در طیف IR،پیک مربوط به فرکانس کششی کربونیل آمیدی درcm-1 ۱۶۴۸وباند جذبی گروه کربونیل کتونی در Cm-11738 مشاهده گردید.
طیف ۱H-NMRاین ترکیب در حلال CDCl3 شامل یک سه خطی در محدوده ppm20/3=δ با Hz4/8= برای دو هیدروژن آلیفاتیک، یک سه خطی درمحدودهppm24/4= δبا Hz 9= برای دو هیدروژن آلیفاتیک ، یک چند خطی در محدوده ppm15/7-01/7 برای دو هیدروژن آروماتیک، یک دو خطی در محدوده ppm19/7 با Hz9= برای یک هیدروژن آروماتیک میباشد.
۳-۱-۳٫روش کلی سنتز ترکیبات اسپیرو
در سنتز این سری از ترکیبات ، به مخلوطی از۴و۵-دی هیدرو پیرولو[۱،۲،۳-hi] ایندول-۱و۲-دی اون، مالونو نیتریل یا اتیل سیانواستات و بتا دیکتون در حلال آب، کاتالیزور هگزآمین افزوده و محصول حاصل میشود. (شکل۳-۳)
 
a-d4 ۳ ۲ ۱
 
شکل۳-۳

۳-۱-۴٫مکانیسم کلی سنتز ترکیبات اسپیرو
سنتز این ترکیبات شامل دو مرحله است: در مرحله اول از تراکم نووناگل ۴و۵-دی هیدرو پیرولو[۱،۲،۳-hi] ایندول-۱و۲-دی اون و مالونونیتریل یا اتیلسیانواستات، نیتریلهای غیر اشباع بدست میآید، درمرحله دوم افزایش مایکل ترکیبات دارای متیلن فعال برروی نیتریلهای غیر اشباع، سپس حلقهزایی و در نهایت توتومری شدن محصول موردنظربدست می آید.(شکل۳-۴).
 
شکل۳-۴
۳-۱-۵٫ ترکیبات اسپیرو
۳-۱-۵-۱٫ ۲-آمینو-۷، ۷-دی متیل- ۲َ، ۵-دی اکسو-۴َ، ۵، ۵َ، ۶، ۷، ۸-هگزاهیدرو- H ۲َ -اسپیرو]کرومن-۴، ۱َ-پیرولو]۳، ۲، ۱- [hiایندول[-۳-کربونیتریل(a 4)
این ترکیب از واکنش ۴و۵-دی هیدرو پیرولو[۱،۲،۳-hi]ایندول-۱و۲-دی اون ، مالونونیتریل و دیمدون در حلال آب با حضور هگزآمین در دمای oC 90 به مدت ۵ ساعت به صورت رسوب قهوه ای رنگ با راندمان ۲۸% بدست آمد (شکل ۳-۵)
 
شکل۳-۵
طیف FT-IR باند جذبی گروه های کربونیل را درcm-11707و ۱۶۶۴، گروه نیتریل را در ۲۱۹۲ و N-H رادر ۳۱۷۱و۳۳۷۳ cm-1 نشان می دهد.
۳-۱-۵-۲٫ اتیل۲-آمینو-۷، ۷-دی متیل- ۲َ، ۵-دی اکسو-۴َ، ۵، ۵َ، ۶، ۷، ۸-هگزاهیدروH-2َ-اسپیرو]کرومن-۴، ۱َ-پیرولو]۳، ۲، ۱- [hi ایندول[-۳-کربوکسیلات(b4)
این ترکیب از واکنش ۴و۵-دی هیدرو پیرولو[۱،۲،۳-hi]ایندول-۱و۲-دی اون ، اتیل سیانواستات و دیمدون در حلال آب با حضور هگزآمین در دمای oC85 به مدت ۵ساعت به صورت رسوب قهوه ای رنگ با راندمان۳۰% بدست آمد(شکل ۳-۶)
 
شکل ۳-۶
طیف FT-IR نیز باند جذبی گروه های کربونیل را در cm-11680و N-H رادر cm ۳۲۴۳ و ۳۳۶۷ نشان میدهد
۳-۱-۵-۳٫ ۲-آمینو – ۲َ، ۵- دی اکسو- ۴َ، ۵، ۵َ، ۶،۷، ۸-هگزاهیدرو-H ۲َ-اسپیرو]کرومن-۴، ۱َ-پیرولو]۳، ۲، ۱- [hi ایندول[-۳-کربونیتریل(c4)
این ترکیب از واکنش ۴و۵-دی هیدرو پیرولو[۱،۲،۳-hi]ایندول-۱و۲-دی اون ، مالونو نیتریل و ۱و۳-سیکلو هگزادیاون در حلال آب با حضور هگزامین در دمای oC 80 به مدت ۶ ساعت به صورت رسوب قهوه ای رنگ با راندمان ۳۲% بدست آمد (شکل ۳-۷)
 
شکل ۳-۷
طیف FT-IR باند جذبی گروه های کربونیل را درcm-1 ۱۶۹۰و ۱۶۷۰، گروه نیتریل را در ۲۱۸۷ و N-H رادر ۳۲۸۷و ۳۳۷۹ نشان می دهد.
۳-۱-۵-۴٫اتیل ۲-آمینو – ۲َ، ۵- دی اکسو- ۴َ، ۵، ۵َ، ۶، ۷، ۸-هگزاهیدرو-H ۲َ-اسپیرو]کرومن-۴، ۱َ-پیرولو]۳، ۲، ۱– [ hi ایندول[-۳-کربوکسیلات(d4)
این ترکیب از واکنش ۴و۵-دی هیدرو پیرولو[۱،۲،۳-hi]ایندول-۱و۲-دی اون ، اتیل سیانواستات و ۱و۳-سیکلو هگزادیاون در حلال آب با حضور هگزآمین در دمایoC 80 به مدت ۷ ساعت به صورت رسوب قهوه ای رنگ با راندمان ۳۰% بدست آمد (شکل ۳-۸).
 
شکل۳-۸
طیف FT-IR نیز باند جذبی گروه های کربونیل را در cm-11725و ۱۶۶۶و N-H رادر cm ۳۳۶۸ و ۳۱۷۴ نشان میدهد
مشتقات اسپیروی حلقه های پنج عضوی ایندولینی با روش های مختلف سنتز شدند وبا توجه به راندمان پایین و تخریب آنها ،خالص سازی این ترکیبات امکان پذیرنمی باشد.
بخش دوم
۳-۱-۶٫ سنتز۵و۶-دی هیدرو H1-پیرولو]۳، ۲، ۱-[ij کینولین-۱و۲(H4)-دی اون
در این تحقیق برای تهیه پیش ماده مورد نظر از ۴،۳،۲،۱-تترا هیدرو کینولین و اگزالیل کلراید استفاده شد که روش کار در زیر بطور کامل آورده شده است.
۳-۱-۶-۱٫ سنتز ۲-(۳و۴-دی هیدرو کینولین-۱(H2)-ایل)-۲-اکسو استیل کلراید

برای دانلود متن کامل این پایان نامه به سایت  pipaf.ir  مراجعه نمایید.

۲-۴-۶٫اتیل ۲-آمینو-۷، ۷-دی متیل- ۲َ، ۵- دی اکسو- ۲َ، ۴َ، ۵، ۵َ، ۶، ۶َ، ۷، ۸-اکتاهیدرواسپیرو]کرومن-۴، ۱َ-پیرولو]۳، ۲، ۱-[ij کینولین[-۳-کربوکسیلات(b’4)
Ethyl2-amino-7,7-dimethyl-2′,5-dioxo-2′,4′,5,5′,6,6′,7,8-octahydrospiro[chro-mene-4,1′-pyrrolo[3,2,1-ij]quinoline]-3-carboxylate (4b’ ):
White powder (264 mg, 66 %), m.p 277 ℃; IR(KBr)max: 3358, 3254, 3184, 2956, 2873, 1689۱۶۲۵, ۱۵۲۴, ۱۳۵۲ cm-1.
۱H- NMR (300.130 MHz, CDCl3), 0.87 (t, 3H, =۷٫۲Hz), 1.002 (s, 3H), 1.09 (s, 3H), 2.05-2.24 (m, 4H), 2.39 (d, 1H, J =۱۸ Hz), 2.53 (d, 1H, J =۱۸ Hz), 2.71-2.87 (m, 2H), 3.6-3.69 (m, 1H), 3.81-3.83 (m, 3H), 6.62 (s,2H,NH2), 6.76 -6.83 (m, 2HArH), 6.95 (d, 1H, = ۶٫۶Hz, ArH);δc (۷۵٫۴۶MHz, CDCl3),195.29, 176.45, 168.94, 162.37, 159.36, 141.20, 131.57, 126.66, 121.30, 120.15, 118.78, 114.83, 59.57, 51.18, 41.18, 39.01, 31.80, 28.82, 27.22, 24.63, 22.96, 21.11, 13.94
۲-۴-۷ .۲-آمینو – ۲َ، ۵- دی اکسو- ۲َ، ۴َ، ۵، ۵َ، ۶، ۶َ، ۷، ۸-اکتاهیدرواسپیرو]کرومن-۴، ۱َ-پیرولو]۳، ۲، ۱-[ij کینولین[-۳-کربونیتریل(c’4)
۲-amino-2′,5-dioxo-2′,4′,5,5′,6,6′,7,8-octahydrospiro[chromene-4,1′-pyrrolo[3,2,1-ij]quinoline]-3-carbonitrile (4c’ ) :
White powder (231 mg, 70%), m.p 279-281 ℃; IR(KBr)max: 3379, 3287, 3146, 2960, 2917, 2871, 2187, 1690, 1599, 1474 cm-1;
۱H- NMR (300.130 MHz, CDCl3), 1.98-2.11 (m, 4H), 2.31-2.37 (m, 2H), 2.66 (t, 2H, = ۶Hz), 2.82 (t, 2H, = ۶٫۳۰ Hz), 3.74-3.83 (m, 2H), 4.76 (s, 2H , NH2), 6.86 (d, 1H, =۶٫۶۰ Hz, ArH), 6.91 (t, 1H, J=7.20 Hz, ArH), 7.04(d, 1H, =۷٫۵۰ Hz, ArH).
۲-۴-۸٫اتیل ۲-آمینو – ۲َ، ۵- دی اکسو- ۲َ، ۴َ، ۵، ۵َ، ۶، ۶َ، ۷، ۸-اکتاهیدرواسپیرو]کرومن-۴، ۱َ-پیرولو]۳، ۲، ۱- [ ij کینولین[-۳-کربوکسیلات(d’4)
ethyl2-amino-2′,5-dioxo-2′,4′,5,5′,6,6′,7,8-octahydrospiro[chromene-4,1′-pyrrolo[3,2,1-ij]quinoline]-3-carboxylate (4d’ ) :
White powder (247 mg, 65%), m.p 269-271℃; IR(KBr)max: 3364, 3257, 3182, 2937, 2879, 1680, 1626, 1358 cm-1.
۱H- NMR (300.130 MHz, CDCl3), 0.85 (t, 3H, =۷٫۲۰Hz), 1.89-2.2 (m, 4H), 2.24-2.31 (m, 2H), 2.57-2.69 (m, 2H) , 2.7-2.87 (m, 2H), 3.61-3.79 (m, 4H), 6.79-6.84 (m, 2H, ArH, 2H , NH2), 6.95 (d, 1H, =۶٫۳۰Hz, ArH).
۲-۴-۹ .۲-آمینو-۶، ۶- دی متیل- ۲َ، ۵- دی اکسو- ۲َ، ۴َ، ۵، ۵َ، ۶، ۶َ، ۷، ۸-اکتاهیدرواسپیرو]کرومن-۴، ۱َ-پیرولو]۳، ۲، ۱- [ ij کینولین[-۳-کربونیتریل(e’4)
۲-amino-6,6-dimethyl-2′,5-dioxo-2′,4′,5,5′,6,6′,7,8-octahydrospiro[chromene-4,1′-pyrrolo[3,2,1-ij]quinoline]-3-carbonitrile (4e’ ) :
White powder (252 mg, 70%), m.p 266-268 ℃; IR(KBr)max: 3394, 3302, 3189, 2955, 2931, 2192, 1676, 1618, 1474, 1355 cm-1.
۱H- NMR (300.130 MHz, CDCl3), 0.99 (s, 3H), 1.05 (s, 3H), 1.81-1.95 (m, 2H), 2.03-2.13 (m, 2H), 2.64-2.7 (m,2H), 2.82 (t, 2H, = ۶Hz), 3.72-3.88 (m, 2H), 4.79(s, 2H, NH2) ,6.82 (d,1H, ,J =7.20HzArH), 6.9 (t, 1H, =۷٫۵۰Hz, ArH), 7.03 (d, 1H, =۷٫۵۰Hz, ArH).
δc(75.46MHz,CDCl3), 199.83, 175.49, 163.07, 158.04, 139.39, 131.35, 127.92, 122.37, 120.35, 120.30, 116.30, 110.97, 62.10, 48.02, 40.50, 39.20 , 33.29, 24.47, 23.89, 23.72, 21.22
۲-۴-۱۰٫اتیل۲-آمینو-۶، ۶- دی متیل- ۲َ، ۵-دی اکسو- ۲َ، ۴َ، ۵، ۵َ، ۶، ۶َ، ۷، ۸-اکتاهیدرواسپیرو]کرومن-۴، ۱َ-پیرولو]۳، ۲،۱[ij- کینولین[-۳-کربوکسیلات(f ‘4)
ethyl-2-amino-6,6-dimethyl-2′,5-dioxo-2′,4′,5,5′,6,6′,7,8-ahydrospiro[chromene-4,1′-pyrrolo[3,2,1-ij]quinoline]-3-carboxylate (4f ‘ ) :
White powder (223 mg, 55%), m.p 254-256 ℃; IR(KBr)max: 3365, 3240, 3174, 3114, 2960, 1684, 1618, 1359 cm-1.
۱H- NMR (300.130 MHz, CDCl3), 0.84 (t, 3H, = ۶٫۹Hz), 0.9 (s, 3H), 1.01 (s, 3H), 1.68-1.86 (m, 2H), 2.06-2.14 (m, 2H), 2.59 (d, 2H, = ۶Hz), 2.75-2.83 (m, 2H), 3.68-3.9 (m, 4H), 6.75-6.78 (m, 2H, ArH, 2H, NH2), 6.93 (d, 1H, = ۵٫۷۰Hz, ArH).
فصل سوم
بحث و نتیجه گیری
۳-۱٫ سنتز ترکیبات اسپیرو
۳-۱-۱٫ کلیات
از آنجا که ترکیبات اسپیرو ، بخصوص مشتقات اسپیرو اکسوایندول ها دارای خواص فارماکولوژیکی می باشد و با توجه به روش های گزارش شده در مقالات برای سنتز ترکیبات اکسوایندولی ، در این پایان نامه یک استرائژی جدید، برای سنتز ترکیبات دارای هستهی کومارینی ، ۲-آمینو-(H)4 پیران و اکسوکینولی واکسوایندولی است، ارائه میگردد. برای سنتز این سری از ترکیبات ، در بخش اول ابتدا پیش ماده ی۴و۵-دی هیدرو پیرولو[۱،۲،۳-hi] ایندول-۱و۲-دی اون سنتز میشود، سپس به ۱و۲-دی کتون مربوطه ، مالونو نیتریل یا اتیل سیانواستات و بتا دیکتون در حلال آب ،کاتالیزور هگزآمین (HMTA) افزوده و به مدت ۵-۷ ساعت حرارت داده میشود ودرنهایت محصول بدست می آید. بخش دوم ،مرحله نخست آن شامل سنتز ۵و۶ دی هیدرو H1-پیرولو]۳، ۲، ۱-[ij کینولین-۱و۲(H4)-دیاون میباشد. در مرحله دوم ۱و۲-دی اون مربوطه در حضور مالونو نیتریل یا اتیلسیانواستات و مشتقاتی از-دی کتونها طی انجام یک واکنش تک ظرفی – سه جزیی در حلال آب و کاتالیستp-TSAواکنش داده شده و در نهایت ترکیبات جدید اسپیرو با راندمان خوب را بدست میدهد.
بخش اول
۳-۱-۲٫سنتز۴و۵-دی هیدرو پیرولو[۱،۲،۳-hi]ایندول-۱و۲-دی اون
در این تحقیق برای تهیه پیش ماده مورد نظر ،از ایندولین و اگزالیل کلراید استفاده شد که روش کار در زیر بطور کامل آورده شده است.

برای دانلود متن کامل این پایان نامه به سایت  jemo.ir  مراجعه نمایید.

۳-۱-۲-۱٫سنتز ۲-(ایندولین-۱-ایل)-۲-اکسو استیل کلراید

 
شکل۳-۱
اگزالیل کلرایدتحت شرایط محیط تاریک، سرد(دمای پایین تر از oC 5)و اتمسفر بی اثر، به محلول ۲و۳-دی هیدرو-۱H-ایندول در بنزن اضافه شده و محصول ۲-(ایندولین-۱-ایل)-۲-اکسو استیل کلراید با (راندمان۶۲%، ۱۱۶میلی گرم، ۱ میلی مول،نقطه ذوب oC 117) حاصل شد.(شکل۳-۱)
حذف پیک N-H کششی و ظهور پیک کششی کربونیل آسیل هالیدی و آمیدی در طیف IR نشان از تولید حد واسط ۲-(ایندولین-۱-ایل)-۲- اکسو استیل کلراید می باشد
در طیف IR، پیک مربوط به فرکانس کششی کربونیل آمیدی درcm-1 ۱۶۶۸وپیک مربوط به فرکانس کششی کربونیل آسیل هالیدی در cm-11739 مشاهده گردید.

۳-۱-۲-۲٫سنتز ۴و۵-دی هیدرو پیرولو[۱،۲،۳-hi]ایندول-۱و۲-دی اون

 
شکل۳-۲
از بهم زدن اکسواستیل کلراید فوق با آلومینیوم کلراید سوبلیمه شده در حلال دی کلرو متان (آسیلاسیون فریدل کرافت)محصول ۴و۵-دی هیدرو پیرولو[۱،۲،۳-hi] ایندول-۱و۲-دی اونبا راندمان۵۱% ونقطه ذوب oC 157 بدست آمد.

۴

۲۶۶-۲۶۸

۷۰

۶

CN

۵

۲۵۴-۲۵۶

۵۵

۴

COOEt

۶

۲-۴٫ مشخصات طیفی ترکیبات اسپیرو
۲-۴-۱٫ ۲- آمینو-۷، ۷-دی متیل- ۲َ، ۵-دی اکسو-۴َ، ۵، ۵َ، ۶، ۷، ۸-هگزاهیدروH– 2َ-اسپیرو]کرومن-۴، ۱َ-پیرولو]۳، ۲، ۱- [hiایندول[-۳-کربونیتریل(a 4)
۲-amino-7,7-dimethyl-2′,5-dioxo-4′,5,5′,6,7,8-hexahydro-2H’-spiro[chromene-4,1′-pyrrolo[3,2,1-hi]indole]-3-carbonitrile (4a):
Brownpowder (58 mg, 28%), m.p dec. : 304℃; IR(KBr)max: 3373, 3171, 2953, 2929, 2192, 1707, 1664, 1630, 1603,1480 cm-1.
۲-۴-۲٫ اتیل۲-آمینو-۷، ۷-دی متیل- ۲َ، ۵-دی اکسو-۴َ، ۵، ۵َ، ۶، ۷، ۸-هگزاهیدرو H-2َ-اسپیرو]کرومن-۴، ۱َ-پیرولو ]۳، ۲، ۱- [hi ایندول[-۳-کربوکسیلات(b4)
Ethyl2-amino-7,7-dimethyl-2′,5-dioxo-4′,5,5′,6,7,8-hexahydro-2’H-spiro[chromene-4,1′-pyrrolo[3,2,1-hi]indole]-3-carboxylate (4b):
Brown powder (70 mg,30%),m.p dec. 301℃; IR(KBr)max:3367, 3243 ,3174, 3115, 2955, 1680, 1523, 1485cm-1
۲-۴-۳٫ ۲-آمینو – ۲َ، ۵- دی اکسو- ۴َ، ۵، ۵َ، ۶،۷، ۸-هگزاهیدرو-H ۲َ-اسپیرو]کرومن-۴، ۱َ-پیرولو ]۳، ۲، ۱- [hi ایندول[-۳-کربونیتریل(c4)
۲-amino-2′,5-dioxo-4′,5,5′,6,7,8-hexahydro-2’Hspiro[chromene-4,1′-pyrrolo[3,2,1-hi]indole]-3-carbonitrile (4c) :
Brownpowder (61 mg, 32%), mp dec. 310℃; IR(KBr)max: 3379, 3287, 3147, 2960, 2917 , 2871, 2187, 1690, 1600, 1474, 1349 cm-1
۲-۴-۴٫ اتیل ۲-آمینو – ۲َ، ۵- دی اکسو- ۴َ، ۵، ۵َ، ۶، ۷، ۸-هگزاهیدرو- ۲َ H-اسپیرو]کرومن-۴، ۱َ-پیرولو ]۳، ۲، ۱- [hi ایندول[-۳-کربوکسیلات(d4)
ethyl2-amino-2′,5-dioxo-4′,5,5′,6,7,8-hexahydro-2’H-spiro[chromene-4,1′-pyrrolo[3,2,1-hi]indole]-3-carboxylate (4d) :
Brown powder (65 mg,30%),mpDecom. 302℃; IR(KBr)max: 3368, 3174, 2956, 2929, 1725, 1666, 1626, 1350 cm-1
۲-۴-۵٫ ۲-آمینو-۷، ۷-دی متیل- ۲َ، ۵-دی اکسو- ۲َ، ۴َ، ۵، ۵َ، ۶، ۶َ، ۷، ۸-اکتاهیدرواسپیرو]کرومن-۴، ۱َ-پیرولو]۳، ۲، ۱- [ij کینولین[-۳-کربونیتریل(a’ 4)
۲-amino-7,7-dimethyl-2′,5-dioxo-2′,4′,5,5′,6,6′,7,8-octahydrospiro[chromene-4,1′-pyrrolo[3,2,1-ij]quinoline]-3-carbonitrile (4a’ ):
White powder (252 mg, 70%), m.p 284-286 ℃; IR(KBr)max: 3357, 3174, 2958, 2880, 2196, 1675, 1631, 1603, 1479, 1352 cm-1.
۱H- NMR (300.130 MHz, CDCl3), 1.07 (s, 3H), 1.13 (s, 3H), 2.07-2.26 (m, 4H), 2.48 (d, 1H= ۱۸ Hz),2.58 (d, 1H, = ۱۸ Hz), 2.81 (t, 2H, = ۵٫۷۰Hz), 3.69-3.80 (m, 2H), 4.88 (s, 2H, NH2), 6.84-6.93 (m, 2HArH), 7.03 (d, 1H, = ۷٫۵Hz, ArH).

لی و همکارانش سنتز ترکیبات سهاسپیرو را در سال ۲۰۱۰ گزارش کردهاند.این ترکیبات با بهره گرفتن از آزومتین، ۱-بنزیل-۳و۵-دی هیدرومتیلیدن-۴-پیپیریدینون (۳۸) و ترکیب دارای گروه نیتریل اکسید (۳۹) سنتز میشوند(شکل۱-۲۹).]۵۴[
شکل۱- ۲۹
۱-۱۷٫ هدف
هدف از این کار پژوهشی ابتدا سنتز پیش ماده۵و۴-دی هیدرو پیرولو[۱،۲،۳-hi]ایندول-۲,۱دی اون ومطالعه واکنش پذیری آن تحت شرایط کاتالیز شده و استفاده از آن در سنتز تکظرفی سه جزئی مشتقاتی از ترکیبات اسپیروپیرولو در حضور کاتالیزور هگزامتیلن تترآمین (HMTA) و حلال آب میباشد
همچنین سنتز پیش ماده۵و۶ -دی هیدروH1-پیرولو]۳، ۲، ۱-[ij کینولین-۱و۲(H4)-دی اونومطالعه واکنش پذیری آن تحت شرایط کاتالیز شده و استفاده از آن در سنتز تکظرفی سه جزئی مشتقاتی از ترکیبات اسپیروپیرولو در حضور کاتالیزور پاراتولوئن سولفونیک اسید(p-TSA)و حلال آب میباشد
در این کار پژوهشی، مشتقات اسپیروی حلقه های پنج عضوی ایندولینی و مشتقات اسپیروی حلقه های شش عضوی کینولینی سنتز شده و باهم مقایسه میشوند.
فصل دوم
بخش تجربی
۲-۱٫روش های تجربی
تمامی واکنشگرها و معرفها از شرکتهای H.D.B ،Aldrich ،Merck ،Fluka با کیفیت عالی خریداری شده و بدون نیاز به تخلیص اضافی استفاده شده اند. شناسایی خصوصیات فیزیکی محصولات بوسیله داده های طیفیIR ،NMR بررسی شده اند. پیشرفت واکنشها بوسیله TLC ( روی ورقه آلومینیومی سیلیکاژل ۲۵۴F60 ) دنبال شدند.
طیف مادون قرمز (IR) با بهره گرفتن از اسپکتروفتومتر IR Thermo Nicolet Nexus 670–FT ترسیم شده اند. نقطه ذوب با بهره گرفتن از دستگاه Electrothermal Engineering LTD 16218 گرفته شد.
نکات قابل توجه در مورد اعداد ارائه شده در بخش تفسیر داده های طیفی:
الف: اعداد ارائه شده در قسمت طیف مادون قرمز (IR) بر حسب cm-1 می باشند.
ب: جابجایی شیمیایی ارائه شده در قسمت رزونانس مغناطیس هستهای پروتون بر حسب ppm و ثابت های کوپلاژ بر حسب Hz میباشند.
۲-۲٫ روش های سنتزی مورد استفاده

بخش اول

۲-۲-۱٫سنتز۴و۵-دی هیدرو پیرولو[۱،۲،۳-hi]ایندول-۱و۲-دی اون

در این تحقیق برای تهیه پیش ماده مورد نظر ،از ایندولین و اگزالیل کلراید استفاده شد که روش کار در زیر بطور کامل آورده شده است.

برای دانلود متن کامل این پایان نامه به سایت  jemo.ir  مراجعه نمایید.

۲-۲-۱-۱٫سنتز ۲-(ایندولین-۱-ایل)-۲-اکسو استیل کلراید

 
شکل۲- ۱
اگزالیل کلراید (۱۸ میلی مول، ۳/۲ گرم) تحت شرایط محیط تاریک، سرد (دمای پایین تر از oC 5)و اتمسفر بی اثر، به محلول ۲و۳- دی هیدرو-۱H-ایندول (۸/۱۶ میلی لیتر،۵۵/۱ گرم، ۱۳ میلی مول) در بنزن (۱۰ میلی لیتر) قطره قطره افزوده گردید، با
ریختن اولین قطره تغییرات رنگ در مخلوط واکنش ملاحظه شد. مخلوط واکنش به مدت ۲ ساعت در دمای اتاق هم زده شد. بعد از ۲ ساعتTLC حضور محصول و عدم حضور ماده اولیه رانشان داد. سپس بنزن تبخیر گردید و محصول ۲-(ایندولین-۱-ایل)-۲-اکسو استیل کلراید با (راندمان۶۲%، ۱۱۶میلی گرم، ۱ میلی مول ،نقطه ذوب oC 117) حاصل شد.(شکل۲-۱)
Yield (116mg,1 m mol, 62%); mp: 117oC
FT-IR: max (KBr): 3446, 2947, 1739, 1668, 1236, 1015 Cm-1

۲-۲-۱-۲٫سنتز ۴و۵-دی هیدرو پیرولو[۱،۲،۳-hi]ایندول-۱و۲-دی اون

 
شکل۲-۲
دی کلرو متان (۲۰ میلی لیتر) به ۲-(ایندولین-۱-ایل)-۲-اکسو استیل کلراید(۱۹۱/۰ گرم، ۴/۱ میلی مول) افزوده شده سپس آلومینیوم کلراید سوبلیمه شده (۴/۰گرم، ۳ میلی مول) اضافه گردید و به مدت ۲۴ ساعت هم زده شد. به مخلوط واکنش اسید کلریدریک ۲ نرمال (۳۰میلی لیتر) افزوده شد. فاز آلی جداسازی شده با آب شستشو داده شد سپس بی کربنات پتاسیم ۲ نرمال ( ۳۰میلی لیتر ) افزوده شد مجدداً با آب شستشو داده شد. بعدازتبخیر حلال رسوبی به رنگ زرد با راندمان (۵۱%,۴۷میلی گرم، ۲/۱ میلی مول) و نقطه ذوب (oC ۱۵۷) حاصل شد. (شکل۲-۲)
Yellow Crystal (47mg, 1.2 m mol,51%); mp: 157℃
FT-IR: (KBr)max: 3444, 2917, 1738, 1648, 1593 cm-1
HNMR: H(300 MHz, CDCl3): 3.20 (t, 2H, J=8.4Hz), 4.24 (t, 2H, J=9Hz), 7.01-7.15 (m, 2H, Ar-H),7.19(d, 1H, J=9Hz, Ar-H).
۲-۲-۲٫روش کلی سنتز ترکیبات اسپیرو
در سنتز این سری از ترکیبات ، به مخلوطی از۴و۵-دی هیدرو پیرولو[۱،۲،۳-hi]ایندول-۱و۲-دی اون (۱میلی مول، ۱۷۳میلی گرم ، ترکیب شماره ۱)، مالونو نیتریل یا اتیل سیانواستات (۱ میلی مول) (واکنشگر ۲) و بتا دیکتون (۱ میلی مول) (واکنشگر ۳) در حلال آب (۵ میلی لیتر)، کاتالیزور هگزآمین (۱میلی مول ) افزوده و به مدت ۶-۳ ساعت حرارت داده شد.
بعد از کامل شدن واکنش مخلوط واکنش به آرامی سرد شد. رسوب حاصل پس از جداسازی سه بار با اتانول سرد شستشو داده شده و در دمای ۷۰-۶۰ درجه سلسیوس خشک شد (شکل۲-۳)
 
a-d4 ۳ ۲ ۱
 
شکل۲-۳

همانطور که در شکل۱-۱۰ مشخص است با کاهش تعداد مراحل واکنش، بازده آن تا چهار برابر افزایش یافته است
۱-۱۱٫ ترکیبات اسپیرو
اصطلاح اسپیرو اولین بار توسط بایر در سال ۱۹۰۰ بیان شد.]۳۴[روش های زیادی برای سنتز اینگونه ترکیبات در متون آمده است. بعنوان مثال میتوان به آلکیلاسیون، واکنشهای نوآرایی، حلقه زایی، واکنشهای کاتالیز شده با فلزات واسطه و شکستن سیستمهای پل دار اشاره کرد.]۳۵[
ترکیبات زیادی در طبیعت وجود دارند که دارای ساختار اسپیرو هستند و به طور گسترده از منابع مختلف استخراج و جداسازی شده اند. بعنوان مثال هستیریونیکوتوکسینکه در پوست قورباغه های سمی یافت می شود. و دارای ساختار اسپیرو پی پیریدین می باشد.]۳۶[
 
۱-۱۲٫ سیستم حلقه اسپیرو اکسو ایندول
دو نمونه از ترکیبات اسپروموجود در طبیعت که دارای سیتم اسپیرو اکسو ایندولی هستند اسپیروتری پروستاتین A و اسپیروتری پروستاتین B می باشند که از تخمیر در بستر مایع از کپک آسپرژیلوس فومیگاتوس(Aspergillus Fumigatus) بدست می آیند و خاصیت مهار کنندگی در چرخه سلولی PESTAN(به خاطر محدودیت سایت در درج بعضی کلمات ، این کلمه به صورت فینگیلیش درج شده ولی در فایل اصلی پایان نامه کلمه به صورت فارسی نوشته شده است)داران را دارند.]۳۷[
 
مثال دیگر از این دسته از مواد اسپیرو ، آلکالوئید جداسازی شده از گل یاسمن بومی گواتمالا ( Sempervirens Gelsemium)، به نام Gelsemin است که دارای ساختار قفسی شکل شش ضلعی متصل به اکسو ایندول می باشد.]۳۸[
 
Gelsemin
همچنین ترکیبات اسپیرو اکسوایندولینی در گیرنده های موسکارینی موشها مشاهده شدهاست].۳۹[
 
Isopteropodin Pteropodin
تشابه همه این ترکیبات، وجود مرکز کربنی نوع چهارم و حلقه متصل به آن است که باعث پیچیدگی ساختار آنها شده است.
۱-۱۳.سنتز ترکیبات اسپیرواکسو ایندول از ایزاتین
معمول ترین روش برای سنتز ترکیباتی با اسکلت اسپیرو اکسو ایندول استفاده از ایزاتین می باشد. برای همین منظور سریدهار (Sridhar) و همکارانش در سال ۲۰۰۹ با شروع از ایزاتین در واکنش با مالونونیتریل یا متیلسیانواستات (۲) و دیمدون (۳) در حضور بتا دکسترین بعنوان کاتالیزور مطابق شکل ترکیبی را سنتز کردند که دارای اسکلت اسپیرواکسوایندولی و ۲-آمینو کرومن بود (شکل۱-۱۱).]۴۰[
 
(۳) (۲)
شکل۱-۱۱
سنتز تک ظرفی اسپیرو اکسوایندولها کاتالیزه شده توسط SBA-15 در سال ۲۰۱۲ گزارش شده است. در این روش ترکیبات اسپیرو، در حضور کاتالیزورSBA-15 سنتز میشوند. SBA-Pr-NHبه عنوان یک نانوکاتالیزور جدید در سنتز تک ظرفی ترکیبات اسپیرو با ایزاتین ودیمدون(۵) ومعرف متیلن فعال شده (۴) درمحیط آبی مورد استفاده قرار میگیرد(شکل۱-۱۲).]۴۱[
SBA-Pr-NHکاتالیزور پایه جامد متخلخل با اندازه منافذnm 6 است که به راحتی با صاف کردن ساده قابل استفاده مجدد می باشد.زمان کوتاه مدت واکنش و بازده بالا از مزیتهای این نانوکاتالیست در این روش سنتزی میباشد
 
(۵) (۴)
شکل۱-۱۲
مکانیسم پیشنهادی برای واکنش فوق به صورت زیر میباشد. (شکل۱-۱۳)
شکل۱-۱۳
محمدی و همکارانش در سال ۲۰۱۳ برای سنتز ترکیبات اکسوایندولی به جای مالونونیتریل یا اتیلسیانواستات از دو مول دی مدون استفاده کرده اند.]۴۲[
 
شکل۱-۱۴
از مزیتهای انجام واکنش در شرایط بدون حلال میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
محیط واکنش نیازی به جمعآوری خالصسازی ودفع ندارد.
در مقیاس آزمایشگاهی غالبا به تجهیزات ویژهای نیاز ندارد.
زمان واکنش کاهش یافته و با افزایش راندمان و کاهش انرژی مورد استفاده همراه است.
عمدتا انتخابگری بالایی مشاهده میشود.
از نظر اقتصادی بسیار سودمند است چون هزینه بازیافت یا دفع حلال حذف میشود.
چن و شی در سال ۲۰۱۳ ،مشتقات اسپیرو ایندول (۷) را گزارش کردند.که این مشتقات از واکنش سه جزیی تک ظرفی ترکیبات ایزاتین ،فتال هیدرازید(۶) ،مالونو نیتریل یا اتیلسیانواستات تهیه شدهاند (شکل۱-۱۵).]۴۳[
 
(۷) (۶)

برای دانلود متن کامل این پایان نامه به سایت  fumi.ir  مراجعه نمایید.

شکل۱-۳
۱-۶-۴٫کاهش N-(tert-بوتوکسی کربونیل)ایندول ها به N-(tert-بوتوکسی کربونیل)ایندولین ها با کاتالیزور پالادیم در حضور پلی متیل هیدرو سیلوکسان (PMHS) به عنوان عامل کاهنده در دمای اتاق.]۲۱[
 
شکل۱-۴
۱-۶-۵٫هیدروژناسیون مشتقات ایندول با هانز دی هیدرو پیریدین(دی اتیل-۲و۶-دی متیل-۱و۴-دی هیدرو پیریدین-۳و۵-دی کربوکسیلیت)به عنوان منبع هیدروژن و یک اسید برونستد به عنوان کاتالیزور، راهی مؤثر برای سنتز ایندولین های با فعالیت نوری است.]۲۲[
 
شکل۱-۵

برای دانلود متن کامل این پایان نامه به سایت  pipaf.ir  مراجعه نمایید.

۱-۷٫واکنشهای ایندولین

۱-۷-۱٫هیدروژناسیون ایندولین]۲۳[

شکل۱-۶

۱-۷-۲٫اکسیداسیون ایندولین

ایندولین بوسیله ی کاتالیزور اسید فسفریک کایرال و با مهاجرت اتم اکسیژن می تواند اکسید شده و به ایندول تبدیل شود(شکل ۱-۷)
 
شکل۱-۷

۱-۷-۳٫واکنش با آنزیم P450 و FMO

ایندولین توسط آنزیم سیتوکروم (P450) از طریق دهیدروژناسیون به ایندول تبدیل می شود.
ایندولین توسط FMOflavin-containing monooxygenase)) به N-هیدروکسی ایندولین (M3) اکسید شده سپس به یک حد واسط نیترون ایندولین که به N-هیدروکسی ایندول (M2) توتومری می شود تبدیل می گردد، این حدواسط می تواند دیمر شده ، و این دیمر بلافاصله بوسیله FMO یا اکسیژن هوا اکسید می شود و در نهایت [۱و۴و۲و۵]دیوکسی دیازول[a-3و۲:a’-6و۵]دی ایندول M4)) را تولید می کند]۲۴[(شکل۱-۸)
 
شکل۱-۸
۱-۸٫کاتالیزور هگزامتیلن تترآمینHMTA))
هگزامتیلن تترآمین(HMTA) (ترکیب ۱)یا۱و۳و۵و۷-تترا آزانتری سیکلو]۱و۳و۳[دکان یک مولکول چهار حلقه ای هتروسیکل است که ساختار قفس مانند دارد. دارای سمیت کم می باشد و به راحتی رقیق می شود. این معرف به نامهای مختلف از جمله هگزامین(Hexamin)، متنامین(Methenamine )، یروتروپین(Urotropine),شناخته میشود که بیشتر به هگزامین معروف است. این معرف همه کاره برای سنتز در شیمی آلی استفاده میشود.
هگزامین از واکنش بین فرمآلدهید و آمونیاک در یک محیط آبی و یا در فاز بخار به دست میآید(شکل۱-۹).]۲۵[
 
شکل۱-۹ (۱)
از هگزامین میتوان به عنوان عامل فرمیله کننده استفاده کرد. به طوریکه در محیط اسیدی به آرامی هیدرولیز شده و فرمآلدهید آزاد میکند. در جنگ جهانی دوم مشتقات نیتراته هگزامین به عنوان بمب انفجاری در جنگ مورد استفاده قرار گرفتهاست. این مواد منفجره از HMX, RDX شروع شده اند.
هگزامین یک معرف سنتزی است که در سالهای اخیر در سنتز های آلی مثل داف (](Duff26[و هناف (](Henaff27[به عنوان عامل فرمیله عمل می کند. در حالی که در واکنش لاپینا (Lapina)]28[ نقش آمین نوع اول را دارد .بلاژویچ ]۲۹[در سال۱۹۷۹ آزمایشات ذکر شده فوق را با هگزآمین انجام دادهاند.
۱-۹٫واکنشهای چند جزئی
روش های متعددی جهت تسهیل در سنتز ترکیبات پیچیده طبیعی ابداع شده است. یکی از روشها شامل فرایند پیوستن پیوندهای ساده سازگار با یکدیگر و تشکیل پیوندهای متعدد میان مواد مختلف میباشد، مفهومی که از آن با نام واکنشهای چند جزئی (MCRs) یاد میشود. صرفنظر از طبیعت مکانیسمی آنها، در واکنشهای تک ظرفی چند جزئی، سه ماده و یا بیشتر بطور همزمان وارد واکنش میشوند (این واکنشها واکنشهای پشت سر هم، دومینویی و یا آبشاری نیز نامیده میشوند).
واکنشهای چند جزئی به لحاظ صرف زمان، هزینه، انرژی و مواد خام کمتر که دستاوردهایی را در زمینه اقتصادی و زیست محیطی به دنبال دارد، مزایای مهمی را بعنوان روش های سنتز مرحلهای ارائه مینمایند. در عین حال، گوناگونی حاصل از این واکنشها منجر به تهیه دسته مختلفی از مواد تنها با ایجاد اختلاف در مواد مورد استفاده میگردد.
۱-۱۰٫ واکنشهای تک ظرفی
در ۵۰ سال گذشته شاهد پیشرفتهای چشمگیری در زمینه کشف واکنشگرهای جدید، واکنشهای جدید و روش های سنتزی جدید بوده ایم]۳۰،۳۱[ از جمله این روشها ترکیب دو یا چند واکنش مجزا و ایجاد یک واکنش تک ظرفی میباشد. این روش به دو گروه عمده که مستقل از مکانیسم واکنش است، تقسیم میگردد: واکنشهای دومینویی و واکنشهای متوالی. در دومینو (معمولاً بدلیل پشت سر هم بودن یا آبشاری بودن به این نام گفته میشود) واکنشگرها و کاتالیزورها با یکدیگر مخلوط میشوند و شرایط واکنش بصورتی تنظیم میشود که توالی آن بطور مناسبی انجام گیرد و هر مرحله تشکیل پیوند به عملکرد واکنش پیش از خود بستگی دارد. در واکنشهای متوالی، مرحله اول تأثیری بر مرحله دوم واکنش ندارد و واکنشگرهای خارجی و یا تغییر در شرایط واکنش صرفاً جهت دستیابی به سرعت دلخواه واکنش میباشد. هر دوی این فرایندها باعث تشکیل مولکولهای پیچیده از مواد اولیه ساده بشکل مؤثر و کارآمد و در کمترین تعداد مراحل ممکن میگردد و بطور مطلوب برای ایجاد دستهای از مشتقات مولکولهای کوچک عرضه میشود. سنتزهای متوالی چند جزئی تک ظرفی که در آنها تعدادی مراحل سنتزی شامل دو یا چند واکنشگر در یک بالن و بدون جداسازی حدواسطها انجام میگیرد، درجه بالایی از کارآمدی وزن در واکنش را نشان میدهد و بالاخص روش مناسبی در شیمی ترکیبی و روش های سنتزی مشتقات مختلف یک ترکیب میباشد. بسیاری از مولکولهای آلی سنتزی کوچک با قابلیت دارا بودن خواص دارویی بالا، شامل حلقه های هتروسیکلی هستند. بنابراین شیمی هتروسیکل همواره توجه شیمیدانان دارویی و سنتزی را به خود جلب نموده است و گسترش روش های جدید که باعث دستیابی بهتر به هتروسیکلها میباشد همچنان مفید و مورد توجه است. در گذشته روش هایی بر پایه واکنشهای چند جزئی تأثیر خود را در تهیه انواع مختلف هتروسیکلها به اثبات رساندهاند. یک روش سنتزی چند جزئی تک ظرفی مانند سنتزهای ترکیبی و موازی میتواند در فرایندهای با توان عملیاتی بالا که تابع روش های خودکار میباشد، بسیار ارزشمند باشد.اولین واکنش چند جزئی در سال ۱۸۳۸ میلادی توسط لورنت و گرهارت انجام شد این گروه، از واکنش روغن بادام تلخ ،آمونیاک ، بنز آلدهید و هیدروژن سیانید، بنزوئیل آزوتید را بدست آورند. شیمی واکنشهای چند جزئی ۱۲ سال بعد زمانی که استرکر تشکیل -آمینو اسیدها را از آمونیاک، ترکیبات کربونیل دار و هیدروژن سیانید گزارش کرد، شروع شد. سنتز ترکیبات هتروسیکل از طریق واکنشهای چند جزئی در اوایل دهه ی ۱۸۸۰ میلادی انجام شد. در این زمان بسیاری از واکنشهای چند جزئی،نظیر هانش، بیگینلی، مانیخو غیره معرفی شدند.]۳۲،۳۳[واکنشهای چند جزئی دارای اهمیت روزافزونی در شیمی آلی و دارویی هستند زیرا امروزه، یک مسئله مهم در سنتز این است که چگونه می توان یک مولکول را به طریق عملی سنتز کرد که تا حد امکان این مولکول به گونه ایده آل و واقعی نزدیک باشد.
۱-۱۰-۱٫ مزایای واکنش های چند جزئی
واکنش های چند جزئی نسبت به روش های سنتی و خطی پشت سر هم، دارای مزایای زیر می باشد.
انتخاب گری: تولید یک محصول از بین چندین واکنشگر ورودی
اقتصاد اتم: حضور بیشترین تعداد اتم از مواد اولیه در محصول نهایی
همگرایی (Convergency): به حداکثر رساندن بازده کلی واکنش با به حداقل رساندن تعداد مراحل پی در پی واکنش
نکته قابل توجه در این روش این است که از طریق این واکنش می توان تعداد مراحل لازم برای رسیدن به محصول نهایی را کاهش داده و هم چنین بازده کل واکنش را افزایش داد.
شکل۱-۱۰

پیش از تولید، کنترل کنند.
۱۲-مواد مورد نیاز در یک فرایند شیمیایی و روش ساخت این مواد باید به گونه ای انتخاب شود که میزان پدیده های تصادفی مانند تولید گاز، انفجار و آتش سوزی به حداقل برسد.
۱-۲: آب حلال سبز
اکتشافی که درآزمایشگاه برسلو(Berslow )] ۴ [و گریکو(Grieco )]5 [در سالهای ۱۹۸۰و۱۹۸۳ در مورد اثر مثبت آب روی سرعت و انتخاب پذیری واکنش دیلز- آلدر اتفاق افتاد، به عنوان یک رویداد بزرگ در سنتز مواد آلی داخل محیط آبکی شناخته شد. از آن زمان به بعد پیشرفت قابل توجهی در زمینه سنتز آلی در آب صورت گرفت و به طور مداوم به لیست واکنش های آلی که قابل انجام در حلال آبکی بودند اضافه گردید. علاوه بر واکنش دیلز آلدر سایر مثالها عبارتند از :نوآرایی کلایزن]۶ [، واکنش آلدولی]۷[، واکنش های آلیلی شدن]۸[، اکسیداسیون] ۹[وهیدروژندار شدن آلکن ها]۱۰[. این نوع از واکنشها برای صنعت شیمی سودمند بودند و هنوز هم هستند. طی یک دهه گذشته تصور سنتز فضاگزین و کارآمد در آب قوت گرفت و سرعت ،راندمان ،انتخاب پذیری مشاهده شده برای بسیاری از واکنش هایی که در آب انجام میشدند با واکنش های انجام شده در سایر حلالهای آلی قابل رقابت بودند و حتی از آنها پیشی گرفت. افزایش توجه به واکنش های آلی در حلال آب به درک ما از اساس مکانیسم های طبیعی زندگی کمک می کند.
۱-۳
۱-۳-۱ : چرا آب؟
تا همین اواخر استفاده از آب بعنوان حلال برای واکنش های آلی، محدود به واکنش های ساده هیدرولیز بود، بر این اساس، معرف هاو کاتالیزورها در سنتز آلی، برای واکنش های بدون آب توسعه یافتند .چرا ما باید اکنون به فکر کشف مجدد واکنش هایی در آب باشیم که تا پیش از این در خانواده حلالهای آلی مثل تولوئن، تترا هیدروفوران و کلرید متیلن به خوبی انجام میشدند؟
چه مزایای بالقوه زیادی در جایگزینی این حلالها و سایر حلالهای غیر طبیعی با آب وجود دارد؟
واضح ترین دلایل این جایگزینی به شرح زیر است:
۱- هزینه، هیچ هزینه ای برای آب وجود ندارد.
۲-ایمنی، بسیاری از حلالهای آلی مورد استفاده در آزمایشگاه ها خطراتی مثل اشتعال، انفجار، ایجاد بیماریهای سرطانی و … را دارند.
۳-نگرانی محیط زیست، صنایع شیمیایی از عاملین اصلی آلودگی محیط زیست هستند. با افزایش فشارهای نظارتی متمرکز شده روی حلالهای آلی توسعه جایگزینی حلالهای بی ضرر از اهمیت زیادی برخوردار گشت.
به هر حال، فواید ذکر شده در بالا در هزینه های سنتز اثری ندارد . حتی یک کاهش کوچک در راندمان، عملکرد کاتالیزور، یا انتخاب گری واکنش می تواند منجر به افزایش قابل توجهی در هزینه و تولید زباله شود. خوشبختانه، از این نظر هم مزایای زیادی برای استفاده ازآب بعنوان حلال در سنتز ترکیبات آلی وجود دارد که میتوان به صورت زیر خلاصه کرد: اول، فرایند های تجربی ممکن است ساده شده و جداسازی ترکیبات آلی و بازیافت کاتالیست های محلول در آب و سایر معرف ها میتواند بایک فرایند جداسازی فاز ساده انجام شود
دوم، استراتژی های حفاظت گروه برای گروه های عاملی حاوی هیدروژن اسیدی ممکن است کاهش یابد.
سوم، ترکیبات محلول در آب میتوانند در فرم ذاتی خود و بدون نیاز به تبدیل به مشتق آبگریز استفاده شوند، بعلاوه مراحل خسته کننده محافظت و محافظت زدایی از مسیر سنتزی حذف می شود.
چهارم، انحلال فقط در آب اثرات مفیدی راروی سرعت، انتخاب پذیری بسیاری از انواع واکنش های آلی نشان داده است.
۱-۳-۲ :حلالیت ترکیبات آلی در آب
بسیاری از واکنش های آلی در حلال انجام میشوند .حلال واکنش محیطی را فراهم می کند که در آن واکنشگرها می توانند در یک محدوده گسترده غلظتی مخلوط شوند. بطور کلی، یک حلال خوب باید به آسانی، همه یا بیشتر واکنش دهنده های شرکت کننده را در خود حل کند، نباید با واکنش تعامل منفی داشته باشدو باید به راحتی در طی اقدامات بعدی که برای جداسازی محصولات انجام میشود، جداشود. شیمیدانان بر اساس خواص شیمیایی واکنش دهنده ها،حلال مناسبی را که دارای این معیارها باشد، انتخاب می کنند. از این نظر آب به عنوان حلال در واکنش های شیمیایی دارای محدودیت است. در واقع،حلالیت کم واکنش دهنده ها واثر مخرب روی بسیاری از تبدیلات شیمیایی موانع اصلی برای استفاده از آب بعنوان حلال واکنش است. با این حال، بسیاری از مولکولهای هدف مطلوب مثل کربوهیدرات ها، پپتیدها، نوکلئوتیدها و آنالوگ های سنتزی آنها مانند بسیاری از آلکالوئیدها و داروهای مهم (بر خلاف تعصب نادرست ما برای استفاده از حلال آلی برای آماده سازی آنها ) به آسانی در آب قابل حل هستند. بسیاری از محصولات آلی وحدواسط های آنها حلالیت بسیار کمی در آب دارند،که ممکن است منجربه بی اثر شدن واکنش ها در اثر جدایی فاز و ناکارآمدی مخلوط کردن واکنش دهنده ها شود، با این وجود گاهی اوقات به وسیله روش های زیر ممکن است مخلوط های ناهمگن اثر مثبت آب را حفظ کنند.
۱-۳-۲-۱ : کمک حلال آلی
کمک حلال، دانسیته پیوند هیدروژنی سیستم های آبکی را کاهش میدهد، بنابراین اثر طرد کنندگی املاح غیر قطبی از محلول را کمتر میکند. کمک حلال ها می توانند ساختارهای گوناگونی داشته باشند،اما همه آنها حامل گروه های دهنده و یا پذیرنده پیوند هیدروژنی برای حلالیت آبی و یک ناحیه هیدروکربنی کوچک برای اختلال در پیوند هیدروژنی قوی شبکه ای آب خالص است که بموجب آن حلالیت واکنش دهنده های غیرقطبی در آب افزایش می یابد .]۱۱[ برخی از مهمترین کمک حلال هایی که معمولا استفاده میشوند الکل های پایین تر،DMF،استون، استو نیتریل است.
۱-۳-۲-۲ : مشتق یونی (کنترلpH)
تنظیمpH و اضافه کردن یک بار مثبت یا منفی به املاح قابل تبدیل به یون معمولا یک افزایش قابل توجه در حلالیت آنها در آب را موجب میشود.]۱۲ [برای بعضی از واکنش ها حضور بخش باردار شده یا به شدت قطبی می تواند یک اثر خیلی مثبت داشته باشد]. ۱۳ [از مزیت های این روش، جدا شدن محصولات از محلول بوسیله رسوب دادن از طریق تنظیمpH یا استخراج بعد از افزایش یون های مخالف انتقال فازاست.
۱-۳-۲-۳ :سورفاکتانت ها (مواد کم کننده فشار سطحی )
سورفاکتانت ها مولکول دو قطبی هستند که شامل یک ناحیه مجزای قطبی و یک ناحیه مجزای غیر قطبی هستند در آب، سورفاکتانت ها به جهت معینی از ساختار خودشان تمایل پیدا می کنند که در نتیجه آن ارتباط بین ناحیه غیر قطبی آنها و ناحیه قطبی مولکول های آب به حداقل برسد و هنگامی که غلظت مونومر سورفاکتانت به بیش از حد بحرانی معینی برسد،تولید مایسل رخ می دهد. مایسل ها ترکیباتی هستند که در اثر آرایش کروی مونومر سورفاکتانت بوجود می آیند و دارای فضای داخلی بسیار آبگریز و سطح آبدوست هستند.مواد آلی حل شده در آب بر اساس قطبیتشان با مایسل ها ارتباط برقرار می کنند ، مواد غیر قطبی به فضای داخلی مایسل ها انتشار میابند، مولکولهای با قطبیت متوسط نزدیک سطح قطبی جمع میشوند، در حالیکه مولکولهای قطبی بطور واضح در سطح مایسل یافت می شوند. اعتقاد بر این است که این تقسیم شدن مولکول حل شده، مسئول اثر کاتالیستی یا مهارکنندگی روی واکنش های آلی در محلول حاوی مایسل است]۱۴[.
۱-۳-۲-۴:کمک دهنده های آبدوست
یکی از روش های بهبود حلالیت داروها با تبدیل آنها به مواد محلول در آب از طریق اتصال کووالانسی کمک دهنده آبدوست، است. در حالت ایده آل، اتصال باید ماهیت گذرا و برگشت پذیر داشته باشد تا اجازه رهایی داروی اصلی از کمک دهنده پخش شده روی آن را در هر دو حد واسط آنزیمی و شیمیایی بدهد.]۱۵ [جدید ترین مثال کمک دهنده آبدوست که ممکن است از عامل سنتزی باشد،گروه ۲-پیریدیل دی متیل سیلیل]۱۶[است.

برای دانلود متن کامل پایان نامه به سایت azarim.ir مراجعه نمایید.

۱-۴٫ایندولین

ایندولین یک ترکیب هتروسیکل آروماتیک میباشد با فرمول شیمیایی C8H6N که نام آیوپاک آن ۲و۳-دی هیدرو-H1- ایندول می باشد و به صورت زیر شماره گذاری می شود]۱۷[

۱-۵٫خصوصیات فیزیکی ایندولین

شکل ظاهری این ترکیب مایع سبز روشن می باشد با جرم مولکولی ۱۷/۱۱۹ و نقطه جوش oC221-220 و نقطه ذوب oC21- و چگالی g/ml 063/1 .

سنتزایندولین و مشتقات آن

۱-۶-۱٫سنتز کارآمد ترکیبات ایندولین از پیکولین آمید(PA)-β-آریل اتیل آمین با بهره گرفتن از کاتالیزور پالادیم از طریق آمیناسیون درون مولکولی باندهای C(SP2)-H با بازده بالا،کمترین استفاده از کاتالیزور ،شرایط واکنش ملایم و با بهره گرفتن از معرف ارزان قیمت می باشد.]۱۸[
 
شکل۱-۱
۱-۶-۲٫آمیناسیون درون مولکولی آرن ها با کاتالیزور پالادیم با بهره گرفتن از Ce(SO4)2 و همچنین یک یا N-فلورو-۲و۴و۶-تری متیل پیریدینیوم تریفلات به عنوان یک اکسیدان دو الکترونی نیز می تواند در سنتز مشتقات ایندولین ها و ایندول ها مفید باشد.]۱۹[
 
شکل۱-۲
۱-۶-۳٫ ۱و۲-کربوآمیناسیون درون مولکولی N–آریل اوره و ۱و۳-دی ان ها با کاتالیزور پالادیم.]۲۰[
 

۱-۴-۴-۳ تئوری آزمایش
یکی از مدلهای رفتاری الاستیک که جهت تعیین واکنش محیط در برابر بار، مورد استفاده فراوان دارد، مدل موهر-کولمب است. این مدل با ساده سازیهایی به صورت گسترده به عنوان معیار گسیختگی مصالح استفاده میشود. پارامترهای این مدل و معیار گسیختگی توسط آزمایش برش مستقیم به دست میآید و این پارامترها همان زاویه اصطکاک داخلی و چسبندگی خاک میباشند.
در آزمایش برش مستقیم با حرکت دادن نیمه بالایی یک جعبه محتوی خاک نسبت به نیمه پایینی آن، خاک داخل جعبه را تحت تنش برشی قرار میدهیم تا تحت این تنش برشی گسیخته شود.
۲-۴-۴-۳ شرایط انجام آزمایش
مشخصات برشی خاک به نحوه آزمایش و شرایطی که در آن شرایط این مشخصات ایجاد میشود، نیز بستگی دارد به طوری که به سه روش زیر میتوان آزمایش برش مستقیم را انجام داد:
الف- آزمایش تحکیم نیافته زهکشی نشده
در این آزمایش اعمال بار برشی، قبل از اینکه نمونه تحت بار قائم تحکیم یابد، شروع میشود. به این ترتیب بارهای افقی به سرعت وارد میشوند و نمونه فرصت زهکشی پیدا نمیکند.
ب- آزمایش تحکیم یافته زهکشی نشده
در این حالت ابتدا نمونه به آرامی تحت بارگذاری قائم قرار میگیرد و تحکیم میشود و سپس بار برشی با سرعت به آن وارد میشود.
ج- آزمایش تحکیم یافته زهکشی شده
در این آزمایش، بارگذاری قائم و برشی هر دو به آرامی اعمال میشوند و در این حالت هیچ فشار آب حفره ای در نمونه ایجاد نمیشود.
برای خاکهای دانه ای هر سه آزمایش بالا یک نتیجه به دست میدهند، چه نمونه اشباع باشد و چه اشباع نباشد، البته نباید سرعت اعمال تغییر شکلهای برشی خیلی زیاد باشد.
۳-۴-۴-۳ وسایل آزمایش
۱.جعبه برش
۲.دستگاه بارگذاری جهت اعمال نیروی قائم
۳.دستگاه بارگذاری جهت اعمال نیروی برشی
۴.حلقه نیروسنج
۵.وسیله بریدن نمونه
۸.کرنش سنج
۹.گرم خانه، کرنومتر و وسایل تراکم برای تهیه نمونه دست خورده
شکل ۸-۳ دستگاه آزمایش برش مستقیم
۴-۴-۴-۳ روش انجام آزمایش
در این تحقیق از آزمایش تحکیم یافته زهکشی نشده استفاده شد.
ابتدا مقداری خاک را که برای انجام سه بار آزمایش کافی باشد آماده نموده و آنرا به رطوبت بهینه میرسانیم. سپس در سه لایه با چکش مخصوص متراکم میکنیم. قالب را داخل دستگاه قرار داده و قبل از اعمال بار قائم پیچ کنترل تنش قائم را بسته تا تنش قائم به یکباره اعمال نشود. دو پیچ متحرک قالب برش را باز نموده و سپس به آرامی پیچ کنترل تنش قائم را باز میکنیم تا تنش قائم به آرامی اعمال شود. این عمل باعث میشود نمونه قبل از اعمال بار برشی تحکیم یابد. پس از اعمال کامل
 

دانلود کامل پایان نامه در سایت pifo.ir موجود است.

۷-۲۰

خوب

زیر اساس

۲۰-۵۰

خیلی خوب

زیراساس و اساس

بیش از۵۰

عالی

اساس

۲-۳-۴-۳– وسایل آزمایش
۱.قالب با ارتفاع ۱۷/۸ سانتیمتر و قطر ۱۵/۲ سانتیمتر و حلقه بالایی و دیسک پایینی به قطر ۱۵/۱ و ارتفاع ۶/۱۴ سانتیمتر و سایر ملحقات شکل .
۲.چکش تراکم به وزن ۴/۵ کیلوگرم.
۳.دستگاه کرنش سنج برای اندازه گیری تورم با دقت ۰/۰۱ میلی متر.
۴.وزنههای اعمال سربار.
۵.پیستون فولادی با سطح مقطع ۱۹/۳۴ سانتیمتر مربع.
۶.وسیله اعمال فشار، که با سرعت ۱/۲۷ میلیمتر در دقیقه پیستون فولادی را در خاک فرو میبرد که به وسیله دو گیج، نیرو و مقدار نفوذ اندازه گیری میشود.
۷.گرمخانه جهت خشک کردن نمونه ها.
۸.لوازم متفرقه، شامل سینی، قاشق، کاردک، ترازو و خط کش لبه تیز.
شکل ۶-۳ دستگاه آزمایش CBR
شکل ۷-۳ قالب، سرقالب و وزنههای سربار آزمایش CBR
۳-۳-۴-۳– روش انجام آزمایش
این آزمایش به دو صورت خشک و اشباع قابل انجام است، ولی از آنجا که نمونه های مقاوم شده با پلیمر فقط با از دست دادن رطوبت به مقاومت میرسند این آزمایش فقط در حالت خشک انجام شد و فقط این روش تشریح میشود.
۵/۵ کیلوگرم خاک که اندازه دانه های آن از ۱۹ میلیمتر کمتر است را آماده کرده، خاک را به رطوبت بهینه به دست آمده از آزمایش های تراکم رسانده و سپس متراکم میگردد. روش تراکم به این صورت است که خاک را در سه لایه داخل قالب ریخته و هر لایه با ۵۶ ضربه چکش کوبیده میشود. سپس قالب محتوی خاک را وزن کرده، سرباری به اندازه ۴ کیلوگرم روی آن قرار میگیرد. مجموعه را روی دستگاه گذاشته، آنقدر با چرخاندن دسته آن بالا آورده میشود تا با پیستون متصل به رینگ در تماس قرار گیرد و نیروسنج تکان بخورد.
سپس گیج های نفوذسنج و نیروسنج را روی صفر قرار داده، آنگاه با سرعت ۱/۲۷ میلیمتر در دقیقه دستگاه را بالا آورده و در نفوذهای ذکر شده نیروسنج قرائت و یادداشت میگردد. این عمل را تا نفوذ تقریبی ۱۲/۵ میلیمتر ادامه میدهیم.
۴-۳-۴-۳-عدد CBR
ابتدا نمودار تغییرات فشار در برابر نفوذ پیستون را رسم میکنیم. پس از رسم منحنی و تعیین مبداء آن میتوان به راحتی عدد CBR را که از یکی از دو نسبت زیر حاصل میشود تعیین نمود:
CBR= P2.5/70 یا CBR= P5/105
که P2.5 و P5، عبارتند از فشارهای لازم برای نفوذ ۲/۵ یا ۵ میلی متر از پیستون در خاک، و ۷۰ و ۱۰۵ کیلوگرم بر سانتیمتر مربع، فشارهای لازم برای فرو بردن پیستون به همان اندازه در مصالح استاندارد میباشد. هر مقدار که بیشتر باشد به عنوان عدد CBR انتخاب میشود.
۵-۳-۴-۳– تصحیح نتایج آزمایش
گاهی ممکن است که به علت وجود نقطه عطف یا به علت خطای ناشی از ناهموار بودن سطح نمونه خاک در محل تماس با پیستون، لازم باشد که منحنی فشار-نفوذ تصحیح شود، در این صورت تعیین CBR خاک باید پس از تصحیح منحنی فشار-نفوذ انجام شود.
برای تصحیح باید قسمت خطی نمودار را ادامه داد تا محور افقی را در نقطه ای قطع کند. این نقطه محل جدید مبداء مختصات است و محاسبات باید در محورهای مختصات جدید انجام شود. نحوه تصحیح به این ترتیب است که بر روی منحنی از نقطه ای که دارای بیشترین شیب است باید خط مماسی بر منحنی رسم شود تا محور افقی را در نقطه ای قطع کند که این نقطه محل جدید مبداء مختصات میباشد.
۳-۴-۴- آزمایش برش مستقیم[۳۰]
در همه مسائل مربوط به پایداری خاک از قبیل طراحی پیها، دیوارهای حائل و خاکریزها، داشتن اطلاعات کافی راجع به مقاومت خاک ضروری است. اندازه گیری و تعیین مقاومت خاکها به ویژه برای خاکهای چسبنده که در محل پایداری خاک اهمیت و کاربرد زیادی دارد، جزء مباحث پیچیده در مکانیک خاک میباشد.
مقاومت خاک در قسمتهای مختلف منحنی که معرف معیار گسیختگی مصالح است، اسامی مختلفی دارد که شامل مقاومت کششی، مقاومت برشی و مقاومت فشاری میباشد. لیکن میتوان گفت که مقاومت برشی خاک، عمده ترین عامل در تعیین رفتار خاک ها میباشد. مقاومت برشی خاک، مقاومت داخلی در واحد سطح آن است، یعنی مقاومتی که خاک میتواند برای تاب آوردن در برابر گسیختگی و لغزش در امتداد هر صفحه دلخواه در داخل خود بسیج کند. مشخص است که موضوع مقاومت برشی برای بررسی مسائل پایداری خاک از قبیل باربری و پایداری شیبها و شیروانیها و فشار افقی موثر بر روی سازه های نگهدارنده خاک کاربرد دارد.

برای دانلود متن کامل این پایان نامه به سایت  pipaf.ir  مراجعه نمایید.

ب- روش آشتوی اصلاح شده که با چکش ۴/۵۴ کیلوگرمی و ارتفاع سقوط ۴۵/۷۲ سانتیمتری انجام میشود.
در این تحقیق به منظور تراکم خاک از آزمایش تراکم استاندارد استفاده شد.
۳-۲-۴-۳– وسایل مورد نیاز
۱.خاک خشک (۳ کیلوگرم)
۲.قالب تراکم (شامل قالب زیر قالبی و سر قالب)
۳.چکش تراکم
۴.خط کش سرزن
۵.ترازو
شکل ۵-۳ چکش و قالب آزمایش تراکم
۴-۲-۴-۳– روش انجام آزمایش
چون در این تحقیق از روش آزمایش تراکم استاندارد استفاده شد، فقط این روش تشریح میشود.
ابتدا قالب و زیر قالبی را وزن میکنیم. خاک را داخلی تشتی ریخته، حدود ۵ درصد رطوبت به آن زده و مخلوط میکنیم. مقداری خاک را داخل قالب میریزیم به نحوی که پس از کوبیدن یک سوم کل ارتفاع قالب را اشغال کند. به وسیله چکش دستی ۲۵ ضربه به تمام سطح خاک اعمال میکنیم. قشر دوم و سوم را ریخته و به صورت مشابه عمل میکنیم. برای قشر سوم باید سرقالب را گذاشته و سطح خاک پس از کوبیدن کمی بالاتر از سطح خود قالب باشد تا با خط کش سرزن آن را صاف نماییم. قالب را پاک و توزین کرده و یادداشت میکنیم. مقداری خاک را برداشته و وزن میکنیم و سپس آن را در گرمخانه به مدت ۲۴ ساعت خشک میکنیم. سپس مقدار رطوبت خاک را محاسبه میکنیم.
به خاک قبل مقدار ۲ درصد رطوبت اضافه میکنیم و این روند را تا ۵ بار تکرار میکنیم.
۳-۴-۳– آزمایش CBR[29]
آزمایش CBR را شخصی به نام پورتر در سال ۱۹۲۶ مطرح کرد که پس از آن در سال ۱۹۲۹ اداره راهسازی ایالت کالیفرنیای امریکا آن را گسترش داد. آزمایش CBR متداول ترین روش تعیین مقاومت نسبی خاکها برای راهسازی است، با بهره گرفتن از نتایج این آزمایش میتوان ظرفیت باربری خاک بستر و کلیه لایه های روسازی از قبیل زیر اساس و اساس را یافته، بر طبق آن ضخامت این لایه ها را به دست آورد.
نکته قابل توجه این که در حال حاضر این روش متداول ترین روش برای ارزیابی ظرفیت باربری روسازی راه ها و فرود گاه ها و همچنین تعیین میزان باربری مصالح سنگی است.
۱-۳-۴-۳– تئوری آزمایش
آزمایش CBR مقاومت برشی خاک را تحت شرایط کنترل شده درصد رطوبت و وزن مخصوص میدهد. این آزمایش در نهایت یک عدد را به عنوان نسبت باربری ارائه میکند، بدیهی است که این عدد برای یک خاک مشخص ثابت نیست و بستگی به شرایط تراکمی و رطوبتی آن خاک دارد.
طبق تعریف، CBR یک خاک نسبت نیروی لازم برای فرو بردن پیستونی با شکل، سرعت و عمق معین در خاک مورد آزمایش به نیروی لازم برای فرو بردن همان پیستون با همان سرعت و به همان عمق در مصالح استاندارد است، که در رابطه زیر نشان داده شده است. مصالح استاندارد نوعی سنگ شکسته است که بار استانداردی مطابق جدول برای نفوذ پیستون استاندارد در آن مورد نیاز است.
جدول۲-۳ مقادیر بار استاندارد

برای دانلود متن کامل این پایان نامه به سایت  jemo.ir  مراجعه نمایید.

نفوذ (mm) بار (kg) فشار(kg/cm2) فشار (Mpa)
۲/۵ ۱۳۶۶ ۷۰ ۶/۹
۵ ۲۰۳۹ ۱۰۵ ۱۰/۳