Skip to main content
SUPERVISOR
عبدالرضا حاجی پور (استاد راهنما) سید غلامرضا کوزه گری (استاد مشاور)
 
STUDENT
Yasaman Heidari
یاسمن حیدری

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده شیمی
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1391
In this thesis, various homogeneous and heterogeneous catalytic systems have been developed for the synthesis of cyclic carbonates from epoxides and CO 2 under solvent-less conditions. Initially, ammonium salts based on nicotine and 1, 4-diazabicyclo [2.2.2] octane (DABCO) containing tertiary nitrogen (in order to activate carbon dioxide) was examined. In these systems, halide anions play an essential role in epoxide ring opening. Silica-supported nicotinum halids were prepared by quaternization of nicotine with silica-supported alkyl halides and then their catalytic activity was investigated in the cycloaddition reaction. Catalysts based on nicotine showed higher catalytic activity compared to those based on DABCO. In order to improve catalytic activity, DABCO based ammonium salts immobilized on functionalized silica and the presence of organic phase on the silica was confirmed with FT-IR spectroscopy, elemental analysis, titrimetric analysis, inductively coupled plasma analysis (ICP), TGA-DTA techniques, and Brunauer–Emmett–Teller (BET). Then the catalytic performance of them was evaluated in cycloaddition reaction. The results exhibited that immobilized N -Benzyl DABCO bromide to be highly efficient for cycloaddition reaction and exhibited a higher catalytic activity than its homogeneous analog. Although all of these catalysts exhibited excellent catalytic activity under mild conditions, the one key drawback associated with these systems is the utilization of halide anions from the viewpoint of green chemistry. Hence, we developed an environmentally benign, recyclable and efficient covalently silica and chitosan supported basic amino acids as catalysts for the synthesis of cyclic carbonates under halide-free conditions. The highest yield of cyclic carbonate was achieved with silica supported L-Histidine, associated with the acidic nature of silica.
در این رساله کربنات های آلی حلقوی با استفاده از واکنش حلقه زایی دی اکسیدکربن و اپوکسیدهای مختلف در حضور انواع کاتالیستهای همگن و ناهمگن در شرایط بدون حلال تهیه شدند. ابتدا از نمک های آمونیوم چهارتایی بر پایه نیکوتین و نیز دابکو که حاوی نیتروژن های نوع سوم (به منظور فعالسازی دی اکسیدکربن) هستند استفاده شد. در این سیستمهای کاتالیستی حضور یون هالوژن نقش مهمی را برای باز کردن حلقه اپوکسید در مکانیسم واکنش ایفا می کند. بنابراین با توجه به تاثیر یون هالید در پیشبرد واکنش، با تثبیت نیکوتین بر روی بستر سیلیکا یک نمک آمونیوم چهارتایی در ترکیب با هالید های مختلف ایجاد شد و عملکرد آن در واکنش حلقه زایی نیز ارزیابی شد. کاتالیستهای بر پایه نیکوتین دارای فعالیت بالایی برای انجام واکنش فوق است، این در حالی است که کاتالیستهای بر پایه دابکو نتایج ضعیف تری را نشان می دهند. در ادامه به منظور ارتقای عملکرد کاتالیستی، نمک های آمونیوم چهارتایی بر پایه دابکو روی بستر سیلیکا تثبیت شدند. حضور فاز آلی بر روی سطح سیلیکا توسط تکنیک های FT-IR، ICP، CHN، تیتراسیون، BET و TGA-DTA تایید گردید ، پس از شناسایی این کاتالیست ها عملکرد آنها در واکنش حلقه زایی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان دادکاتالیستهای N -بنزیل دابکو هالید تثبیت شده روی بستر سیلیکا به صورت یک کاتالیست اسید- باز عمل کرده که به راحتی قابل بازیابی است و جالب اینکه در مقایسه با کاتالیستهای تثبیت نشده به طور قابل ملاحظه ای فعالیت بهتری را نشان می دهد. سپس به منظور توسعه واکنش های حلقه زایی به محیط های سبزتر و همچنین استفاده از سیستمهای بدون هالوژن، از تعدادی آمینواسیدهای بازی به عنوان کاتالیست استفاده شد. برای این منظور با استفاده از واکنش تشکیل آمید، آمینواسیدهای بازی بر روی بسترهای جامد شامل؛ سیلیکا و کیتوسان که نیز حاوی گروههای هیدروکسیل روی سطح خود هستند تثبیت شدند و از آن به عنوان کاتالیست اسید-باز در واکنش حلقه زایی در شرایط بدون حلال با موفقیت استفاده شد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی