Skip to main content
SUPERVISOR
Hossein Farrokhpour,Abdol-Hossein Dabbagh,Alireza Najafi chermahini
حسین فرخ پور (استاد مشاور) عبدالحسین دباغ (استاد مشاور) علیرضا نجفی چرمهینی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Fereshte Shahangi
فرشته شاهنگی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده شیمی
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1392
In the experimental section of this thesis, nanosphere fibrous KCC-1 silica was synthesized and functionalized with propylsulfonic acid groups and aluminium. KCC-1 applied as proficient and reusable catalyst for production of 5-hydroxymethylfurfural (HMF) from dehydration of fructose and glucose using DMSO as the solvent. The functionalized catalyst was characterized by SEM, TEM, BET, XRD, EDX, elemental mapping, ICP and FT-IR spectroscopy techniques. The effect of various factors such as reaction time, catalyst weight, different solvents and temperature on formation of HMF has been investigated. The catalyst was simply reusable and offer environmentally friendly process for heterogeneous catalytic manufacture of 5-HMF. In theory research the interaction of alkaline earth metal cations with cyclic peptides containing 3 or 4 alanine molecules was investigated by density functional thery (DFT). The optimized structures, binding energies, and various thermodynamic parameters of free ligands and related metal cation complexes were determined. The order of strength of interaction energies was found as Be 2+ Mg 2+ Ca 2+ Sr 2+ Ba 2+ . In addition, it was found that the larger cavity CycAla4 ligand, can hold the alkaline metal cations better than CycAla3 molecule when the same metal cation is in the structure of complex. Also the inclusion complexes of leucine as the guest and a series of cyclic peptides with four to nine alanine as building block (host molecules) were investigated by M062X level of theory. The results indicated that the most stable aggregate is formed between CycAla9 and R and S -leucine enantiomers and CycAla4 have the least interaction with R and S -leucine enantiomers. Gemetrical changes of leucine due to complexation and hydrogen bonding were considered. The NBO calculations for analyzing the nature of the inter-molecular hydrogen bonds were performed.
در بخش تجربی این رساله، نخست سیلیکای کروی رشته ای KCC-1 سنتز شد. از آنجا که سیلیکا ها ساختار شیمیایی نسبتاً خنثایی دارند، قدرت اسیدی آنها کم می باشد. بنابراین قدرت اسیدی سیلیکا ها به تنهایی برای انجام واکنش آبگیری از کربوهیدرات ها کافی نیست. در این راستا اصلاح قدرت اسیدی KCC-1 با گروه پروپیل سولفونیک اسید و آلومینیم انجام شد. سپس ساختار کاتالیست های حاصل با روش های مختلف FT-IR، SEM، HRTEM، BET، XRD، ICP، SEM-EDS و Elemental mapping مورد بررسی قرار گرفت. تصاویر آنالیز میکروسکوپ الکترونی روبشی برای KCC-1 نشان داد که این ماده از کره هایی با اندازه های تقریباً یکسان تشکیل شده است. تصاویر آنالیز میکروسکوپ الکترونی عبوری نشان داد، KCC-1 ساختاری رشته مانند دارد. همچنین تصویر میکروسکوپ الکترونی عبوری برای سیلیکای اصلاح شده نشان داد که پس از عامل دار شدن نیز ریخت شناسی کاتالیست تغییر نکرده است. آنالیز FT-IR اتصال گروه های پروپیل سولفونیک اسید به سطح کاتالیست را تایید کرد. نتایج آنالیز BET نشان داد، کاتالیست مساحت سطح بالایی دارد. نحوه توزیع آلومینیم بر روی بستر سیلیکا با کمک نقشه عنصری بررسی شد. الگوی SEM-EDS مربوط به Al-KCC-1، پیک آلومینیم را نشان داد. از کاتالیست های حاصل در واکنش آبگیری از کربوهیدرات ها و تولید 5- هیدروکسی متیل فورفورال (HMF) استفاده شد. تأثیر عوامل مختلفی چون دما، زمان، مقدار کاتالیست و حلال بر روی واکنش آبگیری از کربوهیدرات ها بررسی شد. برای واکنش آبگیری از فروکتوز با کاتالیست KCC-1-Pr-SO 3 H نتایج قابل قبولی برای بازده (68 درصد) و گزینش پذیری (68 درصد) 5- هیدروکسی متیل فورفورال در شرایط بهینه (162 درجه سانتی گراد و 30 دقیقه) بدست آمد. میزان تبدیل فروکتوز در شرایط بهینه 99 درصد شد. برای واکنش آبگیری از فروکتوز با کاتالیست (5 = Si/Al) Al-KCC-1 در شرایط بهینه (162 درجه سانتی گراد و 1 ساعت) بازده و گزینش پذیری HMF به ترتیب92 درصد و 94 درصد بدست آمد. میزان تبدیل فروکتوز در شرایط بهینه 98 درصد شد. برای واکنش آبگیری از گلوکز با کاتالیست (40 = Si/Al) Al-KCC-1 در شرایط بهینه (170 درجه سانتی گراد و 2 ساعت) بازده و گزینش پذیری HMF به ترتیب 39 درصد و 40 درصد شد. میزان تبدیل گلوکز در شرایط بهینه 98 درصد شد. همچنین کاتالیست ها قابلیت بازیابی خوبی نشان دادند و پس از چهار بار استفاده مجدد، کاهش قابل توجهی در مقدار بازده HMF مشاهده نشد. در بخش دوم این رساله مطالعه نظری برهمکنش حلقه های پپتیدی تشکیل شده از آمینو اسید آلانین با کاتیون های فلزات قلیایی خاکی با روش نظریه تابعی چگالی (DFT)/ B3LYP و CAM-B3LYP انجام شد. برای اتم ها و عناصر Be 2+ ، Mg 2+ ، Ca 2+ ، H، O، N و C از مجموعه پایه 6-31+G(d) و برای عناصر Sr 2+ و Ba 2+ از پتانسیل هسته موثر لوس آلاموس (LANL2DZ) استفاده شد. ترتیب پایداری کمپلکس ها به صورت Be 2+ Mg 2+ Ca 2+ Sr 2+ Ba 2+ شد. توانایی حلقه های پپتیدی برای جدا سازی انانتیومر های آمینو اسید لوسین با روش DFT/M062X و مجموعه پایه 6-31+G(d)، مورد ارزیای قرار گرفت. در فاز گازی، حلقه پپتیدی تشکیل شده از نه آلانین قوی ترین برهمکنش و حلقه پپتیدی تشکیل شده از چهار آلانین ضعیف ترین برهمکنش را با انانتیومر های آمینو اسید لوسین نشان داد. همچنین برهمکنش کپسول پپتیدی متشکل از دو حلقه دارای چهار آمینو اسید آلانین با آنیون های فلوئورید، کلرید و برمید با روش (DFT)/ B3LYP-CAM بررسی شد. فلوئورید و کلرید کمپلکس های پایداری را با کپسول پپتیدی تشکیل دادند.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی