پایان نامه بررسی ساختار الکترونی وخواص لیگاند شیف باز N4S2و کمپلکس‌های آن با بعضی عناصر واسطه

اختصاصی از کوشا فایل پایان نامه بررسی ساختار الکترونی وخواص لیگاند شیف باز N4S2و کمپلکس‌های آن با بعضی عناصر واسطه دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحات:130

پایان نامه برای دریافت درجه‌ی کارشناسی ارشد
در رشته‌ی شیمی فیزیک

عنوان :  بررسی ساختار الکترونی  وخواص لیگاند  شیف باز  N4S2و کمپلکس‌های آن با  بعضی عناصر واسطه  با استفاده از نظریه عامل دانسیته

فهرست مطالب:

فصل اول:مقدمه ای بر مطالعه تئوری کمپلکس های شیف باز
مقدمه    2
1-1- تاریخچه شیف بازها    3
1-2- روش تهیه لیگاند های شیف باز    4
1-3- طبقه بندی لیگاند های شیف باز    4
1-4- اهمیت و کاربردهای مهم کمپلکس های سنتز شده با لیگاند های شیف باز    5
1-4-1- خواص مغناطیسی کمپلکس های شیف باز    6
1-4-2-خواص کاتالیزگری کمپلکس های شیف باز    6
1-4-3-خواص دارویی کمپلکس های  شیف باز    7
1-4-4-خواص فلوئورسانسی کمپلکس های شیف باز    8
1-4-5- خواص نوری غیر خطی    8
1-4-6- فعالیت آنزیمی    8
1-5- مطالعات تئوری کمپلکس های شیف باز    9

فصل دوم:شیمی محاسباتی
2-1- شیمی محاسباتی     25
2-2- تقریب هارتری – فوک    25
2-3- دترمینان اسلیتر    28
2-4- اصل تغییر    29
2- 5- نظریه عامل دانسیته      34
2-5-1- دانسیته الکترون    35
2-5-2- قضیه کوهن – هوهنبرگ    36
2-5-3- معادلات کوهن- شام    38
2-6- تقریب های دانسیته موضعیLDA ودانسیته موضعی اسپینی LSDA    40
2-7- تقریب گرادیانی تعمیم یافته GGA    41
2-8- روش های گرادیان مرتبه بالاتر یا (meta  GGA)    42
2-9- عاملهای مبادلهای- هیبریدی    42
2-10- سری های پایه    43
2-10-1- سری پایه کمینه    45
2-10-2- سری های پایه همبستگی- سازگار    45
2-10- 3- سری های پایه قطبش شده و نفوذ    46
2-11- نظریه اختلال مولر-پولست    46
2-12- آنالیز جمعیعت مولیکن    50

فصل سوم:روش کار
3-1- بخش تجربی    53
3-1- 1- دستگاه ها، تجهیزات و مواد استفاده شده    53
3-2- سنتز مواد    54
3-2- 1- سنتز پیش ماده 1و2دی (اورتو-آمینوتیوفنوکسی)اتان    54
3-2- 2- تهیه لیگاند 1و2- دی [N-2- تیوفنوکسی- پیریدین- 2- کربوکسالدهید] اتان (L)    54
3-2-3- سنتز کمپلکس کبالت پرکلرات      55
3-2- 4- سنتز کمپلکس مس پرکلرات      55
3-2-5 - سنتز کمپلکس نیکل پرکلرات      56
3-2- 6- سنتز کمپلکس روی پرکلرات      56
3-3-اندازه گیری هدایت الکتریکی کمپلکس ها    74
3-4-  ساختار مولکولی و کریستالی کمپلکس     74

فصل چهارم:بخش محاسباتی
4-1-تعیین شکل هندسی بهینه برای لیگاند وکمپلکس های ML(ClO4)2  (M=Cu,Co,Ni,Zn)    79
4-2- مشخصات ساختاری بهینه شده لیگاند وکمپلکس ها    85
4-3- بار مولیکن    91
4-4- دانسیته اسپینی اتمی بعضی از اتم های لیگاند وکمپلکس های بهینه سازی شده شده    94
4-5- بررسی طول موج ماکزیمم جذب در ساختار لیگاند و کمپلکس ها    95
4-6- بررسی فرکانس های ارتعاشی در ساختار لیگاند وکمپلکس های آن    96
4-7- آنالیز ساختاری کمپلکس با استفاده از شاخص هندسی      97

فصل پنجم:نتیجه گیری
5-1- بررسی مشخصات ساختاری کمپلکس ها :طول پیوند،مرتبه پیوندوزاویه پیوند    100
5-1-1- بررسی طول پیونددر کمپلکس های سنتز شده ( ML(ClO4)2 (M=Cu,Co,Ni,Zn    100
5-1-2- بررسی زاویه پیوند درکمپلکس های سنتز شده (ML (ClO4)2 (M= Co,Ni, Cu,Zn    101
5-2- بررسی طیف FT-IR کمپلکس های سنتز شده (ML(ClO4)2 (M=Cu,Co,Ni,Zn    102
5-3- بررسی طیف UV-Vis کمپلکس های سنتز شده (ML(ClO4)2 (M=Cu,Co,Ni,Zn    102
5-4- بررسی بارمولیکن    103
5-5- بررسی شکاف انرژی در لیگاند و کمپلکس های سنتز شده    105
5-6- بررسی دانسیته اسپینی الکترونی لیگاند وکمپلکس های سنتز شده    105
5-7- نتیجه گیری کلی    105
5-8- پیشنهادات برای تحقیقات بعدی    106
منابع    107

 
فهرست تصاویر
شماره و عنوان تصاویر                                   صفحه  

شکل (1-1): فرمول تهیه لیگاند های شیف باز    4
شکل (1-2):انواع لیگاندهای شیف بازچند دندانه    5
شکل (1-3): لیگاند دارای خاصیت فرومغناطیسی    6
شکل (1-4):سنتز لیگاندهای    ، ، ،     9
شکل (1-5): -AنمایشORTEP  کمپلکس      11
شکل (1-6):-Aنمایش ORTEP  کمپلکس  و B) دیاگرام انباشتگی آن    12
شکل (1-7):ساختار کریستالی کمپلکس Zn(II)    14
جدول (1-4):طول پیوند وزوایای پیوندکمپلکس Zn(II    15
شکل (1-8):ساختارمولکولی کمپلکس TM(II)و  TM=Ni,Cu,Zn))    16
شکل (1-9):ساختاربهینه شده کمپلکس های( TM(IIو TM=Ni,Cu,Zn))از روبرو پهلو    17
شکل (1-10) : ساختار رنگدانه های آلی    19
شکل (1-11):سطوح انرژی HOMOوLOMOمولکول های رنگی H-P،F-P،FF-P    20
شکل (1-12) : ساختار بهینه شده مولکول ها ی رنگی  H-P(a،  F-P(b،FF-P(c    20
شکل (1-13):شکل ساختاری شیف باز ساخته شده از هیدروکسی نفتالدهید ومتیل آمین    21
شکل (1-14):ساختار بهینه شده شیف باز 1- (N-متیل آمینو متیلن )2- نفتالنون    22
شکل (1-15):ساختار  شیف باز کمپلکس های نیکل، پلاتین وپالادیم    23
شکل (2-1):مقایسه حالت های RHF،  UHF و ROHF    34
شکل (3-1): شمای سنتز پیش ماده 1و2دی (اورتو-آمینوتیوفنوکسی)اتان    54
شکل (3-2) : شمای سنتز لیگاند 1و2- دی [N-2- تیوفنوکسی- پیریدین- 2- کربوکسالدهید] اتان    55
شکل (3-3): طیف FT-IR  پیش ماده  (1و2دی (اورتو-آمینوتیوفنوکسی)اتان    58
شکل (3-4): طیف FT-IR لیگاند1و2- دی [N-2- تیوفنوکسی- پیریدین- 2- کربوکسالدهید] اتان    59
شکل (3-5) : طیف FT-IR کمپلکس      60
شکل (3-6) : طیف FT-IRکمپلکس      61
شکل (3-7):طیف FT-IRکمپلکس      62
شکل (3-8) : طیف FT-IRکمپلکس      63
شکل (3-9) : طیف UV-Vis کمپلکس  درحلال CH3OH به غلظت5-10×5 مولار    66
شکل (3-10) : طیف UV-Vis کمپلکس  درحلال CH3OH به غلظت5-10×5 مولار    66
شکل (3-11) : طیف UV-Vis کمپلکس  درحلال CH3OH به غلظت5-10×5 مولار    67
شکل (3-12) : طیف UV-Vis کمپلکس  درحلال CH3OH به غلظت5-10×5 مولار    67
شکل (3-13) : طیف UV-Vis کمپلکس  درحلال متانول به غلظت3-10 مولار    68
شکل (3-14) : طیف UV-Vis کمپلکس  درحلال متانول به غلظت3-10 مولار    68
شکل (3-15) : طیف UV-Vis کمپلکس  درحلال CH3OH به غلظت 3-10 مولار    69
شکل (3-16) : طیف UV-Vis کمپلکس  درحلال CH3OH به غلظت 3-10 مولار    69
شکل (3-17) : طیف UV-Vis حالت جامد کمپلکس     70
شکل (3-18) : طیف UV-Vis حالت جامد کمپلکس      71
شکل (3-19) : طیف UV-Vis حالت جامد کمپلکس     71
شکل (3-20) : طیف UV-Vis حالت جامد کمپلکس     72
شکل (3-21): نمایش ORTEP کمپلکس NiL(ClO4)2H2O    75
شکل (3-22):  نمایش دیاگرام انباشتگی و آرایش حلقه های فنیلی کمپلکسH2O.NiL(ClO4)2   (پیوند های هیدروژنی با خطوط تیره نشان داده شده است)    76
شکل (4-1) : ساختار بهینه شده لیگاند1و2- دی [N-2- تیوفنوکسی- پیریدین- 2- کربوکسالدهید] اتان    80
الف ) تصویر از روبرو – ب)از پهلو    80
شکل (4-2): ساختاربهینه شده کمپلکس   الف )تصویر از روبرو – ب)از پهلو    81
شکل (4-3): ساختاربهینه شده کمپلکس   الف )تصویر از روبرو – ب)از پهلو    82
شکل (4-4): ساختاربهینه شده کمپلکس   الف )تصویر روبرو – ب)از پهلو    83
شکل (4-5): ساختاربهینه شده کمپلکس   الف )تصویر از روبرو – ب)از پهلو    84

 
فهرست جداول
شماره و عنوان جداول                                   صفحه  

جدول (1-1):طول پیوند وزوایای پیوندکمپلکس      11
جدول (1-2):طول پیوند وزوایای پیوندکمپلکس      13
جدول (1-3):برخی پارامترهای ساختاری محاسبه شده با DFT و پرتوی X    13
جدول (1-5):پارامتر های ساختاری بهینه شده کمپلکس های فلزی (TM(IIو TM=Ni,Cu,Zn))    18
جدول (1-6) : داده های تجربی ازبازدهی(عملکرد)رنگدانه های آلی    19
جدول (3-1):مواد به کار رفته    53
جدول( 3-2) : نتایج آنالیز عنصری (%) کمپلکس‌ها (اعداد داخل پرانتز درصدهای محاسباتی هستند).    56
جدول(3-4): برخی شیوه های ارتعاشی پیش ماده و لیگاند    64
جدول(3-5): برخی شیوه های ارتعاشی کمپلکس ها ی لیگاندL    64
جدول( 3-6) : میزان جابجایی νC=N در کمپلکس‌ های فلزی نسبت به لیگاند های آزاد    65
جدول (3-7): طول موج های (nm)ناشی ازبررسی طیف UV-Vis  کمپلکس های لیگاند L    72
جدول (3-8): طول موج های (nm)ناشی ازبررسی طیف UV-Vis کمپلکسها درحلالCH3OHبه غلظت3-10 مولار    73
جدول (3-9) : نتایج هدایت‌سنجی کمپلکس‌ها با غلظت 5-10 مولار در حلال متانول و دمای oC 28    74
جدول (3-10) : برخی مشخصات بلورکمپلکس NiL(ClO4)2H2O    76
جدول (3-11) : الف ) اندازه طول پیوند Å) )ب) اندازه زاویه پیوند( ° ) در کمپلکس NiL(ClO4)2H2O    77
جدول (4-1) :نتایج محاسباتی طول پیوند(A0) و زاویه پیوند در لیگاند     86
جدول (4-2) نتایج محاسباتی طول پیوند(A0) و زاویه پیوند  درکمپلکس      87
جدول (4-3): نتایج محاسباتی طول پیوند(A0) و زاویه پیوند  درکمپلکس     88
جدول (4-4) : نتایج محاسباتی طول پیوند(A0) و زاویه پیوند  درکمپلکس      89
جدول (4-5) : نتایج محاسباتی طول پیوند(A0) و زاویه پیوند  درکمپلکس      90
جدول (4-6): بار مولیکن بعضی از اتم های لیگاند    91
جدول (4-7): بار مولیکن بعضی از اتم های کمپلکس     92
جدول (4-8): بار مولیکن بعضی از اتم های کمپلکس      92
جدول (4-9): بار مولیکن بعضی از اتم های کمپلکس      93
جدول (4-10): بار مولیکن بعضی از اتم های کمپلکس      93
جدول (4-11) : دانسیته اسپینی اتمی بعضی از اتم های کمپلکس     94
جدول (4-12) : دانسیته اسپینی اتمی بعضی از اتم های کمپلکس       94
جدول (4-13) : دانسیته اسپینی اتمی بعضی از اتم های کمپلکس     95
جدول (4-14) : سطح انرژی HOMO و LOMO وتعیین عمده ترین سهم اوربیتالی در هر تراز کمپلکس    96
جدول (4-15): فرکانس ارتعاشی برخی پیوندها با روش محاسباتی و داده های حاصل از طیف FT-IR    97
جدول (4-16):مقادیر  برای شکل های مختلف هندسی کمپلکس های چهارکئوردینه    98

 
فهرست نمودارها
شماره و عنوان نمودارها                                   صفحه  

نمودار (1-1): نمودار طیف جذب ونشر لیگاندوکمپلکس (Zn(II    15

چکیده:
در این کار پژوهشی لیگاندها شیف باز  1 و 2- دی [N-2- تیوفنوکسی- پیریدین -2- کربوکسالدیمین ] اتان (L) از تراکم پیریدین -2- کربوکسالدهید با آمین‌ سنتز شده 1و2 دی (اورتو- آمینوتیوفنوکسی) اتان تهیه شد. این لیگاند پتانسیل کئوردینه شدن با شش اتم دهنده را دارد که می‌توانند سیستم  N4S2 را برای فلزات فراهم آورد. واکنش نمک‌های پرکلرات با لیگاند منجر به تشکیل کمپلکسهای ML(ClO4)2 (M=Ni, Cu, Co, Zn) شد. لیگاند سنتز شده و کمپلکس‌ های آن توسط تکنیکهایIR،Uv-vis، آنالیز عنصری وهدایت‌سنجی مورد بررسی و شناسایی قرار گرفتندو فقط ساختار بلوری کمپلکس   با استفاده از گریستالوگرافی تعیین شد. منظور بررسی ساختار الکترونی این کمپلکس ها روش محاسباتی DFT با عامل دانسیته B3LYPو سری پایهTZVP مورد استفاده قرار گرفت.براساس این مطالعات محیط کئوردیناسیون مس چهار وجهی و محیط کئوردیناسیون نیکل،  کبالت و روی  هشت وجهی انحراف یافته می باشد. براساس داده های  طیف  UV-Vis باند پهن مشاهده شده درکمپلکس ها مربوط به انتقالات  یعنی از تراز انرژی (HOMO-1 ) به تراز انرژیLOMO+1) ) یون های فلزی مس(II)، نیکل(II) و کبالت(II) بوده و یون روی(II) فاقد این انتقال می باشد. طول موج ماکزیمم محاسباتی برای کمپلکس ها از روی اختلاف انرژی بین تراز  HOMOو LOMO با داده های طیف  UV-Vis محلول کمپلکس ها مطابقت دارد. باندهای ارتعاشات کششی C=N ایمینی و گروه های C=C محاسبه شده با روش B3LYP با داده های تجربی مطابقت دارد.


کلید واژه ها : کمپلکس های شیف - باز،DFT، خواص الکترونی، لیگاند N4S2، فرکانس ارتعاشی

دانلود پایان نامه بررسی خواص ساختاری و الکترونی هیبرید گرافن

اختصاصی از کوشا فایل دانلود پایان نامه بررسی خواص ساختاری و الکترونی هیبرید گرافن دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فوتوکاتالیست­های نیمه­هادی ترکیباتی هستند که در اثر تابش نور، واکنش­های الکترونی و شیمیایی در سطح آن­ها تسریع می­شود. انتخاب فوتوکاتالیست مناسب، در بسیاری ازکاربرد­های عملی و بنیادی مهم است. از آن رو که فوتوکاتالیست­های نیمه­هادی همیشه جامد هستند، تغییرات متعددی در اندازه و توزیع آن­ها، مساحت سطح، ساختارسطحی و ساختار بلوری آن­ها می­توان ایجاد کرد. دی­اکسید تیتانیوم و سولفید کادمیوم از آن دسته مواد نیمه­هادی می­باشند که خواص بسیاری داشته و امروزه در صنعت از آنها استفاده­های فراوانی می­شود. یکی از کاربردی­ترین خواص آن­ها خاصیت فوتوکاتالیستی است. در این پژوهش به بررسی بهبود این خواص در اثر ترکیب شدن آن­ها با تک لایه گرافن پرداخته شده است. محاسبات برپایه نظریه­ی تابعی چگالی و با استفاده از کد محاسباتی PWscf مبتنی برشبه­پتانسیل انجام شده است. نتایج نیم رسانا بودن هیبرید گرافن و دی اکسید­کربن با گاف نواریeV 299/0 همچنین رسانا شدن هیبرید گرافن/سولفید­کادمیوم را نشان می دهد. در واقع دی­اکسید تیتانیوم ، به گرافن که دارای گاف انرژی صفر می باشد، گاف القا می­کند و این باعث کنترل بسیاری از خواص گرافن از جمله نشتی در ادوات کلید زنی و همچنین بهبود خواص دی­اکسید تیتانیوم می­شود. سولفیدکادمیوم با اینکه عایق با گاف نواری eV 4/2 بود بعد از هیبرید شدن تأثیری چشمگیری برگاف گرافن ندارد، و هیبرید رفتاری فلز­گونه از خود نشان می­دهد.   

واژگان کلیدی:نظریه تابعی چگالی، گرافن، دی­اکسید ­تیتانیوم، سولفید­کادمیوم.

گرافن:  تعریف و تاریخچه
گرافن  ورقه ای دو بعدی (2D) از اتم های کربن در یک پیکربندی شش ضلعی (لانه زنبوری) است. اتم¬های کربنی درگرافن با هیبرید SP2 به هم متصل شده اند [4-1]. گرافن جدیدترین عضو خانواده¬ی مواد کربنی گرافیتی چند بعدی می باشد. این خانواده شامل فولرن به عنوان نانوماده ی صفر بعدی (0D)، نانولوله های کربنی به عنوان نانوماده¬ی یک بعدی (1D) و گرافیت به عنوان یک ماده سه بعدی 3D)) می باشد. اصطلاح گرافن برای اولین بار در سال 1986 معرفی شد که از ترکیب کلمه¬ی گرافیت و یک پسوند (ان) که به هیدروکربن های آروماتیک چند حلقه‌ای اشاره دارد ایجاد شد. غیر از گرافن تک لایه و دولایه، لایه‌های گرافنی از 3 تا 10 لایه را به نام گرافن کم لایه  و بین 10 تا 30 لایه را به نام گرافن چند¬لایه، گرافن ضخیم  و یا نانو بلورهای نازک گرافیتی، می‌نامند [6-5].
با در نظر گرفتن توجه دانشمندان به گرافن و امید به کاربردهای مختلف آن در آینده¬ی نزدیک، تلاش های تحقیقاتی زیادی به روش های تولید، درک ساختار و خواص گرافن اختصاص داده شده است که در ادامه به آن اشاره خواهد شد.

فصل اول    1
مقدمه    1
1-1 گرافن:  تعریف و تاریخچه    1
1-2 خواص و کاربردهای گرافن    2
1-3 معرفی دی¬اکسید تیتانیوم     3
1-4 معرفی سولفیدکادمیوم    4
1-4-1 کاربردهای سولفیدکادمیوم    4
1-5 هدف کلی پژوهش    5
1-6 مروری برپژوهش¬های انجام شده    5
فصل دوم    7
رهیافت محاسباتی    7
2-1تئوری تابعی چگالی    8
2-2 حل معادله شرودینگر بس الکترونی    9
2-2-1 تقریب بورن- اپنهایمر    9
2-2-2 نظریه¬ی توماس- فرمی- دیراک    11
2-2-3 تقریب الکترون مستقل    12
2-3 قضایای هوهنبرگ-کوهن    12
2-4 رهیافت کوهن-شم    13
2-4-1 حل معادلات کوهن- شم با استفاده از امواج تخت(PW)    16
2-5  محاسبه¬ی پتانسیل تبادلی-همبستگی    19
2-5-1 تقریب چگالی موضعی(LDA)    20
2-5-2 تقریب شیب تعمیم¬یافته (GGA)    21
2-6 شبه پتانسیل    22
2-6-1 انواع شبه پتانسیل    23
2-6-1-2 شبه پتانسیل ابتدا به ساکن    24

صفحه   
فصل سوم    26
بررسی خواص ساختاری هیبرید گرافن و دی¬اکسید تیتانیوم    26
3-1 گرافن  به عنوان  بستر    26
3-2 بهینه سازی پارامترهای محاسباتی    26
3-3 جذب دی¬اکسید تیتانیوم بر گرافن    28
فصل چهارم     34
بررسی خواص ساختاری و الکترونی ترکیب گرافن و سولفیدکادمیوم    34
مقدمه    34
4-2 جذب سولفیدکادمیوم برگرافن    34
4-3  ویژگی¬های هندسی    35
4-4  ویژگی¬های الکترونی    37
فصل پنجم    41
مقایسه هیبرید ویژگی¬های گرافن/دی¬اکسید تیتانیوم و هیبرید گرافن/سولفیدکادمیوم    41
5-1 خواص ساختاری    41
5-2 خواص الکترونی    42
فصل ششم    48
نتیجه گیری و پیشنهادها    48
منابع:    

شامل 66 صفحه فایل word

پایان نامه رنگ و حالت الکترونی مولکولها

اختصاصی از کوشا فایل پایان نامه رنگ و حالت الکترونی مولکولها دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : WORD ( قابل ویرایش ) تعداد صفحات:248

 بررسی مواد رنگی از نظر شیمیایی ،. بخش جالبی از شیمی کاربردی را تشکیل میدهد به شیمی رنگ معروف است . در این قسمت انواع تقسیم بندی مواد رنگی ، مواد اولیه ( Primaries ) مواد حد واسط (‌ Intermediates ) بررسی میگردد .

1 – طبقه بندی مواد رنگی

       علاوه بر تقسیم بندیهای قدیمی این مواد را به مصنوعی و طبیعی ، گیاهی و غیر گیاهی ، معدنی و آلی و غیره طبقه بندی میکردند در تقسیم بندی جدید که بر اساس کاربرد رنگها متکی است این مواد بطور کلی به دو بخش عمده زییر تقسسیم بندی شده است:

I  - بیگمانها ( رنگدانه ها )‌ یا بیگمنت ها ( PIGMENTS )

II  - رنگها ( DYES )

       اغلب رنگها موارد استفاده شان در صنایع رنگرزی نساجی اهمیت دارند در صورتی که بیگمانها در موارد غیر رنگرزی نساجی کاربرد بیشتری دارند . هر چند که بعضی مواقع آنچنان مرز مشخص بین ایندو بخش رنگ نمیتوان تقسیم نمود .

بیگمانها ( Pigments )

        بیگمانها مواد جامد تزئینی هستند که در شکل و اندازه های مختلف در حلالهای مربوط به حالت معلق تهیه و بکار میروند . بیگمان مشتمل بر مواد سیاه ، سفید و رنگی بوده که موارد استعمال زیادی از جمله رویه زدن ، پوشش دادن ( Surface Coating ) ، رنگرزی انبوه ( Mass Coloration ) و دیسپرسیون در هوا میباشد . برای رویه زدن از محلواهای آبی حاوی مواد سفت کننده مثل چسب و سایر رزین ها ، روغنهای خشک کننده ( معمولا به همراه یک یا چند حلال آلی ) ترکیبات نرم کننده ( Plastici zers  ) و غیره استفاده میشود . در رنگرزی انبوه مواد پلاستیکی گوناگون ، پلاستیکها و الیاف مصنوعی گوناگون را بکار میبرند .

        از آنجا که بیگمانها به صورت دیسپرس مصرف میتواند از استکل و ابعاد ذرات آنها حائز اهمیت میباشند . اغلب بیگمانها بصورت پلی مرفیک ( یعنی برای ساختن و ظاهر کردن آنها باید از مراحل مختلف گذشت ) بوده و شرایط تهیه شان باید طوری انتخاب گردد که فرمهای کریستالی با اندازه ذرات ( Partical size  ) کوچک حاصل شوند در غیر اینصورت اشکالاتی در فرایند رنگ زدن به وجود خواهد آمد .

        بیگمانهای اولیه و قدیمی غالبا ترکیبات معدنی بوده که منشا طبیعی داشته اند ولی چون کیفیت و خواص جالبی از خود نشان نمیدادند لذا به مرور زمان جای خود را به بیگمانهای مصنوعی و آلی دادند . نمونه هایی از بیگمانهای عمده معدنی را بصورت زیر میتوان طبقه بندی کرد :

بیگمانهای سفید :

بیگمانهای قرمز : گل آخری () سرنج ، ( pdo  ) ، شنگرف ( Hgs  ) و کرئمات بازی سرب

بیگمانهای زرد و نارنجی :

بیگمانهای آبی : و اولترامارین ( لاجورد )

بیگمانهای سبز : مخلوط سبز و

موارد استفاده عمود : بیگمانهای یاد شده در بالا عبارتند از : لاکها ، رنگهای روغنی ، ورنی ، رنگهای سلولوزی ، پلاستیکی ، وکب های چاپ ، رنگرزی کاغذ ، رنگ زدن سطوح آلات و ادوات ، بنا ها ، ساختمانهای فلزی ، آهنی و وسایل نقلیه ، پلهای آهنی ، کشتی ها ، راه آهن و ماشینهای کارخانجات .

        از مهمترین بیگمانهای معدنی که امروزه به مقادیر فراوان تهیه و مصرف میشود ، اکسید دوتبتان ( Tio2 ) است که توسط دوروش موسوم به فرایند های کلریید و سولفات از سنگهای معدنی روتایل ( RUTied  ) ، لومینیت ( Lumenite ) که دارای %72 Tio2 هستند تهیه میگردد .

        دراینجا مختصری در مورد رنگهایی که  در صنایع پوشش سطوح به کار میروند اشاره میگردد

مواد خام لازم برای تهیه اینگونه رنگها عبارتند از :

       بیگمانهای معدنی و آلی ) صمغهای طبلیعی و مصنوعی ، روغنها ،. حلالها ،‌ مواد خشک کننده ( سیکاتید ) و مواد نرم کننده . ذیلا در مورد هر یک از مواد مذکور شرح کوتاهی بیان میگردد .

• بیگمانها ( Pigments )
• صمغ ها ( Resins ) : صمغ طبیعی جسمی بی شکل است که از ترشحات بعضی نباتات مانند کاج و غیره به وجود میآید این صمغ در مورد ترشح مایع است ولی در مجاورت هوا بتدریج جامد میگردد واکنشهای شیمیایی مانند اکسیداسیون و حل نمیشوند صمغهای مصنوعی ( رزین ها ) مواد پلیمری مانند پلاستیکهای فنل فرمل ، پلی استر ، ترکیبات پلی و نیل ، اپوکسی و غیره هستند  از مزایای این نوع رزین امکان کاربرد آنها برای منظورهای مختلف میباشد .
• روغنها ( oils ) : در این موارد روغنهای بزرگ ، چوب چینی ، خشخاش و غیره استفاده مینمایند .
• حلالها ( Solvents ) : مهمترین حلال ها هیدرو کربنهای حاصله از نفت مانند بنزین و آروماتیکهایی نظیر بنزین ، تولوئن ، گزیلنها و همچنین الکل ، کتونها و استرها میباشد .
• مواد خشک کننده ( سیکاتیو Driers ) : این مواد را به رنگهای روغنی اضافه میکنند تا زودتر خشک شوند برای تهیه خشک کننده ها معمولا املاح بعضی از فلزات را با روغنی مثل روغن برزک مخلوط و حرارت میدهند . مثلا اگر مخلوط روغن برزک را با کربنات و یا اکسید سرب مدتی حرارت دهند روغن برزبک زودتر خشک میشود . علاوه بر ترکیبات سرب از ترکیبات منگنز و یا کبالت نیز میتوان استفاده کرد .
• مواد نرم کننده ( Plasticizer ) از ترکیبات مختلف برای این منظور استفاده میشود مانند روغن کرچک ، گلیسرین ، کافور ، دی بوتیل فتالات ترکرزیل و غیره .

طرز تهیه روغنی – برای تهیه لاک میتوان یک صمغ طبیعی مانند لکوفان یا یک رزین مصنوعی را در حلال مناسبی مانند الکل ، اتر و غیره حل نمود و بعد یک ماده نرک کننده نیز بآن افزوده در اینصورت اگر این مخلوط را در روی شیئی به ضخامت کم بریزیم پس از تبخیر یک ورقه نازک ضخیم تشکیل شده که شیئ مورد نظر را محافظت مینماید . اکنون اگر این لاک را با یک بیگمان رنگی مخلوط کنیم و بعد روی سطوح مورد نظر بریزیم رنگ مربوطه ظاهر میگردد .

رنگهای روغنی – از مخلوط کردن لاک روغنی و بیگمانها رنگ روغنی بدست میآید .

ورنی – برای تهیه ورنی ، روغن برزک را مدتی حرارت میدهند تا قسمتی از آن به لینوکسین تبدیل شود ( ماده ای که از اکسیداسین و پلیمریزاسیون روغن برزک حاصل شده و تشکیل فیلم میدهد ، لینوکسین نامند ) . سپس مقداری خشک کننده به آن اضافه میکنند تا خشک شدن آن تسریع گردد . حال اگر به این مخلوط بیگمان نیز اضافه کنیم ورنی رنگی بدست میآید .

       در خاتمه این بحث اشاره به چند نوع رنگ دیگر نیز مفید خواهد بود :

رنگ آبی ( مخلوط با آب ) – اگو رنگهای معدنی یا آلی نامحلول را با یک ماده صمغی مخلوط کنیم میتوان این مخلوط را بکمک قلم مو به محل مورد نظر مالید .

       رنگهای اکو وارل : این رنگها معمولا رنگهای غیر سمی و معدنی مانند اکسید روی ، زرد کادمیم ، زرد کرم ، گل آخری ، شنگرف ، آبی پروس ، اولترامالین و غیره میباشند . آنها را با یک ماده وصل کننده مانند صمغ سریشم ، ژلاتین ، دکسترین و یا کتیررا یا زرین مصنوعی مخلوط کرده و بکمک فشار آن را تبدیل به دکمه یا صفحه مینمایند و یا به آنها گلیسریین افزوده و به شکل قمیه در لوله میریزند در موقع کاربرد آنرا با آب حل کرده و مصرف مینمایند .

        رنگهای مغز مداد – مغز مدادهای معمولی معمولا از کائولن و یک ماده رنگی و زرین مانند کتیرا ، میتل ، سلولوز وغیره ) تهیه میکنند سپس آنرا در مخلوطی از پیه گاو و موم ژاپنی ( یا اجسام مشابه ) ذوب شده میریزند و وسط چوب قرار میدهند  .

       رنگهای پاستل – که در تابلو سازی مصرف میشوند از مخلوط کلسیم کربنات یا گچ آلومینیم اکسید ، ماده رنگی و صمغی مانند کتیرا تهیه میکنند باین ترتیب که مخلوط را خمیر کرده و با فشار به شکل مورد نظر مثلا استوانه در آمده خشکک مینمایند .

       بیگمانهای آلی جدید – پیرایش بیگمانهای جدید در طول زمان به کندی انجام گرفته بود تا اینکه توسط ویلیام هندی پرکین رنگهای مصنوعی در سال 1856 ابداع گردیدند . متعاقبا در اوایل قرن بیستم بیگمانهای مصنوعی و آلی تهیه و به بازار عرضه شدند این بیگمانها دارای اهمیت خاصی اند . زیرا علاوه برر موارد استعمالی که بررای بیگمانها یمعدنی ذکر شده در رنگرزی نساجی و الیاف نیز بکار میروند .

        یکی از مهمتریین اکتشافات در مورد بیگمانهای آلی در سال 1935 توسط شیمیدانهای شرکت رنگرزان اسکاتلند انجام گرفت و بدین وسیله یک سیستم کروموفوریک ( رنگزا ) جدید در شیمی مواد رنگی پدیدار گردید . اولین نوع از این بیگمانها آبی فتالوسیانین ب بوده و به علت اینکه خواص مقام خیلی خوبی در مقابل عوامل مختلف از خود نشان میداد به عنوان بیگمان با ارزش بکار برده شد . سیستم کروموفوری فتالوسیانین بر خلاف گروه ( - N = N  - ) نمیتوان طیف وسیعی از رنگها را در بر گیرد ولی در عوض مهمتریین بیگمان رنگهای آبی و سبز از این نوع میباشد . کروموفورفتالوسیانین یک سیستم کمپلکس به نظر میرسد ولی عملا ساختمان شیمیایی ساده ای داشته که چهار بار تکرار شده است :

 تیتانیوم دی اکسید ( Tio2  )

        منبع اصلی دی اکسید تیتانیوم سنگهای معدنی ایلمنت و رویتل هستند . دی اکسید تیتانیوم عمدتا از سنگهای سیاهی بنام ایلمینت ( تیتانات آهن دو ظرفیتی ) به دست می آید که عمدتا ترکیبی از مخلوط دی اکسید تیتانیوم و اکسیدهای آهن و کمی ناخالصی دیگر است و در نروژ ، هندوستان ، آمرییکا ، کانادا و سوئد یافت میشود . دی اکسید تیتانیوم در دو نوع بلوری رویتل و آناتاس تولید میشود . البته رنگدانه های ترکیبی دیگری نیز وجود دارند که شامل ترکیباتی اند از دی اکسید تیتانیوم و سولفات کلسیم به نسبت 30 درصد دی اکسید تیتانیوم و 70 درصد سولفات کلسیم و یا 50 درصد دی اکسسید تیتانیوم و 50 درصد سولفات کلسسیم هستند .

تهیه دی اکسید تیتانیوم

        دو روش بررای تهیه دی اکسید تیتانیوم وجود دارد :

تهیه تیتان آناناس ( روش سولفات )

تهیه تیتان رویتل ( روش کلر )

        الف – روش سولفات : ایلمنیت ( سنگ معدن را خرد و خشک سپس د راسید سولفوریک خشک میکنند محلولی از سولفاتهای تیتان و اهن دو ظرفیتی و سه ظرفیتی بدست میآید ( 1 ) آنگاه برراده آهن به محلول اضافه میشود تا آهن سه ظرفیتی به آهن دو ظرفیتی تبدیل گردد ( 2 ) سپس محلول را جدا میکنیم و پس از صاف کردن به دستگاه تبخیر در خلا انتقال میدهیم بدین سولفات فرد بصورت کریستال جدا میشود سپس محلول را میجوشانیم تا تیتان به هیدروکسید تیتانیوم تبدیل شود ( 3 ) رسوب هیدروکسید را با آب میشوییم سپس در کوره دوار با دمای 800 درجه سانتیگراد کلسینه میکنیم . بدین صورت تیتان آناتاس بدست میآید ( 4 ) .

        آهن دو ظرفیتی و سه ظرفیتی + سولفات تیتانیم – اسید سولفوریک + سنگ معدن ایلیمنت ( 1 )

       آهن دو ظرفیتی + سولفات تیتانیوم  براده آهن   آهن دو و سه ظرفیتی + سولفات تیتانیوم ( 2 )

هیدروکسید تیتانیوم    هیدرو لیز   سولفات تیتانیوم ( 3 )

تیتاینوم                                       هیدروکسید تیتانیوم ( 4 )

         ب- تهیه تیتان رویتل ( روش کلراید ) : در سال 1958 روش تترا کلریید اعلام شد که در آن ضمن عبور گاز کلر از سنگ معدن آنرا تا 900 درجه سانتیگراد حرارت میدهیم تا تترا کلرید بدست آید ( 1 ) ماده بدست آمده بوسیله سوزاندن در کنار اکسیژن به دی اکسید تیتانیوم تبدیل میشود ( 2 ) سنگ معدن رویتل 96 – 95 درصد هیدرواکسید تیتانیوم دارد .

        تترا کلرید تیتان 900 گاز کلر + ذغال + سنگ معدن ( 1 ) تیتان 1000 اکسیژن + تترا کلرید تیتان ( 2 )

        سنگدانه بدست آمده دارای درجه خلوص بالا و کیفیت یکنواخت است .

 رنگ

        رنگ نمودی از تاثیر متقابل نور مرئی و ماده است و ماده به این ترتیب رنگی به نظر میرسد . خود پدییده دید نیز نتیجه جذب نور توسط شبکیه چشم میباشد . جذب نور سبب میشود که ساختمان پروتوئینهای چشم در اثر یکسری واکنشهای شیمیایی تغییر یابد و یک ردیف پاسخهای شیمیایی داده شود و درنتیجه ، علامت دریافت شده بوسیله عصب نوری به مغز انتقال می یابد .

       تابش نور سفید به ماده بر حسب ساختمان و حالت سطحی ماده با پدیده های زیر پاسخ داده میشود :

 الف : تمامی پرتوهای تابیده شده بازتاب یا پخش میگردند بدین ترتیب ماده سفید به نظر میرسد .

ب : تمامی پرتوها جذب میشوند ، ماده سیاه به نظر میرسد .

ج : قسمتی از پرتو ها بطور انتخابی جذب میشوند ماده رنگی به نظر میرسد .

        باید تصریح کرد که نور سفید منتشر شده توسط خورشید تابشهای الکترو مغناطیسی در ناحیه 400 تا 800 n m  را در بر میگیرد . در دو سوی طیف مرئی نور از تابشهای غیر مرئی برای چشم انسان تشکیل یافته است طول موجهای بیشتر از 800 n m  نور در ناحیه زیر قرمز (I R  ) و طول موجهای کمتر از 400 n m  در ناحیه فرا بنفش ( U V  ) قرار دارد . بنابر این رنگ هر جسم یک حالت ویژه از پدیده ای بسیار عمومی ، یعنی پدیده جذب انتخابی است .

       در داخل حوزه مرئی ، نوارهای خیلی باریک طول موجها به رنگهای کاملا معین مربوط میگردند . این رنگها نه تنها از ایجاد نوری با طول موج کاملا مشخص ناشی میشوند بلکه آنها از نور سفیدی که توسط جذب پرتوی که طول موج رنگ مورد نظر را در بر نداشته باشد نیز حاصل میگردند بدین ترتیب است که بر اثر جذب « رنگهای تکمیلی » ما رنگها یاجسامی که ما را احاطه کرده اند می بینیم جدول زیر رنگهای جذب شده و دریافت شده را نسبت به طوول موج نور جذب شده نشان میدهد .

      رنگ جذب شده  رنگ دریافت شده      طول موج دریافت شده    طول موج جذب شده به n m

بنفش                   زرد آبی          n m             435 – 400

آبی                     زرد                         480 – 435

سبز – آبی             پرتقالی ( نارنجی )           490 – 480

آبی – سبز             قرمز                          500 – 490

سبز                    ارغوانی                       560- 500

زرد – سبز            بنفش                         580 – 560

زرد                    آبی                            595 – 580

نارنجی                سبز – آبی                     605 – 595

قرمز                  آبی – سبز                     750 – 605

پایان نامه رنگ و حالت الکترونی مولکولها

اختصاصی از کوشا فایل پایان نامه رنگ و حالت الکترونی مولکولها دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

این فایل در قالب ورد و قابل ویرایش در 245 صفحه می باشد.

فهرست

مقدمه : ۳

سولفوریک اسید + آنیلین.. ۳

فصل ۱٫ ۵

رنگ و حالت الکترونی مولکولها ۵

۱ – رنگ.. ۵

فصل ۲٫ ۷

شیمی رنگ.. ۷

۱ – طبقه بندی مواد رنگی. ۸

فصل ۳٫ ۱۳

انواع رنگدانه ها ۱۳

۱- تیتانیوم دی اکسید ( Tio₂  ) ۱۴

رنگدانه های کرومات سرب: ۳۲

- طرز تهیه کروماتهای سرب و سایر نمکهای سرب: ۳۲

خصوصیات کرومات های سرب: ۳۳

سیلیکو کرومات سرب بازی: ۳۵

رنگدانه مولیبدات  (MOLYBDATE): 37

رنگدانه های بر مبنای کادمیم: ۳۸

-نقش کرومات روی در مقابله با خوردگی فلزات.. ۴۱

تتراکسی کرومات روی : ۴۵

کرومات استرانسیم : ۴۶

اکسید های آهن. ۴۸

سرنج ( قرمز سرب ) : ۵۳

سیانامید سرب : ۶۱

سبز کرم : ۶۲

اکسید کروم : ۶۳

آبی اولترامارین ( ابی لاجورد ) : ۶۵

آهن  آبی ( آبیهای پروس) : ۶۶

سمیت آهن آبی ( آبیهای پروس ) : ۶۶

سرولئان – کرولئان. ۶۷

اکسید آهن سیاه: ۶۷

رنگدانه های آلومینیومی : ۶۸

رنگدانه های برنز : ۶۹

فصل ۱ – رنگ و حالت الکترونی مولکولها ۷۰

۱ – رنگ.. ۷۰

فصل ۲ – شیمی رنگ.. ۷۶

رنگها ۸۲

فصل ۳ – انواع رنگدانه ها ۸۵

تیتانیوم دی اکسید ( Tio₂  ) ۸۵

شناسایی دی اکسید تیتانیوم : ۹۱

روشهای آزمون : ۱۲۲

روش اول – روش وزنی : ۱۲۵

۵-۲-۳-۳- رنگدانه مولیبدات  (MOLYBDATE): 136

6-2-3-3- رنگدانه های بر مبنای کادمیم: ۱۳۸

۷-۲-۳-۳- کرومات روی : ۱۴۰

۸-۲-۳-۳- تتراکسی کرومات روی : ۱۵۵

۹-۲-۳-۳- کرومات استرانسیم : ۱۵۷

۱۰-۲-۳-۳-اکسید های آهن. ۱۶۲

ه – مشخصات فنی اکسید های آهن :‌ ۱۶۹

۱۱-۲-۳-۳- سرنج ( قرمز سرب ) : ۱۷۹

۱۲-۲-۳-۳- سیانامید سرب : ۱۹۰

۱۳-۲-۳-۳- سبز کرم : ۱۹۰

روشهای آزمون. ۱۹۳

اندازه گیری مواد فرار :‌ ۱۹۳

۱۳-۲-۳-۳- اکسید کروم : ۲۰۸

۱۴-۲-۳-۳- ابی اولترامارین ( ابی لاجورد ) : ۲۱۰

۱۶-۲-۳-۳- اهن ابی ( ابیهای پروس) : ۲۱۳

۱۷-۲-۳-۳-آبی کبالت، و آبی کرولئان و بنفش کبالت: ۲۱۶

۱۸-۲-۳-۳- دوده ( کربن سیاه ): ۲۱۷

۱۹-۲-۳-۳- دوده استخوان: ۲۲۱

۲۰-۲-۳-۳- اکسید آهن سیاه: ۲۲۲

۲۱-۲-۳-۳- رنگدانه های آلومینیومی : ۲۳۰

سولفید هیدروژن. ۲۳۴

روش عمل : ۲۳۴

مشخصات نوع ورقه ای. ۲۳۴

خواص ظاهری رنگدانه : ۲۳۸

روش عمل : ۲۳۸

اندازه ذرات : ۲۳۹

۲۲-۲-۳-۳- رنگدانه برنز : ۲۴۱

شناسایی شیمیایی رنگدانه مس : ۲۴۲

الف – اندازه گیری کل مس در نمونه : ۲۴۲

ب- اندازه گیری فلز مس در نمونه : ۲۴۳

۲۳-۲-۳-۳- شناسایی شیمیایی اکسید کوئیورو خشک.. ۲۴۶

۲۴-۲-۳-۳-مشخصات فنی اکسید جیوه: ۲۴۸

شناسایی شیمیایی اکسید جیوه خشک : ۲۴۸

مقدمه :

پتاسیم بی کربنات

 

        تاریخچه – امروزه از رنگهای طبیعی به ندرت استفاده می گردد زیرا به کمک روشهای سنیتک رنگهای ایده آلی از نظر کمی و کیفی تولید میشوند و چون ساختمان اصلی آنها را آروماتیکها تشکیل میدهند بنابراین ازذغال سنگ و نفت به عنوان مهمترین منابع طبیعی و اولیه برای آنها محسوب میشوند . بیش از یک قرن است که رنگهای آلی و مصنوعی برای بشر شناخته شده است . در سال 1856 وقتی شیمیدان 18 ساله انگلیسی به نام ویلیام هندی پرکین سعی میکرد کینون راسنتز نماید به جای محصول سفید رنگی که او انتظار داشت یک ماده بد  شکل سیاه رنگ تولید نمود که برایش قابل توجه و قابل مطالعه بود . از استخراج این ماده رنگ ارغوانی زیبایی به نام ماوین بدست آمد که بر حسب تصادف کهنه نخی که در کنار میز آزمایش او قرار داشت توسط آن رنگی گردید و این ماده تا آن زمان تنها ماده رنگی بود که از واکنش شیمیایی حاصل شده و جزو رنگهای گیاهی و ظبیعی نبود و بدین سان تحول بزرگی در تهیه مواد رنگی آلی شروع گردید واکنش تهیه رنگ مزبور بصورت زیر است :

   

سولفوریک اسید + آنیلین

       این رنگ چنانچه بعدا خواهیم دید به دلیل وجود گروه آزین ( Azine  ) جزو این نوع شیمیایی میباشد ولی در آن زمان به دلیل تهیه اش از آنیلین رنگ آنیلین نامش نهادند .

      پرییکن رنگ بالا را در کارخانه ای نزدیک لندن از قطران ذغال سنگ در مقیاس صنعتی تهیه نمود البته قبل از آن در آزمایشگاه از اثر پتاسیم دی کرومات و سولفوریک اسید بر آنیلین ناخالص آنرا سنتز نموده بود از انجائیکه این رنگ در رنگرزی مزایای فراوانی نسبت به دیگر رنگهای طبیعی ، از نظر روشنی و ثبات داشت در اندک زمانی توجه رنگرزها را بخود جلب نمود . پریکن و دوستانش علاوه بر تهیه رنگ بالا فرایند ساده رنگرزی با تانیک اسید را نیز ابداع کردند و بالاخره بعد از مدتها تحقیق و بررسی اولین کارخانه رنگسازی توسط او تاسیس و به مرحله تولید رسید .

        از انجا که در آغاز اغلب رنگهای مصنوعی اولیه از انیلین ساخته میشدند و انیلین در آن زمان فقط از منبع قطران ذغال سنگ تهیه میشد اینگونه رنگها به رنگهای آنیلین و رنگهای قطران ذغال سنگ معروف بودند هر چند که بعضی از این رنگها از آنیلین نیز مشتق نشده بودند . امروزه کلمه رنگهای مصنوعی با سینتیک ترجیح داده میشوند زیرا دیگر امروزه رنگها لزوما از منابع اولیه ذغال سنگ تهیه نمیشوند . بلکه منابع نفتی ( نفت خام و گاز طبیعی ) بجای آن جایگزین شده و این تعویض عمدتا در اثر جایگزینی گاز ذغال با گاز طبیعی در کشورهای صنعتی انجام گرفت .

پایان نامه بررسی آغازین خواص الکترونی و اوربیتالی و ساختاری داروی لوودوپا روی نانوساختار فولرین

اختصاصی از کوشا فایل پایان نامه بررسی آغازین خواص الکترونی و اوربیتالی و ساختاری داروی لوودوپا روی نانوساختار فولرین دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : word(قابل ویرایش)تعداد صفحات133 

چکیده

بیماری پارکینسون یک بیماری دستگاه عصبی مرکزی، در بزرگسالان است. این بیماری هنگامی رخ می­دهد که نواحی خاصی از مغز، توانایی خود را در تولید دوپامین (یکی از ناقلین عصبی در مغز) از دست می­دهند. لوودوپا موثرترین دارو برای درمان بیماری پارکینسون است. این دارو در بدن به دوپامین تبدیل شده و مانع از فقدان این ماده­ی شیمیایی می­شود. در سال­های اخیر، مطالعات بسیاری روی ساختار فولرن در ترکیب­های نانوحامل دارو انجام شده است و مطالعات بسیاری در این زمینه صورت گرفت.

 در این پروژه اثر نانو فولرن  C60روی ساختار داروی لوودوپا  مطالعه شد. محاسبات مکانیک کوانتوم در سطوح HF/6-31G*  و B3LYP/6-31G*در فاز گازی، روی داروی لوودوپا و نانو­حامل لوودوپا با جانشینی هالوژن­های مختلف انجام شد. بعد از بهینه­سازی ساختار­های مورد نظر، ویژگی­های مختلف از قبیل سختی شیمیایی، پتانسیل شیمیایی، گاف انرژی و ممان دوقطبی، محاسبات  NMRو محاسبات NBO روی ترکیبات انجام شد. فاکتور­ها و پارامتر­های NMR از جمله : ثابت­های پوششی ایزوتروپی، جابجایی شیمیایی، جریانات آروماتیسیته و انرژی رزونانس سیستم مورد مطالعه قرار گرفت. همچنین انتقالات الکترونی، ضرائب هیبریدی، میزان مشارکت­پذیری اوربیتال­­های  pوs ، پارامتر­های ساختاری و الکترونی مورد بررسی قرار گرفت. در آخر خواص اسیدی، بازی، سایت­های واکنش­پذیری سیستم بررسی شد. نتایج نشان داد که با اتصال داروی لوودوپا به فولرن، میزان گاف انرژی و سختی شیمیایی کاهش یافته و پتانسیل شیمیایی و ممان دوقطبی افزایش یافته است. نانو­حامل داروی لوودوپا با حفظ خواص شیمیایی دارو، واکنش­پذیرتر از داروی لوودوپا شده است. افزون بر این میزان حلالیت آن در حلال­های قطبی(به عنوان مثال آب) زیادتر شده است. این نتایج می­تواند در داروسازی برای این دارو و سیستم­های مشابه مورد توجه قرار گیرد.

کلید واژه­ها : فولرن، لوودوپا، مکانیک کوانتوم ، ممان دوقطبی  

هدف

هدف از این پروژه اتصال فولرن به عنوان نانو حامل به داروی لوودوپا است که با وصل شدن فولرن به دارو، دارو تبدیل به نانو­حامل داروی لوودوپا شده است. با توجه به تحقیقات کنونی در زمینه­ی بحث نانو­حامل­های دارویی در صنایع داروسازی، در این تحقیق بر آن شدیم که با اتصال فولرن به داروی لوودوپا که یک داروی با اهمیت در درمان بیماری پارکینسون است، و تبدیل دارو به نانو­حامل فولرنی دارو، خواص شیمیایی را در داروی تنها و نانو­حامل دارو بررسی کنیم تا ببینیم از نظر شیمیایی، فولرن چه تاثیری بر روی دارو می­گذارد.

مقدمه

نانوتکنولوژی بعنوان یک فناوری کاربردی در دهه­های اخیر مورد توجه قرار گرفته است. در حال حاضر کنترل خصوصیات اجسام در مقیاس نانو، نقش مهمی در شاخه‌های مختلف علم چون فیزیک، شیمی، زیست‌شناسی، پزشکی، مهندسی و غیره دارد. آنچه امروزه به عنوان نانو­تکنوژی مطرح است آشنا شدن و کنترل بسیاری از پدیده­ها در ابعاد اتمی و آنگسترومی است. منظور از مقیاس نانو، ابعادی در حدود 1 تا 100 نانومتر است. ریچارد فاینمن اولین دانشمندی است که به آنچه که ما امروزه علم و فناوری نانو می­گوییم اشاره کرد. کربن دارای پنج آلوتروپ است که عبارتند از : الماس، گرافیت و کربن باکی بال و کربن بی­شکل و نانولوله­­ کربنی. 60C پایدارترین حالت کربن خالص است که از 60 اتم کربن به صورت 6 ضلعی و­5 ضلعی کنار هم به وجود آمده است. باکی بال در حقیقت یک مولکول با 60 اتم کربن است که هر اتم کربن با سه اتم کربن مجاور تشکیل پیوند داده است. داروی لوودوپا یک داروی موثر در درمان بیماری پارکینسون است. در این تحقیق به کمک نرم افزار 98 Gaussian و 4.1 Gaussview نخست فولرن به داروی لوودوپا متصل شده و با لیگاند­های مختلف هالوژنی فلوئور، کلر و برم ساختار­های بهینه تعیین شد. محاسبات NBO و NMR  در دو روش B3LYP وHF با سری پایه­ی 6-31G* انجام شد. با استفاده از نتایج محاسبات NBO اطلاعاتی در مورد طول پیوند، زاویه­ی پیوندی و میزان مشارکت­پذیری اوربیتال p و اطلاعاتی حاصل از دو سطح انرژی هومو و لومو در مورد سختی شیمیایی و ممان دوقطبی و پتانسیل شیمیایی به دست آمد. در محاسبات NMR نیز پارامتر­هایی چون  σisoو جابجایی شیمیایی بررسی شد و سرانجام نتایج مورد بحث قرار گرفت.

عنوان

فهرست مطالب

صفحه

مقدمه

..................................................................................................................................................................................

1

فصل اول مقدمه­ای بر نانو­تکنولوژی و فولرن­ها

.......................................................................................................

2

1-1- مقدمه­ای از نانو­تکنولوژی

........................................................................................................................................

3

1-2- تعریف نانو­تکنولوژی

........................................................................................................................................

3

1-3- تاریخچه­­ی نانو­تکنولوژی

........................................................................................................................................

4

1-4- مواد نانو

......................................................................................................................................

5

1-1-4- طرز تهیه­ی نانو مواد

........................................................................................................................................

6

1-1-1-4- قوس پلاسما

........................................................................................................................................

7

2-1-4-1- رسوب­گذاری شیمیایی فاز بخار

...............................................................................................................

7

1-3-1-4-رسوب­گذاری الکتریکی

................................................................................................................................

7

1-4-1- 4- سل-ژل

......................................................................................................................................................

8

1-4-1-1- 4- مزایای روش سل-ژل

........................................................................................................................

9

1-4-1-2- 4- معایب روش سل-ژل

........................................................................................................................

9

1-4-1-- 5 آسیاب کردن و سایش با حرکت گلوله­ها

....................................................................................................

10

­­­1-5- علم نانو

..................................................................................................................................................................

10

1-1-5-نانو­­تکنولوژی مرطوب

.......................................................................................................................................

11

1-2-5- نانو­تکنولوژی خشک

.......................................................................................................................................

11

1- -3-5نانو­تکنولوژی محاسباتی

........................................................................................................................

11

1-6- نانو تکنولوژی علم خواص عجیب مواد

.......................................................................................................

12

1-7- مزایای نانوتکنولوژی

................................................................................................................................

13

1-8- روش­های پدید آوردن ابزار­های خیلی کوچک در ابعاد نانو­متری

..........................................................................

13

1--9کاربرد­های نانو­تکنولوژی

.....................................................................................................................................

13

1-9--1 کاربرد نانو­تکنولوژی در پزشکی

.........................................................................................................................

14

1-10—تاریخچه­ی کشف فولرن

................................................................................................................................

14

1- -11اطلاعات اولیه در مورد فولرن­ها

........................................................................................................................

15

1-12- ساختمان فولرن

....................................................................................................................

16

1-13-شیمی فولرن

.......................................................................................................................................................

17

1-14- خصوصیات وکاربرد­های فولرن

...................................................................................................................

17

1-15--موارد استفاده وکاربرد فولرن

....................................................................................................................

22

1-15-1-کاربرد­های فوتونیک

.............................................................................................................................

22

1-15-2- کاربرد در داروسازی و پزشکی

.....................................................................................................................

22

1-15--3استفاده در روان­کاری در ابعاد نانو­متری

.................................................................................................

22

1-15-4- سایر استفاده­ها

.....................................................................................................................................

22

1-16- تهیه­ی فولرن­ها

...............................................................................................................................................

24

1-1-16- تهیه از طریق حرارت­دهی القای نمونه­های کربنی

.......................................................................................

24

1-2-16- حرارت­دهی از طریق مقاومت الکتریکی

....................................................................................................

25

1-3-16- تبخیر گرافیت از طریق قوس بین دو میله­ی گرافیتی

..............................................................................

26

1-17- واکنش­پذیری شیمیایی فولرن

....................................................................................................................

26

1-17-1-  هیدروژن­دار شدن فولرن­ها

.....................................................................................................................

27

2-17-1- اکسایش فولرن­ها

......................................................................................................................................

28

-3-17-1 افزایش هسته­خواه به فولرن­ها

.....................................................................................................................

28

-4-17-1 افزایش رادیکال­ها

.............................................................................................................................

29

-5-17-1افزایش الکتروفیل­ها

..............................................................................................................................

29

6-17-1- جانشینی الکتروفیلی

.....................................................................................................................................

31

7-17-1- افزایش­های متعدد

.....................................................................................................................................

31

1-18-فولرن­های  درون­وجهی

.....................................................................................................................................

32

1-19- علت پایداری فولرن­ها و فرآیند تشکیل آنها

....................................................................................................

32

فصل دوم بیماری پارکینسون و داروی لوودوپا

...........................................................................................................

34

2-1- تاریخچه­ی بیماری پارکینسون

....................................................................................................

35

2-2-بیماری پارکینسون

..............................................................................................................................................

35

2-3- علت بروز بیماری

...............................................................................................................................................

36

2-4- علائم بیماری

...................................................................................................................................................

36

2-5- علت بروز بیماری ونحوه­ی تشخیص آن

....................................................................................................

36

2-6- درمان بیماری

...................................................................................................................................................

37

2-7- داروی لوودوپا

.....................................................................................................................................

38

2-1-7- عوارض مصرف داروی لوودوپا

....................................................................................................

39

2-7-2- مزیت استفاده از لوودوپا نسبت به داروی دوپامین

.....................................................................................

39

7-2-3- نکات قابل توجه در مورد مصرف داروی لوودوپا

...................................................................................

40

7-2-4- مکانیسم و متابولیسم دارو در بدن  ......................................................................................................................

40

فصل سوم شیمی کوآنتومی و روش­های محاسباتی   .............................................................................................................

41

3-1- شیمی کوآنتوم و روش­های محاسباتی

.....................................................................................................

42

3-2- روش­های شیمی محاسباتی­

................................................................................ .............................................

43

3-2-1- روش­های مکانیک کوآنتوم

...............................................................................................................................

43

3-2-1-1 روش­های محاسباتی آغازین (ab-initio)

...................................................................................

45

3-3- تفاوت روش نیمه تجربی و روش آغازین

.....................................................................................................

47

3-4- تابش جسم سیاه و نظریه­ی کوآنتوم

......................................................................................................

47

3-5- روش هارتری فاک 

...............................................................................................................................

48

3-5-1- هارتری فاک محدود شده (RHF)

......................................................................................................

49

3-5-2- هارتری فاک محدود نشده (UHF)

......................................................................................................

49

3-6- توانایی­های روش هارتری فاک

......................................................................................................................

50

3-7- گوسین 98  

...........................................................................................................................................................

50

3-7-1- ورودی­های گوسین 98

...............................................................................................................................

51

3-7-2- روش­های موجود گوسین 98

......................................................................................................................

52

3-7-3- سری­های پایه

........................................................................................................................................

53

3-7-3-1- توابع گوسینی  

.......................................................................................................................................

54

3-7-2-3- توابع اسلیتر

................................................................................................................................................

55

3-.7-4- تفاوت توابع اسلیتری و گوسینی

......................................................................................................

55

3-7-5- معرفی علامت #

................................................................................................................................

56

3-8NMR-(رزونانس مغناطیسی هسته)

.......................................................................................................

56

-1-8-3پارامترهای رزونانس مغناطیس هسته­ای (NMR)

..................................................................................

57

-2-8-3 محاسبات NMR  

.................................................................................................................................

57

3-9- محاسبات NBO

................................................................................................................................

58

3-10- اوربیتال اتمی طبیعی(NAO) و اوربیتال پیوند طبیعی(NBO)

........................................................................

59

فصل چهارم بحث و نتایج........................................................................................................................................................ .

62

4-1- توضیح مختصر در مورد چگونگی انجام محاسبات

..................................................................................................

63

4-2- بررسی نتایج مربوط به طول پیوند

.......................................................................................................

65

4-3- بررسی نتایج مربوط به زاویه­ی پیوندی C62-C64-X83 (X=F,Cl,Br) در نانوحامل دارو و  C2-C4-X83 در داروی هالوژنه در دو روش HF و B3LYP و سری پایه6-31G*

......................................

67

4-4- بررسی میزان مشارکت پذیری اوربیتال p در نانوحامل دارو و داروی هالوژنه در دو روش HF وB3LYP و سری پایه6-31G*

......................................

73

4-5- نتایج حاصل از انرژی هومو- لومو در بررسی گاف انرژی در نانو حامل دارو ودارو در دو روش  HFو B3LYP و سری پایه6-31G*

.........................................................................

78

4-6- بررسی نتایج حاصل از سختی شیمیایی در نانو­حامل دارو و دارو در دو روش HF و B3LYP و سری پایه6-31G*

........................................................................

82

4-7- بررسی نتایج مربوط به تغییرات پتانسیل شیمیایی در نانو­حامل دارو و دارو در دو روش HF وB3LYP و سری پایه6-31G*

.........................................................................

84

4-8- بررسی روند تغییرات ΔNmax  در نانو­حامل دارو و دارو در دو روش HF و B3LYP و سری پایه6-31G*

..............................................

86

4-9- بررسی نتایج مربوط به ممان دوقطبی در نانو­حامل دارو و دارو در دو روش HF و B3LYP و سری پایه6-31G*

........................................................................

88

4-10- نتایج حاصل از بررسی فاصله ضرائب نرمال در نانو­حامل دارو و دارو با استخلاف­های هالوژنی F، Cl و Br در دو روش HF وB3LYP و سری پایه6-31G*

...............................................

90

4-11- نتایج مربوط به بررسی الکترون­های ظرفیتی و بار در نانو­حامل دارو

...................................................................

92

4-12- نتایج مربوط برای به اثبات رساندن خاصیت الکترون کشندگی فولرن

...................................................................

95

4-13- نتایج حاصل از بررسی انرژی رزونانس انتقال*  در نانو حامل دارو  و دارو در روش HF و سری پایه6-31G*

........................................................................

96

4-14- نتایج حاصل از بررسی انرژی رزونانس انتقال *  در نانو حامل دارو و دارو در دو روش HF و B3LYP و سری پایه6-31G*

...................................................................

99

4-15- بررسی نتایج انرژی رزونانس انتقال*  در نانو­حامل دارو  و دارو در دو روش HF  وB3LYP و سری پایه6-31G*

....................................................................

102

4-16- نتایج حاصل از بررسی NMR در نانو­حامل دارو در روش HF و سری پایه6-31G*

...................................

106

4-17- بررسی میزان ضریب پوششی و جابجایی شیمیایی در H­های فنولی متصل به حلقه­ی بنزن در نانو­حامل دارو و دارو در دو روش HF وB3LYP و سری پایه6-31G*

...................................

114

4-18- بررسی نتایج میزان ضریب پوششی (isoσ) و جا­بجایی شیمیایی هیدروژن­ گروه کربوکسیلی متصل به حلقه­ی فنیل در نانو­حامل دارو و دارو در دو روش  HFوB3LYP و سری پایه6-31G*

..........................

117

4-19- بررسی نتایج میزان ضریب پوششی (isoσ) و جا­بجایی شیمیایی هیدروژن­های متصل به حلقه&a

اشتراک بگذارید: