28038

سنتز و شناسايي هيدروكسيد لايه¬اي دوگانه (LDH) عامل¬دار شده با گوانيدين و بررسي خواص كاتاليزگري آن براي سنتز مشتقات هتروسيكل¬هاي نيتروژن¬دار

كارشناسي ارشد

شيمي- شيمي آلي

1399

1401/12/8

حسين غفوري

شيمي

در سال¬هاي اخير، سنتز تترازول¬ها به دليل كاربرد¬هاي مهم آن¬ها در صنايع دارويي، مواد منفجره، پيشران موشك، كشاورزي و ... بسيار مورد توجه قرار گرفته است. به دليل اين اهميت بالاي تترازول¬ها، كاتاليزورهاي مختلفي توسط محققان در دنيا براي سنتز آن¬ها گزارش شده است. اما كاتاليزورهاي سنتز شده در ادبيات براي تهيه مشتقات تترازول، محدوديت¬ها و مشكلاتي دارند كه باعث گرديده است استفاده از نانوكاتاليزورهاي جديد، دوستدار محيط زيست، روش تهيه آسان، ارزان و با بازده بالا، روز به روز فراگيرتر شود. در اين كار، يك نانوكامپوزيت جديد به عنوان كاتاليزوري ناهمگن با استفاده از هيدروكسيد لايه¬اي دوگانه و نانو¬ذرات مس(II) تثبيت شده روي گوانيدين (Mg-Al LDH@Guanidine-Cu(II)) تهيه شد. اين نانوكاتاليزور در واكنش¬هاي چند¬ جزئي براي سنتز مشتقات تترازول با بازده بالا و در مدت زمان واكنش كوتاه استفاده شد. شناسايي اين نانوكاتاليزور با استفاده از تكنيك¬هاي طيف سنجي تبديل فوريه مادون قرمز (FT-IR)، طيف سنجي پراش انرژي پرتو ايكس (EDS)، ميكروسكوپ الكتروني روبشي نشر ميداني (FE-SEM)، ميكروسكوپ الكتروني عبوري (TEM)، الگوي پراش پرتو ايكس (XRD) و تجزيه و تحليل گرماسنجي (TGA) انجام شد. اين نانوكاتاليزور، پايداري حرارتي بالا، مساحت سطح ويژه بالا و قابليت استفاده مجدد خوب تا چهار بار، بدون از دست دادن قابل توجه در فعاليت مي¬باشد. هم¬چنين، فعاليت عالي، جداسازي آسان و شرايط واكنش ملايم، اين نانوكاتاليزور را به يك سيستم كاتاليزوري عالي تبديل كرده است. علاوه ¬بر ¬اين، سنتز مشتقات تترازول تحت شرايط واكنش ملايم با استفاده از مشتقات بنزآلدهيد، مالونونيتريل، سديم¬آزيد و ميزان بهينه از نانوكاتاليزور انجام شد. بستر استفاده شده در اين نانوكاتاليزور LDH است كه به دليل سنتز آسان و كم¬هزينه، ويژگي¬هاي ساختاري عالي از قبيل گروه¬هاي هيدروكسيل فراوان روي سطح، قابليت تنظيم لايه¬هاي ميزبان، آنيون¬هاي بين لايه¬اي، توزيع منظم كاتيون¬هاي فلزي و ... در زمينه كاتاليزورهاي ناهمگن بسيار محبوب هستند.

1401/12/23

Synthesis and characterization of layered double hydroxide (LDH) functionalized guanidine and investigation of its catalytic properties for the synthesis of nitrogen-containing heterocycles derivatives

2/27/2024 12:00:00 AM

In this work, a novel nanocomposite was prepared as a heterogeneous catalyst using layered double hydroxide (LDH), and copper(II) nanoparticles stabilized on guanidine (Mg-Al LDH@Guanidine-Cu(II)) (1). This nanocomposite was used in multi-component reactions for the synthesis of 2-(1H-tetrazole-5-yl) acrylonitrile derivatives with high yield in short reaction times. Identification of this nanocatalyst was performed by FT-IR, EDS, FE-SEM, TEM, XRD and TGA techniques. This nanocatalyst showed high thermal stability, high specific surface area, and good reusability up to 4 times without significant loss of activity. In addition, excellent activity, easy separation, and milder reaction conditions are among the factors that make this nanocomposite an excellent catalytic system for these reactions. In addition, synthesis of 2-(1H-tetrazole-5-yl) acrylonitrile derivatives under green chemistry conditions was performed using various benzaldehyde derivatives, malononitrile, sodium azide, and the optimal amount of nanocatalyst. The support used in this nanocatalyst was LDH which have become popular in the field of heterogeneous catalysts due to its very easy and low cost synthesis as well as excellent combination of structural features such as abundant hydroxyl groups on the surface, tunability of host layers, interlayer anions, regular distribution of metal cations, etc.

هيدروكسيد لايه اي دوگانه , نانوكامپوزيت , كاتاليزور ناهمگن , گوانيدين , مشتقات تترازول

Layered doubled hydroxide , nanocomposite , heterogeneous catalyst , Guanididne , Tetrazole derivatives

Mohammad Ara

Dr. Ghafoori