب از واکنش ۳-نیترو بنزآلدهید، (۱mmol، ۱/۵۱ g) و ا-نفتول (۱ mmol،۱/۴۴ g ) و مالونونیتریل (۱ mmol،۰/۶۶ g ) در شرایط بدون حلال و در دمای °C 110 تهیه شد. پیشرفت واکنش با کروماتوگرافی لایه نازک (TLC)، (اتیل استات: پترولیوم اتر ۲:۱) بررسی شد. محصول مورد نظر به صورت جامد سفید رنگ با دمای ذوب °C 212-210 به دست آمد.
داده های حاصل در جدول زیر آورده شده است.
جدول ۳-۵ : نتایج بررسی واکنش در شرایط مورد مطالعه
بازده (%)
زمان واکنش (دقیقه)
کاتالیزگر
۹۲
۳۵
۳،’۳-(پنتان-۱،۵-دیل)بیس(۲،۱-دی متیل-H1-ایمیدازول-۳-یوم)برومید
۸۵
۴۵
DBU-OAc
ساختار این ترکیب با طیف سنجی IR (صفحه ۹۵) و اندازه گیری دمای ذوب، مورد تایید قرار گرفت.
دمای ذوب گزارش شده در منابع برای این مولکول °C 211-208 است [۳۵].
IR (KBr): 1600,1660 (aromatic C=C stretch), 2210 ( stretch), 3320-3450 (NH2 stretch), 1350 (symmetric NO2 stretch), 1520 (asymmetric NO2 stretch) cm-1.
تهیه ۲-آمینو-۴-فنیل-H4-نیترو[h]کرومن-۳-کربونیتریل (۴f):
این ترکیب از واکنش بنزآلدهید، (۱mmol، ۱/۰۶ g) و ا-نفتول (۱ mmol،۱/۴۴ g ) و مالونونیتریل (۱ mmol،۰/۶۶ g ) در شرایط بدون حلال و در دمای °C 110 تهیه شد. پیشرفت واکنش با کروماتوگرافی لایه نازک (TLC)، (اتیل استات: پترولیوم اتر ۲:۱) بررسی شد. محصول مورد نظر به صورت جامد سفید رنگ با دمای ذوب °C 218-215 به دست آمد.
داده های حاصل در جدول زیر آورده شده است.
جدول ۳-۶ :

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *