کاربرد شیمی در محیط زیست
سال:1390 | دوره:2 | شماره:7 |تعداد مقالات:8

ترکیبات آیساکسازول یکی از مهمترین مشتقات هتروسیکل بوده و دارای خواص و کاربردهای فراوانی از جمله کاربردهای دارویی، کشاورزی، صنعتی و همچنین خواص زیستی می باشند. آیساکسازول ها در داروسازی توجه زیادی را به خود جلب نموده اند و تاثیر بسیاری از این ترکیبات در درمان بیماری های پارکینسون و آلزایمر به اثبات رسیده است.در کار تحقیقاتی حاضر 3 ترکیب سنتز شده است.در ابتدا بنزآلدهید توسط هیدروکسیل آمین هیدروکلرید در حضور باز و حلال پیریدین به بنزآلدوکسیم به صورت مایع ویسکوز (ترکیب 1) تبدیل شد. سپس اکسیم حاصل با افزایش سدیم هیپو کلریت به نیتریل اکسید تبدیل شده و همزمان با این فرآیند، حلقه زایی [2+3] با استفاده از پروپارژیل الکل انجام گرفت و مایعی متشکل از مخلوطی از ایزومرهای 3- فنیل آیساکسازول 5-ایل متانول و 4- فنیل آیساکسازول 5- ایل متانول حاصل شد. با گذشت زمان دو ایزومر از هم جدا شدند بدین صورت که ایزومر اصلی 3- فنیل آیساکسازول 5-ایل متانول (ترکیب 2) به صورت جامد از ایزومر دیگر که همچنان به صورت مایع باقی مانده بود، جدا شد. در ادامه از افزودن اسید نیتریک و اسید سولفوربک در دمای صفر درجه سانتی گراد بر روی ترکیب (2)، (3-(-3 نیتروفنیل) آیساکسازول 5-ایل) متانول (ترکیب 3) به دست آمد.ساختمان ترکیبات سنتز شده به وسیله طیف سنجی FT-IR و1HNMR  تایید شده است.

وجود زباله های شهری و گسترش روزافزون کاربرد مواد پلیمری باعث گردیده که این مواد در بسیاری از موارد جانشین مصالح سنتی از قبیل سنگ، چوب، فلز و ... گردد. با گسترش سریع صنعت پتروشیمی در کشور ایران، طیف وسیعی از مواد پلاستیکی مختلف توسط این صنعت تولید می شود. که افزایش تولیدات مواد اولیه پلاستیکی، ضایعات پلاستیکی نیز با همان نرخ یا اندکی کمتر افزایش پیدا می کند. بازفرآوری انرژی به عنوان روشی که دارای نقش مهمی در تبدیل ضایعات قابل دفن به ضایعات قابل بازفرآوری می باشد اهمیت خود را به عنوان یک راه حل مستقل در دسترسی به مدیریت ضایعات حفظ کرده است. به علت کاربرد روزافزون مواد پلیمری علی الخصوص بطری های یکبار مصرف (پلی اتیلن تر فتالات) مشکلاتی را در محیط زیست بدلیل غیر قابل تجزیه ایجاد می کنند که جهت کنترل آلودگی های زیستی محیطی ناشی از مواد پلیمری و افزایش بهره وری آن، اقدامات اساسی ذیل را بایستی انجام داد:1. اجتناب از ضایع شدن منابع برای تمامی کاربردهای پلاستیک2. تغییر جهت ضایعات پلاستیکی از دفن زمینی که موجب از دست دادن منابع با ارزش می شود به روش های دیگر3. به حداکثر رساندن بازفرآوری از طریق به کارگیری تمامی انتخاب های قابل دسترس بازفرآوری در یک شیوه مدیریت مستقل ضایعات4. تشخیص صحیح و بهره وری از این نکته که ضایعات پلاستیک از هر دو دیدگاه منبع ماده برای بازگردانی و منبع تامین انرژی منابع با ارزش هستند.5. افزایش آگاهی در خصوص ارزش کالری ذاتی پلاستیک (همانند نفت)6. توسعه راه های که می توانند کمترین اثرات اقتصادی و زیستی محیطی را از دیدگاه هزینه سود دربر داشته باشد. با جدی گرفتن صنعت بازفرآوری و مکانیزه کردن این صنعت علاوه بر نجات محیط زیست از ویرانی، عایداتی نیز از جمله جلو گیری از به هدر رفتن منبع اولیه، پیدایش یک منبع انرژی جدید، استفاده بهینه از موارد مذکور با توجه به افزایش نرخ رشد بی کاری در کشور می توان فرصت های شغلی جدیدی را در راستای افزایش بهره وری اقتصاد جامعه ایجاد نمود.

در این پژوهش ترکیبات طبیعی موجود در کبد عروس ماهی (Four finger Threafin) در اسفند ماه سال 1389 از بندرعباس صید شده با استفاده از روش Blight and Dyer به صورت جداگانه استخراج شد.استخراج ترکیبات قطبی (polar) به وسیله متانول و جهت استخراج ترکیبات غیر قطبی (Non Polar) از حلال کلروفرم استفاده شد. پس از تبخیر کامل حلال ها، توسط دستگاه Rotary Evaporator، عصاره های به دست آمده در حلال نرمال هگزان حل گردید و نمونه های رقیق شده تهیه شده از دو فاز مربوطه به دستگاه کروماتوگرافی گازی مجهز به طیف سنج جرمی (GC/MS) تزریق و طیف های جرمی ترکیبات بدست آمد. با استفاده از مراجع (Eight Peak)، ترکیبات موجود در فاز کلروفرم کبد شناسایی گردید. بر اساس نتایج بدست آمده در فاز کلروفرمی کبد ماده شناسایی گردید که بیشترین درصد را (Cholesterol) با درصد نسبی %24.7 را به خود اختصاص داده بود. همچنین در فاز قطبی 2 ماده شناسایی گردید که بیشترین آن مربوط به (Formic acid,2-methyl propyl ester) با درصد نسبی %2.88 می باشد.در مجموع در دو فاز ماده شناسایی گردید که پنج ترکیب جزء اسیدهای چرب بودند.اسیدهای چرب شناسایی شده عبارتند از:  Hexanoic acid  5-Hexanoic acid  9-Decatriene,4,1- Heptanoic acid  Benzenecarbothioic acid

ترکیبات آیساکسازول دارای خواص دارویی، کشاورزی و صنعتی فراوانی می باشند . از جمله خواص و کاربردهای دارویی آیساکسازول ها می توان، ضد تومور، کاهنده فشارخون، ضد پارکینسون، ضد آلزایمر و ... را نام برد. در کار پژوهشی حاضر ترکیب جدیدی از خانواده آیساکسازول ها سنتز شد. ابتدا 4-کلروبنزآلدهید توسط هیدروکسیل آمین هیدرو کلرید و حلال پیریدین، به 4-کلروبنزآلدوکسیم (ترکیب 1) تبدیل شد. سپس اکسیم حاصل (ترکیب 1) با افزایش سدیم هیپو کلریت به نیتریل اکسید تبدیل شد و همزمان با این فرایند، حلقه زایی [3+2] با استفاده از پروپارژیل الکل انجام گرفت و 3-(4-کلروفنیل)4- برمو-هیدروکسی متیل آیساکسازول (ترکیب 2) تهیه شد. از تاثیر برم مایع در حلال دی کلرو متان بر روی ترکیب (2)، حلقه آیساکسازول، بروم دار شده و ترکیب 3-(4-کلروفنیل)-4-برمو-هیدروکسی متیل آیساکسازول (ترکیب 3) حاصل شد. ساختمان ترکیبات سنتز شده توسط طیف سنجی FT-IR،1H NMR  به اثبات رسیده است.

آیساکسازول ها یک سری از ترکیبات ایزومری هتروسیکلی می باشند که ویژگی های جالب دارویی و نوری و الکتریکی دارند. به علاوه به عنوان بلوک های ساختمانی در سنتز ترکیبات آلی ارزشمند هستند. در کار پژوهشی حاضر یک نوع جدید آیساکسازول و نیز یک ترکیب جدید اکسیم سنتز شده است. در آغاز فوران 2- کربالدهید توسط هیدروکسیل آمین هیدروکلراید و آب و الکل به عنوان حلال به فوران2-کربالدهید تبدیل شد (ترکیب 1) و سپس ترکیب 1 به نیتریل اکسید تبدیل شد و حلقه زایی [2+3] با استفاده از پروپاژیل الکل انجام گرفت و 3- (فوران -2- ایل) آیساکسازول- 5-کربو کسیلیک اسید (ترکیب 2) تهیه شد.

آنیلین به علت سمیت بالا و هضم بیولوژیکی پایین از اهمیت بالایی به عنوان آلوده کننده زیست محیطی برخوردار هستند. نگرانی جهانی در مورد آلودگی های وارد شده به آبهای سطحی و زیرزمینی توسط ترکیبات آلی مختلف در طول چند دهه اخیر وجود داشته است. ترکیبات آروماتیک آنیلینی به طور گسترده در تولید داروها و مواد صنعتی شیمیایی دیگر به کار می روند. بنابراین حذف آنیلین از پساب یک مشکل زیست محیطی جدی می باشد. در بین روش های تجزیه، روش اکسیداسیون شیمیایی به عنوان یک تکنیک موثر برای حذف چنین ترکیبات سمی و آلوده کننده های خطرناک پیشنهاد می شود. به طور مشابه ثابت شده است که تصفیه به روش ازناسیون هم به طور مستقیم و هم به طور غیر مستقیم در تجزیه آلوده کننده های آلی موثر می باشد. روش اکسیداسیون پیشرفته جهت حذف مولکول آنیلین از آب مقطر با استفاده از ازن تنها و ازن در حضور کاتالیزورMnO2  مورد بررسی قرار گرفته است. نمونه هایی از محلول آنیلین به غلظت 50 میلی گرم بر لیتر که به طور طبیعی در پساب های صنایع تولید دارو (10-200 میلی گرم بر لیتر) یافت می شوند در سه شرایط شیمیایی 3 pH، 7 و 10 تهیه گردید. pH اولیه نمونه برابر 7 و غلظت ازن تزریقی 5.64 میلی گرم بر لیتر می باشد. تاثیر pH اولیه و کاتالیزور در تخریب محلول آبی آنیلین مطالعه شده است. از نتایج حاصل از UV و HPLC جهت مطالعه و بررسی تاثیر pH اولیه و کاتالیزور بر سرعت و درصد تخریب آنیلین در طول زمان واکنش ازناسیون استفاده شده است. pH اولیه قلیایی تاثیر مثبتی در افزایش سرعت تخریب آنیلین در حضور و غیاب کاتالیزور MnO2 داشته است. اثر کاتالیزور در pH های متفاوت مورد ارزیابی قرار گرفته است. کاتالیزور نیز در pH اولیه 7 تاثیر مثبتی در افزایش سرعت و درصد تخریب در طول واکنش ازناسیونی داشته است. درصد حذف شاخص های COD، TOC در طول واکنش ازناسیون آنیلین مورد بررسی قرار گرفته است. تاثیر pH اولیه و کاتالیزور در حذف COD و TOC به دست آمده است. pH اولیه اسیدی تاثیر مثبتی در حذف پارامترهای COD و TOC در حضور و غیاب کاتالیزور داشته است. کاتالیزور نیز در pH اولیه 7 تاثیر مثبتی در حذف پارامترهای شیمیاییCOD  و TOC داشته است. مقاله حاضر نشان می دهد که ازناسیون یک روش سالم، اقتصادی و مطمئن برای حذف آروماتیک های این چنینی (آنیلین) از پساب صنایع مختلف می باشد.

در این تحقیق حذف گلوکز از محلول های آبی به وسیله فرایندهای مختلفی از جمله استفاده از نانوذرات تیتانیم اکسید، آب اکسیژنه و فرایند nano-TiO2/H2O2 مورد بررسی قرار گرفته و اثر پارامترهای مهم مثل pH (در محدوده 10-2)، مقدار نانوذرات تیتانیم اکسید (0.01-0.05 گرم)، غلظت آب اکسیژنه (20-100 ppm)، غلظت گلوکز (1000-4000 ppm) و دما (35-65oC) مورد مطالعه قرار گرفت. غلظت بهینه نانوذرات تیتانیم اکسید و آب اکسیژنه با استفاده از مقادیر متفاوتی از آنها به تنهایی بدست آمد. شرایط بهینه حذف گلوکز با فرایند nano-TiO2/H2O2 بصورت زیر بدست آمد: [H2O2]= 100 ppm; [nano-TiO2] =0.03 g/L; initial pH= 6; Temperature=65oC نتایج نشان داد که فرایند تخریب محلول آبی گلوکز در در سیستم nano-TiO2/H2O2 از مرتبه شبه درجه اول پیروی می کند.

در این تحقیق حذف گلوکز از محلول های آبی به وسیله فرایندهای مختلفی از جمله استفاده از نانوذرات تیتانیم اکسید، آب اکسیژنه و فرایند nano-TiO2/H2O2 مورد بررسی قرار گرفته و اثر پارامترهای مهم مثل pH (در محدوده 10-2)، مقدار نانوذرات تیتانیم اکسید (0.01-0.05 گرم)، غلظت آب اکسیژنه (20-100 ppm)، غلظت گلوکز (1000-4000 ppm) و دما (35-65oC) مورد مطالعه قرار گرفت. غلظت بهینه نانوذرات تیتانیم اکسید و آب اکسیژنه با استفاده از مقادیر متفاوتی از آنها به تنهایی بدست آمد. شرایط بهینه حذف گلوکز با فرایند nano-TiO2/H2O2 بصورت زیر بدست آمد: [H2O2]= 100 ppm; [nano-TiO2]= 0.03 g/L; initial pH= 6; Temperature=65oC نتایج نشان داد که فرایند تخریب محلول آبی گلوکز در در سیستم nano-TiO2/H2O2 از مرتبه شبه درجه اول پیروی می کند.