شماره ركورد
34163
پديد آورنده
يسرا مصطفي پور كندلوس
عنوان
تهيه نانوكاتاليست جديد و زيست سازگار بر پايه هتروپلي آنيون ساندويچي و كيتوسان-آمينواسيد براي سنتز پيرانوپيرازولها و 4H-پيرانها
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
شيمي گرايش شيمي آلي
سال تحصيل
1402
تاريخ دفاع
1404/06/18
استاد راهنما
دكتر محمد قربان دكامين-دكتر محمد رضا نعيمي جمال
استاد مشاور
دكتر حسين غفوري
دانشكده
شيمي
چكيده
با هدف گسترش كاربرد كاتاليستهاي ناهمگن در بخشهاي مختلف پژوهشي و صنعتي توجه ويژهاي به روشهاي سبز، پايدار و سازگار با محيط زيست معطوف شده است. اين موضوع بهويژه بر انتقال مؤثر دستاوردهاي تحقيقاتي از حوزههاي علمي به كاربردهاي صنعتي عملي تأكيد دارد. در مطالعه حاضر، يك كاتاليست ناهمگن و دوستدار محيط زيست جديد از طريق تثبيت پلي اكسومتالات نوع ساندويچي بر روي كيتوسان اصلاح شده با يون مس(II) (POM/CS-Cu) طراحي و سنتز شد. كاتاليست بهدستآمده با استفاده از روشهاي مختلف طيفسنجي، ميكروسكوپي و تجزيه اي شامل طيفسنجي فروسرخ تبديل فوريه (FTIR)، ميكروسكوپ الكتروني روبشي گسيل ميداني (FESEM)، طيفسنجي پلاسماي جفت شده القايي (ICP)، طيفسنجي پرتو ايكس پراكنده انرژي (EDS)، نقشهبرداري عنصري (Mapping)، تحليل سطح به روش بروناور-امت-تلر (BET) و تحليل پراش اشعه ايكس (XRD) مورد شناسايي قرار گرفت. اين كاتاليست در سنتز مشتقات 4،1-دي هيدروپيرانو [3،2-c] پيرازول-5-كربونيتريل از طريق يك واكنش چهار جزئي تك ظرف استفاده شد. قابل ذكر است كه براي بررسي خلاقانه تر، كاتاليست را در شرايط مختلف با حلال و بدون حلال مورد مطالعه قرار داده شد. علاوه بر اين، كاربرد POM/CS-Cu در سنتز مشتقات H4-پيران مورد بررسي قرار گرفت. نانوكاتاليست مبتني بر هتروپلي آنيون داراي جايگاههاي فعال اسيدي و بازي مناسبي است كه آن را قادر ميسازد به عنوان يك كاتاليست چند منظوره عمل كند. از مزاياي POM/CS-Cu مي توان به تهيه آسان، كاهش زمان واكنش، بازده محصول بالا، كارايي انرژي، توليد حداقل محصولات جانبي، كاهش استفاده از حلال و سهولت جداسازي اشاره كرد. اگرچه اين نانوكاتاليست تطبيقپذيري مناسبي را در سنتز مشتقات مختلف پيرانوپيرازول با نام آيوپاك 6-آمينو-3-متيل-4،1-دي هيدروپيرانو [3،2-c] پيرازول-5-كربونيتريل نشان داد، اما در واكنش با گروههاي عاملي الكترون كشنده بهطور چشمگيري كارايي بهتري داشته است. به ويژه، اين كاتاليست ناهمگن قابليت استفاده مجدد عالي را نشان داد و فعاليت خود را براي حداقل پنج چرخه بدون كاهش كارايي حفظ كرد.
تاريخ ورود اطلاعات
1404/09/03
عنوان به انگليسي
Preparation of a new and biocompatible nanocatalyst based on sandwich heteropolyanion and chitosan-aminoacid for the synthesis of pyranopyrazoles and 4H-pyrans
تاريخ بهره برداري
9/9/2026 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
يسرا مصطفي پور كندلوس
چكيده به لاتين
With the aim of expanding the application of heterogeneous catalysts in various research and industrial sectors, special attention has been paid to green, sustainable and environmentally friendly methods. This issue particularly emphasizes the effective transfer of research achievements from scientific fields to practical industrial applications. In the present study, a novel heterogeneous and eco-friendly catalyst was designed and synthesized through the immobilization of sandwich-type polyoxometalate on copper(II) ion-modified chitosan (POM/CS-Cu). The obtained catalyst was characterized by using various spectroscopic, microscopic, and analytical methods including Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, field emission scanning electron microscopy (FESEM), Inductively coupled plasma (ICP) spectroscopy, energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS), Elemental mapping (Mapping), Brunauer–Emmett–Teller (BET) surface area analysis and X-ray diffraction (XRD) analysis. This catalyst was utilized in the synthesis of 1,4-dihydropyrano[2,3-c]pyrazole-5-carbonitrile derivatives through a one-pot, four-component reaction. Additionally, it is noteworthy that for a more creative investigation, the catalyst was studied under different conditions with and without solvent. Furthermore, the application of POM/CS-Cu in the synthesis of 4H-pyran derivatives was investigated. Heteropolyanion-Based nanocatalyst possesses suitable acidic and basic active sites, enabling it to serve as a multifunctional catalyst. The advantages of POM/CS-Cu include facile preparation, reduced reaction time, high product yield, energy efficiency, minimal by-product formation, reduced solvent usage, and ease of separation. various pyranopyrazole derivatives with the IUPAC name 6-amino-3-methyl-4,1-dihydropyrano[3,2-c]pyrazole-5-carbonitrile, it showed significantly better performance in the reaction with electron-withdrawing functional groups. Notably, this heterogeneous catalyst demonstrated excellent reusability and maintained its activity for at least five cycles without decreased efficacy.
كليدواژه هاي فارسي
پلي اكسومتالات , اسيد جامد , نانوكاتاليست ناهمگن , واكنشهاي چند جزئي , شيمي سبز , پيرانوپيرازولها , 4H-پيرانها
كليدواژه هاي لاتين
Polyoxometalate , Solid acid , Heterogeneous nanocatalyst , Multicomponent reactions , Green chemistry , Pyranopyrazoles , 4H-pyrans
Author
Yosra Mostafapour Kandelous
SuperVisor
Dr. Mohammad G. Dekamin-Dr. Mohammad Reza Naimi-Jamal