فهرست مطالب

شیمی کاربردی روز - پیاپی 60 (پاییز 1400)

نشریه شیمی کاربردی روز
پیاپی 60 (پاییز 1400)

  • تاریخ انتشار: 1400/07/19
  • تعداد عناوین: 12
|
  • علیرضا فرخی*، فرزانه بیواره، سعیده دژبخش پور، علی زراعتکار مقدم صفحات 9-24

    حذف فوتوکاتالیستی بیس فنول آ یکی از پرمصرف ترین آلاینده های نوظهور در محیط آبی با روش اکسایش پیشرفته در نور طبیعی خورشید مورد تحقیق قرار گرفت. واکنش حذف آلاینده با حضور فوتوکاتالیستی با ترکیب STA-12 (Fe)، یک چارچوب فلز-آلی سنتز شده با لیگاند فسفونیک اسید، و پراکسید هیدروژن بررسی شد که نتایج بسیار خوبی از خود نشان داد. بنابراین شرایط بهینه برای تخریب بیس فنول آ با استفاده از روش طراحی آزمایش مورد مطالعه قرار گرفت. فرایند حذف نسبت به آلاینده از سینتیک مرتبه اول پیروی می کند و هم افزایی قابل توجهی در سامانه کاتالیستی پراکسید هیدروژن/نور خورشید/ STA-12 (Fe)مشاهده می شود. مقادیر بهینه برای pH، زمان تابش دهی، مقدار کاتالیست و مقدار H2O2 جهت اکسایش بیس فنول آ از محلول آبی با غلظت 30 میلی گرم بر لیتر، به ترتیب برابر 5، 90 دقیقه، 10 میلی گرم و 12 میکرو لیتر بدست آمد. در این شرایط بهترین بازده حذف برابر با 8/79 درصد بدست آمد. همچنین میزان معدنی سازی آلاینده آلی با اندازه گیری TOC برابر با 51 درصد تعیین شد. برای بررسی مکانیزم فرآیند اکسایش پیشرفته بیس فنول آ در این سامانه کاتالیستی، مطالعات با رباینده های انتخابی گونه های فعال مسیول در فرایند انجام شد و نتایج نشان داد که رادیکال های هیدروکسیل (OH•) گونه اصلی اکسید کننده در سامانه کاتالیستی می باشد و رادیکال سوپر اکسید و حفره های موجود در سطح فوتو کاتالیست مشارکت کمتری در فرایند تخریب مولکول آلاینده دارند. علاوه بر این کاتالیست از قابلیت بازیابی و پایداری مناسب برای انجام فعالیت فوتوکاتالیستی برخوردار است. این تحقیق اولین مورد از کاربرد یک چارچوب فلز-آلی بر پایه فسفونیک اسید برای حذف آلاینده های نوظهور از طریق مکانیزم فوتو-فنتون است و نمونه جدیدی از فرآیند اکسایش پیشرفته بر پایه نور خورشید برای تصفیه محیط های آبی و حفاظت از محیط زیست است.

    کلیدواژگان: بیس فنول آ، چارچوب فلز-آلی، فوتو-فنتون، فوتوکاتالیست، فرآیند اکسایش پیشرفته، STA-12(Fe)
  • مونا بشارت، سمیرا عرب سلمان آبادی*، امید مرادی صفحات 25-35

    سنتز و بررسی خواص دارویی ترکیبات اسپیرو جدید با گروه های عاملی متنوع به دلیل جنبه های ساختاری و کنفورماسیونی ویژه این ترکیبات بسیار مورد توجه محققین شیمی آلی و دارویی قرار دارد. واکنش های چند جزیی یکی از محبوب ترین روش ها برای سنتز این ترکیبات در بین شیمیدانان آلی می باشند. در این تحقیق از برهمکنش سه جزیی بین بوتیل آمین، دی متیل استیلن دی کربوکسیلات و 1H- ایندن-3،2،1-تری اون تحت شرایط بازروانی تولوین یک هتروسیکل سه حلقوی اسپیروفوران، سنتز و با استفاده از آزمون های FTIR، 1H-NMR ، 13C-NMR وMass Spectrometry با موفقیت مورد شناسایی و تعیین ساختار مولکولی دقیق قرار گرفت. در ادامه با هدف کاربردی کردن پژوهش، بررسی های سیتوتوکسیک در زمینه بررسی خواص ضد سرطانی مشتق سنتزی بر روی رده سلول های سرطانی استیوسارکومای استخوان انسانی G-292 با استفاده از آزمون MTT انجام و نتایج قابل قبولی بدست آمد.

    کلیدواژگان: اسپیروفوران، واکنش های چند جزئی، H1- ایندن-1، 3-تری اون، رده سلولی G-292
  • رضا نعمت الهی، افسانه سادات لاریمی*، سیروس قطبی، فرهاد خراشه، محسن مرادی صفحات 37-48
    احیای فوتوکاتالیستی دی اکسید کربن به عنوان یکی از روش های نوید بخش به منظور تولید طیف گسترده ای از سوخت های تجدیدپذیر هیدروکربنی با استفاده از نور خورشید و در حضور فوتوکاتالیست ها مورد استفاده قرار می گیرد. در این پژوهش نمونه های فوتوکاتالیست دی اکسید تیتانیوم دوپ شده با نیکل (0.5، 1 و 1.5 درصد وزنی) با استفاده از روش سل ژل سنتز شدند. بعد از انجام آزمایش‏های احیای فوتوکاتالیستی دی اکسید کربن و یافتن درصد بهینه نیکل، نمونه دی اکسید تیتانیوم با یک درصد وزنی نیکل (TNi1) بالاترین میزان فعالیت فوتوکاتالیستی را از خود نشان داد. سپس با استفاده اروش تلقیح، 3 درصد وزنی مختلف (1، 2 و 3) از مس بر روی ساختار TNi1 بارگذاری شد. در نهایت نمونه بارگذاری شده با یک درصد وزنی از مس بر روی دی اکسید تیتانیوم دوپ شده با یک درصد وزنی از نیکل (1Cu/TNi1) بالاترین میزان فعالیت فوتوکاتالیستی را از خود نشان داد با تولید متان برابر μmol/gcat 12.6 که این مقدار تقریبا 4 برابر میزان تولید متان در حضور TiO2 خالص است. نانوفوتوکاتالیست های سنتز شده با استفاده از آنالیزهای پراش اشعه ایکس (XRD)، آنالیز طیف سنجی بازتاب پخشی (DRS) و آنالیز فوتولومینسانس (PL) مشخصه یابی شدند. همچنین با استفاده از روش BET سطح ویژه آن ها اندازه گیری و با استفاده از تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی مورفولوژی ذرات بررسی شد.
    کلیدواژگان: نانوفوتوکاتالیست، دی اکسید تیتانیوم، نیکل، مس، احیای دی اکسید کربن
  • سیما موسوی نیارکی، عباس عظیمی روشن*، اعظم منفرد، حمزه کیانی صفحات 49-62
    از واکنش پاسرینی سه جزیی بین سیکلوهگزیل ایزوسیانید، تیوفن-2-کربوکسیلیک اسید و آریل/آلکیل آلدهیدها، برخی از ترکیبات جدیدی از 2-سیکلوهگزیل آمینو-2-اکسو-1-آریل اتیل/آلکیل تیوفن-3-کربوکسیلات ها در مدت زمان های 30-45 دقیقه و با بهره هایی در گستره 85% تا 90 % سنتز شدند. واکنش ها در حلال آب و دمای اتاق انجام شدند. ساختار ترکیبات سنتز شده با استفاده از طیف های فروسرخ و رزونانس مغناطیسی هسته ای شناسایی شد. استفاده از آب به عنوان حلال سبز، انجام واکنش بدون صرف انرژی و در دمای اتاق، استفاده نکردن از کاتالیزگر، جداسازی بدون استفاده از فنون کروماتوگرافی و بهره بالای واکنش از مزایای قابل توجه این واکنش پاسرینی به شمار می رود. همچنین ویژگی ضدباکتریایی ترکیبات سنتز شده مورد آزمایش قرار گرفت. نتایج آزمایش ها نشان داد که ترکیبات مزبور خواص ضد باکتریایی خوبی از خود بروز می دهند.
    کلیدواژگان: تیوفن-3-کربوکسیلیک اسید، سنتز سبز، سیکلوهگزیل ایزوسیانید، واکنش پاسرینی، واکنش چندجزیی، محیط آبی
  • علی مجاوریان کرمانی، علی احمدپور، طاهره روحانی بسطامی* صفحات 63-78
    در پژوهش حاضر، پس از سنتز کامپوزیت هتروپلی اکسومتالات داوسون/کربن فعال، عملکرد آن به عنوان کاتالیستی نوین در سولفورزدایی اکسایشی از یک سوخت مدل حاوی دی بنزوتیوفن مورد بررسی قرار گرفت. از آنالیزهای FTIR، XRD و SEM به منظور تعیین مشخصات کامپوزیت Dawson/AC استفاده شد. تحقیق در زمینه سه پارامتر عملیاتی دما، مقدار کاتالیست و میزان اکسنده مورد نیاز به منظور تعیین شرایط بهینه در سولفورزدایی اکسایشی انجام شد. بررسی اثر میزان بارگذاری هتروپلی اکسونتالات داوسون بر روی کربن فعال نشان می دهد که با افزایش میزان بارگذاری داوسون، عملکرد کاتالیستی کامپوزیت افزایش می یابد. بر اساس نتایج حاصل از پژوهش، کامپوزیت Dawson/AC قادر است در شرایط بهینه یعنی در شرایط دماییC o45، نسبت مولی O/S برابر با 10 و مقدار کاتالیست برابر با g cat/g F 005/0 و در مدت زمان 60 دقیقه، بازدهی برابر با 2/99% و یا بیشتر در سولفورزدایی اکسایشی داشته باشد.
    کلیدواژگان: سولفورزدایی اکسایشی، کربن فعال، پلی اکسومتالات، داوسون، دی بنزوتیوفن
  • آمنه امانی*، سارا ترابی صفحات 79-94

    در این پژوهش اکسیداسیون الکتروشیمیایی 4-آمینو فنول (1) در حضور و عدم حضور 2- مرکاپتو بنزایمیدازول (3a)، 2-مرکاپتو 5- متیل بنزایمیدازول (3b) و 2- مرکاپتو 5- متوکسی بنزایمیدازول (3c) با استفاده از ولتامتری چرخه ای و کولومتری در پتانسیل ثابت در مخلوط آب/اتانول (نسبت حجمی 70/30) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل نشان دهنده شرکت پاراکینون ایمین حاصل از اکسایش 4-آمینو فنول در واکنش های افزایش مایکل با3a-c با مکانیسم EC میباشد. به منظور تایید مکانیسم پیشنهادی، سنتز الکتروشیمیایی اکسایش 4-آمینو فنول در حضور 2- مرکاپتو بنزایمیدازولها (3a-c) انجام شد و محصولات به دست آمده توسط طیف های 1HNMR، FTIR و طیف سنجی جرمی شناسایی شد. در این کار ما محصولات متنوعی را با راندمان خوب بوسیله اکسایش الکتروشیمیایی در پتانسیل کنترل شده در سطح الکترود کربن سنتز نمودیم.

    کلیدواژگان: 4-آمینو فنول، 2- مرکاپتو بنزایمیدازول ها، ولتامتری چرخه ایی، واکنش افزایشی مایکل
  • احسان ستوده، داریوش الماسی فر*، جعفر برومند پیروز صفحات 95-108

    یک روش اسپکتروفتومتری ساده و ارزان بر مبنای پیک تشدید پلاسمون نانوذرات نقره برای اندازه گیری داروی متا نفرین (MN) پیشنهاد شد. این روش بر اساس استفاده از خاصیت احیاء کنندگی ترکیب متا نفرین بوده و مشخص گردید که این ترکیب ، یون های نقره را در حضور یک ماده ی پایدار کننده به نام پلی-ویدون (PVP) احیاءمی کند. دراین شرایط نانوذرات نقره تشکیل شده، پیک رزونانس پلاسمون سطحی در طول موج 423 نانومتر نشان می دهد. نانوذرات حاصله از طریق میکروسکوپ الکترونی عبوری بررسی و تخمین زده شد که اندازه نانوذرات حداکثر 200 نانومتر می باشد. بعلاوه مشخص گردید که مقدار جذب محلول به غلظت متا نفرین بستگی داشته و بیشینه ی جذب محلول در حضور نقره نیترات با غلظت mM53/1؛ سدیم هیدروکسید با غلظت mM10/4؛ محلول آمونیاک با غلظت Mm 51/2 و ml 15/1 پلی ویدون مشاهده گردید. همچنین، روش ارایه شده رابطه ی خطی خوبی را در گستره ی بین μM20-5/2 نسبت به غلظت متانفرین نشان داده و حد تشخیص روش برای متانفرین برابر μM6/0 می باشد. نهایتا، این روش برای اندازه گیری متا نفرین در نمونه های واقعی مورد استفاده قرار گرفت و نتایج مطلوب و قابل قبولی حاصل شد.

    کلیدواژگان: متانفرین، نانو ذرات نقره، رزونانس پلاسمون سطحی
  • لیلا مستی، ابوالفضل بضاعت پور*، نرگس بوذری، یاشار عزیزیان صفحات 109-122

    در این پروژه، ما فوتوکاتالیست rGO/ZnFe2O4 را به روش هیدروترمال سنتز کردیم و با استفاده ازتکنیک های مختلفی همچون: پراش پرتو ایکس (XRD)، طیف مادون قرمز (FT-IR) تصویر میکروسکوپ الکترون روبشی (FE-SEM)، طیف سنجی بازتاب انعکاسی (DRS)، دستگاه مغناطیس سنج نمونه ارتعاشی (VSM) ، دستگاه اندازه گیری مساحت سطح موثر (BET) و طیف سنجی تفکیک انرژی اشعه ایکس (EDAX) مورد شناسایی قرار دادیم. کاتالیزور بدست آمده برای احیای فوتوکاتالیزوری ترکیبات نیترو آرومات به ترکیبات متناظر آمین آنها با هیدرازین تک آبه مورد استفاده قرار گرفت. تجهت کاهش ترکیبات نیتروآروماتیک به ترکیبات آمینوآروماتیک متناظر تحت تابش دهی نور مریی تهیه شد. فوتوکاتالیست مورد نظر بهترین فعالیت را در احیای فتوکاتالیستی مربوط به1،4- دی نیترو بنزن (درصد تبدیل99% در مدت 40 دقیقه) نشان داد. فتوکاتالیست تهیه شده بدون کاهش چشمگیری در فعالیت کاتالیزوری، با استفاده از میدان مغناطیسی خارجی جداسازی شده و برای 4 بار متوالی در فرآیند احیا مورد استفاده قرار گرفته شده است.

    کلیدواژگان: ترکیبات نیتروآروماتیک، فوتوکاتالیست، احیا، هیدروترمال
  • علی زارعی، نادیا اسفندیاری* صفحات 123-138
    در این تحقیق جهت استخراج مواد موثر موجود در پوست نارنج از دو روش استخراج با سوکسله و استخراج با دی اکسید کربن فوق بحرانی استفاده شد. در استخراج با سیال فوق بحرانی، تاثیر پارامترهای عملیاتی نظیر دما، فشار، زمان دینامیک و اندازه ذرات در سطوح مختلف بر روی بازده استخراج مورد بررسی قرار گرفت. جهت بررسی تاثیر دقیق تر پارامترها طراحی آزمایش صورت گرفت و از روش رویه ی پاسخ استفاده شد و مدلی جهت درصد بازده استخراج با تغییر پارامترها به دست آمد. برای شناسایی و تعیین درصد ترکیبات از کروماتوگرافی گازی-طیف سنج جرمی استفاده شد. مواد استخراج شده با دو روش مقایسه شدند. از جمله مهم ترین مواد استخراج شده می توان اوستول و لیمونن را نام برد. مقدار اوستول در روغن استخراج شده توسط دی اکسید کربن فوق بحرانی به طور قابل ملاحظه ای بیشتر از روش سوکسله است. بهترین شرایط استخراج با دی اکسید کربن فوق بحرانی، زمان دینامیک 80 دقیقه، دمای 35 درجه سانتیگراد، فشار 26/157 بار و اندازه ذرات 4099/0 میلی متر به دست آمده است.
    کلیدواژگان: دی اکسید کربن فوق بحرانی، سوکسله، پوست نارنج، اوستول، لیمونن، طراحی آزمایش
  • هادی بیگی نژاد*، شادی پذیرش، شادپور ملک پور صفحات 139-152
    در این تحقیق اکسایش الکتروشیمیایی یک سری از یورازول ها (1-6) به صورت تجربی و تیوری مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج تحقیقات نشان داد که یورازولهای مورد مطالعه در طی یک فرایند اکسایش 2 الکترونی به حالت اکسیدی خود (1ox-6ox) در می آیند. گونه های اکسیدی تولید شده ناپایدار بوده و حلقه های مربوطه طی واکنش هیدرولیز گسست پیدا می کنند. سرعت هیدرولیز این گونه ها با هم متفاوت بوده و وابسته به استخلاف متصل شده به حلقه ی یورازول می باشد. از آنجا که سرعت هیدرولیز وابسته به بار اتم واکنش دهنده و قدرت پیوند N1-C1 می باشد، با استفاده از محاسبات کامپیوتری اثر این دو مورد بر روی سرعت هیدرولیز بررسی شد. نتایج حاصل شده نشان داد که استخلافهای مختلف با اثرگذاردن بر روی این دو پارامتر سرعت هیدرولیز را تحت تاثیر قرار می دهند. پس از رسم منحنی های بار کربن واکنش دهنده و قدرت پیوند برحسب سرعت هیدرولیز، نشان داده شد که وابستگی خوبی بین این دو پارامتر و سرعت هیدرولیز وجود دارد. در پایان از نتایج این تحقیق، در تخمین سرعت هیدرولیز برخی گونه های یورازول دیگر که نتایج تجربی آن ها گزارش نشده است، استفاده شد.
    کلیدواژگان: مشتقات یورازول، اکسایش الکتروشیمیایی، سرعت هیدرولیز، بار کربن واکنش دهنده، قدرت پیوند N1-C1
  • لیلا کافی احمدی*، شاهین خادمی نیا، رژین اسمعیلی صفحات 153-166
    2-آمینو-H4- کرومن ها دسته مهمی از ترکیب های هتروسیکل می باشند که در شیمی آلی و پزشکی از اهمیت فراوانی برخوردارند. این ترکیبات دارای خواصی همچون خواص ضد سرطانی ، ضد باکتری ، ضد انعقادی و ضد توموری بوده و در تهیه مواد آرایشی ، بهداشتی و مواد رنگی کاربرد دارند. تاکنون روش های متنوعی برای سنتز این ترکیبات ارایه شده است که اکثر این روش ها معایبی نظیر استفاده از حلال های سمی و فرار، راندمان پایین، زمان واکنشی طولانی و عدم بازیافت کاتالیست را به همراه دارند. در این کار پژوهشی پیروکلر Sr2As2O7 به عنوان یک کاتالیست موثر در سنتز 2-آمینو-4Hکرومن ها از طریق واکنش سه جزیی و تک ظرفی آلدهیدهای آروماتیک، مالونونیتریل و بتا نفتول با استفاده از تابش مایکروویو به کار گرفته شده است. ابتدا این کاتالیست با استفاده از روش سولوترمال در حلال آب و اتانول به نسبت 1:1 همراه با اولتراسونیک، به آسانی تهیه شده و توسط تکنیک های PXRD ، FESEM و FTIR مورد شناسایی قرار گرفت. سپس قابلیت کاتالیستی این ترکیب در سنتز مشتقات 2-آمینو-4H کرومن مورد مطالعه قرار گرفت. برای انجام واکنش ابتدا شرایط واکنش نظیر، زمان انجام واکنش، نوع حلال و مقدار کاتالیست بهینه گردیده و واکنش ها تحت شرایط بهینه انجام شدند . مشخص گردید که شرایط بهینه 15 میلی گرم کاتالیست، حلال آب و 9- 6 دقیقه زمان انجام واکنش می باشد.
    کلیدواژگان: 2-آمینو- 4H - کرومن ها، استرانسیوم پیرو آرسنات، مایکروویو
  • محسن نکوئی نیا*، سمیرا واحدی، فریده صالح ریاحی صفحات 167-181

    در این مطالعه، نانوساختار کبالتیت مس به عنوان کاتالیزور ناهمگن فنتون غیر آهنی با استفاده از روش حلال گرمایی تک مرحله ای تهیه شد. نانوکاتالیست ساخته شده با استفاده از طیف سنجی پراش اشعه ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی نشر میدانی (FE-SEM)، طیف سنجی مادون قرمز) (FT-IR و طیف سنجی پراش انرژی اشعه ایکس (EDS) مشخصه یابی شد. CuCo2O4 ساخته شده تحت تابش فراصوت فعالیت زیادی را برای تخریب متیلن آبی در محلول های آبی نشان داد. بازده تخریب متیلن آبی در غیاب کاتالیزور فقط 27/4 درصد شد، در حالی که پس از 60 دقیقه تابش فراصوت و در حضور این کاتالیزور به بیش از 95 درصد رسید. آزمایش های به دام اندازی با دو گیر انداز رادیکال (ترشیو بوتانول و کلروفرم) نشان داد که هر دو رادیکال هیدروکسیل و سوپراکسید در طی تجزیه هیدروژن پراکسید تولید می شوند و نقش مهمی در اکسیداسیون متیلن آبی دارند. نانوکاتالیست تهیه شده پایداری خوبی طی سه بار آزمایش متوالی و بدون کاهش چشمگیر در فعالیت کاتالیزوری را نشان داد.

    کلیدواژگان: کبالتیت مس، فرایند شبه فنتون، کاتالیزور ناهمگن، متیلن آبی
|
  • Alireza Farrokhi *, Farzaneh Bivareh, Saeideh Dejbakhshpour, Ali Zeraatkar Moghaddam Pages 9-24

    Photocatalytic removal of bisphenol A, one of the most widely and emerging pollutants in the aquatic environment, was investigated by advanced oxidation process under natural sunlight. The removal process by a metal-organic framework, synthesized with phosphonic acid ligand, namely STA-12 (Fe) and hydrogen peroxide revealed excellent results. Therefore, the optimal conditions for the degradation of bisphenol A by the photo-Fenton mechanism were studied. The removal process follows the first-order kinetics with respect to the contaminant and a significant synergy was observed in the catalytic system of hydrogen peroxide/sunlight/STA-12 (Fe). The Optimal values for pH, irradiation time, catalyst amount and H2O2 dosage for oxidation of bisphenol A in 30 mg / l aqueous solution were determined to be 5, 90 minutes, 10 mg and 12 μl, respectively. Under these conditions, the best removal efficiency was 79.8%. Also, the mineralization value of organic pollutant was determined to equal 51% by measuring TOC. To determine the most important species that affected the photocatalytic reduction, trapping experiments were carried out, using various kinds of scavengers and the results showed that the hydroxyl radicals (•OH) are the main oxidizing agent in the photocatalytic system and superoxide radical and the holes in the photocatalyst surface are less involved in the process of contaminant degradation. Finally, a probable reaction mechanism has been investigated in detail. In addition, the catalyst has recyclability and stability in the photocatalytic reaction. This study is the first report for application of a phosphonate-based MOF for the removal of an emerging pollutant with a photo-Fenton mechanism and presents a new example of solar-driven advanced oxidation process for the treatment of aquatic sources and environmental protection.

    Keywords: Bisphenol A, Metal-organic framework, Photo-Fenton, Photocatalyst, Advanced oxidation process, STA-12 (Fe)
  • Mona Besharat, Samira Arab Salmanabadi *, Omid Moradi Pages 25-35

    Synthesis and study of the medicinal properties of new spiro compounds with various functional groups is of great interest to organic and pharmaceutical researchers because of their special structure and conformation. Multi-component reactions are one of the most popular methods for synthesis of these compounds. In this study, the three-component reaction between butyl amine, dimethyl acetylene carboxylate, and 1H-indene-1,2,3-trione in toluene reflux conditions, is described. The three rings heterocyclic Spiro furan was successfully synthesized and characterized by FTIR, 1H-NMR, 13C-NMR, and Mass spectrometry. Then during the cytotoxic studies, its anticancer properties were performed on the G-292 cancer cell lines via the MTT assay and the results were reasonable.

    Keywords: Spiro-Furan, MCRs, 1H-indene-1, 2, 3-trione, G-292 Cell lines
  • Reza Nematollahi, Afsanehsadat Larimi *, Cyrus Ghotbi, Farhad Khorasheh, Mohsen Moradi Pages 37-48
    Carbon dioxide photocatalytic reduction is one of the promising methods used to produce a wide range of renewable hydrocarbon fuels using sunlight in the presence of photocatalysts. In this study, a series of nickel-doped titanium dioxide samples (0.5, 1, and 1.5 wt%) Were synthesized by Sol-gel method. After performing photocatalytic carbon dioxide recovery experiments and finding the optimum percentage of nickel, titanium dioxide sample with 1 wt% nickel (TNi1) showed the highest photocatalytic activity. Then, by impregnation method, 3% by weight of Cu (1, 2 and 3 wt%) was loaded onto the TNi1 structure. Finally, the sample loaded with 1 wt% copper on titanium dioxide doped with 1 wt% Ni (1Cu/TNi1) showed the highest photocatalytic activity and methane production was 12.6 μmol/gcat that was about 4 times higher than the amount of methane produced in the presence of pure TiO2. The synthesized nanophotocatalysts were characterized using X-ray diffraction (XRD) analysis, diffuse reflectance spectroscopy (DRS) analysis and photoluminescence (PL) analysis. Also, their specific surface area was measured by BET method and morphology of the particles was investigated by field emission scanning electron microscopy.
    Keywords: Nano-photocatalysts, TiO2, Nickel, Copper, Carbon dioxide reduction
  • Sima Mosavi Niaraki, Abbas Azimi Roshan *, Aazam Monfared, Hamze Kiani Pages 49-62
    From the Passerini three-component reaction between cyclohexyl isocyanide, thiophene-2-carboxylic acid and aryl/alkyl aldehydes, some new compounds of 2-cyclohexylamino-2-oxo-1-arylethyl/alkyl thiophene-3-carboxylates have been synthesized in 30-45 min in yields in the range of 85% to 90%. Reactions were performed in water solvent and room temperature. The structure of the synthesized compounds was characterized using infrared (IR) and nuclear magnetic resonance (NMR). The use of water as a green solvent, the reaction without energy consumption and at room temperature, no use of catalyst, separation without the use of chromatographic techniques, and the high yields of the reaction are the significant advantages of this Passerini reaction. The antibacterial properties of the synthesized compounds were also tested. The results of experiments showed that these compounds exhibit good antibacterial properties.
    Keywords: Thiophene-3-carboxylic acid, Green synthesis, Cyclohexyl isocyanide, Passerini reaction, Multicomponent reaction, aqueous medium
  • Ali Mojaverian Kermani, Ali Ahmadpour, Tahereh Rohani Bastami * Pages 63-78
    The presence of sulfur-containing compounds in fossil fuels has been considered as major source of SOx. Oxidative desulfurization (ODS) is recognized as a promising process to remove sulfur compounds in fossil fuels. Furthermore, in recent years, polyoxometalates (POMs), renowned as green catalysts, have attracted worldwide attention for their high efficiency in ODS. In this research, activated carbon (AC) supported dawson type hetero-polyoxometalate composite has been synthesized and evaluated as a new catalyst in oxidative desulfurization of model fuel containing dibenzothiophene. The prepared Dawson/AC catalysts were analyzed using FTIR, XRD, SEM. In order to optimize the operating conditions of ODS using Dawson/AC as catalyst, three conditions such as temperature, catalyst dosage and oxidant dosage were studied. Under optimized conditions, sulfur removal up to 99.2% or even higher than that using Dawson/AC composite as catalyst in ODS can be achieved.
    Keywords: Oxidative Desulfurization, Activated carbon, polyoxometalate, Dawson, Dibenzothiophene
  • Ameneh Amani *, Sara Torabi Pages 79-94

    In this research, the electrochemical oxidation of 4-amino phenol (1) was studied by cyclic voltammetry and controlled potential coulometryin in the absence and presence of 2-mercaptobenzimidazole (3a), 2-mercapto-5-methyl benzimidazole (3b) and 2-mercapto-5-metoxy benzimidazole (3c) in aqueous/ethanol (70/30 v/v) mixture.The results revealed that p-quinone(2) derived from oxidation of 4-amino phenol (1) participate in Michaeladdition reactions with 3a-c via EC mechanism. To confirm the proposed mechanism, the electrochemical synthesis of 4-amino phenol (1) was performed in the presence of 2-mercapto benzimidazoles (3a-c), and the obtained products were identified by 1HNMR, FTIR and Mass spectroscopy. In this study, we synthesized a variety of products with good efficiency using controlled potential electrochemical oxidation at a surface of graphite electrode.

    Keywords: 4-aminophenol, 2-mercaptobenzimidazoles, Cyclic voltammetry, Michael addition reactions
  • Ehsan Sotoodeh, Dariush Almasifar *, Jafar Burromandpiroze Pages 95-108

    A simple and low-cost spectrophotometry method was proposed based on resonance Plasmon peak of silver nanoparticles for measurement of metanephrine(MN) drug. This method was based on reducing property of metanephrine and it was founded that this compound reduces silver ions in presence of polyvidone (PVP) as stabilizer compound. In this condition the formed silver nanoparticles show a localized surface plasmon resonance (LSPR) peak of about 423 nm. The resulted nano-particles were analyzed by transmission electron microscope (TEM) technique and nanoparticles size was estimated to be maximum of 200nm. Furthermore, realized that the absorption of solution depends on concentration of metanephrine and the maximum of absorption was found at 〖AgNO〗_3 concentration of 1.53 mM, NaOH concentration of 4.10 mM, 〖NH〗_3 concentration of 2.51 mM and 1.15 ml of PVP. Also, the proposed method showed a good linear relationship than MN concentration in the range of 2.5-20 µM and limit of detection was obtained as 0.6 µM for metanephrine. Finally, this method was used for measuring epinephrine in real samples and the acceptable results were obtained.

    Keywords: metanephrine, Ag nanoparticles, surface plasmon resonance
  • Leila Masti, Abolfazl Bezaatpour *, Narges Bozari, Yashar Azizian Kalandaragh Pages 109-122

    In this research work, the rGO/ZnFe2O4 photocatalyst was prepared by hydrothermal method and characterized and identified using X-ray powder diffraction (XRD), Fourier-transform infrared spectroscopy (FT-IR), field emission scanning electron microscope (FE-SEM), Diffuse Reflectance Spectroscopy (DRS), vibrating-sample magnetometer (VSM), surface area analysis (BET) and Energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDAX) techniques. The photocatalyst was used for the reduction of nitroaromatic compounds to their corresponding aromatic amines with hydrazine monohydrate. The catalyst showed the best activity in the reduction of 1,4-dinitrobenzen (%97 conversion in 40 min). The recyclability and reusability of the catalyst was evaluated for four times which showed no significant variation in the conversion of nitrobenzene photoreduction reaction.

    Keywords: Nitro aromatic compounds, Photocatalyst, reduction, Hydrothermal
  • Ali Zarei, Nadia Esfandiari * Pages 123-138
    In this study, two methods of soxhlet extraction and supercritical carbon dioxide extraction were used to extract the effective substances in bitter orange peel. In supercritical fluid extraction, the effect of operational parameters such as temperature, pressure, dynamic time and particle size at different levels on extraction efficiency was investigated. To investigate the more accurate effect of the parameters, the design of the experiment was carried out and the response method was used and a model was obtained for the percentage of extraction efficiency by changing the parameters. The extracted materials were compared with two methods. One of the most important extracted materials is ostol and limonene. The amount of ostol in oil extracted by supercritical carbon dioxide is significantly higher than soxhlet method. The best extraction conditions with supercritical carbon dioxide, dynamic time of 80 minutes, temperature of 35 °C, pressure of 157.26 bar and particle size of 0.4099 mm were obtained.
    Keywords: Supercritical carbon dioxide, Soxhlet, Bitter orange peel, Osthol, Limonene, Design of Experiments
  • Hadi Beiginejad *, Shadi Paziresh, Shadpoor Malekpoor Pages 139-152
    In this work electrochemical oxidation of some urazole derivatives (1–6) was studied both experimentally and theoretically. The results indicate that the urazoles are converted to oxidized forms (1ox-6ox) via two electron process. The produced species (1ox-6ox) are unstable and participate in hydrolysis reaction, and ring cleavage happens after electrochemical process. Depending on the substituent that is connected to the urazol ring, the rates of the hydrolysis are different. Because the charge of reaction site and bond order of C1-N1 bond are effective on the hydrolysis rate, using computational study, the effects of the both parameters on the hydrolysis rate were analyzed. It was found that various substituents by affecting on the both parameters change the hydrolysis rate. After drawing diagrams of charge of reaction site and bond order of C1-N1 bonds versus hydrolysis rate, it was shown that there are significant relationship between these parameters and hydrolysis rate. Finally these results were used to estimation of hydrolysis rate of some other urazoles (7-10) without conducting laboratory research.
    Keywords: Urazole derivatives, Electrochemical oxidation, hydrolysis rate, charge of reaction site, bond order of C1-N1
  • Leila Kafi-Ahmadi *, Shahin Khademinia, Rozhin Esmaeili Pages 153-166
    2-Amino-4H-chromene compounds are belonged to an important heterocyclic groups that have extensive important in organic chemistry and medicine. The compounds have anti-cancer, anti-bacterial, anti-coagulation and anti-tumor properties and have applications to produce dye, make up and hygienic materials. Until know, several methods have been reported for the synthesis of the compounds. Most of them, suffers defects such as poisoning and volatile solvents, low yield, high length reaction time, and no reusability of used catalyst. In the present work, Sr2As2O7 pyrochlore material was used as a catalyst for the synthesis of 2-amino-4H-cromens derivatives using a three component one-pot synthesis method under microwave irradiation. The raw materials were aromatic aldehydes, malononitrile and beta-naphtol. Sr2As2O7 was synthesized by an ultrasonic assisted solvothermal method using H2O and C2H5OH solvents mixtures at the 1:1 volumetric ratio. The materials were characterized by PXRD, FESEM and FTIR techniques. Then, the catalytic performance of the synthesized nanomaterial was used for the synthesis of 2-amino-4H-chromene derivatives. To do the process, the reaction parameters such as reaction time, solvent type and catalyst amount were optimized and the reactions were performed under the conditions. It was found that the optimum conditions were 15 mg catalyst, H2O as solvent and 6-9 min reaction time.
    Keywords: 2-amino-4H-chromene derivatives, Strontium pyroarsenate, microwave
  • Mohsen Nekoeinia *, Samira Vahedi, Farideh Salehriahi Pages 167-181

    In this study, a copper cobaltite nanostructure was prepared as a non-ferrous heterogeneous Fenton catalyst using a one-step solvothermal method. The prepared nanocatalyst was characterized using X-ray diffraction (XRD), field-emission scanning electron microscopy (FESEM), infrared spectroscopy (FT-IR) and energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS). The prepared CuCo2O4 exhibited outstanding activity for the degradation of methylene blue (MB) in aqueous solutions under ultrasonic irradiations. The degradation efficiency of MB was only 27.4 % in the absence of catalyst, whereas it reached more than 95.0 % in the presence of the CuCo2O4 after 60 min of ultrasonic irradiation. The trapping experiments with two radical scavengers (tert-butanol and chloroform) showed that both hydroxyl and superoxide radicals are generated during the decomposition of H2O2 and played important roles in oxidation of MB. The prepared nanocatalyst demonstrated good catalytic stability over three successive runs, without any remarkable decrease in catalytic activity.

    Keywords: Copper cobaltite, Fenton-like process, Heterogeneous catalyst, Methylene blue