پژوهش های شیمی
سال:1402 | دوره:6 | شماره:1 |تعداد مقالات:12

در کار پژوهشی حاضر محاسبات DFT/TDDFT با عامل دانسیته CAM-B3LYP و سری پایه 6-311+G(d,p) بر روی کمپلکس دو هسته ای [Co2LBr2OH]Br سنتز شده از ماکروسیکل L دارای دو سایت کئوردیناسیون در حالتهای اسپینی 1، 3، 5 و 7 انجام شد و با نتایج تجربی مورد مقایسه قرار گرفت. بر اساس محاسبات انجام شده و مقایسه ی آن با ساختار کریستالی کمپلکس مشخص شد مقادیر طولها و زوایای پیوندی محاسبه شده در حالت اسپینی 7 برای مراکز کبالت نسبت به حالتهای اسپینی 1، 3 و 5 در تطابق خوبی با مقادیر تجربی می باشد و نشان دهنده حضور کبالت ها در میدان لیگاند چهار وجهی در این کمپلکس است. همچنین طیف جذبی الکترونی کمپلکس در حالت اسپینی 7 نسبت به حالتهای اسپینی 1، 3 و 5 در تطابق خوبی با مقادیر تجربی می باشد. و باندهای جذبی مشاهده شده مربوطه به انتقال از dxy و dxz با حالت اسپینی β به dz2، dx2-y2 و dyz های خالی با حالت اسپینی β می باشد.

واکنش شبه سه جزئی با استفاده از مواد در دسترس، از جمله آلدئیدهای آروماتیک/ آلیفاتیک مختلف، استواستانیلید و DBU به عنوان یک باز قوی برای تشکیل سیکلوهگزانون های پر استخلاف مورد بررسی قرار گرفته است. کاتالیزور مورد استفاده به عنوان کاتالیزور آلی سبز، ارزان، در دسترس و کارآمد بود و محصولات مورد نظر با بازده بالا به دست آمد. واکنش در دمای 50 درجه سانتیگراد در شرایط بدون حلال انجام می شود. از ویژگی های معرفی شده در این تحقیق می توان به زمان کوتاه واکنش ها، جداسازی ساده و آسان محصولات در سنتز این گروه از سیکلوهگزانون های پر استخلاف اشاره کرد. محصولات سنتز شده با استفاده از روش های شناسایی 1H, 13C NMR, FT-IR و طیف سنج جرمی مشخص شده اند.واکنش شبه سه جزئی با استفاده از مواد در دسترس، از جمله آلدئیدهای آروماتیک/ آلیفاتیک مختلف، استواستانیلید و DBU به عنوان یک باز قوی برای تشکیل سیکلوهگزانون های پر استخلاف مورد بررسی قرار گرفته است. کاتالیزور مورد استفاده به عنوان کاتالیزور آلی سبز، ارزان، در دسترس و کارآمد بود و محصولات مورد نظر با بازده بالا به دست آمد. واکنش در دمای 50 درجه سانتیگراد در شرایط بدون حلال انجام می شود. از ویژگی های معرفی شده در این تحقیق می توان به زمان کوتاه واکنش ها، جداسازی ساده و آسان محصولات در سنتز این گروه از سیکلوهگزانون های پر استخلاف اشاره کرد.

چکیده: به منظور بررسی ساختار هندسی و نیز تأثیر نوع و تعداد فلز بر ساختار کاتالیست های کلاستر کربونیل چهار هسته ای کبالت و رودیوم، بهینه سازی هندسی بر روی ترکیبات کربونیل کلاستر های فلزی چهار هسته ای کبالت[Co4(CO)12] ، رودیوم[Rh4(CO)12] و انواع ساختار ایزومری کلاستر های فلزی مخلوط کبالت/رودیوم با نسبت های مختلف کبالت-رودیوم شامل[Co3Rh(CO)12]، [Co2Rh2(CO)12] و [CoRh3(CO)12] با استفاده از محاسبات نظریه تابع چگال (DFT) با روش B3LYP و مجموعه پایه LANL2DZ انجام شد. نتایج نشان داد که در مورد فرم های ایزومری، ترکیبات کربونیل کلاستر های فلزی مخلوط کبالت-رودیوم شامل [Co3Rh(CO)12]، [Co2Rh2(CO)12] و [CoRh3(CO)12] کمترین انرژی مربوط به ساختاری است که اتم رودیوم در منطقه apical قرار دارد علاوه بر این خصوصیات الکترونی و طیف سنجی ارتعاشی این ترکیبات نیز بررسی شد که انطباق داده های حاصل با نتیجه های تجربی را تأیید می کند. آنالیز NBOو سطوح انرژیLUMO و HOMO نیز برای کلیه ترکیبات محاسبه و بررسی شده است که نتایج آن در ادامه آورده شده است.

طراحی غشاهای کارآمد برای نمک زدایی به منظور کمک به کاهش بحران کمبود آب موضوع مطالعات مختلف بوده است. در این مطالعه ابتدا نانوصفحات WS2 تهیه و سطح غشاهای کامپوزیت لایه نازک (TFC) توسط آنها اصلاح شد. پس از آن، نانوکامپوزیت جدید متشکل از نانوصفحات CuAl LDH و WS2 به روش هیدروترمال سنتز شد و نوع جدیدی از غشاهای نانوکامپوزیت لایه نازک (TFN) با استفاده از آنها ساخته شد. سپس عملکرد تمام غشاهای تهیه شده در فرآیند اسمز مستقیم (FO) مورد مطالعه قرار گرفت. اثرات ترکیبات تهیه شده بر مورفولوژی، ساختار شیمیایی، آب دوستی و توپولوژی لایه فعال پلی آمید (PA) با استفاده از آنالیزهای FE-SEM، FT-IR، EDX، XRD، AFM و زاویه تماس آب بررسی شد. در نهایت با مقایسه نتایج برای هر دو نوع غشا اصلاح شده، غشا حاوی 025/0 درصد وزنی اصلاح کننده نانوکامپوزیت بیشترین شار آب (LMH 30/29) و گزینش پذیری (g/L 38/0) را نشان داد که به عنوان غشا بهینه انتخاب شد.

توسعه روش های کاربردی برای اندازه گیری فلزات سنگین در نمونه های محیطی و بیولوژیکی اهمیت بسزایی دارد. جیوه از جمله فلزات خطرناکی است که به محیط زیست تخلیه می شود. از نظر زیست محیطی مدیریت و اندازه گیری جیوه بسیار حائز اهمیت می باشد. در این تحقیق، نانوذرات توخالی پلی اتیلن گلیکول پوشش داده شده با نقاط کوانتمی CdS اصلاح شده با سیستامین به عنوان پروب برای اندازه گیری یون Hg(II) در نمونه های آبی بکار گرفته شد. از تکنیک پراکندگی رزونانسی نور (RLS) به منظور ردیابی برهمکنش نانوذرات سنتزی و کاتیون مورد نظر استفاده شد. نتایج نشان داد که در حضور یون Hg(II) نانوذرات سنتزی دچار بهم چسبیدگی شده و باعث افزایش سیگنال RLS می شود. در شرایط بهینه، امکان اندازه گیری یون Hg(II) توسط روش توسعه داده شده در محدوده غلظتیmg L-1 0/3 – 1/0 با ضریب همبستگی 9919/0 و حد تشخیص µg L-1 2/4 با دقت و صحت مناسب ایجاد گردید.

چکیده: در مطالعه حاضر، از شبیه سازی دینامیک مولکولی برای بررسی کارایی نانولوله های کربنی، نانولوله های نیترید بور و گونه های دوپ شده این نانولوله ها با آهن، درغیاب و حضور میدان الکتریکی در حذف یون های سرب، کادمیوم و کروم استفاده شده است. نتایج شبیه سازی نشان داد که در بین نانولوله های بررسی شده، ظرفیت جذب به طور قابل توجهی با دوپ کردن 12 اتم آهن در نانولوله نیترید بور بهبود یافته است در صورتیکه برهمکنش دیگر نانولوله ها با یون ها مورد بررسی ناچیز است. همچنین نتایج نشان می دهد که برهمکنش بین نانولوله نیترید بوردوپ شده با 12 اتم آهن و یون های تحت بررسی با اعمال میدان الکتریکی قوی تر شده که می توان نتیجه گرفت، اعمال میدان سبب جذب یون ها بر روی سطح بستر می شود. این نتایج توسط داده های بدست آمده ازآنالیزهای MSD و RDF نیز تایید شده است به طوریکه ضرایب نفوذ بدست آمده از آنالیز MSD برای نانولوله نیترید بور دوپ شده با 12 اتم آهن در حضور میدان الکتریکی کاهش می یابد و همچنین پیک های RDF مربوط به برهمکنش یون های بررسی شده با نانولوله در حضور میدان در فواصل نزدیک و با شدت بیشتر نسبت به زمانیکه میدان اعمال نشده، ظاهر می گردند.

مکانیسم مولکولی ناحیه گزینی و شیمی گزینی واکنش حلقه افزایی نیترون و وینیلیدین سیکلوپروپان با استفاده از روش محاسباتی نظری تابعی چگالی در سطح M06-2X/6-311G(d,p) بررسی شده است. تمام مسیرهای احتمالی واکنش بررسی شدند و عواملی که بر گزینش پذیری موثرند به طور سیستماتیک مورد مطالعه قرار گرفتند. تجزیه و تحلیل مقادیر انرژی حاصل از محاسبات نشان داد که از بین مسیرهای مورد مطالعه مطلوب ترین مسیرهای واکنش از نظر سینیتکی و ترمودینامیکی مسیرهای ناحیه گزینRegio 1 و Regio 4 میباشند. همچنین انتظار می رود فراورده اصلی حاصل از واکنش حلقه افزایی بصورت مخلوطی از ایزومرها باشد. تجزیه و تحلیل مقادیر خواص سراسری محاسبه شده واکنش دهنده ها مشخص می کند که وینیلیدین سیکلوپروپان بعنوان هسته دوست و نیترون بعنوان الکترون دوست در این نوع واکنش ها ایفای نقش می کنند. نتایج تجزیه و تحلیل تابع محلی سازی الکترون برخی از نقاط انتخاب شده در امتداد نمودار مسیرهای مختصات واکنش ذاتی، مسیرمنتهی به محصول تجربی گزارش شده، نیز نشان دهنده یک مکانیسم یک مرحله ای دو بخشی برای انجام این واکنش میباشد.

چکیدهاز زمان کشف گرافن خانواده ی مواد دو بعدی به سرعت در حال گسترش است، به ویژه از سال 2011 با پیدایش کاربیدها و نیتریدهای فلزات واسطه به نام مکسین (MXenes ) گروه جدید و پرکاربردی به این دسته از مواد اضافه شد. این مواد دارای سطح آبدوست خواص مکانیکی-سرامیکی منحصربفرد، و نیز دارای نسبت سطح بسیار بالا با قابلیت اصلاح سطح هستند. نانوذرات مکسین دارای خواص بسیار منحصربفرد الکتریکی، نوری، مغناطیسی و بیولوژیکی هستند که میتوانند در پیش برد باتریهای نسل جدید، سوپرخازنها، عایقهای الکترومغناطیسی، مواد کامپوزیتی با استحکام بالا و حوزه های دیگر مانند پزشکی موثر واقع شوند. از زمان کشف آنها، حدود 30 مکسین مختلف سنتز شده اند. همچنین ساختار و خواص چند ده مورد به روش ابتدا به ساکن و متدهای مختلف شبیه سازی کامپیوتری مورد بررسی و مطالعه قرار گرفته اند. با توجه به پیشرفت های برجسته در زمینه این گروه از مواد دو بعدی بررسی خواص مختلف و نیز کاربردهای بالقوه آنها ضروری بنظر می رسد. در این مقاله خواص ساختاری و مکانیکی مکسین کاربید تیتانیم بررسی شده است. بررسی ها ی ساختاری نشان میدهند این ماده ی دو بعدی از رسانایی بالایی برخوردار است که کاملا با بررسی های دیگر مطابقت دارد. همچنین بررسی خاصیت مکانیکی بیانگر استحکام و چکش خواری این ماده می باشد که این نیز از مطابقت خوبی با این گروه از مواد مکسین دارد.

تشکیل مایسل از مولکولهای فعال سطحی و پلیمرهای با بخش های مختلف آبدوست و آبگریز همواره جزو موضوعات مهم پژوهشی بوده است. در این مطالعه، فرآیند تشکیل مایسل برای یک کوپلیمر سه تایی پلی اتیلن گلایکول-پلی کاپرولاکتون-پلی اتیلن ایمین توسط شبیه سازی دینامیک مولکولی در مقیاس دانه درشت توسط میدان نیروی مارتینی مورد بررسی قرار گرفته است. کارایی مدل دانه درشت در مطالعات قبلی برای بررسی فرآیندهای این چنینی به اثبات رسیده است. برای این منظور، غلظت های متعددی از کوپلیمر در دمای بدن تهیه شد و در اثر شبیه سازی روند تشکیل مایسل از قبیل برهم کنش های الکترواستاتیکی و واندروالسی مورد بررسی قرار گرفت.از آنالیزهای متعددی جهت بررسی فرآیند تشکیل مایسل استفاده گردید. پس از حصول اطمینان از پایداری مایسل تشکیل شده، غلظت بحرانی برای کوپلیمر مورد مطالعه از طریق شبیه سازی بدست آمد که در محدوده کارهای قبلی آزمایشگاهی است. همچنین مکانیسم و نیروهای پیش برنده تشکیل مایسل مورد ارزیابی قرار گرفت.

از واکنش کمپلکس خنثی [Pt(bzq)(Me)(SMe2)], A, با یک اکی والان نمک پتاسیم سیانید در حلال متانول در دمای محیط کمپلکس آنیونی سیکلومتاله شده 1 ،K[Pt(bzq)(Me)(CN)] بدست می آید و از واکنش کمپلکس های A و B، [Pt(bzq)(p-T)(SMe2)] با یک اکی والان از نمک سدیم سیانید در حلال دی متیل سولفوکسید و سپس به منظور تعویض کاتیون از سدیم به تترابوتیل آمونیوم، نمک تترابوتیل آمونیوم پرکلرات به محلول افزوده شده تا در نهایت کمپلکس های آنیونی سیکلومتاله شده 2 ،NBu4[Pt(bzq)(Me)(CN)] و 3، NBu4[Pt(bzq)(p-T)(CN)] تهیه شدند که در حلال های آلی رایج از قبیل استون، دی-کلرومتان و کلروفرم محلول هستند. تمامی ترکیبات با استفاده از طیف سنجی رزونانس مغناطیس هسته پروتون (HNMR) و آنالیز عنصری (CHN) و طیف سنجی مادون قرمز (ATR)شناسایی شدند. به منظور تهیه تک بلور، کمپلکس 3 در حلال دی متیل سولفوکسید حل شد و محلول زرد رنگ تحت شرایط تبخیر آرام قرار گرفت که با گذشت زمان لیگاند سیانید با لیگاند DMSO تعویض شد و کمپلکس خنثی 4، [Pt(bzq)(p-T)(DMSO)] بدست آمد.

در این تحقیق، مشتقات 4H-پیران با واکنش سه جزئی سازگار با محیط زیست بین آلدهید، مالونونیتریل و اتیل استواستات با استفاده از به عنوان کاتالیزگر سبز و قابل بازیافت، در شرایط بازروانی و امواج فراصوت درمحیط اتانول آبی سنتزشدند. برای شناسایی فراورده های اصلی و تایید ساختار از تکنیک های مختلفی مانند اندازه گیری نقطه ذوب، طیف سنجی FT-IR و طیف سنجی 1H NMR استفاده شد. سنتز سبز، شرایط ملایم، بازده عالی، زمان واکنش کمتر، سازگاری با محیط زیست، جداسازی آسان فراورده ها و هزینه کم از مزایای اصلی این روش هستند. کاتالیزگر پوسته مرجانی سخت دارای ویژگی های منحصربه فردی همچون: طبیعی، ارزان، غیر سمی، غیر فرار، زیست سازگار و زیست تخریب پذیر، قابل بازیافت آسان، قابلیت حمل و نگهداری راحت، پایدار و در دسترس و همچنین دارای مراحل آماده سازی آسان است. پروسه واکنش با امواج فراصوت ظرف مدت 5 تا 11 دقیقه همراه با بازدهی بالا انجام شد. بنابراین با توجه به مزایای امواج فراصوت در افزایش سرعت و افزایش بازده واکنش و همچنین مزایای کاتالیزگر پوسته مرجانی، روش ارائه شده به عنوان روشی سبز، کارآمد و مؤثر تک مرحله ای برای سنتز مشتقات 4H-پیران با پتانسیل درمانی بالا گزارش شده است.

در این مطالعه، برای رسیدن به درک بهتر از سنتز نانولولههای تیتانیوم دیاکسید با استفاده از روش آندی کردنالکتروشیمیایی، محلولهای الکترولیت مبتنی بر دیهیدروکسی الکلهای اتیلن گلیکول و دیاتیلن گلیکول در حضور نمک سدیم فلورید مورد ارزیابی قرار گرفته است. در این راستا، دو محلول الکترولیت مختلف برای اکسایش آندی فویل تیتانیوم استفاده شده که نسبت درصد حجمی آب به حالل آلی در آنها 10 به 90 و مقدار نمک 0/3 درصد وزنی تنظیم شده است. سنتز نانولولهها تحت شرایط یکسان با ولتاژ 60 ولت و در دمای اتاق بهمدت 3 ساعت انجام گرفته است. طبق این مطالعات مشاهده کردیم که سرعت رشد نانولولههای تیتانیوم دیاکسید توسط محلول مبتنی بر دیاتیلن گلیکول بر خالف اتیلن گلیکول کند بوده و الیههای اکسیدی شکل گرفته ضخامت کمی داشتند. در حالیکه در محلول مبتنی بر اتیلن گلیکول بهترتیب آرایه منظم نانولولهها با طول حدود 4 میکرومتر تشکیل شدند؛ جالب توجه است که این محلول الکترولیت گرانروی کمتری نسبت به محلول الکترولیت بر پایه دیاتیلن گلیکول نشان داده که بهطور ویژه بر فرایند آندی کردن تاثیر گذاشته است. عالوه بر این، ما یک مطالعه دقیق در مورد آرایش ساختاری اجزای محلول الکترولیت در نزدیکی سطوح جامد الکترودها برای آشکار کردن عوامل حاکم بر تفاوت توزیع گونههای یونی در محلول با استفاده از روشهای شبیهسازیدینامیک مولکولی انجام دادهایم. این مطالعات نشان میدهند که دینامیک اجزای محلول بهویژه آنیون فلورید و برهمکنش گونههای یونیبا دیوارههای آند تیتانیوم دیاکسید تأثیر قابل توجهی بر روی نانولولههای حاصل دارد.