سنتز و شناسایی لیگاندهای بیس (فنول) آمین تثبیت شده بر روی بستر گرافن عامل دار شده و بررسی فعالیت کاتالیزوری کمپلکس های فلزی آن ها در اکسایش ترکیبات آلی
چکیده
هدف اصلی این کار تحقیقاتی طراحی، سنتز و شناسایی لیگاند های بیس(فنول) آمین تثبیت شده بر روی بستر گرافن اکسید عامل دار شده و بررسی فعالیت کاتالیزوری کمپلکس آهن آن ها در اکسایش آلکن ها و سولفیدها (که به عنوان آلاینده های زیست محیطی مطرح می باشند) به محصول های اکسایشی می باشد. در این پروژه، ابتدا لیگاند های بیس(فنول) آمین (h3la) با استخلاف های مختلف بر روی حلقه فنولی (از جمله استخلاف های کلر، متیل، ترشیو-بوتیل، متوکسی ترشیو-بوتیل) که از مشتقات آمینو اسید گلایسین می باشند با واکنش مانیخ سنتز شدند و در ادامه این لیگاند های بیس(فنول) آمین بر روی نانو لایه های گرافن اکسید (go) تثبیت و در نهایت کمپلکس های آهن آن ها (fela- ap@go) سنتز گردیدند. تکنیک های دستگاهی مختلفی از جمله: ft-ir، tga، sem، tem، edx، xrd، icp، chn و تخلخل سنجی جهت شناسایی کاتالیزور به کار برده شد. نتایج به خوبی تایید کرد که کمپلکس های بیس(فنول) آمین به طور موفقیت آمیزی روی بستر go با پیوند کووالانسی متصل شده است. در نهایت کاتالیزور های مذکور در اکسایش گزینشی انواع سولفیدها به سولفوکسید های متناظر و نیز اکسایش گزینشی آلکن ها به اپوکسید پس از بهینه سازی نوع و مقدار حلال، درصد مولی کاتالیزور، زمان انجام واکنش، نوع و مقدار اکسنده مورد بررسی قرار گرفت. بالاترین میزان تبدیل آلکن ها به محصولات اپوکسی مورد نظر در حضور نسبت 2 به 1 از اکسنده (هیدروژن پراکسید) به آلکن در حضور کاتالیزور با استخلاف کلر ((felgdc- ap@go مشاهده گردید. میزان پیشرفت واکنش در حلال های مختلف با متیل فنیل سولفید (نمونه نماینده سولفیدها) و استیرن (نمونه نماینده آلکن ها) بررسی شد و برای گونه متیل فنیل سولفید حلال آب و برای استیرن حلال آب/استون (نسبت 1:3) نتایج بهتری نشان داد. میزان واکنش پذیری آلکن های مختلف در واکنش اپوکسایش با اکسنده هیدروژن پراکسید در حضور کاتالیزور felgdc- ap@go به ترتیب:1-هگزن < سیکلواکتن < سیکلو هگزن < ایندن < 4-متیل استیرن < استیرن < 4-متوکسی استیرن مشاهده گردید. همچنین اثر استفاده از ایمیدازول در اپوکسایش آلکن ها مورد بررسی قرار گرفت که در اثر حذف آن نتایج بهبود یافت که احتمالاً به دلیل اشغال سایت های فعال و کوئوردیناسیونی می باشد. در نتیجه استفاده از هیدروژن پراکسید به عنوان اکسنده ارزان و دوست دار محیط زیست و قابل دسترس، آب (در مواردی آب/استون) به عنوان حلال واکنش و انجام واکنش در دمای اتاق از شرایط انجام این واکنش ها محسوب می شود. بازده های خوب و گزینش پذیری قابل توجه (100-88%) و قابل بازیافت بودن در هر دو واکنش اکسایشی به دفعات از دیگر ویژگی های قابل توجه این کاتالیزور می باشد. کاتالیزور بازیافتی تحت آنالیزهای تخلخل سنجی، تست فیلتر کردن در دمای بالا و icp قرار گرفت و مشخص شد که مقدار ناچیزی از کمپلکس تثبیت شده، در طول واکنش فروشسته شده و بیشتر آن در داخل کاتالیزور باقی مانده است.