Skip to main content
SUPERVISOR
Hossein Farrokhpour,Mahmoud Tabrizchi
حسین فرخ پور (استاد مشاور) محمود تبریزچی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Younes Valadbeigi
یونس ولدبیگی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده شیمی
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1389
Rate constants of the proton transfer reactions RH + + DMP ? R + DMP.H + , where R was acetone (Ac), trimethyl amine (TMA) or H 2 O and DMP was 2,4-dimethyl pyridine have been measured by ion mobility spectrometry (IMS). The Reactant R was injected into the ionization region of IMS to produce RH + while DMP was continuously delivered to the drift region to react with the RH + pulsed into the drift tube by a shutter grid. Since DMP.H + was generated along the drift tube, a tail appeared in the IMS spectrum that contained kinetic information. To prevent proton-bound dimer formation, the reactions were carried out at elevated temperatures (170-230 o C). We measured rate constants of 1.17´ 10 -9 , 0.90´10 -9 and 0.68´10 -9 cm 3 s -1 for proton transfer from H 3 O + , Ac.H + and TMA.H + to DMP, respectively. The experimental rate constants were almost temperature independent, indicating that no activation energy was involved in those proton transfer reactions. The rate constants were also calculated by using average dipole orientation (ADO) theory at B3LYP and MP2 levels. The calculated values revealed acceptable agreement between the experimental and theoretical trends.
پژوهشهای انجام شده در این رساله شامل ترکیبی از تکنیک های تجربی و روش های محاسبات کوانتومی است، که بخش اصلی آن را پروژه های تجربی تشکیل می دهد. بخش تجربی پژوهش ها با طیف سنج تحرک یونی (IMS) و طیف سنج جرمی زمان پرواز (TOF-MS) انجام شده است. در فصل چهارم، سینتیک واکنش تشکیل دیمر با مرز پروتون برای سیکلوپنتانون، سیکلوهگزانون و سیکلوهپتانون با استفاده از طیف سنج تحرک یونی در دمای 70-30 درجه سانتیگراد بررسی شد. ثابت های سرعت اندازه گیری شده حدود cm 3 /s 10- 10 بودند. از آنجایی که واکنش تشکیل دیمر واکنشی یون-مولکول است، ثابت های سرعت نظری با استفاده از نظریه ی میانگین جهت گیری دوقطبی (ADO) محاسبه شدند. ثابت های سرعت نظری حدود cm 3 /s 9- 10 به دست آمدند. تفاوت مشاهده شده بین داده های تجربی و نظری به آبپوشی مونومرهای پروتونه شده نسبت داده شد. به این ترتیب، یک ثابت سرعت مؤثر ( k eff ) تعریف شد که حاوی انرژی فعالسازی برای جابجایی مولکول های آب با مونومر خنثی در طی واکنش تشکیل دیمر بود. این ثابت سرعت مؤثر با داده های تجربی همخوانی خوبی داشت و اختلاف بین نتایج نظری و تجربی را توجیه می کرد. در فصل پنجم، روشی برای مطالعه ی سینتیک انتقال پروتون از یون هایی غیر از H 3 O + با طیف سنجی تحرک یونی ارائه شد؛ به این صورت که ناحیه ی یونیزاسیون IM با مولکول واکنشگر (R) اشباع می شود تا فقط یون RH + در این ناحیه حضور داشته باشد، سپس مولکول پروتون گیرنده (P) با گاز رانش وارد لوله رانش می شود. در لوله ی رانش انتقال پروتون از RH + به P انجام می شود که منجر به تشکیل دنباله ای بین پیک RH + و PH + می شود. سینتیک انتقال پروتون از مولکولهای پروتونه شده ی استون (Ac)، تری متیل آمین (TMA) و آب به 4،2-دی متیل پیریدین (DMP) در دمای 230-170 درجه ی سانتیگراد مطالعه شد. نتایج تجربی نشان داد که سرعت انتقال پروتون به DMP بصورت H 3 O + AcH + (TMA)H + است. ثابت های سرعت نظری این واکنش ها با استفاده از نظریه hy;ی ADO و روش های B3LYP و MP2 محاسبه شدند. همخوانی خوبی بین ثابت های سرعت تجربی و نظری مشاهده شد. در فصل ششم، واکنش های لیتیم دار شدن اسیدهای آمینه با استفاده از طیف سنج جرمی زمان پرواز بررسی شدند و مکانیزمی برای اتصال اولین و دومین یون Li + به اسیدهای آمینه ارائه گردید. آزمایش ها نشان دادند که ساختار اسیدهای آمینه و محیط واکنش بطور مستقیم روی لیتیم دار شدن اسیدهای آمینه تاثیر گذار است. مکانیزم ارائه شده تمامی پارامترهای ساختاری و محیطی را به حساب می آورد و نشان می دهد که اتصال اولین یون Li + به اسیدهای آمینه یک اتصال ساده است در حالی که دومین یون Li + در طی یک واکنش جانشینی، جایگزین یک پروتون می شود. هر عاملی که بتواند باعث کنده شدن راحت تر پروتون شود، اتصال دومین یون Li + را مطلوب تر می سازد. با استفاده از روش B3LYP و انجام محاسبات در فاز آبی، ترمودینامیک واکنش های اتصال اولین و دومین یون Li + به اسیدهای آمینه بررسی شد. مقادیر محاسبه شده ی ? H و ? G نشان دادند که اثر ساختار اسیدهای آمینه و pH محیط روی واکنش اتصال دومین یون Li + بیشتر است. نتایج نظری و تجربی، مکانیزم پیشنهاد شده را به خوبی تایید کردند و مشخص شد که لیتیم دار شدن اسیدهای آمینه در فاز آبی انجام می شود نه در فاز گازی. در فصل هفتم، جذب سورفکتانت های سدیم لوریل سولفات (SLS) و سدیم لوریل اتر سولفات (SLS) روی سطح ظروف آلومینیومی، مسی، آرکوپال چینی، تفلونی، شیشه ای و استیل با IMS بررسی شد. این دو سورفکتانت که جز تشکیل دهنده ی شوینده ها هستند برای سلامتی بدن مضر می باشند. نتایج نشان داد که بیشترین مقدار جذب SLS و SLES روی سطح آرکوپال چینی و کمترین جذب روی سطح استیل و شیشه رخ می دهد. مقدار باقیمانده ی SLS و SLES پس از شستشوی این سطوح با آب سرد (صفر درجه سانتیگراد) و آب جوش انداره گیری شد. این پژوهش نشان داد که شستشوی ظزوف با آب جوش بهتر از آب سرد است، زیرا آب جوش سورفکتانت ها را بهتر از سطح ظروف پاک می کند.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی