طیف ۱۳CNMR ترکیب ) s اتیل ‘s اتوکسی استو(تری تیوکربنات…………………………………………….۸۴
طیف ۱HNMR ترکیب )بوتیلن( تری تیوکربنات……………………………………………………………………..۸۵
طیف ۱۳CNMR ترکیب )بوتیلن(تری تیوکربنات……………………………………………………………………۸۶
طیف جرمی ترکیب)بوتیلن( تری تیوکربنات……………………………………………………………………………۸۷
طیف ۱HNMR ترکیب بیس )بنزیل( دی سولفید……………………………………………………………….. …۸۸
طیف ۱۳CNMR ترکیب بیس )بنزیل( دی سولفید………………………………………………………………….۸۹
طیف ۱HNMR ترکیب بیس (۲-تیوفن) دی سولفید…………………………………………………………………۹۰
طیف ۱۳CNMR ترکیب بیس (۲-تیوفن) دی سولفید ……………………………………………………………..۹۱
طیف ۱HNMR ترکیب بیس (۱- نفتیل) دی سولفید …………………………………………………………. …..۹۲
طیف ۱۳CNMR ترکیب بیس (۱- نفتیل) دی سولفید……………………………………………………………….۹۳
طیف جرمی ترکیب بیس (۱- نفتیل) دی سولفید ……………………………………………………………………..۹۴
طیف ۱HNMR ترکیب بیس (۲-متیل فنیل) دی سولفید ……………………………………………………….. ۹۵
طیف ۱۳CNMR ترکیب بیس (۲-متیل فنیل) دی سولفید…………………………………………………………۹۶
طیف ۱HNMR ترکیب بیس (۴- متوکسی فنیل) دی سولفید …………………………………………………..۹۷
طیف ۱۳CNMR ترکیب بیس (۴- متوکسی فنیل) دی سولفید …………………………………………………۹۸
فصل اول
مقدمه
۱- ۱- مقدمه
هدف شیمیدانان آلی سنتز ترکیباتی کارآمد است که در بسیاری از زمینه ها از جمله صنعت،پزشکی، داروسازی، کشاورزی و تجارت مورد استفاده قرار میگیرند، برای این منظور آنان سعی دارند روشهایی را طراحی کنند که از اصول شیمی سبز تبعیت کند. اصطلاح شیمی سبز در رابطه با طراحی محصولات و فرآیندهای شیمیایی است که تولید و استفاده از مواد خطرناک را کاهش داده یا کاملا از بین می برد. سادگی روشهای سنتز و مناسب بودن از نظر هزینه های مصرفی از دیگر اهداف شیمیدانان میباشد. هر روزه روشهای مختلف و متنوعی برای سنتز ترکیبات آلی ارائه می شود اما پیدا کردن و به کارگیری یک روش پر بازده، سودمند، علمی و سازگار با محیط زیست از اهمیت ویژهای برخورددار است. به منظور رسیدن به این اهداف در این پایان نامه روش های تک ظرفی و گزینش پذیر با حذف برخی از معایب روشهای پیشین برای سنتز دی سولفیدها و تری تیوکربناتها معرفی می شود. دی سولفیدها و تری تیو کربناتها به عنوان دستههای ساختاری سودمند برای سنتز ترکیبات آلی گوگرددار به شدت مورد توجه قرار گرفتهاند این ترکیبات در فرآیندهای زیستی و شیمیایی نقش های مهمی را ایفا می کنند. روشهای پیشنهاد داده شده در این پروژه نسبت به روشهای پیشین دارای مزایایی از قبیل شرایط تک ظرفی وملایم ، زمان مناسب، بازده بالا، جداسازی مناسب واستفاده از حلال آب در واکنش می باشد.
( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )
۱- ۲- واکنشهای تک ظرفی
در علم شیمی، سنتزهای تک ظرفی به عنوان یک راهبرد در جهت بهبود بازده یک واکنش شیمیایی از طریق انجام واکنشهای متوالی روی یک واکنش دهنده در یک ظرف واکنش (رآکتور) معرفی می شوند [۱ و ۲]. در سالهای اخیر واکنشهای تک ظرفی به عنوان روشی موثر برای توسعه سنتز ترکیبات آلی به علت کاهش استفاده از واکنشگرهای سمی و حلال ها، اجتناب از فرآیندهای طولانی جداسازی و خالص سازی حدواسطهای ترکیبات شیمیایی و در نتیجه کاهش زمان واکنش، افزایش بازده محصولات و نیز بهره اقتصادی، بسیار مورد توجه شیمیدانان قرار گرفتهاند [۳].
۱-۳- واکنشهای جفت شدن[۱]
واکنش جفت شدن در شیمی آلی برای انواع واکنشهایی است که در آن دو قطعه هیدروکربنی با کمک یک کاتالیزور فلزی جفت می شوند. در یکی از انواع واکنشهای مهم ترکیب آلیفلزی مانند R-M که R قسمت آلی ترکیب و M قسمت فلزی آن باشد در واکنش با هالیدهای آلی R-X با تشکیل پیوند C-C محصول R-R را که حاصل واکنش جفت شدن می باشد را تشکیل می دهد [۴و۵].
به طور کلی دو نوع واکنش جفت شدن شناخته شده است :
۱- واکنش جفت شدن متوالی[۲] : شامل واکنش بین دو ترکیب مختلف می باشد برای مثال یک مول برمو بنزن و یک مول ونیلکلرید با هم جفت شده و به محصول استایرن ( Ph-CH=CH2 ) تبدیل میشوند.
۲- واکنش جفت شدن یکسان [۳] : واکنش بین دو ترکیب یکسان به عنوان مثال دو مول یدو بنزن باهم جفت شده وتبدیل به محصول Ph-Ph می شود.
معمولا با اکسیداسیون یک هالید آلی در حضور یک کاتالیزور شروع می شود، پس از آن ترکیب دوم به کاتالیزور فلزی متصل می شود در مرحله آخر با حذف کاهشی کاتالیزور بازسازی میشودو دو ترکیب فلزی در مرکز فلز جفت می شوند. دیگر مکانیسم های این فرایند به طور ویژه در محلول های آبی با مکانیسم رادیکالی و با کمک یک فلز رخ می دهد [۶].
برای واکنش های جفت شدن معمولا از فلزات پالادیوم ، مس و نیکل استفاده می شود. مزایایی که فلز مس نسبت به دیگر فلزات دارد شامل سمیت کمتر، ارزان و در دسترس بودن آن می باشد. هر چند در سال های گذشته تلاش های قابل توجهی برای ساخت کاتالیزورهای ناهمگن از جمله Ni ، Co ،Pd و Cu برای انجام واکنش های جفت شدن صورت گرفته اما کاتالیزور مس در مقایسه با دیگر کاتالیزورهای ناهمگن کاربرد بیشتری در واکنش های جفت شدن دارد چون از لحاظ اقتصادی به صرفه تر و خالص سازی آن آسان و کار با آن راحت تر است.
بیشتر واکنش های جفت شدن در فرایند صنعت دارویی [۷] و در جفت کردن مواد با یکدیگر کاربرد دارند [۸].
۱- ۴- واکنشهای چند جزئی[۴]
در علم شیمی واکنش های چند جزئی به عنوان واکنش هایی به شمار می روند که در آن بیش از دو ماده واکنش دهنده به صورت متوالی ترکیب می شوند تا محصولی با گزینش پذیری بسیار بالا که در آن اکثریت اتم های مواد شرکت کننده حفظ شوند را بوجود آورند [۹]. این واکنش ها بیش از ۱۵۰ سال است که شناخته شده اند. اولین واکنشهای چند جزئی کشف شده در زمینه سنتز α-آمینو سیانیدها بود که در سال ۱۸۵۰ توسط استرکر کشف شد.
واکنشهای شیمیایی ایدهآل باید ساده انجام شوند، حداکثر بازدهی را داشته باشند و مواد اولیه برای انجام واکنش به آسانی در دسترس باشد[۱۰] .واکنشهای چند جزئی مزایای فراوانی از جمله کوتاه بودن زمان واکنش، کاهش هزینهها ،گزینش پذیری بالا، تمیز بودن فرایندها، کاهش محصولات جانبی و بازده بالا را دارند. مزیت دیگر این واکنشها خالص سازی ساده آنها است زیرا قسمت عمده مواد استفاده شده در ساختار محصول نهایی وجود دارند [۱۱و۱۲]. واکنشهای چند جزئی بهترین نمونه از واکنشهای ایدهآل میباشند. امروزه واکنشهای چند جزئی به طور گستردهای در سنتز ترکیبات داروئی جدید به کار برده میشوند [۱۳].
۱- ۵- مقدمهای بر گوگرد و کاربردهای آن
گوگرد یک نافلز فراوران بیبو، بیمزه و چند ظرفیتی است که بیشتر به شکل کریستالهای زرد رنگ که در کانیهای سولفید و سولفات به دست میآید. گوگرد یک عنصر حیاتی و لازم برای تمامی موجودات زنده است که مورد نیاز اسید آمینهها و پروتئینها میباشد. این عنصر به صورت اولیه در کودها استفاده میشود ولی بصورت گسترده تر در باروت، ملین ها، کبریت ها و حشره کش ها بکار گرفته میشود. گوگرد به عنوان گندزدای ملایم، ضدقارچ و ضد باکتری مورد استفاده قرار می گیرد. بیشترین مصرف آن برای رفع جوشهای صورت، شوره موها، کچلی، خارش پوستی و عفونتهای قارچی میباشد .کلوئید گوگرد برای درمان بیماری روماتیسم استفاده می شود که می تواند به صورت تزریقی یا خوراکی باشد و همچنین برای درمان فلج عمومی از خاصیت گوگرد برای بالا بردن درجه حرارت بدن استفاده می گردد .آب گرمهای گوگرد طبیعی نیز برای درمان برخی بیماری های پوستی و ریوی و همچنین عوارض روماتیسمی تجویز می شود. گوگرد در تهیه داروهای دامپزشکی نیز کاربرد دارد.
تاریخچه
گوگرد از زمانهای باستان شناخته شده بود. این عنصر با نام بریم استون[۵] در افسار پنجگانه کتاب مقدس آمده است. هومر نیز گوگرد حشره کش را در قرن ۹ قبل از میلاد ذکر کرده بود. در سال ۴۲۴ قبل از میلاد قبیله بوتییر[۶] دیوارهای یک شهر را با سوزاندن مخلوطی از ذغال و گوگرد سوزانیده و خراب کردند. زمانی نیز در قرن ۱۲ در چین باروت که مخلوطی از نیترات پتاسیومKNO3 کربن و گوگرد بود کشف شد. کیمیاگران اولیه برای گوگرد نماد مثلثی که در بالای یک خط قرار داشت در نظر گرفته بودند. این کیمیا گران از روی تجربه میدانستند که عنصر جیوه می تواند با گوگرد ترکیب شود. در اواخر دهه ۱۷۷۰ آنتوان لاوازیه[۷] توانست مجامع علمی را متقاعد کند که گوگرد یک عنصر است نه یک ترکیب.
پیدایش
گوگرد به صورت طبیعی در مقادیر زیاد به صورت ترکیبی با دیگر عناصر به صورت سولفید مانند پیریت[۸] و سولفات مانند سنگ گچ [۹]یافت می شود و به صورت آزاد نزدیک چشمه های آب گرم و مناطق آتش فشانی دست می آید. این عنصر در مقادیر کم نیز از ذغال سنگ و نفت که در هنگام سوختن دی اکسید گوگرد تولید می کنند به دست می آید. استانداردهای سوختی بصورت فزایندهای به گوگرد برای استخراج سوختهای فسیلی نیاز دارند. چرا که دی اکسید گوگرد با قطرات آب ترکیب شده و باعث به وجود آمدن باران اسیدی می شود. این گوگرد استخراج شده بعد از پالایش یکی از بیشترین ذخایر تولیدگوگرد را به خود اختصاص میدهد. گوگرد با وجود مشتق مهمتر خود یعنی اسید سولفوریک یکی از مهمترین عناصر مواد خام صنعتی میباشد که برای هر قسمت از صنعت اهمیت بسزایی دارد. تولید اسید سولفوریک مهمترین استفاده از گوگرد میباشد و مصرف اسید سولفوریک به عنوان شاخصی برای جوامع توسعه یافته صنعتی در نظر گرفته می شود. رنگهای متمایز قمر Io سیاره مشتری به دلیل وجود گونه های مختلف گوگرد بصورت گاز جامد و گداخته شده میباشد. همچنین یک منطقه تاریک نزدیک دهانه آتش فشان لونار[۱۰] مشاهده می شود که احتمالا منبع گوگردی میباشد. همچنین گوگرد در بسیاری از گونه های شهاب سنگی نیز وجود دارد.
خصوصیات قابل توجه
ظاهر این نافلز به رنگ زرد کمرنگ میباشد که بسیار سبک و نرم است. این عنصر به هنگام ترکیب با هیدروژن بوی مشخصی دارد که مشابه بوی تخم مرغ فاسد شده میباشد. گوگرد با شعله آبی رنگ میسوزد و بوی عجیبی از خود ساتع می کند. گوگرد در آب حل شدنی نیست ولی در کربن دی سولفید حل می شود. حالتهای معمول اکسیداسیون این عنصر -۲و+۲و+۴ و +۶ میباشد. گوگرد در تمام حالتهای مایع جامد و گاز شکلهای چند گانه دارد که ارتباط بین آنها هنوز کاملا درک نشده است. گوگرد کریستالی به صورت حلقه گوگردی نشان داده می شود. نیترید گوگرد پلیمری خواص فلزی دارد و این در حالی است که هیچ گونه اتم فلزی در خود ندارد. این عنصر همچنین خواص نوری و الکتریکی غیر معمولی نیز دارد. گوگرد غیر متبلور یا پلاستیک با عمل سرد کردن سریع کریستال گوگرد حاصل می شود. مطالعات در زمینه اشعه ایکس نشان میدهد که گونه غیر متبلور و بی نظم ممکن است که ۸ اتم در هر ساختار پیچشی ستاره مانند داشته باشد.
نقش زیستی
برخی از اسید آمینوها و آنزیمها حاوی گوگرد میباشند که در واقع گوگرد را به یک عنصر حیاتی برای سلولهای زنده تبدیل کرده اند. ترکیبات دیسولفیدی مابین پلی پپتید در ساختار پروتئینی بسیار مهم می باشند. برخی از گونه های باکتری از سولفید هیدروژن بجای آب در فرایند فتوسنتز خود استفاده می کنند. گوگرد توسط گیاهان به صورت یون سولفات از خاک جذب می شود. گوگرد غیر آلی یک قسمت از کلاسترهای آهن- گوگرد را تشکیل می دهد، و گوگرد یک لیگاند اتصالی در محل CuA در اکسیدایز سیتوکروم سی میباشد که این آخرین ماده اصلی در استفاده از اکسیژن درتمام زندگی هوازی می باشد. پیوندهای دی سولفیدی (S-S) که بین اجزای سیستئن در زنجیرهای پپتید تشکیل می شوند، در ساختار پروتئین بسیار مهم هستند. این پیوندهای کووالانت قوی بین زنجیرهای پپتید باعث میشوند که پروتئین ها از جهندگی بالایی برخوردار باشد. به عنوان مثال، استحکام بالای پرها و مو به دلیل مقدار بالای اتصال S-S و هم چنین مقدار زیاد سیستئن و گوگرد است. دستهای از ترکیبات مثل دی آلیل سولفید که بیشتر در پیاز و سیر یافت می شود، اثرات محافظتی روی پوست و مو دارند. ترکیبات سولفور درگیاهی مانند ترهفرنگی به کاهش نشانههای دیابت شیرین، جلوگیری از تجمع پلاکتها و جلوگیری از فرایند التهابی در رابطه با آسم کمک می کند. چنین تصور میشود که ترکیبات سولفور دارای اثر حفاظتی در برابر بیماری قلبی عروقی، سرطان و دیگر مشکلات مربوط به سن از قبیل کاهش عملکرد مغز باشد. تحقیقات نشان داده است که پیاز به دلیل داشتن گوگرد باعث افزایش رشد موهای سر می شود.