بخشی از مقاله
سنتز تک مرحله ای مشتقات 1، -8 دی اکسودکاهیدروآکریدین در حضور کاتالیزورسبز، سازگار با محیط زیست و قابل بازیافت پرایسلردر شرایط بدون حلال
چکیده
یک روش موثر و اصلاح شده برای سنتز مشتقات 1، -8 دی اکسو دکا هیدرو آکریدین در یک واکنش یک مرحلهای و سه جزئی دایمدون، آلدئیدهای آروماتیک، آمونیوم استات در شرایط بدون حلال در حضور کاتالیزور اسیدی پرایسلر انجام شد، نتایج حاصل از بررسی طیفهای FT-IR، 13C-NMR، 13H-NMR و نقطه ذوب نشان دادند که محصولات سنتز شده و از خلوص بالایی برخوردار می
باشند. کاتالیزور پس از اتمام واکنش بازیابی شده و پس از چهار بار استفاده مجدد راندمان فقط %4 کاهش یافته است. واژههای کلیدی: واکنش تک مرحله ای، مشتقات 1، -8 دی اکسو دکا هیدرو آکریدین، کاتالیزور، پرایسلر، هتروپلیاسید
-1 مقدمه:
امروزه ترکیبات آکریدین کاربردهای بسیار گستردهای را در صنایع شیمیایی و داروسازی به خود اختصاص دادهاند بنابراین سنتز این ترکیبات مورد توجه شیمیدانهای آلی قرار گرفته و به دلیل خواص بیولوژیکی از اهمیت فوقالعادهای برخوردار هستند. برای سالهای زیادی موفقیت خوبی در درمان سرطان از خود نشان داده اند.و فعالیت فلورسانس در این ترکیبات مشاهده شده است ] .[4] -[1 علاوهبراین، این مشتقات در صنعت به ویژه برای تولید رنگ کاربرد دارند [5]و .[6] همچنین واکنشهای چندجزئی به منظور دستیابی به مراحل کمتر از جمله توانایی تولید یک محصول از سه مولکول شرکت کننده در واکنش یا بیشتر در یک مرحله، که از نظر اقتصادی قابل توجیه میباشد تشکیل کار آمد پیوندها را دنبال میکند .[11] -[7] آکریدین و مشتقات آن ساختارهای هتروآروماتیک میباشند که ویژگیهای زیستی بسیاری دارند از جمله میتوان به استفاده به عنوان داروی ضدمالاریا، اتصال به DNA و فعالیت در برابر باکتریها، انگلها و تومورها، اشاره کرد [12]و .[13] نشان داده شده است که اتصال گروههای متیل یا آریل متصل به اتم نیتروژن این ترکیبات منجر به افزایش فعالیت فلورسانس آنها میشود.[14]
در دو دهه اخیر استفاده از هتروپلیاسیدها (HPAs) و پلیاکسومتالاتهای مربوطه به عنوان کاتالیزور مورد توجه زیادی قرار گرفتهاست. این ترکیبات فعالیت کاتالیزوری زیادی را در واکنشهای اسید-کاتالیز نشان میدهند. علاوه بر این از این اسیدها می توان به هر دو صورت هموژن و هتروژن (ساپورت شده) نیز استفاده کرد. بررسیهای انجام شده در چند سال اخیر نشان میدهد که در میان هتروپلیاسیدها، اسید پرایسلر دارای خصلت کاتالیزوری و ویژگی های منحصر به فردی میباشد -[15] .[18] مهمترین ویژگیهای این هتروپلیاسید عبارتند از داشتن سطح بسیار وسیع، پایداری زیاد در محدوده pH صفر تا دوازده، عدم حساسیت نسبت به آب، داشتن تعداد پروتونهای اسیدی زیاد وپایداری هیدرولیتیکی و گرمایی بالا، قابلیت بازیافت، تهیه آسان و قابلیت استفاده به هر دو صورت هموژن و هتروژن.[ 19 ] علاوه بر این، از دیدگاه شیمی سبز، اسیدهای جامد به ویژه اسید پرایسلر جایگزین مناسبی برای اسیدهای مایع می باشند. شیمی سبز شامل اصولی برای کاهش یا محدود کردن استفاده مواد یا کاتالیزورهای خطرناک می باشد. بنابراین استفاده از کاتالیزورهای بیخطر که به راحتی پس از انجام واکنش بازیافت میشوند حائز اهمیت ویژهای میباشد .[24] -[20] امروزه خیلی از واکنشهایی که توسط اسیدهای برونشتد و لویس کاتالیز میشدند به راحتی
تحت شرایطی ملایمتر، گزینشپذیری بیشتر، بهره بالاتر و زمان واکنش کمتر در حضور هتروپلیاسیدها انجام میشوند.
-2 بخش تجربی
روش سنتز مشتقات 1، -8 دی اکسو دکا هیدرو آکریدین
برای سنتز این ترکیبات مخلوطی شامل 2میلی مول دیمدون ، 1 میلی مول آلدئید آروماتیک ، 1 میلی مول آمونیوم استات را در حضور 0/03 گرم کاتالیزور اسیدی پرایسلر به مدت 15 تا 40 دقیقه در شرایط بدون حلال وارد واکنش کردیم. انجام فرایند با TLC کنترل گردید. پس از پایان واکنش به مخلوط واکنش اتانول داغ اضافه کرده و پس از حل کردن محصول، کاتالیزور صاف شد و پس از حذف حلال رسوب بدست آمده را در حلال اتانول متبلور گردید شکل((1 و همچنین اسید پرایسلر مطابق با مرجع شماره [25] تهیه شدهاست.
-3 بحث وبررسی نتایج
در این تحقیق روش کاتالیزوری جدیدی جهت سنتز تعدادی از مشتقات 1، -8 دی اکسو دکا هیدرو آکریدین که یک واکنش چند جزئی است و طی یک مرحله انجام شد. در حضور کاتالیزور های هترو پلی اسید ارائه میگردد. کاتالیزور اسیدی پرایسلر ارای مزایایی از قبیل پایداری حرارتی و هیدرولیتیکی بالا، تهیه آسان و قابلیت بازیافت نسبت به سایر روشهای گزارش شده میباشد. برای سنتز این ترکیبات که به صورت تک مرحله ای و طی یک واکنش چند جزئی انجام شد. آلدئید های مختلف با دیمدون و آمونیوم استات در حضور مقدار کاتالیتیکی از کاتالیزور هتروپلیاسید و در شرایط بدون حلال وارد واکنش شده و محصولات مورد نظر بوجود آمدند. برای بهینه سازی شرایط واکنش یک واکنش مدل انتخاب میگردد در واکنش مدل از 2 میلی مول دایمدون.1 میلی مول بنزآلدئید، آمونیوم استات و در حضورکاتالیزور استفاده شده و محصول 4a حاصل می
گردد. در بررسی شرایط بدون حلال بر روی ترکیب 4a ،نتایج در حضور مقدار بهینه کاتالیزورو در دمای 120 درجه بهترین بازده را دارد که در جدول (1) نشان داده شده است.
ترکیب 4a با استفاده از مقادیر متفاوت کاتالیزور، بهینه شد(جدول (2 همانطور که مشاهده می شود واکنش در حضور 0/03 گرم کاتالیزوراسیدی پرایسلر و در مدت زمان 25 دقیقه بهترین بازده را دارد.
همچنین در بررسی اثر حلال روی ترکیب 4a، نتایج در حضور مقدار بهینه کاتالیزور(0/03گرم) در جدول ( 3) نشان داده شده است. بهترین شرایط در حضور حلال اتانول میباشد.
همچنین نتایج سایر مشتقات تهیه شده با استفاده از کاتالیزور اسیدی پرایسلر درجدول((4 آمده است. جهت تائید و صحت ساختار محصولات بدست آمده از تعدادی از این محصولات طیف FT-IR، 13C-NMR،1H-NMR گرفته شده است که در ادامه به تفسیر طیفهای مربوط به محصول 4f میپردازیم.
-1-3 تفسیر طیفی مشتق 3،3، 6، -6 تترا متیل - 1و-8دی اکسو--4) -9دی متیل آمین فنیل)- دکا هیدرو آکریدین.
در طیف 1H-NMR این ترکیب در حلال DMSO ، جذب مربوط به پروتون های دو گروه متیل متصل به کربن های شماره 3،6به صورت یکتایی در ناحیهδ برابر0/88 ppm با انتگرال 6H وجذب مربوط به پروتون های دو گروه متیل دیگر متصل به کربن شماره 3،6 هم به صورت یکتایی در ناحیهδ برابر1/009 ppmبا انتگرال 6H مشاهده می شود .جذب مربوط به به پروتون های گروه متیلن در ناحیه δ برابر1/95 ppm تا 2/50 ppmبا انتگرال 8H مشاهده میشود. جذب مربوط به پروتون های دو گروه متیل هم ارز متصل به نیتروژن حلقه بنزن به صورت یکتایی در ناحیهδ برابرppm 2/78 با انتگرال 6H دیده میشود.پروتون متین (CH) روی کربن شماره 9 ، به صورت یکتایی در ناحیه δ برابر4/69 ppmظاهر می شود .پروتون متصل به نیتروژن نیز تحت تاثیر اتم الکترو نگاتیو نیتروژن به سمت میدان های ضعیف جا به جا شده و به صورت یکتایی در ناحیه δ برابر 9/ 16ppm مشخص میشود. هم چنین پروتون های آروماتیک حلقه بنزن پارا استخلافی به صورت دو پیک دوتایی در ناحیه δ برابر 6/5ppmبا انتگرال 2H وهمچنین درناحیه δ برابر6/9 ppm با انتگرال 2H دیده می شوند. در طیف 13C-NMR این ترکیب در حلال DMSO ، تعداد 13 نوع جذب مربوط به اتم های کربن در ناحیه δ برابر -27/02 -112/36 - 50/81 -40/77 -32/57 -31/98 -29/61 194/83 -149/18 - 148 /93 - 136/10 - 128/59 -112/42 مشاهده می شود.
طیف FT-IR این ترکیب ،به صورت قرص با KBr شامل یک نوار جذبی در ناحیه3273 cm-1 مربوط به گروه NH و نوار جذبی در ناحیه 1602cm-1 مربوط به C=O می با شد.
مکانیسم پیشنهادی برای سنتز مشتقات سنتز مشتقات 1، -8 دی اکسو دکا هیدرو آکریدین به شرح زیر میباشد شکل .(3)
-4 نتیجه گیری
در این پروژه از کاتالیزور اسیدی پرایسلر استفاده کردیم که این کاتالیزور دارای بهره بالا، زمان واکنش کوتاه بوده است علاوه بر این دید گاه شیمی سبز، که شامل اصولی برای کاهش یا محدود کردن استفاده کاتالیزور های خطرناک می باشد.همچنین با استفاده از این کاتالیزور ها خطرات ناشی از کار با مواد شیمیایی به حداقل رسیده و همچنین این کاتالیزور با محیط زیست سازگار بوده و باعث جلوگیری از آلودگی محیط زیست می شود و از دیگر خصوصیات استفاده از این کاتالیزور بی خطر بودن آن است که به راحتی پس از انجام واکنش بازیافت می شوند و همچنین جداسازی آسان را دارد. کاتالیزور
