پژوهش های شیمی
سال:1400 | دوره:4 | شماره:1 |تعداد مقالات:12

در این پروژه، فعالیت کاتالیزگری و کاربرد اولیه آلومینای پوشش داده شده توسط پلی فسفریک اسید (PPA-Al2O3) به عنوان یک کاتالیزگر ناهمگن جامد در سنتز مشتقات کینولین مورد آزمون قرار گرفت. سنتز مشتقهای کینولین از طریق تراکم ترکیبات دارای متیلن فعال با 2-آمینوبنزوفنونها در دمای 70 , C و تحت شرایط بدون حلال بدست آمدند. نتایج نشان داده که این کاتالیزگرفعالیت بالایی دارد و طیف گسترده ای از بتا دی کتونهای حلقوی و خطی، بتا کتواسترها و کتونها براحتی در واکنش تراکمی با 2-امینوبنزوفنونها در شرایط بدون حلال شرکت کرده و مشتقات مربوطه را با خلوص خوب تولید مینمایند. ضمنا کاتالیزگر براحتی می تواند بازیابی شده و مورد استفاده مجدد قرار گیرد. از بعضی از مزایای این روش می توان به بازده بالا، زمان کوتاه واکنش، روش ساده و خالص سازی آسان، عدم حضور حلال فرار و خطرناک آلی اشاره کرد. علاوه بر این، سیستم کاتالیزگری می تواند به عنوان یک کاتالیزگر فعال، ارزان با قابلیت بازیابی و استفاده مجدد می تواندعمل نماید.

واکنش کمپلکس cis-[Pt(p-MeC6H4)2(SMe2)2], A, با یک اکی والان از لیگاند 2-فنیل پیریمیدین (Phpym) در شرایط تقطیر برگشتی و در حلال استون، کمپلکس سیکلو متاله شده [Pt(Phpym) (p-MeC6H4)(SMe2)], 1, را تولید کرد. این کمپلکس با استفاده از طیف سنجی های NMR و HR ESI-MS(+) شناسایی شد، و همچنین خواص الکترونی این کمپلکس از طریق طیف سنجی UV-vis نیز مورد بررسی قرار گرفت. به منظور داشتن دید ساختاری بهتر از کمپلکس 1، ساختار این ترکیب به وسیله ی روش DFT (محاسبات تیوری تابع چگالی) بهینه شد. مطالعات داکینگ مولکولی جهت تعیین بهترین حالت اتصال و جهت گیری کمپلکس 1 با DNA انجام گرفت. واکنش پذیری کمپلکس 1 در مقابل لیگاند تری فنیل فسفین (PPh3) مورد بررسی قرار گرفت، که تحت یک واکنش جانشینی منجر به تولید کمپلکس [Pt(Phpym) (p-MeC6H4)(PPh3)], 2, شد که ساختار این کمپلکس نیز با طیف سنجی NMR اثبات گردید. همچنین نتایج DFT و داکینگ مولکولی مربوط به کمپلکس 1 با کمپلکس مشابه آن [Pt(ppy) (p-MeC6H4) (SMe2)], 3, که در ساختار خود دارای لیگاند سیکلو متاله شده (2-فنیل پیریدین، ppy) است مقایسه گردید.

نانولوله های کربنی تک دیواره به دلیل خواص بی نظیر شیمی فیزیکی و سمیت پایین، می توانند نقش مهمی در انتقال دارو در بیماران سرطانی داشته باشند. این حاملهای دارویی می توانند عوارض شیمی درمانی را در بیماران کاهش دهند و نسبت بیشتری دارو را به سلول های هدف منتقل کنند و باعث کاهش میزان مصرفی دارو گردد. محاسبات کوانتومی جهت بررسی برهمکنش ترکیبات پیریدوبنزیمیدازول به عنوان عامل های ضد سرطانی با نانولوله ی کربنی تک دیواره عامل دار (7 و7) انجام گرفت. در همه محاسبات از کد Dmol3 در پایه نظریه تابعیت چگالی و روش تقریب شیب تعمیم یافته (GGA) با مجموعه پایه DND استفاده گردید. نواحی واکنش پذیر و محل های حمله الکتروفیلی و نوکلیوفیلی این ترکیبات با استفاده از توابع فوکویی بر اساس آنالیز بار مولیکن مورد بررسی قرار گرفت. انرژی جذب داروها با نانولوله ی کربنی عاملدار محاسبه گردید. ترکیبات دارویی ضدسرطان پیریدو بنزیمیدازول به صورت کووالانی بر دیواره کربن نانولوله قرار گرفت. انرژی های جذب منفی، برهمکنش قوی واندروالسی مناسب میان دارو و نانولوله کربنی، جذب نسبتا مناسبی را نشان داد. براساس محاسبات کوانتومی انجام گرفته، نانولوله کربنی تک دیواره عامل دار (7 و7) می تواند به عنوان حامل دارویی مناسب در دارورسانی ترکیبات ضدسرطان مشتقات پیریدو بنزیمیدازول مورد استفاده قرار گیرند.

در این تحقیق، روش مکانیک کوانتومی آغازین B3LYP/6-311++G** برای بررسی اثر رزونانسی در واکنش نوآرایی کوپ در هگزا-1و5-دی ان-3-اولات(1)، هگزا-1و5-دی ان-3-تیولات (2) و هگزا-1و5-دی ان-3-سلنولات (3) مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل از روش B3LYP/6-311++G** نشان می دهد انرژی فعالسازی لازم برای واکنش کوپ از ترکیب 1 به 3 افزایش می یابد. همچنین نتایج حاصل از مطالعات NMR نشان می دهد مقادیر NICS برای حالت های گذار واکنش کوپ که شکل صندلی داشته و گروه هایO-و S-و Se-در حالت استوایی هستند در ترکیب های 1به 3، به ترتیب برابر-14. 7851 و-8. 5457 و-5. 5876 ppm است. مقادیر NICS برای موقعیت های محوری گروه های O-و S-و Se-در ترکیب های 1به3، به ترتیب برابر-15. 0750 و-14. 1705 و 7. 8536 ppm است. طبق نتایج حاصل از مطالعات NMR، مقادیر NICS برای حالت های گذار از ترکیب 1 به 3 افزایش می یابد این نشان دهنده ی کاهش خاصیت آروماتیکی حالت گذار از ترکیب 1 به 3 است. بنابراین طبق نتایج حاصل از این تحقیق کاهش خاصیت آروماتیکی حالت های گذار باعث افزایش انرژی حالت های گذار مربوطه، در نتیجه باعث افزایش سد انرژی واکنش کوپ از ترکیب 1 به 3 می باشد.

در این تحقیق یک روش آسان، موثر و همچنین گام به گام را برای اصلاح نانو ذرات فریت ارایه شده است. یک نانو کاتالیزگرجدید از طریق کبالت تثبیت شده بر روی نانو ذرات آمین دارشده فریت ((Fe3O4@HT@AEPH2-CoII تهیه شد. شناسایی و مطالعه مرفولوژی این نانو کاتالیزگر به وسیله روش های مختلف اسپکروسکوپی و میکروسکوپی از جمله طیف سنجی مادون قرمز (FT-IR)، پراش پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، طیف سنجی پلاسمای جفت شده القایی (ICP-OES)، مغناطیس سنجی نمونه مرتعش (VSM)، آنالیز وزن سنجی حرارت (TGA) و آنالیزتفرق انرژی اشعه ایکس (EDS) انجام شد. این نانو کاتالیزگر مغناطیسی جدید در تهیه مشنقات زانتن از طریق واکنش آلدهید های آروماتیک و 2-نفتول مورد استفاده قرار گرفت و محصولات مورد نظر با بازده قابل توجهی بدست آمدند. نتایج بهینه نشان می دهد که بهترین شرایط در تهیه مشتفات زانتن 003/0 گرم ازکاتالیزگر Fe3O4@HT@AEPH2-CoII در شرایط بدون حلال و دمای 90 درجه سانتی گراد می باشد. روش پیشنهادی در دامنه وسیع تری ازآلدهید هایی با استخلافات الکترون دهنده و الکترون کشنده بکار برده شد. این نانوکاتالیزگر به طور موفقیت آمیز توسط آهنربای خارجی تا 5 بار مورد بازیافت و بدون کاهش چشمگیر در فعالیت آن مورد استفاده مجدد قرار گرفت.

کاربرد روش های اسپکتروفتومتری جدید در تعیین همزمان آسکوربیک اسید و استیل سالیسیلیک اسید در مخلوط های دوتاییقدمعلی باقریان*، راضیه رهداری، منصور عرب چم جنگلی، مطهره سادات اشرفیدانشکده شیمی، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرودتاریخ پذیرش: تاریخ تصحیح: تاریخ دریافت: چکیده تحقیق حاضر مربوط به کاربرد روش های اسپکتروفتومتری جدید و مقرون به صرفه همچون روش توسعه یافته تفاضل نسبی (EXRSM) و روش اختلاف نسبی (RD) برای تعیین همزمان آسکوربیک اسید (ویتامین-C) و استیل سالیسیلیک اسید (آسپرین) در مخلوطهای دوتایی، بدون استفاده از روش های فیزیکی جداسازی می باشد. فاکتورهای موثر بر حساسیت روش ها مورد بررسی و بهینه سازی قرار گرفتند. تحت شرایط بهینه، دامنه خطی آسکوربیک اسید و استیل سالیسیلیک اسید در هر دو روش، به ترتیب 00/30-00/2 و 00/30-00/10 میلی گرم بر لیتر به دست آمد. حد تشخیص در روش های EXRSM وRD برای آسکوربیک اسید به ترتیب 435/0 و 115/0 میلی گرم بر لیتر و برای استیل سالیسیلیک اسید به ترتیب 44/1، 363/0 میلی گرم بر لیتر به دست آمد. روش EXRSM برای اندازه گیری همزمان آسکوربیک اسید و استیل سالیسیلیک اسید در نمونه آب شهر و نمونه قرص سنتزی و روش RD در نمونه قرص سنتزی با دقت و صحت رضایت بخشی به کار برده شدند. کلید واژه: آسکوربیک اسید، استیل سالیسیلیک اسید، روش توسعه یافته تفاضل نسبی (EXRSM)، روش اختلاف نسبی (RD).

افزایش روزافزون دمای کره ی زمین و همچنین اتمام انرژیهای تجدیدناپذیر در نسلهای آتی محققین را وادار به بررسی جایگزین این انرژی ها نموده است. نتیجه تحقیقات نشان می دهد مواد ترموالکتریک که نوعی مبدلهای انرژی حالت جامد همراه با ترکیبی از خواص حرارتی الکتریکی و نیمه رسانایی هستند که منجر به تبدیل انرژی حرارتی اتلافی به الکتریسیته میگردند، طبق تعاریف میتوانند جایگزین مناسبی باشند. دسته ای از مواد که اخیرا توجه محققین را به خود جلب نموده اند پروسکایتهایی با ترکیب هالوژن-فلز (MHP) می باشند. . لازم به ذکر است که (MHP) سر واژه های metal-halide perovskites می باشند. بر اساس نظریه آلتنکیرچ کیفیت مواد ترموالکتریک با ضرایب سیبک و رسانش گرمایی تعیین می گردد. در این کار از نظریه ترابرد نیمهکلاسیکی بولتزمن در قالب بسته نرم افزاری "بولتز ترپ" جهت محاسبه ضرایب ترابرد استفاده شده است. این نظریه در موارد بسیاری دارای جوابهایی است که با نتایج تجربی توافق بسیار خوبی دارد. با استفاده از از بسته نرم افزاری " کوانتوم اسپرسو" تغییرات اندازه باند ممنوعه با تغییرات هالوژن موجود در ترکیب پروسکایت مورد بررسی قرار گرفته است. در این کار همچنین جرم موثر حاملهای بار مورد محاسبه قرار گرفته اند.

خواص هندسی و الکترونی چهار مایع یونی بر پایه ایمیدازولیوم با طول زنجیره های آلکیلی جانبی مختلف که با آنیون دی سیانامید جفت شده اند، مطالعه شده و اثر عامل دار کردن با اتر نیز مورد بررسی قرار گرفته است. ساختار هندسی و پایداری نسبی جفت یون ها مورد بحث قرار گرفته است. در پایدارترین جهت گیری ها، آنیون در بالای صفحه ایمیدازولیوم قرار گرفته و ارتباط نزدیکی با C2-H کاتیون دارد. در مایعات یونی بر پایه ایمیدازولیوم، با افزایش طول زنجیره آلکیلی، انرژی برهمکنش کاتیون-آنیون از روند مشخصی تبعیت نمی کند. در حالی که در جفت یون های عامل دار شده روند انرژی برهمکنش کاهشی است. در اثر عامل دار کردن با اتر، انرژی برهمکنش افزایش می یابد. سطوح پتانسیل الکترواستاتیکی به منظور یافتن نحوه جهت گیری مطلوب کاتیون و آنیون ترسیم شده است. برهمکنش کاتیون-آنیون در پایدارترین کانفورمرها با انجام آنالیز اوربیتال پیوند طبیعی مورد بررسی قرار گرفته است. بارهای جزیی و انرژی پایداری اختلال مرتبه دوم محاسبه شده است. در آخر انتالپی استاندارد تشکیل فاز گازی جفت-یون های مورد مطالعه محاسبه شده است. تاثیر طول زنجیره جانبی آلکیلی بر انتالپی تشکیل مایعات یونی نیز مورد بررسی قرار گرفته است. با افزایش طول زنجیره جانبی آلکیلی، میزان نتالپی تشکیل محاسبه شده کاهش می یابد و سهم گروه CH2 نیز محاسبه شده است.

در این تحقیق، پیش بینی میزان متوسط دوز کشنده داروهای مهم برای اطفال با استفاده از توصیف کننده های مولکولی ساختاری و همچنین به کارگیری مدل های ارتباط کمی ساختار-فعالیت (QSAR) توسط مدل های رگرسیون خطی MLR و شبکه عصبی مصنوعی ANN به طور جداگانه موردبررسی قرارگرفته اند. روش رگرسیون مرحله ای جهت کاهش تعداد توصیفگرهای (متغیرها) محاسبه شده به کار گرفته شد و بهترین نتایج با 8 توصیف کننده بدست آمد. در ادامه از مدل خطی رگرسیون خطی چندگانه MLR برای پیش بینی دوز کشنده داروها استفاده شد که نتایج تقریبا خوبی به همراه داشت و پارامترهای R2، Q2 و RMSE برای این مدل به ترتیب 894/0، 155/12 و882/0 محاسبه و گزارش شد. همچنین با استفاده از مدل غیر خطی شبکه عصبی مصنوعی (ANN) نیز برای پیش بینی مقدار دوز کشنده این داروها استفاده شد و ضرایب همبستگی گروه های آموزش، آزمون، اعتبارسنجی و کل به ترتیب 984/0 و 994/0 و 999/0 و 983/0 محاسبه گردید که نشان دهنده اعتبار خوب این روش جهت پیش بینی میزان دوز کشنده سایر داروهای مشابه برای اطفال می باشد.

پیوند تترل برهمکنشی غیرکوالانسی است که میان مولکولی دارای اتم تترل (اتم های گروه 14 جدول تناوبی) و یک گونه الکترون دهنده رخ می دهد. در این پژوهش، کمپلکس های FH3 T⋯, NCH و ClH3 T⋯, NCH (که در آنها T یکی از اتمهای C، Si یا Ge می باشد) به به عنوان مثال هایی از پیوند تترل مورد بررسی قرار می گیرد. توزیع لاپلاسی چگالی الکترونی این کمپلکس ها نشان می دهد که می توان پیوندهای تترل را-همچون پیوندهای هالوژنی و نیکوژنی-در دسته برهمکنش های "لومپ-هول" طبقه بندی نمود. در لایه ظرفیت اتم تترل این مولکول ها، ناحیه ای با تهی شدگی الکترون (هول) وجود دارد که می تواند با لومپ (ناحیه انباشتگی الکترون) در NCH برهمکنش جاذبه ایجاد کند. بررسی برهمکنش ها در مقیاس اتمی و بر پایه ی روش IQA نشان می دهد که برهمکنش جفت اتم های تترل-نیتروژن عمدتا جاذبه الکتروستاتیکی می باشد و اثرات کوانتومی سهم ناچیزی در جاذبه میان این اتم ها بازی می کنند. برهمکنش میان اتم نیتروژن NCH و هیدروژن های FH3 T نیز نقش پر رنگی در تشکیل کمپلکس های تترل بازی می کنند. این برهمکنش ها در کمپلکس کربن از طریق جاذبه الکتروستاتیک کلاسیکی به تشکیل برهمکنش کمک می کنند، در حالیکه در کمپلکس های سیلیسیم و ژرمانیم با سهم کوانتومی خود منجر به پایداری بیشتر کمپلکس می شوند.

طیف سنجی ریز ساختار جذب پرتوی (XAFS: X-Ray Absorption Fine Structure) به جزئیاتی اطلاق می شود که بیان کننده چگونگی جذب پرتوی-X در یک اتم مورد نظر در لایه های الکترونی نزدیک و دور به هسته در انرژی های مربوطه می باشد. به طور خاص، XAFS مدلی از جذب اشعه ایکس یک اتم به دلیل حالتهای شیمیایی و فیزیکی آن اتم است. طیفهای XAFS به طور کلی به عدد اکسایش، شیمی کئوردیناسیون، فواصل پیوندی، عدد کئوردیناسیون و نوع گروه های مجاور اتم چذب کننده بستگی دارند. به دلیل این وابستگی، XAFS روشی مفید و ساده را برای تعیین حالات شیمیایی و ساختاری در ترکیبات مشخص فراهم می کند. از XAFS می توان در انواع سیستم ها و محیطهای فیزیکی مختلف استفاده کرد. XAFS به طور معمول در طیف وسیعی از زمینه های علمی، از جمله زیست شناسی، علوم زیست محیطی، تحقیقات بروی کاتالیزورها و علوم مواد استفاده می شود. در این مطالعه ساختار چند ترکیب معدنی با طیف سنجی پرتوی اشعه ایکس بررسی می شود.

در این پژوهش به مطالعه از اساس (محاسباتی) برخی از خواص ترابردی الکترونی-ارتعاشی یک کلید مولکولی اثرمیدانی پرداخته شد. از آنجائئ که سازوکار کلیدزنی (ON/OFF) این کلید مولکولی توسط اعمال میدان الکتریکی خارجی انجام می شود، بنابراین، مطالعه کوانتومی سازوکار انتقال محلی بار وانرژی در مقیاس اتمی و همچنین پیش بینی رفتار نمودار ولتاژ-جریان (I-V) این کلیدمولکولی اثرمیدانی با استفاده از نظریه اتم در مولکول(AIM) و نظریه لاندائور (LT) انجام شد. تحلیل این نتایج نشان داد زمانی که شدت میدان الکتریکی اعمالی به 0. 006au افزایش می یابد، کلیدمولکولی درحالت روشن (ON) قرار می گیرد. به علاوه، در این پژوهش، اثر الکترود (طلا) بر برخی از خواص ترابردی این کلید مولکولی اثرمیدانی نیز مطالعه شد. تحلیل نتایج به دست آمده نشان داد که الکترودهای طلا نقش بسزایی در توزیع محلی بار و انرژی درون مولکولی و به تبع آن نمودار I-V این کلید مولکولی دارند. انتظار می رود، این گونه پژوهشهای از اساس کوانتومی (بدون استفاده از روشهای عددی مانند روشهای تابع گرین) بتواند افقهای جدیدی را در مطالعه کوانتومی قطعات مولکولی در مقیاس اتمی-درون مولکولی بگشاید.