تحصيلات تکميلي

تاريخ دفاع : 1/5/80

رشته و گرايش : شيمي-معدني

استاد مشاور : دکتر ولي الله ميرخاني-دکتر ايرج محمدپوربلترک

نام و نام خانوادگي : بهرام يداللهي

دانشكده : علوم

استاد راهنما : دکتر محمدحسين حبيبي-دکتر شهرام تنگستاني نژاد

تتراهيدروپيرانيله كردن الكل‌ها، محافظت‌زدايي تتراهيدروپيرانيل اترها، سايليل اترها و 1 و3- دي‌اكسولان‌ها، سنتز 1 و1-دي‌استات‌ها و 1 و3- دي‌اكسولان‌ها و استري كردن الكل‌ها توسط كاتاليزور پلي‌اكسومتال كبالت وتخريب فوتوكاتاليزوري برخي تيول‌ها

چكيده

پلي‌اكسومتالات‌ها به دليل خواص منحصر به فردشان علاقه‌مندي فراواني را براي گسترش كاربرد اين مواد در زمينه‌ كاتاليزورهاي همگن و غيرهمگن برانگيخته‌اند. در واقع پلي‌اكسومتالات‌ها تركيباتي چند عاملي مي‌باشند كه اين چند عاملي بودن در ديگر مواد استفاده شده جهت كاربردهاي كاتاليزوري به طور معمول مشاهده نمي‌شود. دودكاتنگستوكبالتات (III) يكي از مهم‌ترين مثال‌ها از كاتاليزورهاي پلي‌اكسومتال مي‌باشد و مقالات متعددي در مورد كاهش اين تركيب توسط تنوعي از معرف‌هاي آلي و معدني تا كنون ارائه شده است.

در اين تحقيق با استفاده از تركيب K5CoW12O40.3H2O سيستم‌ كاتاليزوري مؤثري براي واكنش‌هاي مختلف محافظت‌ و محافظت‌زدايي تتراهيدروپيرانيل‌ اترها به الكل‌ها، محافظت‌زدايي تري‌متيل‌سايليل اترها به الكل‌ها، محافظت‌زدايي استال‌ها و كتال‌ها به آلدئيدها و كتون‌ها، سنتز 1 و1- دي‌استات‌ها از آلدئيدها و انيدريد استيك، سنتز 1 و3- دي‌اكسولان‌ها از اپوكسيدها و استون و واكنش‌هاي استري‌كردن و ترانس استري‌كردن الكل‌ها با استفاده از استيك انيدريد، استيك اسيد، اتيل استات و اتيل فرمات طراحي شد. سرعت، كارائي و امكان بازيابي كاتاليزور در اين‌گونه سيستم‌ها كاملاً بالا بود به نحوي كه مي‌تواند استفاده هر چه بيشتر پلي‌اكسومتالات‌ها را در سنتزهاي آلي باعث ‌گردد.

اكسيداسيون فوتوكاتاليزوري تركيبات آلي به طور قابل توجهي براي كاربردهاي محيطي و به ويژه براي كنترل و حذف پساب‌هاي مزاحم قابل استفاده است و در بين نيمه هادي‌هاي به كار برده شده براي اين دسته از واكنش‌هاي اكسيداسيون و احيا، فوتوكاتاليزور TiO2 به علت پايداري شيميايي در شرايط مختلف از جمله رضايت بخش‌ترين نيمه هادي‌ها مي‌باشد. در اين ميان معدني شدن كامل از مزاياي خيلي مهم روش‌هاي تخريب فوتوكاتاليزوري تركيبات آلي مي‌باشد كه با استفاده از تيتانيم دي‌اكسيد قابل دست‌يابي است.

مركاپتان‌ها به طور كلي در ماندآب‌ها، آب‌هاي سطحي و حتي مقداري در آب‌هاي زيرزميني يافت شده‌اند و مهم‌ترين تركيبات آلي هستند كه باعث ايجاد مشكل بوي بد در ماندآب‌ها مي‌گردند. درضمن مشخص شده كه اين تركيبات علاوه بر سميت باعث ايجاد تومور در موجودات زنده شده و همچنين در مواردي حساسيت‌زا نيز هستند. 2- مركاپتوبنزوتيازول (MBT) و مشتقاتش نيز به عنوان تركيبات آلوده كننده كاملا" سمي شناخته شده‌اند كه به سختي در محيط قابل تجزيه مي‌باشند.

در اين تحقيق با استفاده از فوتوكاتاليزور تيتانيم دي‌اكسيد سيستم‌هاي فوتوكاتاليزوري كارائي براي تخريب فوتوشيميايي برخي تيول‌ها از جمله 2- مركاپتوبنزوتيازول، 2- مركاپتوبنزايميدازول، 2- مركاپتوبنزوكسازول، 2- پيريدين‌تيول و پارامتيل تيوفنل ارائه شده است. پس از انجام واكنش در شرايط مختلف مشخص گرديد كه حضور فوتوكاتاليزور تيتانيم دي‌اكسيد، نور ماوراء بنفش- مرئي و گاز اكسيژن براي انجام واكنش مؤثر مي‌باشد. براي كليه تيول‌هاي مورد استفاده، ميزان فوتوكاتاليزور مورد نياز، سرعت جريان مناسب گاز اگسيژن، pH مخلوط واكنش و زمان بهينه براي انجام واكنش اندازه‌گيري گرديد.

تيول‌هاي فوق پيشرفت خيلي خوبي را در واكنش تخريب از خود نشان دادند. با توجه به بررسي‌هاي انجام شده معدني‌شدن كامل در واكنش‌ها صورت مي‌گيرد كه اين با توليد سولفات، كربن دي‌اكسيد و آمونياك در واكنش فوتوكاتاليزوري تأييد شد.