1-4-11 نانو ذرات لپیدی……………………………………………………………………………………………………….19

 

1-4-12 نانو ذرات پلیمری……………………………………………………………………………………………………..20

 

1-5 نانو ذرات طلا………………………………………………………………………………………………………………..21

 

1-6 خواص نوری نانو ذرات طلا…………………………………………………………………………………………….23

 

1-7 انواع پلاسمون سطحی……………………………………………………………………………………………………..24

 

1-8 محاسبات کمی خواص نوری نانو ذرات طلا……………………………………………………………………….28

 

1-9 پارامترهای موثر در طراحی نانو ذرات مغناطیسی………………………………………………………………….32

 

1-9-1 موانع فیزیولوژیکی……………………………………………………………………………………………………….32

 

1-9-2 پارامترهای فیزیکی……………………………………………………………………………………………………….34

 

1-9-3  اندازه هیدرودینامیک……………………………………………………………………………………………………34

 

1-10 مزایایی پوشش دار کردن سطح نانو ذرات………………………………………………………………………….36

 

1-11 موانع در کاربردهای پزشکی…………………………………………………………………………………………….37

 

1-12 نتیجه گیری……………………………………………………………………………………………………………………38

 

فصل دوم………………………………………………………………………………………………………….40

 

2-1 سیستامین…………………………………………………………………………………………………………………………41

 

2-2 فاموتیدین………………………………………………………………………………………………………………………..42

 

2-3 مروری بر کارهای انجام گرفته……………………………………………………………………………………………42

 

2-3-1 توموگرافی محاسبه شده اشعه ایکس……………………………………………………………………………….48

 

2-3-2 حسی زیستی……………………………………………………………………………………………………………….50

 

2-4 مطالعه سمیت نانو ذرات مغناطیسی…………………………………………………………………………………….52

 

فصل سوم………………………………………………………………………………………………………………………………55

 

3-1 واکنشگر ها……………………………………………………………………………………………………………………..56

 

3-2 تهییه محول ها………………………………………………………………………………………………………………….57

 

3-3 دستگاه ها………………………………………………………………………………………………………………………..57

 

3-4 روش تولید نانو ذره آهن…………………………………………………………………………………………………..58

 

3-5 روش پوشش دهی نانو ذره آهن با طلا………………………………………………………………………………..60

 

3-6 در مجاورت قرار دادن سیستامین و نانو ذره…………………………………………………………………………61

 

3-7 روش محاسبه غلظت تقریبی نانو ذرات طلا…………………………………………………………………………61

 

فصل چهارم……………………………………………………………………………………………………………………………62

 

4-1 مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………….63

 

4-2 طیف FT-IR از نانو ذره آهن……………………………………………………………………………………………64

 

4-3 تائید پوشش دهی نانو ذره آهن با طلا…………………………………………………………………………………65

 

4-4 قرار دادن نانو ذره آهن پوشش داده شده با طلا در مجاورت سیستامین……………………………………66

 

4-5 تعیین زمان بهینه جذب……………………………………………………………………………………………………..66

 

4-5-1 تعیین زمان بهینه جذب 0.1 مولار سیستامین……………………………………………………………………66

 

4-5-2 تعیین زمان بهینه جذب 0.5 مولار سیستامین…………………………………………………………………..67

 

4-5-3 تعیین زمان بهینه جذب 0.05 مولار سیستامین………………………………………………………………….68

 

4-6 تعیین غلظت بهینه جذب …………………………………………………………………………………………………69

 

4-7 تعیین  pH بهینه جذب…………………………………………………………………………………………………….70

 

4-8 بررسی نتایج زمان بهینه جذب……………………………………………………………………………………………71

 

 

4-9 بررسی نتایج غلظت بهینه جذب…………………………………………………………………………………………75

 

4-10 بررسی نتایج pH بهینه جذب…………………………………………………………………………………………..76

 

فهرست شکلها                                                                                    صفحه

 

شکل 1-1 استفاده ار ذرات مغناطیسی………………………………………………………………………………………….4

 

شکل 1-2 نانو سیم ها در استیل داماسکوس……………………………………………………………………………….6

 

شکل 1-3 وجود رنگ قرمز و سبز در جام لیکورگوس………………………………………………………………..7

 

شکل 1-4 اندازه نسبی نانو ذرات در مقیاس نانو…………………………………………………………………………9

 

شکل 1-5 شکلهای مختلف نانو ذرات……………………………………………………………………………………….10

 

شکل 1-6 ساختار مواد سوپر پارامغناطیس………………………………………………………………………………….12

 

شکل 1-7 اثر میدان خارجی بر ذرات مغناطیسی………………………………………………………………………..13

 

شکل 1-8 نمونه های از نانو ذرات فلزی…………………………………………………………………………………..14

 

شکل 1-9 نوسان طولی و عرضی الکترونها در نانو میله های فلزی………………………………………………..17

 

شکل 1-10 پیک جذبی مرئی فرابنفش نانو میله های طلا با نسبت ابعادی مختلف……………………………………….17

 

شکل 1-11 نانو ذرات کوانتومی بر پایه ی مواد نیمه رسانا…………………………………………………………..19

 

شکل 1-12 نانو ذرات لپیدی…………………………………………………………………………………………………..19

 

شکل 1-13 نانو ذرات پلیمری………………………………………………………………………………………………..21

 

شکل 1-14 نانو ذرات طلا سنتز شده با سیترات……………………………………………………………………….23

 

شکل 1-15 شمایی از پلاسمون سطحی انتشار…………………………………………………………………………….25

 

شکل 1-16 طیف جذبی  نانو ذرات کروی طلا………………………………………………………………………….26

 

شکل 1-17 بر همکنش میدان الکتریکی اشعه الکترومغناطیس……………………………………………………..27

 

شکل 1-18 اثرات پراکندگی و جذب در مجموعه ای از نانو ذرات………………………………………………28

 

شکل 1-19 طیف خاموشی محاسبه شده بوسلیه تئوری می…………………………………………………………30

 

شکل 1-20 پیک های جذب برای نانو ذرات کروی طلا……………………………………………………………..31

 

شکل 2-1 ساختار شیمیایی اولتراویست…………………………………………………………………………………..49

 

شکل2-2 میزان مقاله های منتشر شده در مباحث سمیت نانو ساختارها……………………………………….54

 

شکل3-1 سنتز نانو ذره آهن……………………………………………………………………………………………………..59

 

شکل 3-2 نانو ذره آهن پوشش داده شده با طلا………………………………………………………………………….60

 

شکل 4-1 طیف جذبی مربوط به سیستامین 0.1 مولار………………………………………………………………….67

 

شکل4-2 طیف جذبی مربوط به سیستامین0.5 مولار…………………………………………………………………..68

 

شکل 4-3 طیف جذبی مربوط به سیستامین0.05 مولار………………………………………………………………..69

 

شکل 4-4 مقایسه pH های بهینه جذب…………………………………………………………………………………..71

 

شکل 4-5 pH بهینه……………………………………………………………………………………………………………..71

 

فهرست نمودارها                                                                                                صفحه

 

نمودار 3-1 طیف جذبی UV-Vis از نانو ذره آهن پوشش داده شده با طلا………………………………..65

 

 

1-3-1- سل ژل……………………………………………………………………………………………………………..10

 

1-3-2- فرایندهای شیمیایی مرطوب………………………………………………………………………………….11

 

1-3-3- فرایند هیدرو ترمال …………………………………………………………………………………………… 12

 

1-3-4- سنتز به روش محلول شفاف …………………………………………………………………………………13

 

1-3-5-سنتز به روش بازدارنده ی رشد………………………………………………………………………………14

 

1-3-6-سنتز به روش فضای محبوس ………………………………………………………………………………..14

 

1-3-7-سنتز به روش میکرو امولسیون……………………………………………………………………………….15

 

1-4 زئولیت ……………………………………………………………………………………16

 

1-4-1-زئولیت طبیعی…………………………………………………………………………………………………….17

 

1-4-2- زئولیت مصنوعی ……………………………………………………………………………………………….17

 

1-4-3- ساختار زئولیت ………………………………………………………………………………………………….18

 

1-5- زئولیت ZSM-5……………………………………………………………………….19

 

1-5-1- عوامل موثر بر تبلور زئولیت ZSM-5……………………………………………………………………..21

 

1-5-1-1-نسبت سیلیس به الومینیوم در ژل…………………………………………………………………………22

 

1-5-1-2- نسبت تمپلت به سیلیس در ژل…………………………………………………………………………..23

 

1-5-1-3-نسبت آب به سیلیس در ژل……………………………………………………………………………….24

 

1-5-1-4-نسبت فلز به سیلیس در ژل…………………………………………………………………………………24

 

1-5-1-5- نسبت هیدروکسی به سیلیس در ژل…………………………………………………………………….25

 

1-5-1-6 منبع سیلیس …………………………………………………………………………………………………….25

 

1-5-2- تاثیر پارامترهای مختلف بر مورفولوژی زئولیت………………………………………………………….26

 

1-5-3-سنتز ZSM-5  در حضور آمین ………………………………………………………………………………26

 

1-5-4- سنتز زئولیت ZSM-5 در حضور الکل …………………………………………………………………..27

 

1-6-طیف بینی جذب مادون قرمز ………………………………………………………28

 

1-6-1- ناحیه مادون قرمز ……………………………………………………………………………………………….29

 

1-6-2- طیف بینی مادون قرمز تبدیل فوریه…………………………………………………………………………31

 

1-6-3- نمونه گذاری در طیف سنجی مادون قرمز……………………………………………………………….32

 

1-7- طیف سنجی انعکاسی  پخشی………………………………………………………33

 

1-8- طیف سنجی رزونانس مغناطیسی هسته NMR………………………………...34

 

1-8-1- طیف سنجی رزونانس مغناطیسی هسته ای تبدیل فوریه تپشی ……………………………………….37

 

1-8-2- قاعده شکاف اسپین- اسپین…………………………………………………………………………………..37

 

1-8-2-1- هسته کربن -13 ……………………………………………………………………………………………38

 

1-8-2-2- تغییرات مکانی کربن -13……………………………………………………………………………….38

 

1-9 شیمی سنجی …………………………………………………………………………..39

 

1-9-1- طراحی ازمایش…………………………………………………………………………………………………40

 

1-9-1-1- تعریف فرایند ……………………………………………………………………………………………….40

 

1-9-1-2- غربال کردن………………………………………………………………………………………………….40

 

1-9-1-3- انواعی از روش های طراحی فاکتورها ………………………………………………………………41

 

1-9-1-4- بهینه سازی……………………………………………………………………………………………………41

 

1-9-1-5- کاهش زمان بری…………………………………………………………………………………………… 41

 

1-9-1-6- مدل سازی کمی …………………………………………………………………………………………….42

 

 

1-9-1-7-روش سطح پاسخ…………………………………………………………………………………………….42

 

1-9-2- پردازش های چند متغیره……………………………………………………………………………………….43

 

1-9-2-1- آنالیز فاکتوری………………………………………………………………………………………………. 44

 

1-9-2-2- آنالیز فاکتوری تکاملی (EFA) ………………………………………………………………………….44

 

1-9-2-3- روش های انالیز نرم………………………………………………………………………………………….45

 

1-9-2-4- تکنیک منحنی چند متغیره –حداقل مربعات متناوب MCR-ALS…………………………….45

 

1-9-2-5- الگوریتم اجرای تکنیک MCR-ALS…………………………………………………………………47

 

فصل دوم : بخش تجربی

 

2-1 مواد مورد استفاده ……………………………………………………………………………..49

 

2-1-1- مواد مورد استفاده برای سنتز سورفکتنت متقارن و نامتقارن………………………………………….49

 

2-1-2- مواد مورد استفاده برای سنتز نانو شیت زئولیت ZSM-5…………………………………………….49

 

2-1-3- مواد مورد استفاده برای اصلاح نانو شیت زئولیت با نافلزی نظیر فسفر …………………………..50

 

2-3-نرم افزارها ………………………………………………………………………………………………………………………..51

 

2-4- سنتز سورفکتنت نامتقارن……………………………………………………………………52

 

2-5- سنتز سورفکتنت متقارن……………………………………………………………………………….53

 

2–6 سنتز نانو شیت ZSM-5………………………………………………………………………54

 

2-7- اصلاح نانوشیت ZSM-5 با فسفر ………………………………………………………….58

 

2-8- روش های خصوصیت سنجی نانو شیت های سنتز شده …………………………..61

 

2-8-1-تجزیه و تحلیل به وسیله پراش پرتو -X…………………………………………………………………..61

 

2-8 -2-میکروسکوپ الکترونی روبشی ……………………………………………………………………………62

 

2-8-3- میکروسکوپ الکترونی عبوری…………………………………………………………………………….63

 

2-8-4- انالیز ساختارتخلخل ها و اندازه گیری مساحت سطح از طریق جذب گاز N₂ ……………….64

 

2-8-5-خصوصیت سنجی با طیف سنجی مادون قرمز ………………………………………………………….64

 

فصل سوم : نتایج و بحث

 

3-1- نتایج CNMR¹³ سورفکتنت های سنتز شده ……………………………………..65

 

3-2- نتایج انالیز XRD وSEM برای نانو شیت سنتز شده با سورفکتنت متقارن و نامتقارن……………….69

 

3-3- نتایج خصوصیت سنجی نانو شیت زئولیت با میکروسکوپ الکترونی روبشی ………………………71

 

3-4 نتایج خصوصیت سنجی نانو شیت زئولیت با میکروسکوپ الکترونی عبوری …………………………76

 

3-5 نتایج خصوصیت سنجی با پراش پرتو -X…………………………………………………………………..77

 

3-6- نتایج طراحی آزمایش ………………………………………………………………………………………….82

 

3-6-1- آنالیز واریانس ……………………………………………………………………………………………………………82

 

3-6-2- نمودار پارتو ………………………………………………………………………………………………………………83

 

3-6-3- تاثیر فاکتورهای اصلی …………………………………………………………………………………………………84

 

3-6-4- ضریب رگرسیون بر اورد شده  ……………………………………………………………………………………..85

 

3-6-5- پاسخ بهینه ………………………………………………………………………………………………………………….87

 

3-7- نتایج انالیز نانو شیت سنتز شده با شرایط بهینه ……………………………………………………92

 

3-8- نتایج جذب فسفر ………………………………………………………………………………………..95

 

3-9- استفاده از طیف سنجی IR و روش تفکیک منحنی چند متغیره با کمترین مربعات تناوبی برای تحلیل روند سنتز نانو شیت زئولت ZSM-5…….96

 

3-10-نتیجه گیری ……………………………………………………………………………………………..100

 

3-11-پیشنهادها …………………………………………………………………………………………………101

 

فهرست منابع و ماخذ…………………………………………………………………………………………………………………103

 

فهرست جدوال ها

 

عنوان                                                                                                                       صفحه

 

جدول 1-1: مثال های نانو مواد و اندازه ی آن ها …………………………………………………………….5

 

جدول 2-1: مقدار بیشینه و کمینه فاکتورهایدر طراحی آزمایش…………………………………………56

 

جدول 2-2: نتایج طراحی آزمایش ………………………………………………………………………………57

 

جدول 3-1: نتایج ضخامت لایه های بدست امده به روش نرم افزاری …………………………………76

 

جدول 3-2:آنالیز واریانس برای پاسخ……………………………………………………………………………83

 

جدول 3-3 : ضریب رگرسیون براورد شده برای پاسخ ……………………………………………………..86

 

جدول 3-4: شرایط بهینه محاسبه شده توسط نرم افزار………………………………………………………..91

 

فهرست شکل ها

 

عنوان                                                                                                                      صفحه

 

1-1: انواع سیلیکا بر اساس اندازه …………………………………………………………………………………….8

 

1-2: دسته بندی آیوپاک بر اساس اندازه حفره ………………………………………………………………….8

 

1-3: نوع تخلخل ها براساس شکل و موقعیت ……………………………………………………………………9

 

1-4:نانو حفره های تولید شده در الومینا …………………………………………………………………………..10

 

1-5: محصولات قابل تولید با فرایند سل ژل……………………………………………………………………..11

 

1-6: شمایی از سنتز هیدروترمال ……………………………………………………………………………………13

 

1-7: سنتز زئولیت ZSM-5 به روش فضای محبوس ………………………………………………………….15

 

1-8: شمایی از روند سنتز نانو ذرات با استفاده از روش میکرو امولسیون ………………………………..16

 

1-9: برخی از زئولیت های رایج ……………………………………………………………………………………18

 

1-10: ساختار کانالی زئولیت ZSM-5……………………………………………………………………………20

 

1-11: مکانیسم هسته زایی زئولیت ZSM-5 ……………………………………………………………………21

 

1-12: طرز قرار گرفتن سورفکتنت در کانال های زئولیت ………………………………………………….23

 

1-13:مکانیسم عمومی سنتز زئولیت ………………………………………………………………………………28

 

1-14: شمایی از یک طیف مادون قرمز ………………………………………………………………………….30

 

1-15: تصویر طیف سنجی تبدیل فوریه …………………………………………………………………………31

 

1-16: شمایی از بازتابش ها در مادون قرمز …………………………………………………………………….33

 

1-17: مکانیسم ایجاد بازتابش انعکاسی – پخشی ……………………………………………………………..34

 

1-18: حالت های اسپین انرژی……………………………………………………………………………………..35

 

1-19:شمایی از یک میدان مغناطیسی ثانویه در اتم …………………………………………………………..36

 

1-20: نمونه ای از شکاف اسپین –اسپین ………………………………………………………………………..37

 

1-21: تغییرات مکان شیمیایی کربن ………………………………………………………………………………38

 

2-1: مکانیسم سنتز سورفکتنت نامتقارن ……………………………………………………………………….. 53

 

2-2:مکانیسم سنتز سورفکتنت متقارن ……………………………………………………………………………54

 

2-3: نحوه ی تبادل سورفکتنت با سطح زئولیت ……………………………………………………………….60

 

2-4: نمونه ای از طیف XRD برای نانو شیت زئولیت ZSM-5…………………………………………….62

 

2-5 : برهمکنش پرتوی الکترونی و نمونه………………………………………………………………………..63

 

3-1: ساختار دابکو ……………………………………………………………………………………………………..65

 

3-2: ساختار C₆-D …………………………………………………………………………………………………….66

 

3-3: ساختار سورفکتنت نامتقارن ………………………………………………………………………………….66

 

3-4: طیف  CNMRبرای سورفکتنت نامتقارن …………………………………………………………………67

 

3-5: ساختار سورفکتنت متقارن ……………………………………………………………………………………68

 

3-6: طیف  CNMRبرای سورفکتنت متقارن …………………………………………………………………..69

 

3-7: الگوی پراش X برای نانو شیت زئولیت با استفاده از سورفکتنت نامتقارن ……………………….69

 

3-8: تصویر SEM برای سورفکتنت نامتقارن ………………………………………………………………….70

 

3-9: الگوی پراش X برای نانو شیت زئولیت با استفاده از سورفکتنت متقارن………………………….70

 

3-10: تصویر SEM برای سورفکتنت متقارن…………………………………………………………………..71

 

3-11: تصویر SEM برای Run1…………………………………………………………………………………..72

 

3-12: تصویر  SEMبرای Run2…………………………………………………………………………………..72

 

3-13: تصویر  SEMبرای Run3…………………………………………………………………………………..73

 

3-14: تصویر SEM برای Run5…………………………………………………………………………………..73

 

3-15: تصویر  SEMبرای Run6…………………………………………………………………………………..74

 

3-16: تصویر  SEMبرای Run7…………………………………………………………………………………..74

 

3-17: تصویر  SEMبرای Run9…………………………………………………………………………………..75

 

3-18: تصویر  SEMبرای Run14………………………………………………………………………………..75

 

3-19: تصویر MET برای Run1…………………………………………………………………………………76

 

3-20:الگوی پراش پرتو  Xاستاندارد……………………………………………………………………………….77

 

3-21:الگوی  XRDبرای Run1…………………………………………………………………………………….78

 

3-22:الگوی  XRDبرای Run2…………………………………………………………………………………….78

 

3-23:الگوی  XRDبرای Run3…………………………………………………………………………………….79

 

3-24:الگوی XRD برای Run5…………………………………………………………………………………….79

 

3-25:الگوی  XRDبرای Run6…………………………………………………………………………………….80

 

3-26:الگوی XRD برای Run7…………………………………………………………………………………….80

 

3-27:الگوی  XRDبرای Run9……………………………………………………………………………………81

 

3-28:الگوی  XRDبرای Run14………………………………………………………………………………….81

 

3-29:تصویر  SEMبرای نانو شیت سنتز شده با شرایط اصلاح شده ………………………………………92

 

3-30: تصویرTEM برای نانو شیت زئولیت سنتز شده با شرایط اصلاح شده…………………………..93

 

3-31:نمودار جذب فسفر …………………………………………………………………………………… ……..96

 

3-32: شمای از مکانیسم زئولیت ZSM-5………………………………………………………. …………..97

 

3-33: طیف   IRنانو شیت زئولیت ZSM-5……………………………………………………………………98

 

3-34: پروفایل طیفی و غلظتی به دست آمده از روش MCR-ALS…………………………………99

 

 

 

نمودار ها

 

عنوان                                                                                                                                 صفحه

 

نمودار 1-1: تاثیر الومینیوم موجود در ژل سنتزی بر کریستال شدن ZSM-5 …………………………..22

 

نمودار 3-1 : نمودار پارتو ……………………………………………………………………………………………. 84

 

نمودار 3-2:نمودار فاکتور های اصلی برای پاسخ …………………………………………………………………………85

 

نمودار3-3: نمودار باقی مانده برای پاسخ ………………………………………………………………………….87

 

نمودار 3-4: نمودار سطح مربوط به متغیر های template/SiO₂ و SiO₂/Al₂O₃………………..88

 

نمودار 3-5: نمودار سطح مربوط به متغیر های template/SiO₂ و H₂O/SiO₂…………………..88

 

نمودار 3-6: نمودار سطح مربوط به متغیر های template/SiO₂ و زمان (aging time)………..89

 

نمودار 3-7: نمودار سطح مربوط به متغیر های SiO₂/Al₂O₃و H₂O/SiO₂………………………….89

 

نمودار 3-8: نمودار سطح مربوط به متغیر های SiO₂/Al₂O₃و زمان واکنش…………………… …..90

 

نمودار 3-9: نمودار سطح مربوط به متغیر های H₂O/SiO₂ و زمان واکنش……………….. ………..90

 

نمودار3-10: نمودار BET ……………………………………………………………………………………………94

 

نمودار3-11: نمودار جذب N₂ که از انالیز  BETبدست امده …………………………………….. ……….94

 

نمودار3-12: نمودار  BJHاز انالیز  BETبدست امده ………………………………………………………….95

 

چکیده:

 

امروزه کاتالیزورهای مدرن در صنعت پتروشیمی برای واکنش های مختلف استفاده می شود. زئولیت ها در شکل  پیشرفته تر ” نانو زئولیت ” بدلیل داشتن مساحت سطح بالا از اهمیت بسزایی در این خصوص برخوردارند. هدف از این پژوهش ارائه ی یک روش “طیف سنجی –شیمی سنجی و ارائه یک روش بهینه برای تهیه نانوشیت زئولیت ” است .یکی از سازنده های حائز اهمیت برای سنتز نانوشیت زئولیت ZSM-5[1] با مورفولوژی صفحه ای ، سورفکتنت کاتیونی است. برای همین منظور ابتدا سورفکتنت های متقارن و نامتقارن بر پایه DABCO² سنتز و خصوصیت سنجی شدند. در ادامه کار از سورفکتنت های سنتز شده نانو شیت زئولیت ZSM-5 به روش هیدروترمال با ضخامت لایه های بین 5/5-34/10نانومتر سنتز شدند و نمونه ها بوسیله ی میکروسکوپ الکترونی روبشی، تفرق پرتوی ایکس، میکروسکوپ الکترونی عبوری و آنالیز مساحت سطح خصوصیت سنجی شدند برای اصلاح شرایط واکنش از روش طراحی آزمایش به روش طرح فاکتوریل جزیی استفاده شد طبق این روش کمترین ضخامت لایه برای نانوشیت زئولیت موقعی بدست می آید که فاکتورهای template/SiO₂ در بالاترین سطح ،SiO₂/Al₂O₃  در پایین ترین سطح ،H₂O /SiO₂ در بالاترین سطح خود قرار داشته باشند. در نهایت نانوشیت سنتز شده به منظور افزایش خاصیت کاتالیزوری با فسفر اصلاح شد، سپس جهت خصوصیت سنجی نانو شیت زئولیت از روش طیف سنجی انعکاسی –پخشی استفاده شد وداده های طیفی به وسیله ی روش MCR_ALS پردازش شدند نتایج نشان می دهد که استفاده از سورفکتنت کاتیونی بر پایه DBCO در شرایط هیدروترمال یک روش موفق برای سنتز نانوشیت ZSM-5 است و همچنین ترکیب دو تکنیک طیف سنجی مادون قرمز و شیمی سنجی به خوبی می تواند جهت شناسایی زئولیت ها استفاده شود.

 

کلمات کلیدی : سورفکتنت کاتیونی ، نانوشیت زئولیت ZSM-5 ، شیمی سنجی، طیف بینی مادون قرمز، طیف سنجی CNMR ¹³

 

 

فصل اول

 

 

مروری بر منابع

 

1-1-نانو مواد

 

 

1-8-2- انتقال­های جابجایی بار 4

 

1-8-2-1- انتقال جابجایی از لیگاند به فلز  (LMCT) 5

 

1-8-2-2- انتقال جابجایی از فلز به لیگاند (MLCT) 5

 

1-8-3- انتقال‌های بین ظرفیتی. 5

 

1-8-4- انتقال­های درون لیگاند. 5

 

1-9- بازهای شیف.. 6

 

1-9-1- نامگذاری اختصاری ترکیبات باز شیف.. 6

 

1-9-2- تهیه بازهای شیف.. 7

 

 

 

1-10- مروری بر کمپلکس­های سنتز شده با فلزاتZn(II) ،Cd(II) ، Hg(II) 7

 

1-11- مروری بر کمپلکس­های سنتز شده با لیگاندهای باز شیف دودندانه. 12

 

1-12- کاربرد کمپلکس­های بازشیف.. 17

 

1-13- باکتری.. 18

 

1-13-1- اشرشیا کولی. 19

 

1-13-2- استافیلوکوکوس اورئوس.. 20

 

1-13-3- سالمونلا. 21

 

1-13-4- سودوموناس آئروژینوزا 21

 

1-13-5- کورینه باکتریوم رناله. 22

 

1-13-6- باکتری­های گرم مثبت و گرم منفی. 23

 

1-14- قارچ. 23

 

1-14-1- کاندیدا آلبیکنز. 24

 

1-14-2- آسپرژیلوس نایجر. 24

 

1-14-3- پنی سیلیوم کریزوژنوم. 25

 

1-15- مروری بر کاربردهای کمپلکس­های فلزی باز شیف در حوزه زیست شناسی. 26

 

1-16- ولتامتری چرخه­ای.. 32

 

1-17- آنالیز حرارتی. 33

 

1-17-1- تجزیة گرمایی تفاضلی (DTA) 34

 

1-17-2- گرما وزن سنجی  (TGA) 34

 

فصل دوم بخش تجربی

 

2-1- مواد شیمیایی و حلال‏ها 36

 

2-2-1- محیط کشت، باکتری، قارچ، آنتی بیوتیک و وسایل مورد استفاده 36

 

2-2-1-1- محیط کشت­های مورد استفاده 36

 

2-2-1-2- باکتری­های گرم منفی. 36

 

2-2-1-3- باکتری گرم مثبت.. 37

 

2-2-1-4- قارچ­ها 37

 

2-2-1-5- آنتی بیوتیک­های شاهد. 37

 

 

 

2-2-1-6- وسایل مورد استفاده در بخش میکروبی. 37

 

2-2- دستگاه‏های مورد استفاده 37

 

2-2-1- طیف مادون قرمز. 37

 

 

2-2-2- طیف رزونانس مغناطیسی هسته (H-NMR1) و (C-NMR13) 37

 

2-2-3- طیف ماورای بنفش-مرئی (UV-Vis) 38

 

2-2-4- نقطه ذوب.. 38

 

2-2-5- هدایت مولی. 38

 

2-2-6- آنالیز عنصری.. 38

 

2-2-7- الکتروشیمی. 38

 

2-2-8- آنالیز حرارتی. 38

 

2-2-9- میکروسکوپ الکترونی روبشی. 39

 

2-2-10- گرم خانه. 39

 

2-2-11- اتوکلاو 39

 

2-3- سنتز لیگاند دو دندانه‌ باز شیف N,N- بیس ((E)-2- نیترو فنیل آلیلیدین) -2و 2- دی متیل-1 ,3- دی آمین پروپان  39

 

40

 

41

 

42

 

42

 

43

 

44

 

45

 

46

 

46

 

47

 

48

 

49

 

50

 

51

 

51

 

2-19- بررسی­های زیست شناسی. 52

 

2-19-1- استریل کردن وسایل. 52

 

2-19-2- تهیه محیط کشت آگار و براث.. 53

 

2-19-3- کشت باکتری.. 53

 

2-20- آزمون­های بررسی خواص ضد باکتریایی. 53

 

2-20-1- روش انتشار دیسک.. 53

 

2-20-2- اندازه­گیری حداقل غلظت ممانعت کننده رشد (MIC) 54

 

2-20-3- اندازه­گیری حداقل غلظت باکتری کشی (MBC) 54

 

2-21- آزمون بررسی خواص ضد قارچی. 54

 

2-21-1- روش انتشار دیسک.. 55

 

2-22- بررسی الکتروشیمیایی لیگاند و کمپلکس­ها 55

 

2-23- بررسی حرارتی لیگاند و کمپلکس­های روی.. 55

 

2-24- بررسی ریخت­شناسی کمپلکس روی آزید ، کادمیم کلرید و جیوه برمید. 55

 

فصل سوم بحث و نتیجه گیری

 

3-1- مقدمه. 57

 

3-2- بررسی طیف‏های زیر قرمز (IR) لیگاندL. 57

 

3-2-1- طیف‏های زیر قرمز کمپلکس‎های Zn(II) 58

 

3-2-2- طیف‏های زیر قرمز کمپلکس‎های Cd(II) 59

 

3-2-3- طیف‏های زیر قرمز کمپلکس‎های Hg(II) 60

 

3-3- بررسی طیف‌های رزونانس مغناطیسی هسته، 1H-NMR و 13C-NMR.. 60

 

3-3-1- طیف‏ رزونانس مغناطیسی هسته، 1H-NMR و 13C-NMR مربوط به لیگاند دو دندانه‌ای باز شیف N,N- بیس ((E)-2- نیترو فنیل آلیلیدین) -2و 2- دی متیل-1 ,3- دی آمین پروپان(L) 60

 

61

 

63

 

63

 

64

 

65

 

66

 

67

 

68

 

69

 

70

 

71

 

72

 

72

 

73

 

74

 

3-4- بررسی طیف‎های الکترونی UV-Vis. 75

 

3-5- آنالیز عنصری.. 76

 

3-6- بررسی هدایت های مولی. 77

 

3-7- بررسی خواص ضد باکتریایی. 78

 

3-7-1- بررسی خواص ضد باکتریایی لیگاندL. 79

 

79

 

79

 

79

 

79

 

80

 

80

 

80

 

80

 

80

 

81

 

81

 

81

 

81

 

81

 

81

 

3-8- بررسی خواص ضد قارچی. 85

 

3-8-1- بررسی خواص ضد قارچی لیگاند L. 85

 

86

 

86

 

86

 

86

 

86

 

86

 

87

 

87

 

87

 

87

 

87

 

87

 

88

 

88

 

88

 

3-9- تجزیه حرارتی. 90

 

3-9-1-1- بررسی تجزیه حرارتی لیگاند. 91

 

91

 

3-9-2- تعیین پارامترهای سینتیکی با استفاده از نمودارهای TG.. 92

 

3-10- بررسی نتایج الکتروشیمی. 97

 

3-11- محاسبات تئوری.. 99

 

3-11-1- نتایج محاسبات تئوری بر روی لیگاند. 99

 

3-11-2-  نتایج محاسبات تئوری بر روی کمپلکس­های روی.. 100

 

نتیجه‏گیری… 102

 

منابع.. 103

 

پیوست…. 107

 

فهرست جدول­ها

 

عنوان                                                                                                                      صفحه

 

جدول  3-1  نوارهای جذبی مهم در طیف IR لیگاند و کمپلکس هایZn(II) ………………………………………………………62

 

جدول  3-2  نوارهای جذبی مهم در طیف IR لیگاند و کمپلکس‎های (Cd(II ……………………………………………………..62

 

جدول  3-3  نوارهای جذبی مهم در طیف IR لیگاند و کمپلکس‎های Hg(II) ……………………………………………………….63

 

) مربوط به لیگاند و کمپلکس‎های سنتز شده ………………………………………………79

 

جدول  3-5  نتایج آنالیز عنصری لیگاند و تعدادی از کمپلکس‎ها و مقایسه آن با مقادیر تئوری …………………………….80

 

جدول  3-6  حدود هدایت حد مولی الکترولیت ها در دمای C˚ 25  ………………………………………………………………………..81

 

جدول  3-7  هدایت های مولی مربوط به لیگاند و کمپلکس های سنتز شده در حلال کلروفرم و DMF  …………….81

 

جدول  3-8  محدوده ممانعت کننده رشد ( میلی متر)…………………………… ………………………………………………………………..87

 

جدول  3- 9  محدوده ممانعت کننده رشد آنتی بیوتیک­های شاهد (میلی متر) …………………………………………………….87

 

جدول  3-10  حداقل غلظت ممانعت کننده رشد (MIC) و حداقل غلظت باکتری کشی(MBC)…………………. 88

 

جدول 3-11  محدوده ممانعت کننده رشد ( میلی متر)…………………………… …………………………………………………………….93

 

جدول 3-12  مراحل تجزیه گرمایی   …………………………………………………………………………………………………………………………..95

 

جدول 3-13  پارامترهای سینتیکی تعیین شده از طریق  TG….   …………………………………………………………………………….98

 

جدول  3-14  پتانسیل های آندی و کاتدی   ……………………………………………………………………………………………………………..101

 

جدول  3-15  نتایج محاسبه­ی انواع انرژی ها به روش تئوری بر روی لیگاند ….  …………………………………………………..102

 

جدول  3-16  نتایج محاسبه­ی طول پیوند ها و انواع پیچش ها به روش تئوری بر روی لیگاند …. ……………………….102

 

جدول  3-17  نتایج محاسبه­ی طول پیوند ها به روش تئوری بر روی کمپلکس های روی …..   ……………………………..103

 

جدول  3-18  نتایج محاسبه­ی زوایای مختلف به روش تئوری بر روی کمپلکس های روی …..   …………………………….103

 

جدول  3-19  نتایج محاسبه­ی انواع پیچش ها به روش تئوری بر روی کمپلکس های روی ……..   …………………………103

 

جدول  3-20  نتایج محاسبه­ی انواع انرژی ها به روش تئوری بر روی کمپلکس­های روی …………   ……………………….104

 

جدول 3-21   نتایج محاسبه تغییرات انتالپی، تغییرات انتروپی و تغییرات انرژی آزاد گیبس……………………………….104

 

فهرست شکل­ها

 

عنوان                                                                                                                 صفحه

 

شکل 3-1- طیف IR لیگاند L ……………………………………………………………………………………………………………………………..  107

 

شکل 3-2- طیف UV-Vis لیگاند L در حلال کلروفرم ………………………………………………………………………………………107

 

شکل 3-3- طیف H-NMR1 لیگاند L در حلال کلروفرم دوتره شده …………………………………………………………………108

 

شکل 3-4- طیفC-NMR13 لیگاند L در حلال کلروفرم دوتره شده ………………………………………………………………..108

 

شکل 3-5- ولتاموگرام لیگاند L و نمک TBAH در حلال استونیتریل ……………………………………………………………….109

 

شکل 3-5-1- ولتاموگرام لیگاند L و نمک TBAH در حلال DMF …………………………………………………………………109

 

شکل 3-6- نمودارTG  و DTA لیگاند L …………………………………………………………………………………………………………….110

 

……………………………………………………………………………………………………………..110

 

درحلال کلروفرم ……………………………………………………………………..111

 

در حلال کلروفرم دوتره شده ………………………………………………111

 

در حلال کلروفرم دوتره شده ………………………………………….112

 

در حلال استونیتریل ………………………………………………………………………112

 

………………………………………………………………………………………..113

 

……………………………………………………………………………………………………………113

 

درحلال کلروفرم …………………………………………………………………..114

 

در حلال کلروفرم دوتره شده …………………………………………..114

 

در حلال کلروفرم دوتره شده …………………………………………115

 

در حلال استونیتریل ……………………………………………………………………….115

 

………………………………………………………………………………………..116

 

……………………………………………………………..116

 

…………………………………………………………….117

 

…………………………………………………………………………………………………………………117

 

درحلال کلروفرم ………………………………………………………………………118

 

در حلال کلروفرم دوتره شده ……………………………………………….118

 

در حلال کلروفرم دوتره شده ……………………………………………..119

 

در حلال استونیتریل ………………………………………………………………………….119

 

…………………………………………………………………………………………..120

 

…………………………………………………………………120

 

……………………………………………………………….121

 

………………………………………………………………………………………………….121

 

درحلال کلروفرم ………………………………………………………….122

 

در حلال کلروفرم دوتره شده …………………………………..122

 

در حلال کلروفرم دوتره شده …………………………………123

 

در حلال استونیتریل ……………………………………………………………….123

 

………………………………………………………………………………124

 

……………………………………………………….124

 

…………………………………………………….125

 

……………………………………………………125

 

………………………………………………………………………………………………………126

 

درحلال کلروفرم ……………………………………………………………….126

 

در حلال دی متیل سولفوکسید دوتره شده (DMSO-d6) ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………127

 

در حلال دی متیل سولفوکسید دوتره شده (DMSO-d6) …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..127

 

در حلال استونیتریل ………………………………………………………………….128

 

……………………………………………………………………………………..128

 

…………………………………………………………….129

 

………………………………………………………….129

 

…………………………………………………………129

 

………………………………………………………………………………………………………….130

 

در حلال دی متیل فرمامید ………………………………………………….130

 

  در حلال دی متیل سولفوکسید دوتره شده(DMSO-d6) ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………131

 

در حلال دی متیل سولفوکسید دوتره شده (DMSO-d6) ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………131

 

در حلال استونیتریل ………………………………………………………………………..132

 

………………………………………………………………………………………………………….132

 

درحلال کلروفرم …………………………………………………………………..133

 

در حلال کلروفرم دوتره شده ……………………………………………133

 

در حلال کلروفرم دوتره شده …………………………………………134

 

در حلال استونیتریل ………………………………………………………………………134

 

……………………………………………………………………………………………………………..135

 

درحلال کلروفرم ……………………………………………………………………..135

 

در حلال کلروفرم دوتره شده ………………………………………………136

 

در حلال کلروفرم دوتره شده …………………………………………….136

 

در حلال استونیتریل ………………………………………………………………………….137

 

…………………………………………………………………………………………………137

 

  در حلال دی متیل فرمامید …………………………………………138

 

در حلال دی متیل سولفوکسید دوتره شده (DMSO-d6)…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….138

 

در حلال دی متیل سولفوکسید دوتره شده (DMSO-d6)…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….139

 

در حلال استونیتریل ……………………………………………………………..139

 

………………………………………………………………………………………………………140

 

در حلال دی متیل فرمامید ……………………………………………..140

 

در حلال دی متیل سولفوکسید دوتره شده (DMSO-d6) ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………141

 

در حلال دی متیل سولفوکسید دوتره شده (DMSO-d6) ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………141

 

در حلال استونیتریل …………………………………………………………………..142

 

…………………………………………………………………………………………………………..142

 

درحلال کلروفرم …………………………………………………………………..143

 

در حلال دی متیل سولفوکسید دوتره شده (DMSO-d6) ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………143

 

در حلال دی متیل سولفوکسید دوتره شده (DMSO-d6) ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………144

 

در حلالDMF ……………………………………………………………………………..144

 

………………………………………………………………………………………………………….145

 

درحلال کلروفرم ………………………………………………………………….145

 

در حلال کلروفرم دوتره شده …………………………………………..146

 

در حلال کلروفرم دوتره شده ………………………………………..146

 

در حلالDMF …………………………………………………………………………….147

 

…………………………………………………………………………………………………………….147

 

درحلال کلروفرم …………………………………………………………………….148

 

در حلال کلروفرم دوتره شده ……………………………………………..148

 

در حلال کلروفرم دوتره شده ……………………………………………149

 

در حلال DMF ……………………………………………………………………………….149

 

………………………………………………………………………………………………..150

 

درحلال کلروفرم ………………………………………………………..150

 

در حلال کلروفرم دوتره شده …………………………………151

 

در حلال کلروفرم دوتره شده ……………………………….151

 

در حلال DMF …………………………………………………………………..152

 

……………………………………………………………………………………………………..152

 

در حلال دی متیل فرمامید ……………………………………………..153

 

در حلال دی متیل سولفوکسید دوتره شده (DMSO-d6)…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….153

 

 

22

 

25

 

POSS 28

 

28

 

POSS 30

 

36

 

36

 

POSS-Ho 37

 

38

 

39

 

39

 

40

 

40

 

40

 

40

 

41

 

41

 

41

 

42

 

42

 

         EDX 43

 

         NMR 43

 

43

 

44

 

44

 

45

 

45

 

46

 

46

 

46

 

47

 

         ATR 53

 

54

 

55

 

POSS-Ho 56

 

         EDX 57

 

58

 

FTIR 58

 

61

 

73

 

 

FTIR 73

 

74

 

FTIR 76

 

79

 

NMR 79

 

TGA 81

 

UV-Vis 83

 

84

 

UV 85

 

87

 

89

 

92

 

93

 

FTIR 94

 

97

 

DSC 98

 

99

 

100

 

فهرست اشكال

 

شکل1-1. نمونه­ای از دستگاه رادیو تراپی……………………………………………………………………………..3

 

شکل1- 2 کاتترهای مورد استفاده در براکی تراپی …………………………………………………………………5

 

شکل1-3 . ساختار POSS با گروه­های R متصل…………………………………………….. ……………………11

 

شکل1-4 ترکیب ویژگی­های مواد معدنی با پلیمرها برای حصول خواص مطلوب……………………….12

 

شکل1-5  انواع روش­های وارد کردن POSS در داخل بستر پلیمر……………………………………………13

 

شکل1-6  ساختار­های مختلف POSS…………………………………………………………………………………14

 

شکل1-7 آزمایشگاه مدرن بررسی شیمی لانتانید ها و عناصر واسطه………………………………………….15

 

شکل 1-8 روند تغییرات شعاع اتمی ,نقطه جوش و آنتالپی تبخیر عناصر لانتانیدی………………………..15

 

شکل 1-9 بررسی پایداری کمپلکس چند لیگاند مختلف برای فلزات لانتانیدی…………………………..17

 

شکل 2-1 : تمام عناصر واکنش داده شده با POSS با قفس ناقص……………………………………………..18

 

شکل 2-2 روش­های  مختلف سنتز کمپلکس فلز-POSS……………………………………………………….19

 

شکل2-3: مثال­هایی از سیلسسکویی­اکسان با گروه های سیلانول…………………………………………….20

 

شکل2-.4 نمایش شماتیک اتصال­ گروههای سیلانول-فلز در قفس POSS  ………………………………21

 

شکل2-5:تشکیل اوربیتال­های مولکولی در تشکیل کمپلکس فلز- POSS…………………………………21

 

شکل ‎1‑6: واکنش اپوکسیداسیون………………………………………………………………………………………22

 

شکل2-7 : کمپلکس POSS Mg – ،……………………………………………………………………………………23

 

شکل ‎1‑8 : شماتیکی از سنتز کمپلکس   Zr-POSS……………………………………………………………….24

 

شکل ‎12-9: کمپلکس W-POSS سنتز شده توسط فهر……………………………………………………………24

 

شکل2-10 : کمپلکس­های Ti-POSS با استفاده از مشتق الکوکسید تیتانیم………………………………..25

 

شکل2-11: نمونه­ای ازسنتز کمپلکس­آلومنیوم  با لیگاند POSS در حضور تری­اتیلن آمین………………………..25

 

شکل 2-12: شمایی از سنتز کمپلکس   V-POSS در حضور تری اتیل آمین………………………………………26

 

شکل ‎1‑13: شماتیک سنتز کمپلکس Zr-POSS…………………………………………………………………..26

 

شکل2-14 : تشکیل کمپلکس Fe-POSS در حضور آمین……………………………………………………….27

 

شکل2-15: سنتز کمپلکس های  آلومنیوم و مس  با POSS……………………………………………………..27

 

شکل ‎1‑16:  واکنش جانبی که در واکنش تشکیل متالاسیلسسکویی­اکسان انجام می­شود……………28

 

شکل 2-17 : سنتز کمپلکس­ منگنز – POSS توسط ادلمان………………………………………………………29

 

شکل 2-18: تهیه­ی کمپلکس Ti- POSS با روش اول  در حضور الکل و آمین………………………….30

 

شکل 2-19 : کمپلکس Yb-POSS    ……………………………………………………………………………………31

 

شکل 2-20 : تشکیل کمپلکس N-POSS در حضور ایزوپروپانول……………………………………………32

 

شکل 2-21 : سنتز کمپلکس تعدادی از فلزات که با استفاده از حد واسط Li-POSS  ………………….33

 

شکل 2-22 : شمایی از تشکیل کمپلکس Er-POSS    …………………………………………………………….34

 

شکل2-23 : تهیه­ی کمپلکس Nd, Pr, Er و Ho  با لیگاند دی سیلوکسان دی ال………………………..34

 

شکل4-1   طیف FTIR  لیگاند  POSSتری­سیلانولی…………………………………………………………………………..47

 

شکل4-2:ترموگرام TGA نمک هلمیوم کلرید شش آبه…………………………………………………………49

 

شکل4-3 نمودار TGA مربوط به HoNit اولیه بدون اعمال ایزوترم گرمایشی در فرآیند تست TGA…………50

 

شکل4-4 : منحنی TGA مربوط به نمونه­های HoNit    …………………………………………………………….51

 

شکل 4-5 منحنی­های TGA مربوط به نمونه­های “خشک شده”……………………………………………….52

 

شکل 4-6 :طیف­های ATR-FTIR مربوط به هلمیوم نیترات    ………………………………………………..54

 

شکل 4-7 : ساختارHo₆(C₃H₇O)₁₇(NO₃)…………………………………………………………………………………………..55

 

شکل 4-8 :شماتیک لیگاند POSS تری ال (1) و کمپلکس سنتز شده (2)………………………………………………………56

 

شکل 4-9 : نتایج EDX از باقی مانده مرحله­ی انجام واکنش هلمیوم نیترات با سدیم پروپانوات…………………………….58

 

شکل4-10: طیف FTIR…………………………………………………………………………………………………………………………60

 

شکل4-11: طیف EDX کمپلکس POSS-Ho حاصل از سنتز کمپلکس1……………………………………………………….61

 

شکل4-12 :نمایش شماتیک لیگاند POSS تری­ال (1) و پیش بینی کمپلکس2……………………………………62

 

شکل4-13: طیف H-NMR لیگاند POSS………………………………………………………………………………………………………….62

 

شکل 4-14: طیف H-NMR کمپلکس Ho-POSS……………………………………………………………………………………………63

 

شکل 4-15 :طیف C-NMR لیگاند POSS تری­ال…………………………………………………………………………………………..65

 

شکل 4-16: طیف C-NMR کمپلکس Ho-POSS ………………………………………………………………………………..65

 

شکل 4-17: طیف Si-NMR لیگاند POSS تری­ال. ……………………………………………………………………………….66

 

شکل 4-18: طیف Si-NMR کمپلکس Ho-POSS. ………………………………………………………………………………………66

 

شکل4‑19:تخمین نرم­افزار ChemDraw برای H-NMR مربوط به POSS خالص……………………………..68

 

شکل 4-20:تخمین نرم­افزار Chem Draw برای C-NMR مربوط به POSS خالص…………………………..68

 

شکل 4‑21:تخمین نرم­افزار ChemDraw برای H-NMR …………………………………………………………………………..69

 

شکل 4‑22:تخمین نرم­افزار ChemDraw برای C-NMR …………………………………………………………………………….70

 

شکل 4‑23:تخمین نرم­افزار ChemDraw برای H-NMR ………………………………………………………………………………71

 

شکل 4‑24:تخمین نرم­افزار ChemDraw برای C-NMR …………………………………………………………………………..72

 

شکل 4-26: طیف FTIR مربوط به کمپلکس 2……………………………………………………………………………………………74

 

شکل 4-27: ساختار شیمیایی لیتیم بیس متیل سایلیل آمید……………………………………………………………………………………….74

 

شکل 4-28: تشکیل دیمر POSS در حضور لیتیم بیس (تری متیل سایلیل ) آمید………………………………….75

 

شکل 4-29: نمایش شماتیک واکنش POSS با HoCl₃………………………………………………………………………………..75

 

شکل 4-30:FTIRمربوط به حد واسط واکنش POSS با لیتیم بیس(تری متیل سایلیل )آمید …………………………………..77

 

شکل 4-31 : EDX کمپلکس 3…………………………………………………………………………………………………………………….79

 

شکل 4-32 طیف NMR مربوط به کمپلکس Ho-POSS به روش استفاده از لیتیم بیس (تری متیل سایلیل آمید)…….80

 

شکل 4-33: ترموگرام مربوط به POSS……………………………………………………………………………………………………………….82

 

شکل 4- 34 ترموگرام مربوط به کمپلکس Ho-POSS………………………………………………………………………………………..83

 

شکل 4-35 میزان جذب درطیف بینی UV برای چهار غلظت مشخص از کمپلکس 3……………………………………………..86

 

شکل4-36 : طیف طیف سنجی فلورسانس هگزان…………………………………………………………………………………………………88

 

شکل4-37 : طیف طیف سنجی فلورسانس کمپلکس3…………………………………………………………………………………………..88

 

شکل 4-38 طیف فتولومینسانس لیزر مورد استفاده (بالا) و POSS (پایین) …………………………………………………………91

 

شکل 4-39 طیف فتولومینسانس کمپلکس POSS-Ho………………………………………………………………………………..91

 

شکل 4-40: :ترازهای انرژی Ho⁺³  ،]95[……………………………………………………………………………………………………92

 

شکل 4-41 :تصاویر کشت سلولی ……………………………………………………………………………………………………………………93

 

شکل4‑42: ساختار­های اسفرولیتی POSS حاصل از محلول POSS ……………………………………………………..94

 

شکل 4-43: FTIR پلی­کاپرولاکتون 1250(سایت Aldrich) ……………………………………………………………………………..95

 

شکل 4-44 : واکنش ایزوسیانات با پلی‌کاپرولاکتون و تشکیل پیش­پلیمر……………………………………………..95

 

شکل 4-45: FTIRمربوط به سننز پلی یورتان……………………………………………………………………………………………97

 

شکل 4-46: ترموگرام TGA حاصل از پلی­یورتان- اوره با زنجیره افزاینده بوتان دی­آمین………………………………………98

 

 

1-7-3.واکنش با آنزیم P450 و FMO……………………………………………………………………………………………………………..9

 

1-8.کاتالیزور هگزامتیلن تترآمین HMTA))……………………………………………………………………………………………………..11

 

1-9. واکنش­های چند جزئی…………………………………………………………………………………………………………………………….11

 

1-10. واکنش­های تک ظرفی………………………………………………………………………………………………………………………………12

 

1-10-1. مزایای واکنش های چند جزئی…………………………………………………………………………………………………………..13

 

1-11. ترکیبات اسپیرو…………………………………………………………………………………………………………………………………….14

 

1-12.  سیستم حلقه اسپیرو اکسو ایندول……………………………………………………………………………………………………………14

 

1-13. سنتز ترکیبات اسپیرو اکسو ایندول از ایزاتین……………………………………………………………………………………………..15

 

1-14.  سنتز ترکیبات اسپیرو از ماده اولیه غیر از ایزاتین………………………………………………………………………………………21

 

1-15 . سنتز ترکیبات دو اسپیرو از ایزاتین ها……………………………………………………………………………………………………22

 

1-16. سنتز ترکیبات سه اسپیرو از ایزاتین………………………………………………………………………………………………………….23

 

1-17. هدف………………………………………………………………………………………………………………………………………………..24

 

فصل دوم: بخش تجربی

 

2-1. روشهای تجربی………………………………………………………………………………………………………………………………….26

 

2-2. روش­های سنتزی مورد استفاده………………………………………………………………………………………………………………26

 

  بخش اول

 

2-2-1.سنتز4و5-دی هیدرو پیرولو[1،2،3-hi] ایندول-1و2-دی اون………………………………………………………………..26

 

2-2-1-1.سنتز 2-(ایندولین-1-ایل)-2-اکسو استیل کلراید…………………………………………………………………………….26

 

2-2-1-2.سنتز 4و5-دی هیدرو پیرولو[1،2،3-hi] ایندول-1و2-دی اون…………………………………………………………..27

 

2-2-2.روش کلی سنتز ترکیبات اسپیرو…………………………………………………………………………………………………………27

 

  بخش دوم

 

2-3. سنتز 5و6 -دی هیدرو H1-پیرولو]3، 2، 1-[ij کینولین-1و2(H4)-دی اون……………………………………………….29

 

2-3-1. سنتز 2-(3و4-دی هیدرو کینولین-1(H2)-ایل)-2-اکسو استیل کلراید…………………………………………………30

 

2-3-2.  سنتز 5و6- دی هیدرو H1-پیرولو]3، 2، 1-[ijکینولین-1و2(H4)-دی اون………………………………………….30

 

2-3-3.  روش کلی سنتز ترکیبات اسپیرو………………………………………………………………………………………………………..31

 

2-4.  مشخصات طیفی ترکیبات اسپیرو………………………………………………………………………………………………………….33

 

فصل سوم: بحث و نتیجه گیری

 

 

 

3-1. سنتز ترکیبات اسپیرو……………………………………………………………………………………………………………………………..37

 

3-1-1. کلیات……………………………………………………………………………………………………………………………………………37

 

بخش اول

 

3-1-2.سنتز4و5-دی هیدرو پیرولو[1،2،3-hi] ایندول-1و2-دی اون……………………………………………………………….37

 

3-1-2-1.سنتز 2-(ایندولین-1-ایل)-2-اکسو استیل کلراید…………………………………………………………………………….37

 

3-1-2-2.سنتز 4و5-دی هیدرو پیرولو[1،2،3-hi] ایندول-1و2-دی اون……………………………………………………………38

 

3-1-3.روش کلی سنتزترکیبات اسپیرو………………………………………………………………………………………………………….38

 

3-1-4. مکانیسم کلی سنتز ترکیبات اسپیرو……………………………………………………………………………………………………39

 

3-1-5. ترکیبات اسپیرو……………………………………………………………………………………………………………………………..40

 

3-1-5-1. 2- آمینو-7، 7-دی متیل- 2َ، 5-دی اکسو-4َ، 5، 5َ، 6، 7، 8- هگزاهیدرو- H 2َ -اسپیرو]کرومن-4، 1َ-پیرولو

 

]              3، 2، 1- [hiایندول[-3-کربونیتریل(a 4)……………………………………………………………………………………..40

 

3-1-5-2. اتیل2-آمینو-7، 7-دی متیل- 2َ، 5-دی اکسو-4َ، 5، 5َ، 6، 7، 8-هگزاهیدروH-2َ-اسپیروکرومن-4، 1َ- پیرولو

 

 

]             3، 2، 1- [hi ایندول[-3-کربوکسیلات(b4)………………………………………………………………………………….40

 

3-1-5-3. 2-آمینو – 2َ، 5- دی اکسو- 4َ، 5، 5َ، 6،7، 8-هگزاهیدرو-H  2َ-اسپیرو]کرومن-4، 1َ-پیرولو

 

]              3، 2، 1- [hi ایندول[-3-کربونیتریل(c4)………………………………………………………………………………………41

 

3-1-5-4. اتیل 2-آمینو – 2َ، 5- دی اکسو- 4َ، 5، 5َ، 6، 7، 8-هگزاهیدرو-H 2َ-اسپیرو]کرومن-4، 1َ-پیرولو

 

]              3، 2، 1- [ hi ایندول[-3-کربوکسیلات(d4)………………………………………………………………………………..41

 

بخش دوم

 

3-1-6. سنتز5و6- دی هیدرو H1-پیرولو]3، 2، 1-[ij کینولین-1و2(H4)-دی اون……………………………………………42

 

3-1-6-1. سنتز 2-(3و4-دی هیدرو کینولین-1(H2)-ایل)-2-اکسو استیل کلراید……………………………………………42

 

3-1-6-2 .سنتز 5و6 -دی هیدرو H1-پیرولو]3، 2، 1-[ij کینولین-1و2(H4)-دی اون……………………………………..42

 

3-1-7. روش کلی سنتز ترکیبات اسپیرو……………………………………………………………………………………………………..43

 

3-1-8. مکانیسم کلی سنتز ترکیبات اسپیرو………………………………………………………………………………………………….43

 

3-1-9. ترکیبات اسپیرو…………………………………………………………………………………………………………………………….44

 

3-1-9-1 .2-آمینو-7، 7-دی متیل- 2َ، 5-دی اکسو- 2َ، 4َ، 5، 5َ، 6، 6َ، 7، 8-اکتاهیدرواسپیرو]کرومن-4، 1َ-پیرولو

 

]              3، 2، 1[ij- کینولین[-3-کربونیتریل(a’ 4)………………………………………………………………………………….44

 

3-1-9-2.  اتیل2-آمینو-7، 7-دی متیل- 2َ،5- دی اکسو- 2َ، 4َ، 5، 5َ، 6، 6َ، 7، 8-اکتاهیدرواسپیرو]کرومن -4، 1َ -پیرولو

 

]              3، 2، 1[ij- کینولین[-3-کربوکسیلات(b’4)………………………………………………………………………………..45

 

3-1-5-3.  2-آمینو- 2َ،5-دی اکسو-2َ،4َ، 5، 5َ، 6، 6َ، 7، 8-اکتاهیدرواسپیرو]کرومن-4، 1َ-پیرولو]3، 2، 1[ij-

 

کینولین[-3-کربونیتریل (c’4)……………………………………………………………………………………………………46

 

3-1-9-4.  اتیل2-آمینو-2َ،5-دی اکسو-2َ،4َ،5،5َ،6،6َ،7، 8-اکتاهیدرواسپیرو]کرومن-4، 1َ-پیرولو]3، 2، 1[ij-

 

کینولین[-3-کربوکسیلات(d’4)………………………………………………………………………………………………….46

 

3-1-9-5.  2-آمینو-6 و6-دی متیل-2َ، 5-دی اکسو- 2َ، 4َ، 5، 5َ، 6، 6َ، 7، 8-اکتاهیدرواسپیرو]کرومن-4، 1َ-پیرولو

 

]3، 2، 1[ij- کینولین[-3-کربونیتریل(e’4)…………………………………………………………………………………..47

 

3-1-5-6  .اتیل2-آمینو-6، 6-دی متیل- 2َ، 5-دی اکسو- 2َ، 4َ، 5، 5َ، 6، 6َ، 7، 8-اکتاهیدرواسپیرو]کرومن-4، 1َ-پیرولو

 

]3، 2،1[ij- کینولین[-3-کربوکسیلات(‘ f4)……………………………………………………………………………….48

 

نتیجه گیری…………………………………………………………………………………………………………………………………………….49

 

فصل چهارم

 

ضمائم و پیوست ها………………………………………………………………………………………………………………………………………51

 

منابع و مآخذ………………………………………………………………………………………………………………………………………………..65

 

چکیده

 

تحقیقات انجام شده در این پایان­ نامه شامل دوبخش است که بخش اول سنتز پیش ماده ی 4و5-دی هیدرو پیرولو[1،2،3-hi] ایندول-1و2-دی اون (ترکیب 1) و سنتز تک ظرفی، سه جزئی مشتقات جدیدی از تر کیبات اسپیرو در حلال سبز آب و در حضور کاتالیزورHMTA   می­باشد.

 

 

 

بخش دوم ، سنتز پیش ماده ی 5و6 -دی هیدرو H1- پیرولو]3، 2، 1-[ij کینولین-1و2(H4)-دی اون (ترکیب2)و سنتز تک ظرفی ،سه جزیی مشتقاتی از ترکیبات اسپیرو در حلال آب ودر حضور کاتالیزورp-TSA می باشد.