Skip to main content
SUPERVISOR
Abdol reze Hajipour
عبدالرضا حاجی پور (استاد راهنما)
 
STUDENT
Fateme Mohammadsaleh
فاطمه محمدصالح

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1386

TITLE

The Study of Bronsted Acidic Ionic Liquids N-Methyl-2-Pyrrolidonum and Morpholinium Hydrogensulfate and use of them in the Synthesis of some Organic Compounds
Following the search for new and effective methods for promoting reactions rapidly and under green and mild conditions, ionic liquids (ILs) were interesting suggestions which widely used in synthetic methods. Br?nsted acidic ionic liquids are an important class of ILs. They have been used as catalysts and/or media instead of inorganic acids in many conventional acid-catalyzed reactions. Since the key property of Br?nsted acidic ILs is their Br?nsted acidity and there is a special relationship between their structure, acidic strength and performance, in this project the properties and performance of two Br?nsted acidic ILs N- methyl-2-pyrrolidonum hydrogensulfate ([H-NMP] HSO 4 ) and Morpholinium hydrogensulfate ([Hmor] HSO 4 ) were studied. The Hammett acidic scale and pK a values were calculated for both acidic ILs and the relationship of acidity and structure was discussed. The obtained results showed a remarkably high acidic strength for [H-NMP]HSO 4 in compared with [Hmor]HSO 4 . Further investigations were carried out by synthesis of other acidic ionic liquids [H-NMP]H 2 PO 4 , [H-NMP] NO 3 and [H-HMP]Cl and was evaluated their acidic scale by Hammett method. A significantly poor acidity was observed for these acidic ILs compared with [HNMP]HSO 4 . Therefore, the IL [H-NMP]HSO 4 was employed as an efficient proton source in the preparation of diazonium salts from corresponding aniline derivatives at room temperature and desired results were obtained. The diazonium salts were prepared in aqueous media and at room temperature without phenol formation as by-product. We also studied the stability of these aryldiazonium salts prepared using [H-NMP]HSO 4 at room and low (0 o C) temperature and found a considerable stability for that salts stored at 0 o C temperature for long period. In continuation, these obtained aryldiazonium salts were treated with azide and iodide ions and the corresponding aryl azide and aryl iodide products obtained in high yields. In order to investigate the catalytic performance of these acidic ionic liquids, acid-catalyzed multicomponent reactions of synthesis of some heterocyclic compounds were carried out. The bioactive compounds of aryl 14 H -dibenzo[a,j]xanthenes were synthesized in the presence of [H-NMP]HSO 4 under solvent-free conditions at 120 o C and [Hmor]HSO 4 catalyzed three-component condensation reaction of preparation of 3,4-dihydropyrimidine-2(1 H )-one derivatives under solvent-free conditions at 110 o C.
در پی یافتن روش های جدید و مؤثر برای پیشبرد واکنش ها در شرایط سبز، ملایم و سریع، مایع های یونی پیشنهاد های جالبی بودند که به سرعت در روش های نوین سنتزی نفوذ کردند و به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفتند. این ترکیب های نوظهور، به دلیل داشتن قابلیت های جالب توجه از جمله اشتعال ناپذیری، پایداری حرارتی، فشار بخار پایین و به صرفه بودن از لحاظ زیست محیطی و اقتصادی به جهت بازیابی آسان آن ها، کاربرد های وسیعی به عنوان حلال یا کاتالیزور در واکنش های آلی و همچنین در مصارف صنعتی پیدا کردند. از جمله زیر مجموعه های مهم مایع های یونی، مایع های یونی اسیدی برونستد هستند که جایگزین های بسیار خوبی برای اسید های معدنی محسوب می شوند و در بسیاری از واکنش های نیازمند به شرایط اسیدی، به عنوان یک محیط ملایم اسیدی به کار می روند و می تواند نقش حلال، کاتالیزور و یا واکنشگر داشته باشند. از آنجایی که مهمترین خاصیت مایع های یونی اسیدی برونستد، قدرت اسیدیته ی برونستد آن ها است و ارتباط تنگاتنگی میان ساختار، قدرت اسیدی و عملکرد آن ها وجود دارد، بنابراین در طی این پروژه خواص و عملکرد دو مایع یونی اسیدی برونستد N -متیل-پیرولیدونیوم هیدروژن سولفات ([H-NMP]HSO 4 ) و مورفولینیوم هیدروژن سولفات ([Hmor]HSO 4 ) مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت. با محاسبه ی مقیاس اسیدی هامت و مقادیر K a برای هر دو مایع یونی، قدرت اسیدی هر کدام و ارتباط آن با ساختار و عملکرد این ترکیب ها تحلیل و بررسی شد. نتایج به دست آمده قدرت اسیدی بسیار قابل توجهی را برای [H-NMP]HSO 4 در مقایسه با [Hmor]HSO 4 نشان دادند. برای مطالعه ی بیشتر، مایع های یونی [H-NMP]H 2 PO 4 ،[H-NMP]NO 3 و [H-NMP]Cl نیز سنتز و مقیاس اسیدیته ی آن ها از طریق روش هامت بررسی شد. ولی قدرت اسیدی هیچ کدام قابل مقایسه با قدرت اسیدی پیرولیدونیوم هیدروژن سولفات نبود. بنابراین [H-NMP]HSO 4 به عنوان یک منبع پروتونی مناسب در تهیه ی نمک های آرن دی آزونیوم از مشتق های آنیلین، در دمای محیط مورد استفاده قرار گرفت و نتایج بسیار مطلوبی به دست آمده است. با توجه به اینکه تهیه ی نمک دی آزونیوم در دمای محیط و در حضور آب انجام گرفت ولی هیچ محصول فنلی تشکیل نشد. میزان پایداری این نمک های دی آزونیوم برای مدت زمان طولانی، در دمای محیط و در دمای صفر درجه بررسی شد و پایداری قابل توجهی برای نمک های دی آزونیوم نگهداری شده در دمای صفر درجه مشاهده گردید. در ادامه با واکنش این نمک های آرن دی آزونیوم با یون های آزید و یدید، محصول های آریل آزید و آریل یدید مربوطه با بازده بالا، به دست آمدند. برای بررسی عملکرد کاتالیزوری این مایع های یونی اسیدی، واکنش های چند جزئی اسید- کاتالیزوری تهیه ی برخی ترکیب های هترو سیکل انجام شدند. ترکیب های فعال از نظر بیولوژیکی دی بنزو زانتن ها در حضور [H-NMP]HSO 4 تحت شرایط بدون حلال و دمای o C 120 به دست آمدند و [Hmor]HSO 4 نیز واکنش تراکم سه جزئی تهیه ی مشتق های 3،4-دی هیدروپیریمیدین-2-( H 1)-اُن_ها را در شرایط بدون حلال و دمای 110 درجه سانتیگراد کاتالیز کرد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی