30214

طراحي و سنتز نانوكامپوزيت عامل دار شده با پاپايين / نيكل به‌منظور بررسي عملكرد كاتاليزگري آن جهت احياء تركيبات نيترو آروماتيك

كارشناسي ارشد

شيمي آلي

1400

1402/6/29

دكتر حسين غفوري

شيمي

در سال‌هاي اخير سنتز تركيبات آنيليني در زمينه‌هاي دارويي، مواد منفجره، پيشران موشك، كشاورزي و غيره موردتوجه زيادي قرار گرفته است. به دليل اهميت زياد تركيبات آنيليني، محققان در سراسر جهان كاتاليزگرهاي مختلفي را براي سنتز آنها گزارش كرده‌اند. اما تاكنون كاتاليزگرهاي سنتز شده براي تهيه مشتقات آنيلين داراي محدوديت‌ها و مشكلاتي هستند كه باعث مي‌شود تلاش‌ها براي ساخت نانو كاتاليزگرهاي جديد، سازگار با محيط‌زيست، با روش سنتزي آسان، ارزان و با راندمان بالا، روزبه‌روز گسترش يابد. در اين كار، يك نانوكامپوزيت جديد متشكل از يك بستر متخلخل با استفاده از نانوذرات فلزي نيكل تثبيت شده با پاپايين (MCN@Pr@Papain@Ni) تهيه شد. اين كاتاليزگر در واكنش‌هاي كاهشي براي سنتز مشتقات آنيلين با بازده بالا و زمان واكنش كوتاه و از همه مهم‌تر در حضور 50 ميكروليتر حلال سبز آب استفاده شد. شناسايي اين كاتاليزگر با استفاده از طيف‌سنجي فروسرخ تبديل فوريه (FT-IR)، طيف‌سنجي پراش انرژي اشعه ايكس (EDS)، ميكروسكوپ الكتروني روبشي نشر ميداني (FE-SEM)، الگوي پراش پرتو ايكس (XRD) و تجزيه‌وتحليل و آناليز دماسنجي TGA)) انجام و تأييد شد. اين كاتاليزگر داراي پايداري حرارتي بالا، سطح ويژه بالا و قابليت خوب استفاده مجدد تا چهار بار، بدون ازدست‌دادن قابل‌توجه كارايي است. علاوه بر اين، جداسازي آسان، فعاليت عالي و شرايط واكنش ملايم اين كاتاليزگر را به يك سيستم كاتاليزگري عالي تبديل كرده است. علاوه بر اين، سنتز مشتقات آنيلين تحت شرايط واكنش ملايم با استفاده از مشتقات بنزآلدهيد، سديم بوروهيدريد و مقدار بهينه كاتاليزگر انجام شد. بستر مورداستفاده در اين كاتاليزگر كربن نيتريد مزو متخلخل است كه به دليل سنتز كم‌هزينه، ويژگي‌هاي ساختاري عالي مانند مساحت سطح بالا و... در زمينه كاتاليزگرهاي ناهمگن، مطلوب شناخته شده است.

1402/09/27

Design and synthesis of nanocomposite functionalized with papain/nickel to investigate its catalytic performance for reducing nitroaromatic compounds

9/19/2024 12:00:00 AM

In recent years, the synthesis of cyclic amines has received much attention in pharmaceuticals, explosives, rocket propellants, and agriculture. Due to the great importance of cyclic amines, researchers worldwide have reported various catalysts for their synthesis. But until now, the synthesized catalysts for the preparation of cyclic amine derivatives have limitations and problems, which makes the efforts to make new nanocatalysts environmentally friendly, with an easy, cheap, and high-efficiency synthetic method, expand day by day. In this work, a new nanocatalyst consisting of a heterogeneous catalyst was prepared using nickel metal nanoparticles stabilized with papain (MCN@Pr@Papain@Ni). This catalyst was used in reduction reactions to synthesize cyclic amine derivatives with high yield and short reaction time, and most importantly, in the presence of 50 microliters of water-green solvent. Identification of this catalyst using Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), X-ray energy diffraction spectroscopy (EDS), field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), X-ray diffraction pattern (XRD) and thermometric analysis TGA)) was performed and confirmed. This catalyst has high thermal stability, high specific surface area, and good reusability up to four times without significant loss of efficiency. In addition, easy isolation, excellent activity, and mild reaction conditions make this catalyst an excellent catalytic system. In addition, cyclic amine derivatives were synthesized under mild reaction conditions using benzaldehyde derivatives, sodium borohydride, and the optimal amount of catalyst. The substrate used in this catalyst is mesoporous carbon nitride, which is desirable in heterogeneous catalysts due to its low-cost synthesis and excellent structural features such as high surface area.

نانوكامپوزيت , پاپائين , بنزآلدهيد , واكنش‌هاي بدون حلال , كربن نيتريد مزو متخلخل , كاتاليزگر ناهمگن , مشتقات آنيلين

nanocomposite , papain , solvent-free reactions

Fatemeh eshrati

Hossein ghafuri