((فهرست مطالب))

عنوان…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….صفحه

چکیده………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….1

1– مقدمه

1-1 ترکیبات کربوسیکل و هتروسیکل…………………………………………………………………………………………………………………………………….1

1-2 ترکیبات هتروسیکل طبیعی………………………………………………………………………………………………………………………………………….4

1-3 1و3- سیکلوهگزان­دی­اون………………………………………………………………………………………………………………………………………………….8

1-3-1 توتومریزه شدن 1و3- سیکلوهگزان­دی­اون……………………………………………………………………………………………………………………….8

1-4 سیانوژن برومید…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………9

1-5 تراکم نووناگل…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………10

1-6 بررسی شیمی دی هیدروفوران­ها……………………………………………………………………………………………………………………………………….11

1-6-1 دی­هیدروفوران­ها………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..11

1-6-2 سنتز دی­هیدروفوران­ها ………………………………………………………………………………………………………………………………………………..12

1-6-3 سنتز اسپیرو دی­هیدروفوران­ها ………………………………………………………………………………………………………………………………………13

1-7 زانتن­ها ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….16

1-7-1 ویژگی­های زانتن­ها ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..16

1-7-2 کاربرد زانتن­ها ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………17

1-7-3 روش­های تهیه زانتن­ها …………………………………………………………………………………………………………………………………………………19

2- بخش تجربی ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………26

2-1 دستگاه‌ها و تجهیزات ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………….26

2-2 مواد شیمیایی مورد استفاده ………………………………………………………………………………………………………………………………………………..26

2-3 سنتز سیانوژن برومید ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………….26

2-4 1و3 سیکلوهگزان­دی­اون ………………………………………………………………………………………………………………………………………………….27

2-5 واکنش سیانوژن برمید با 1و3- سیکلوهگزان­دی­اون و آلدهیدهای مختلف در حضور سدیم اتوکسید و در حلال متانول……………….27

2-5-1 واکنش سیانوژن برومید با 1و3- سیکلوهگزان­دی­اون­و 3- نیتروبنزآلدهاید در حضور سدیم اتوکسید و در حلال متانول(ترکیب a104)………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….27

2-5-2 واکنش سیانوژن برمید با 1و3– سیکلوهگزان­دی­اون و3،4،5 – تری­متوکسی بنزآلدهاید در حضور سدیم اتوکسید و در حلال متانول (b104) …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………28

2-5-3 واکنش سیانوژن برمید با 1و3 – سیکلوهگزان­دی­اون و2- هیدروکسی بنزآلدهاید در حضور سدیم اتوکسید و در حلال متانول (c104)…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………29

2-5-4 واکنش سیانوژن برمید با 1و3 – سیکلوهگزان­دی­اون و2 – نیترو بنزآلدهاید در حضور سدیم اتوکسید و در حلال متانول

 (d104)………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..30

2-5-5 واکنش سیانوژن برمید با 1و3 – سیکلوهگزان­دی­اون و بنزآلدهاید در حضور سدیم اتوکسید و در حلال متانول (e104)……………….30

2-5-6 واکنش سیانوژن برمید با 1و3 – سیکلوهگزان­دی­اون و4- فلوئورو بنزآلدهاید در حضور سدیم اتوکسید و در حلال متانول (f104)………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….31

2-5-7 واکنش سیانوژن برمید با 1و3 – سیکلوهگزان­دی­اون و فرمالدهاید در حضور سدیم اتوکسید و در حلال متانول (j104)………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….32

2-5-8 واکنش سیانوژن برمید با 1و3 – سیکلوهگزان­دی­اون و فرمالدهاید در حضور سدیم اتوکسید و در حلال متانول (h104)………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..32

2-5-9 واکنش سیانوژن برمید با 1و3 – سیکلوهگزان دی اون وترفتالالدهاید در حضور سدیم اتوکساید و در حلال متانول(i104)…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………33

2-6- واکنش سیانوژن برمید با 1و3- سیکلوهگزان­دی­اون در حضور سدیم اتوکساید و در حلال متانول (آزمایش تشکیل نمک)(105) ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………34

3- بحث و بررسی…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..35

3-1- واکنش 1و3- سیکلوهگزان­دی­اون (28) با سیانوژن برومید و آلدهید‌های مختلف در حضور سدیم اتوکسید و در حلال متانول…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..35

3-1-1- واکنش 1و3- سیکلوهگزان­دی­اون (28) با سیانوژن برومید و 3- نیترو بنزآلدهید در حضور سدیم اتوکسید و در حلال متانول…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..36

3-1-2- واکنش 1و3- سیکلوهگزان­دی­اون (28) با سیانوژن برومید و 3و4و5- تری متوکسی بنزآلدهید در حضور سدیم اتوکسید و در حلال متانول…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..37

3-1-3- واکنش 1و3- سیکلوهگزان­دی­اون (28) با سیانوژن برومید و 2- هیدروکسی بنزآلدهید در حضور سدیم اتوکسید و در حلال متانول…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..39

3-1-4- واکنش 1و3- سیکلوهگزان­دی­اون (28) با سیانوژن برومید و 2- نیترو بنزآلدهید در حضور سدیم اتوکسید و در حلال متانول…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..41

3-1-5- واکنش 1و3- سیکلو هگزان دی اون (28) با سیانوژن برومید و بنزآلدهید در حضور سدیم اتوکسید و در حلال متانول…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..43

3-1-6- واکنش 1و3- سیکلو هگزان دی اون (28) با سیانوژن برومید و 4- فلوئورو بنزآلدهید در حضور سدیم اتوکسید و در حلال متانول…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..45

3-1-7- واکنش 1و3- سیکلو هگزان دی اون (28) با سیانوژن برومید و فرمالدهاید در حضور سدیم اتوکسید و در حلال متانول…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..46

3-1-8- واکنش 1و3- سیکلو هگزان دی اون (28) با سیانوژن برومید و فتالالدهاید در حضور سدیم اتوکسید و در حلال متانول…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..48

3-1-9- واکنش 1و3- سیکلو هگزان دی اون (28) با سیانوژن برومید و ترفتالالدهاید در حضور سدیم اتوکسید و در حلال متانول…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..50

3-2- واکنش 1و3- سیکلو هگزان دی اون (28) با سیانوژن برومید در غیاب آلدهید در حضور سدیم اتوکسید و در حلال متانول…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..51

3-3 مکانیزم تشکیل ترکیب سدیم 2- برومو- 1و3- سیکلوهگزان­دی­اون………………………………………………………………………………………..53

3-3-1 دستگاه فلیم فتومتری……………………………………………………………………………………………………………………………………………………54

3-3-2 نحوه اندازه‏گیری با دستگاه فلیم فتومتری…………………………………………………………………………………………………………………………54

3-4- مکانیسم تشکیل ترکیبات a104 تا h104 ………………………………………………………………………………………………………………………….55

3-5- مکانیسم تشکیل ترکیبات h104 و i104 ……………………………………………………………………………………………………………………………56

3-6- ساختار کریستالوگرافی ترکیب d104………………………………………………………………………………………………………………………………..57

3-7- نتایج …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..62

ضمیمه طیف­ها……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….65

مراجع…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..94

چکیده

واکنش تک ظرفی 1 و 3- سیکلوهگزان­دی­اون با سیانوژن برومید و آلدهید‌های مختلف در حضور سدیم اتوکسید و در حلال متانول منجر به تولید انتخابی ترکیبات زانتن با راندمان بالا می‌شود. مکانیزم تشکیل این ترکیبات شرح داده شده و ساختار همه ترکیبات بدست آمده با کمک تکنیک‌های IR، 1H-NMR و13C-NMR ، مورد بررسی قرار گرفته است.

 مقدمه

1-1-ترکیبات کربوسیکل و هتروسیکل

ترکیبات کربوسیکل مولکول­های حلقوی هستند که در آنها حلقه فقط از اتم­های کربن تشکیل شده است، در صورتی که ترکیبات هتروسیکل ترکیبات حلقوی هستند که در آنها یک یا چند هترو اتم (یعنی اتمی غیر از کربن) جایگزین شده ­اند.

بیش از نیمی از ترکیبات آلی شناخته شده دارای حداقل یک جزء هتروسیکل هستند. ترکیبات هتروسیکل استفاده وسیعی دارند و در میان انواع ترکیبات دارویی دامپزشکی و گیاهی دارای سهم وسیعی هستند. آنها به عنوان شفاف­کننده نوری، ضد اکسایش، ضد خوردگی، افزودنی­ها و بسیاری از عوامل دیگر به کار می­روند [1]. از جمله کاربردهای دیگر هتروسیکل­ها می توان به علف کش­ها، قارچ کش­­ها، حشره­کش­ها، رنگ­ها، رساناهای آلی و فرآورده ­های دارویی اشاره کرد [2].

شیمی هتروسیکل­ها منبع تمام نشدنی ترکیبات یونی است. ترکیبات نامحدود کربن، هیدروژن و هترو اتم می توانند به گونه­ ای طراحی شوند تا هتروسیکل­های جدید با خواص بیولوژیکی، شیمیایی و فیزیکی گوناکون ایجاد شوند [3]. یکی از دلایل استفاده وسیع از ترکیبات هتروسیکل آن است که ساختار آن ها برای دستیابی به سایر ساختارهای مورد نظر قابل تغییر است. بسیاری از هتروسیکل­ها را می­توان در یک گروه ساختمانی مشابه قرار داده، اما اختلاف عمده­ای در گروه وجود دارد، چنین اختلافاتی شامل اختلاف در خاصیت اسیدی یا بازی، اختلاف در قابلیت حمله توسط الکترون دوست­ها یا هسته دوست­ها و اختلاف قطبیت می­باشند. اختلاف ساختمانی شامل جا به جایی یک هترو اتم با هترو اتم دیگر در یک حلقه و موقعیت­های متفاوت همان هترو اتم داخل حلقه می­باشد. به عنوان مثال نحوه­ استفاده از هتروسیکل­ها، بررسی روند تهیه یک ضد قارچ می­باشد [4].

از آنجایی­که مواد طبیعی به مقدار کم در طبیعت وجود دارند و جدا کردن آن­ها به مقدار زیاد از منابع طبیعی مشکل است، شیمیدانان آلی با تدابیر سنتزی خود این مساله را حل کرده ­اند. بسیاری از ترکیبات هتروسیکل از طریق سنتز، در آزمایشگاه تهیه می­شوند.

هتروسیکل­های سنتزی دارای کاربردهای وسیعی از جمله در تهیه علف­کش­ها (1)، ضد قارچ­ها (2)، حشره­کش­ها (3)، رنگ­ها (4)، تنظیم­کننده نمو گیاهان (5) و در بسیاری از بیماری­ها از جمله سرطان (6) هستند (شکل 1-1) [1, 2].

به دلیل وسعت کارایی ترکیبات هتروسیکل و اهمیت ویژه این ترکیبات در شیمی، همواره و بالاخص در دهه اخیر تلاش­ های زیادی در جهت ارائه و طراحی روش هایی برای سنتز این ترکیبات صورت گرفته است. هتروسیکل­ها به دو دسته آروماتیک و غیر آروماتیک تقسیم ­بندی می­شوند. شیمی هتروسیکل مرهون سه کشف زیر است:

(1 جداسازی چندین مشتق فوران از مواد گیاهی (1780 میلادی)

2) کشف پیرول از تقطیرخشک استخوان و شاخ توسط رانگی (1834 میلادی)

3) جداسازی پیکولین از قطران زغال سنگ توسط اندرسون شیمیدان اسکاتلندی (1846 میلادی)

بررسی شیمی هتروسیکل مرهون تلاش بی وقفه بسیاری از شیمیدانان، فیزیکدانان و زیست­شناسان بوده است.

رفتار شیمیایی بسیاری از ترکیبات هتروسیکل را می­توان بر مبنای دو سیستم حلقوی توضیح داد: