فهرست مطالب
نشریه پژوهش های شیمی
سال سوم شماره 2 (پیاپی 5، پاییز و زمستان 1399)
- تاریخ انتشار: 1400/02/18
- تعداد عناوین: 12
-
-
صفحات 117-126ویسکوزیته یکی از مهم ترین خواص روان سازهاست، که نقش مهمی در فرایندهای انتقال جرم و حرارت دارد. وابستگی دمایی و فشاری ویسکوزیته روان سازها در بیشتر کاربردهای صنعتی ضروری است. در این پژوهش داده های ویسکوزیته قابل دسترس در نوشتجات علمی در گستره وسیعی از دما و فشار برای روان سازهای سنتزی شامل پلی آلکلین گلیکول ها برای مطالعه وابستگی دمایی و فشاری ویسکوزیته مورد استفاده قرار می گیرد. مقادیر تجربی با استفاده از دو معادله ی خطی به صورت تابعی از دما و فشار توصیف شده اند. این معادلات خطی، ساده و دقیق امکان برون یابی قابل اعتماد داده های ویسکوزیته برای روان سازهای مورد مطالعه را فراهم می کند. مقادیر ضرایب ویسکوزیته-دما () و ویسکوزیته-فشار () برای این سیالات تعیین گردیده است. برای روان سازهای مورد مطالعه، مقادیر با افزایش دما و یا فشار کاهش می یابد. ضریب با دما کاهش و با فشار افزایش می یابد. مقادیر و به اندازه مولکول و نوع گروه های عاملی مولکول ها وابسته است. برای پلی آلکلین گلیکول های مورد مطالعه، و با اندازه مولکول افزایش می یابند. در پلی آلکلین گلیکول های مورد مطالعه، بیشترین مقادیر و برای روان سازی با گروه هیدروکسیل انتهایی به دست آمده است.کلیدواژگان: پلی آلکیلن گلیکول ها، روان سازها، ضریب گرانروی-دما، ضریب گرانروی فشار، گرانروی
-
صفحات 127-132ایدز یک بیماری اپیدمی است که سالانه میلیونها نفر در سراسر جهان به آن مبتلا می شوند. در این تحقیق با محاسبه ی ثوابت کوپلاژ چهارقطبی هسته های مختلف در برخی مشتقات پیریدینون، اثرات دانسیته بار روی اتمهای مختلف ناشی از استخلافهای مختلف بررسی شده است. محاسبه پارامترهای طیف سنجی NQR، روش موثری برای تعیین مهمترین اتم برهمکنش دهنده داروها با ملکول هدف است. نتایج حاکیست اتمهای اکسیژن کربنیل و نیتروژن حلقه، نقش مهمی در فعالیت دارویی ضد ایدز در این ترکیبات دارند و مشتقات مختلف پیریدینون با استخلافهای مختلف، به علت تغییر دانسیته ی بار روی این اتمها، خواص دارویی متفاوتی از خود نشان می دهند. در ملکولهای 11، 12، 13، 14 و 15 که مقدار IC50 کم و به عبارتی فعالیت دارویی بالاتری از خود نشان داده اند، مقدار ثابت کوپلاژ چهارقطبی هسته ی نیتروژن حدود 200 کیلوهرتز، نسبت به سایر ملکولهای مطالعه شده کمتر است. همچنین در این ترکیبات، اتم اکسیژن دارای ثابت کوپلاژ چهارقطبی بزرگتری در حدود 500 کیلوهرتز نسبت به سایر مشتقات مطالعه شده است. با توجه به این که میزان ثوابت کوپلاژ چهارقطبی هسته های نیتروژن و اکسیژن با میزان دانسیته بار روی این اتم ها نسبت عکس دارد و براساس نتایج این مطالعه پیش بینی می شود در مکانیسم عمل دارویی این ترکیبات، نیتروژن یک مرکز الکترون دهنده و اکسیژن یک مرکز الکترون گیرنده است و استخلافهایی که دانسیته بار روی نیتروژن را بیشتر و دانسیته بار روی اکسیژن را کمتر کنند باعث افزایش فعالیت دارویی این ترکیبات می شوند. تمام محاسبات در سطح محاسباتی B3LYP/6-311G* و با استفاده از نرم افزار Gaussian 09 انجام شد.کلیدواژگان: داروی ضد ایدز، طیف سنجی NQR، پیریدینون، نظریه ی تابعی چگالی
-
صفحات 133-142در این تحقیق فرایند توتومریزاسیون تیون-تیول در ترکیب تری تیو سیانوریک اسید (TCA) به طور مستقیم و با کمک مولکولهای آب و متانول با استفاده از روش B3LYP و مجموعه پایه 6-311++G(2d,2p) در فاز گازی مورد مطالعه قرار گرفته است. پارامترهای ساختاری، انرژیهای برهمکنش، پیوندهای هیدروژنی، نتایج محاسبات فرکانسی و آنالیز بار در ساختارهای گوناگون بررسی شد. جهت بررسی اثر ساختار و تعداد مولکولهای آب و متانول بر سطوح انرژی پتانسیل کمپلکس ها، مراحل انتقال پروتون در حضور یک و دو مولکول آب و متانول مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داده است که فرمهای تیونی از پایداری نسبی بیشتری نسبت به فرمهای تیولی برخوردارند. همچنین، انرژی پایداری کمپلکسها و سد انرژی در حضور مولکولهای آب و متانول به طور قابل ملاحظه ای کاهش می یابد. پایداری مراحل انتقال پروتون از لحاظ سنتیکی و ترمودینامیکی بررسی شد. مناسب ترین مرحله انتقال پروتون از لحاظ سینیتیکی مربوط به مرحله سوم انتقال پروتون در حضور یک مولکول متانول می باشد. از لحاظ ترمودینامیکی، مناسب ترین مرحله انتقال پروتون مستقیم نیز مرحله سوم می باشد. فرایند کلی انتقال پروتون یک فرایند گرما گیر و غیر خودبخودی است. مراحل انتقال پروتون مستقیم در فاز محلول در حضور حلالهای آب و متانول نیز بررسی شد.کلیدواژگان: تری تیوسیانوریک اسید، توتومری شدن، مطالعه نظری، انتقال پروتون
-
صفحات 143-153در این کار پژوهشی از گرافن آلاییده شده با آلومینیوم و بور به عنوان یک جاذب و کاتالیزور برای تفکیک مولکول های آب و تولید هیدروژن استفاده شده است. مطالعات بر اساس تیوری تابعیت چگالی، روش 6-311G/ m062xو با استفاده از نرم افزار گاوسین 09 انجام شده است. برهمکنش دو مولکول آب به ترتیب بر روی نانوصفحه های مذکور مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور، مسیر واکنش تفکیک تنها مولکول آب جذب شده به صورت خودبخودی بر روی آلومینیوم نانوصفحات آلاییده شده، مورد مطالعه قرار گرفت. سطوح انرژی پتانسیل مربوط به مولکول آب و نانوصفحه های مذکور نیز در این راستا مورد بررسی قرار گرفت. برای هر دو نانوصفحه فرآیند جذب مولکول آب، خودبخودی و از نوع شیمیایی بود. فرآیند تفکیک آب در دو مرحله با شکستن دو پیوند هیدروژن- اکسیژن مولکول آب انجام شد. تغییرات آنتالپی، انرژی فعالسازی و تغییرات انرژی آزاد گیبس برای مسیر واکنش تفکیک مولکول آب محاسبه گردید. نتایج نشان دادند که تعداد و موقعیت اتم های بور تاثیر غیر مستقیم بر میزان خودبخودی بودن فرآیند جذب و تفکیک مولکول آب دارند.کلیدواژگان: گرافن، نانوکاتالیست، تولید هیدروژن، آب، تئوری تابعیت چگالی
-
صفحات 155-162
ساختار خمیده ترکیب های حلقه ای همسان چهارتایی A4 (A = O, S, Se, Te, Po) با گروه تقارنی D2dبرای درک اثرهای شبه یان- تلر در آن ها بررسی شد. بهینه سازی ساختاری و بسامدهای هارمونیک ارتعاشی حاصله که از روش مولر-پلست MP2 که در مجموعه پایه cc-pVQZ-(PP) به دست آمد، نشان داد که تمامی ترکیب های مورد مطالعه در ساختار D4h مسطحشان، ناپایدار می باشند. تراز انرژی حالت پایه و شش تراز انرژی برانگیخته الکترونی حلقه های همسان A4 که دارای پایین ترین سطح انرژی هستند، با روش CASSCF برای تغییر هندسه مولکولی، با رایانه شبیه سازی شدند. سطوح انژری پتانسیل آدیاباتیک نشان داد که خمیدگی در ساختار مسطح با گروه تقارنی D4h به گروه تقارنی پایین تر D2d، به دلیل جفت شدگی تراز انرژی حالت پایه 1A1g با تراز انرژی برانگیخته 1B2u در ترکیب های مورد نظر انجام شده است. حل معادله مساله اثر شبه یان- تلر (1A1g + 1B2u) Qb2u برای پاسخگویی به این پرسش که "دلیل این ناپایداری در ترکیب های A4 چیست؟" به کار رفت. همچنین، محاسبه ها نشان داد که اگر حلقه A4 توسط دو کاتیون گازهای بی اثر در برگرفته شود، کمپلکسهای حاصل امکان بازیابی دوباره ساختار مسطح حلقه ای خود را کسب می نمایند.
کلیدواژگان: اثر شبھ یان- تلر، نامسطح بودن حلقھ، بازیابی مسطح بودن، حلقھھای ھمسان چھارتایی -
صفحات 163-169
در این پژوهش، جذب مولکول CO بر روی سطح Cu () به کمک نظریه تابعی چگالی،DFT ، با به کارگیری تقریب گرادیان تعمیم یافته، GGA ، و استفاده از تقریبب شبه پتانسیل برای الکترون های داخلی و سری مبنای امواج تخت برای توصیف اربیتال های کوهن شم ،مورد مطالعه قرار گرفت. برای شبیه سازی سطح با مدل بره ای متناوب ، از بره هایی متشکل از چهار سلول واحد سطح و پنج لایه اتمی استفاده شد. چهار جایگاه مختلف روی سطح شامل فراز ، پل ، حفره hcp و حفره fcc برای جذب مولکول CO روی سطح Cu (111) در نظرگرفته شد. انرژی جذب ،طول پیوند و فرکانس ارتعاشی مولکول CO در جایگاه های مختلف محاسبه و با یکدیگر و مقادیر تجربی مقایسه گردید. همچنین تصویر چگالی حالت ها و جمعیت الکترونی اتم ها برای جذب در جایگاه های مختلف، مورد بررسی قرار گرفت. از میان جایگاه های مختلف مورد بررسی، جذبCO درجایگاه حفره fcc از نظر انرژی مطلوب تر می باشد.
کلیدواژگان: جذب کربن منوکسید، سطح Cu(111)، نظریه تابع چگالی، تقریب گرادیان تعمیم یافته، مدل بره ای -
صفحات 171-176در این تحقیق ترکیب 1-(2-اتوکسی فنیل)-3-(4-نیتروفنیل) تری آزن (ENT)، به عنوان یک ترکیب با خواص نوری غیر خطی بالا جهت کاربرد در ابزارهای اپتیکی مورد مطالعه قرار گرفته است. برای این منظور مشخصات ساختاری و خواص نوری خطی و غیر خطی تری آزن نامتقارن با استخلافهای دهنده و کشنده الکترون مورد بررسی قرار گرفته است. در ابتدا ترکیب 1-(2-اتوکسی فنیل)-3-(4-نیتروفنیل) تری آزن (ENT) سنتز شده و ساختار و ویژگیهای آن توسط نقطه ذوب و اسپکتروسکپی IR و HNMR شناسایی گردید. سپس طیف UV-Vis ترکیب تهیه و با استفاده از رابطه تایوک گاف انرژی این ترکیب به میزان 4/2 محاسبه گردید. سپس با کمک نرم افزار gaussian و محاسبات دینامیک مولکولی، محاسبات قطبش پذیری و اوربیتال مولکولی طبیعی (NBO) ، تجزیه و تحلیل اوربیتالهای مولکولی پیشتاز، ممان دوقطبی، پذیرفتاری مرتبه اول دوم و سوم قطبش پذیری و میزان ناهمسانگردی(∆α) انجام گردید. مطالعات اوربیتال مولکولی پیشتاز و محاسبه گاف انرژی بدست آمده از اختلاف انرژی اوربیتالهای بالاترین اوربیتال مولکولی اشغال شده (هومو) و پایین ترین اوربیتال مولکولی اشغال نشده (لومو)، مقادیر بالای ممان دوقطبی و قطبش پذیری های مراتب بالا و نیز نتایج انتقالات الکترونی درون مولکولی (ICT) بدست آمده از محاسبات NBO نشانگر میزان بالای ICT و در نتیجه ایجاد خواص نوری غیر خطی در ترکیب مورد مطالعه می باشد. بنابراین ENT کاندیدای خوبی برای مطالعات بعدی در مورد خواص نوری غیرخطی و نیز کاربرد در ابزارهای اپتیکی است.کلیدواژگان: دی آریل تری آزین های نامتقارن، ویژگی نوری غیرخطی، پذیرفتاری مرتبه های بالا
-
صفحات 177-185در این مقاله یک روش سبز، کم هزینه و ساده برای تولید نقاط کوانتومی کربنی دوپ شده با نیتروژن و سولفور با کمک سنتز یک مرحله ای هیدروترمال مخلوط آب انار و سیستامین گزارش شده است. آب انار به عنوان منبع کربن و سیستامین به عنوان منبع سولفور و نیتروژن به کاربرده شد. اندازه نقاط کوانتومی کربنی دوپ شده با استفاده از میکروسکوپ الکترونی عبوری(TEM) و گروه های عاملی موجود در سطح نقاط کوانتومی کربنی دوپ شده، با طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (FT-IR) بررسی شد. نقاط کوانتومی کربنی دوپ شده به عنوان یک حسگر فلورسانس برای تعیین انتخابی و حساس ویتامین ب 12 به کار برده شد. به طور خلاصه شدت فلورسانس نقاط کوانتومی کربنی دوپ شده با نیتروژن و سولفور در حضور ویتامین ب 12 فرونشانده شد. کاهش شدت فلورسانس امکان آنالیز ویتامین ب 12 با حدتشخیص و گستره خطی رضایت بخش را فراهم نمود. نمودار والمر- استرن رابطه خطی (99/0= R2) بینF0/F و غلظت ویتامین ب12 در گستره خطی 0 تا 110میکرو مولار را نشان داد. حد آشکارسازی (LOD) M 8-10 × 2/8 بود. همچنین برای بررسی توانایی این روش برای آنالیز نمونه های حقیقی، آمپول ویتامین ب12 محصول داروسازی ایران هورمون به عنوان نمونه حقیقی انتخاب گردید که نتایج نشان از کارایی بالای این روش برای اندازه گیری نمونه حقیقی می باشد.کلیدواژگان: نقاط کوانتومی کربن آلاییده شده با نیتروژن و گوگرد، ویتامین ب12، فلورسانس، آب گرمایی، سنتز سبز
-
صفحات 187-193
مزو حفره MCM-41 به روش غیرهیدروترمال سنتز و یون های منیزیم و کلسیم به دو روش تلقیح مرطوب و روش تبادل یون با تمپلیت روی این بستر مزو حفره تثبیت گردیدند. جهت مقایسه، مزو حفره هایی که فقط حاوی منیزیم بودند نیز سنتز شدند. ساختار ترکیبات حاصل با پراش اشعه ایکس از پودر و طیف بینی زیر قرمز بررسی گردید. نتایج نشان داد ساختار مزو حفره MCM-41 در نتیجه بارگذاری فلزات حفظ شده است. مقدار کلسیم و منیزیم بارگذاری شده با آنالیز طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس اندازه گیری شد. از کاتالیزگرهای سنتز شده در واکنش تولید بیودیزل از روغن کلزا با متانول استفاده گردید. همچنین اثر تمپلیت موجود در حفرات بر روی کارایی کاتالسیت ها بررسی شد. کاتالیزگر Mg-Ca/MCM-41 حاوی تمپلیت، سنتز شده به روش تبادل یون با تمپلیت، بیشترین کارایی را در ترانس استریفیکاسیون روغن کلزا (بهره 6/88 %) نشان داد. از آنجا که نیازی به حذف تمپلیت نیست این کاتالیست به صرفه بوده و آلودگی محیط زیست را کاهش می دهد.
کلیدواژگان: ترانس استری شدن، زیست سوخت، روغن کلزا، میان حفره دارای منیزیم-کلسیم -
صفحات 195-202واکنش سه جزیی و تک ظرفی آریل/هتروآریل آلدهیدها با هیدروکسیل آمین هیدروکلرید و اتیل 3-اکسوهگزانوات و یا اتیل 4-کلرو-3-اکسوبوتانوات در آب برای سنتز کارآمد و سبز 4-آریلیدن-3-پروپیل/کلرومتیل ایزوکسازول-5-(H4)-اون ها مورد استفاده قرار گرفت. این واکنش های تراکم حلقوی سه جزیی، در مجاورت مقادیر کاتالیزی از پتاسیم کربنات و در دمای اتاق انجام شدند. ناجورحلقه های ایزوکسازولی با بازده های بسیار خوبی و در مدت زمان های نسبتا کوتاهی تحت شرایط ملایم واکنش به دست آمدند. این هتروحلقوی شدن چندجزیی به عنوان یک راهبرد سنتزی با برخی از روش های سنتزی این دسته از ایزوکسازول ها بر حسب بازده شیمیایی، زمان واکنش و شرایط سبز و ملایم قابل رقابت است. این روش ویژگی های امیدوار کننده ای از جمله: سهولت انجام واکنش، جداسازی آسان فرآورده ها، دوستدار محیط زیست، مقرون به صرفه بودن، عدم نیاز به حرارت و دستگاه های خاصی مثل دستگاه های ریزموج و فراصوت دارد. ساختار ناجورحلقه های سنتز شده با بهره گرفتن از تجزیه و تحلیل طیف های رزونانس مغناطیسی هسته ای پروتون و کربن-13 (1H NMR و 13C NMR) و تجزیه عنصری شناسایی شدند.کلیدواژگان: ایزوکسازول -5(H4)-اون، اتیل 3-اکسوهگزانوات، اتیل 4-کلرواستواستات، پتاسیم کربنات، سنتز سبز
-
صفحات 203-212
نانوتکنولوژی ابزاری جهت ارتقای عملکرد سیستم‌ها و سامانه‌ها در حوزه درمانی است. در این راستا، سامانه رهایش آهسته داروی ضدسرطان کربوپلاتین برپایه سیستم حامل اکسید گرافن کاهش‌یافته/نانوذرات آلبومین جهت مطالعه رفتار رهایش دارو از حامل، نوع مکانیزم رهایش دارو، نوع نفوذ و تعیین دیگر پارامترهای فارماکوسینتیکی انتخاب شد. در ابتدا، توزیع اندازه، قطر هیدرودینامیکی و مورفولوژی سیستم حامل اکسید گرافن کاهش‌یافته/نانوذرات آلبومین (به نسبت 1 به 5 وزنی) با روش پراکندگی دینامیکی نوری (DLS) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (FESEM) مطالعه شد. سپس، داروی کربوپلاتین بر روی حامل بارگذاری و درصد کپسوله شدن برابر 13/50 درصد و درصد بارگذاری 85/48 درصد محاسبه شد. رفتار رهایش دارو در محیط اسیدی که مشابه محیط بافت سرطانی شبیه سازی شد، طی 167 ساعت با طیف سنجی جذبی (UV-Vis) موردارزیابی قرار گرفت و نشان داده شد که رهایش آهسته دارو اتفاق افتاده است. با مطالعه مکانیزم رهایش درجه صفر، یک و کورسمایر-پپاس، نوع مکانیزم رهایش دارو از حامل اکسید گرافن کاهش‌یافته/نانوذرات آلبومین، کورسمایر-پپاس و نفوذ غیرفیکی بود. سایر پارامترهای سینتیکی از جمله ثابت سینتیکی رهایش دارو از حامل، سرعت اولیه رهایش دارو و غلظت ماکزیمم داروی رهایش یافته نیز محاسبه شد. امید است نتایج این تحقیق راهگشایی جهت طراحی حامل های پایه کربنی-پروتیینی برای درمان سرطان باشد.
کلیدواژگان: حامل دارویی، کامپوزیت گرافن اکسید کاهش یافته، نانوذره های آلبومین، کربوپلاتین، سازوکار رهایش -
صفحات 213-218
در این تحقیق روشی موثر برای تهیه آریل آمین ها از آریل هالیدها توسط محلول آمونیاک در حضور نانو کاتالیست اکسید مس تثبیت شده بر روی ملامین (M-CuO nanocatalyst) در حلال آب ارایه شده است. کاتالیست با روش همرسوبی تهیه گردید و با تکنیک هایی مانند آنالیز عنصری با روش طیف نگاری فلوورسانس اشعه ایکس (XRF)، آنالیز گرما وزن سنجی(TGA) ، طیف سنجی مادون قرمز(FT-IR)، پراش اشعه ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدان(FESEM)، طیف سنجی پرتو ایکس (EDX)، طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس (XRD) و آنالیز اندازه گیری سطح ویژه (BET)، شناسایی شد. آریل هالید های مختلفی با محلول آمونیاک واکنش داده شد و آریل آمین های مربوطه در زمان های نسبتا کوتاه و با راندمان بالایی تهیه شدند. M-CuO nanocatalyst کاتالیزوری پایدار، بدون خطر و با کارایی بالا می باشد که کار کردن با آن راحت است و به آسانی می توان آن را سنتز نمود. این کاتالیزور به راحتی از محیط واکنش قابل جداسازی می باشد. همچنین کاتالیست مورد استفاده در این روش، قابل بازیافت بوده و تا شش مرحله به خوبی سنتز آریل آمین ها را کاتالیز می کند. از دیگر مزیت های این روش می توان به آسان بودن روش انجام واکنش، هتروژن بودن شرایط واکنش، روشی بدون خطر برای محیط زیست، زمان نسبتا کوتاه واکنش ها و راندمان بالای محصولات اشاره کرد.
کلیدواژگان: آریل آمین، آریل هالید، آمونیاک، نانوکاتالیست مس اکسید تثبیت شده بر روی ملامین
-
Pages 117-126Viscosity is one of the most important properties of lubricants, which affect the processes of heat and mass transfer. The temperature and pressure dependence of the viscosity of the lubricants are essential for most industrial applications. In this study, available viscosity data from the literature on broad pressure and temperature ranges for synthetic lubricants including polyalkylene glycols are used to study the pressure and temperature dependence of the viscosity. The experimental values were correlated with two linear relations, as a function of temperature and pressure. These simple and accurate linear equations provide reliable extrapolation of viscosity data for studied lubricants. Based on these correlations, the pressure and temperature viscosity coefficients ( and ) have been determined for these fluids. For studied lubricants, values decrease as the temperature or pressure increase. The coefficient decreases with the temperature and increases with the pressure. The values of and are dependent on the size and the type of functional groups of the molecules. For the studied polyalkylene glycols, it has been observed that the and increase with the size of the molecule. The highest and values in the studied polyalkylene glycols have been obtained for the lubricant with hydroxyl end group.Keywords: Lubricants, Polyalkylene glycols, Pressure–viscosity coefficient, Temperature–viscosity coefficient, Viscosity
-
Pages 127-132AIDS is an epidemic disease that affects millions of people worldwide every year. In this study, by calculating the quadrupole coupling constants of different nuclei in some pyridinone derivatives, active sits and the effects of various substituents on charge density of these sites are investigated. Calculation of NQR parameters is a useful way for determination of active sites of drugs. In molecules 11, 12, 13, 14 and 15with the lowest IC50 and therefor the highest drug effects, the calculated nuclear quadrupole coupling constants of Nitrogen atom in ring (N-NQCCs) are about 200KHz less than that of other studied molecules. Moreover in these compounds calculated O-NQCCs (oxygen in carbonyl group) are about 500KHz more than that of the others. Since the calculated NQCCs with charge density on the atoms are inversely proportional, so the mentioned atoms, O and N have a major role in the drug activity of these compounds and different substituents change their drug properties by changing the charge density on these atoms and in the mechanism of action of these compounds, N is an electron donor center and O is an electron acceptor center. All calculations were performed at the B3LYP / 6-311G * computational level using Gaussian 09 software.Keywords: anti AIDS drug, NQR spectroscopy, pyridinon, DFT
-
Pages 133-142In this research, the thion-thiol tautomerism of trithiocyanuric (TCA) acid has been studied using B3LYP methods with 6-311++G(d,p) and 6-311++G(2d,2p) basis sets. Trithiocyanuric acid (TCA), with three proton transfer steps, becomes to the final product (TCA4) containing three thiol bonds. In order to study the effect of structure and number of solvent molecules on potential energy surfaces, all three proton steps evaluated in the presence of one and two water or methanol molecules. Results indicated that three proton transfer processes are endothermic both in gas phase and in the presence of solvent molecules. So, the thion forms (reactants) are more stable than the thiol forms (products). Also, the first step proton transfer is the most unfavorable both dynamically and thermodynamically. The stabilization energy of all complexes and the energy barrier are reduced significantly in the presence of solvent molecules. In all cases, TCA1 is the most stable one in all reactants and products' structure. Overall proton transfer process is an endothermic and none-spontaneous process producing an unstable structure (TCA4)Keywords: Trithiocyanuric acid, Tautomerization, Theoretical study, Proton transfer
-
Pages 143-153In this study, aluminum and boron doped graphene has been used as adsorbent and catalyst to decompose water molecules in order to hydrogen production. The study has been done by density function theory and m062x/6-311G method using Gaussian 09 package. The interaction of two water molecules on mentioned nano sheets have been investigated, respectively. In order, the reaction pathway of the only spontaneous adsorbed water molecule decomposition has been studied. Also, the potential energy surfaces of water molecule and mentioned nano sheets have been surveyed. The water molecule adsorption was chemically and spontaneously for both nano sheets. The decomposition process of water molecule has been done in two steps by dissociation of two oxygen-hydrogen bond. The change of enthalpy, activation energy and change of Gibbs free energy for pathway of water decomposition has been calculated. The results shown that the number and position of boron atoms effect on the spontaneity of adsorption and decomposition process for water molecule, indirectly.Keywords: graphene, Nano Catalyst, Hydrogen production, Water, Density functional theory
-
Pages 163-169
In this research to investigate the adsorption of CO molecule on the Cu(111) surface , plane wave pseudo potential density functional theory calculations were performed using the generalized gradient approximation (GGA). Nuclei and core electrons were described by ultra soft pseudo potential and the Kohn Sham orbitals were expanded in a plane wave basis set with a kinetic energy cut off of 50 Ry. The surface was modeled using periodic slabs consisting of five atomic layers and four surface unit cells. The adsorption of CO molecule into four different sites ( atop , bridge , hcp hollow , and fcc hollow) on the Cu(111) surface were examined. The adsorption energy, bond length and vibrational frequency of CO molecule at different sites ,the projected density of states, and electron population were calculated and compared. Among different considered sites, the dsorption of CO molecule in the fcc hollow site was favored energetically.
Keywords: CO adsorption, Cu(111) surface, Density functional theory, GGA, Slab Method -
Pages 171-176In this study, 1- (2-ethoxyphenyl) -3- (4-nitrophenyl) triazene (ENT) as a compound with high nonlinear optical properties for application in optical devises has been studied. For this purpose, linear and nonlinear optical properties of asymmetric diaryl triazene with electron acceptor and donor subsituents are investigated. Initially 1- (2-ethoxyphenyl) -3- (4-nitrophenyl) triazene (ENT) was synthesized and its structure and properties were identified by melting point, IR and HNMR spectroscopy. Then the UV-Vis spectrum of the compound was prepared and band gap energy (2.4 eV) was calculated using the Tauc equation. In addition, the natural bond orbital (NBO) calculations, frontier molecular orbitals, dipolemoment moment, second and third order hyperpolarizability and anisotropy (Δ α) were calculated using density functional theory (DFT) calculation with 6-31G++(d,p) basis set. frontier molecular orbital studies and band gap energy calculations, high amounts of dipolemoment and high polarizability as well as the results of intramolecular electron transfer (ICT) obtained from NBO calculations indicated ENT molecule has high ICT and may have potential applications in the development of NLO materials and optical devises.Keywords: Asymmetrical diaryl triazenes, Nonlinear optic, Hyperpolarizability
-
Fast and simple measurement of vitamin B12 by using nitrogen and sulfur co doped carbon quantum dotsPages 177-185Here, a green, low-cost, simple method for the production of Nitrogen-Sulphur-co doped carbon quantum dots via a one-step hydrothermal .Pomegranate juice was used as a source of carbon while cystamine as a source of sulfur and nitrogen. The carbon quantum dots were characterized by using X transmission electron microscopy (TEM), and Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR ). The carbon quantum dots were used as a fluorescence sensor for selective and sensitive determination of vitamin B 12. Briefly, the fluorescence intensity of carbon-doped was quenched in the presence of vitamin B12. The decrease in fluorescence intensity allowed for the analysis of vitamin B12 with satisfactory limit of detection and linear dynamic rang. The Stern- Valmer plot shows a linear relationship (R2 = 0.99) between F0 / F and vitamin B12 concentration in the range of 0 to 110 μM. The detection limit (LOD) of M was 8.2 10-8. Also, to evaluate the ability of this method for the analysis of real samples, vitamin B12 ampoule of Iranian Hormone Pharmaceuticals was selected as the real sample. High recoveries of the analysis these real samples prove the applicability of this method.Keywords: Nitrogen, Sulfur co doped carbon quantum dots, vitamin B12, Fluorescence, Hydrothermal, Green synthesis
-
Pages 187-193
MCM-41 mesoporous material were synthesized non-hydrothermally and magnesium and calcium ions were incorporated in MCM-41 framework by two approaches; Wet Impregnation (WI) and Template Ion Exchange (TIE). For comparison, magnesium containing MCM-41 was also synthesized. The prepared catalysts were characterized by powder X-ray diffraction (XRD) and infrared spectroscopy (FT-IR). The results displayed the ordered structure of MCM-41 mesopore was preserved after metal incorporation. The amount of calcium and magnesium were determined using energy-dispersive X-ray spectrometer (EDX). The catalysts were tested for biodiesel production from canola oil with methanol at 70° C. The effect of the residual template within the pores on catalysts activity was also investigated .Template-containing Mg-Ca/MCM-41 prepared by TIE method, showed the best catalytic performance in transesterification of canola oil after 6 hours (88.6%). Since there is no need to remove organic template, then this catalyst saves energy and time and it also reduces the pollutants released to the environment.
Keywords: Biodiesel, Mg-Ca, MCM-41, Transesterification, Canola oil -
Pages 195-202The one-pot, three-component reaction of aryl/heteroaryl aldehydes with hydroxylamine hydrochloride and ethyl 3-oxohexanoate or ethyl 4-chloro-3-oxobutanoate in water has been applied to the efficient and green synthesis of 4-arylidene-3-propyl/chlromethylisoxazol-5(4H)-ones. These three-component cyclocondensation have been performed in the presence of potassium carbonate as the catalyst at room temperature. Heterocyclic compounds have been obtained in high yields and relatively shorter reaction times under mild reaction conditions. This multicomponent heterocyclization as the synthetic strategy capable to compete with the some synthetic methods of these heterocycles in terms of chemical yields, reaction times, green, and mild reaction conditions. This method having promising features, including easy reaction, simple isolation of products, benign, cost-effective, no use of heating and special devices such as ultrasound and microwave apparatus. The structures of the synthesized heterocyclic compounds have been characterized using analyzing spectral data of 1H and 13C nuclear magnetic resonance (1H NMR and 13C NMR) and elemental analysis.Keywords: Ethyl 4-chloroacetoacetate, Ethyl 3-oxohexanoate, Green synthesis, Isoxazol-5(4H)-one, Potassium carbonate
-
Pages 203-212
Nanotechnology is a tool to the performance improvement of systems in the medical field. Based on this purpose, reduced graphene oxide nanoparticle/albumin nanoparticles as a drug carrier was chosen for sustained release of anticancer carboplatin. The release behavior, mechanism type of diffusion and other pharmacokinetic parameters were studied. Initially, The size distribution, hydrodynamic diameter and morphology of reduced graphene oxide nanoparticles / albumin nanoparticles (1 to 5 wt.%) were investigated by dynamic light scattering (DLS) and scanning electron microscopy (FESEM). Then, carboplatin was loaded on the carrier and the encapsulation percentage was 50.13% and the drug loading percentage was 48.85%. Drug release behavior in an acidic environment similar to cancer tissue was assessed for 167 h by UV-Vis spectroscopy and it was shown that drug was released slowly. The release mechanism studies were shown that release mechanism followed by Korsmeyer-Pepas and non-Fickian diffusion. Other kinetic parameters such as kinetic constant, rate of release and maximum concentration of released drug were also calculated. We hope that the results can be introducing carrier based on carbon-protein for cancer treatment.
Keywords: Drug carrier, Composite reduced graphene oxide, albumin nanoparticles, Carboplatin, Release Mechanism -
Pages 213-218
In this research, an efficient procedure is reported for the synthesis of aryl amines from aryl halides using aqueous ammonia in the presence of melamine-supported CuO nanocatalyst (M-CuO-nanocatalyst) in water. The catalyst was prepared by co-precipitation method and characterized by various techniques such as SEM, EDS, TGA, XRD , XRF, and BET analysis.Various aryl halides reacted with aqueous ammonia and corresponding aryl amines were obtained in relatively short reaction times and high yields. M-CuO-nanocatalyst is a stable, safe and high performance catalyst that working with it is easy. It can be easily separated from the reaction medium. M-CuO nanocatalyst is easily prepared, easy to handle and recyclable and up to 6 consecutive runs catalyzes the synthesis of aryl amines well. It could be reused more than 6 times without considerable loss of its initial activity. Furthermore, heterogeneous reaction conditions, clean procedure, simple work-up, high yields of products and short reaction times are other advantages of this method.
Keywords: Aryl amine, Aryl halide, Ammonia, M-CuO nanocatalyst
©2000-2024 magiran.com All Rights Reserved.