نام فرآیندهایی که در جهان هستی در حال انجام شدن میباشند با آهنگ یا سرعت خاصی رخ می دهند. گستره ای از علم شیمی که مربوط به سرعت واکنش های شیمیائی می باشد، سینتیک شیمیائی نام دارد. سینتیک شیمیائی با سرعت انجام یک فرآیند شیمیائی و عوامل مؤثر بر سرعت سر و کار دارد.
اگر در محیط اطراف زندگی خود نگاه کنیم در اثر گذشت زمان، واکنش های شیمیائی در حال رخ دادن می باشند. برخی کند مانند زنگ زدن ، آهن و برخی تند مانند سوختن و یاخنثی شدن اسید و باز می باشند.
نکته: دقت شود در مورد سرعت خودبخودی بخودن معنا ندارد، به عبارتی خودبخودی بودن مفهوم سریع بودن را نمی رساند. بسیاری از واکنش های خودبخودی آنچنان کند می باشند که شاید هفته ها و سالها در دمای معمولی رخ ندهند. مانند:
نکته: خودبخودی بودن واکنش بحثی است ترمودینامیکی و ترمودینامیک با تعیین سطح انرژی واکنش دهنده ها و فرآورده ها و تغییر آنتروپی است. وقوع واکنش را بررسی می کند، در حالی که سینتیک دوباره چگونگی تبدیل آنها به یک دیگر و شرایط بهینه برای انجام شدن واکنش را بررسی می کند.
نکته: سینتیک تابع مسیر است.
سرعت یا شتاب یک فرآیند عبارت است از تغییر یک کمیت معین در یک زمان معین. حال این کمیت معین میتواند غلظت – بو – زنگ و … باشد.
همچنان که در علم فیزیک سرعت یک متحرک را با تغییرات جابهجائی متحرک در تغییرات واحد زمان. بیان می کنیم در علم شیمی نیز به دنبال یک کمیت مستقیم تا در واحد زمان تغییر کند. از آنجائی که در حین یک واکنش شیمیائی تعداد مولها دستخوش تغییر می شوند بنابراین سرعت یک واکنش شیمیائی عبارت است از تغییر غلظت یک واکنش گر و یا یک فرآورده در واحد زمان.
مثلاً در واکنش اگر بخواهیم سرعت را برحسب جزء A حساب کنیم. (در علم شیمی سرعت را با R نمایش میدهیم و از آنجائی که سرعت یک واکنش ثابت نیست و با گذشت زمان تغییر می کند. همچون علم فیزیک به بیان سرعت متوسط واکنش می پردازیم یعنی ) حرف R از کلمه Rate به معنای سرعت گرفته شده است.
فصل اول : بینش 1
فاز جامد (فاز مایع (فاز گازی: سرعت واکنش)
واکنش های گرماگیر (یا گرماخواه) :
انواع واکنش های کاتالیزشده:
« ثابت تعادل »
پیش بینی جهت پیشرفت واکنش و خارج قسمت واکنش:
عوامل مؤثر بر تعادل:
شامل 47 صفحه فایل word
فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)
تعداد صفحات:25
فهرست مطالب:
خلاصه
مقدمه
روش ریاضی
1-2) معادلههای تشکیل دهنده ایزوترمال
2-2) مکانیزم واکنش و حرکتهای جنبشی
3-2) موازنه جرم در محفظه
2-4) راه حل عددی
3) نتایج و بحث
1-3) کاهش توسط Co
1-1-3) نمودارهای غلظت
2-1-3) واکنشهای محفظهها
2-3) جریان نامتقارن
1-2-3) نمودارهای غلظت
2-2-3) واکنشهای محفظههای سلول
3-3) جریان متقارن
1-3-3) نمودارهای غلظت
2-3-3) واکنشهای محفظههای سلول
4-3) جریان و تغذیهی جداگانه (مجزا)
1-4-3) نمودارهای غلظت
2-4-3) واکنشهای محفظههای سلول
5-3) Numerical integration
4) نتیجهگیری
خلاصه
همانند سازی عددی واکنش تغییر آب و گاز، در یک کاتالیزور صنعتی انجام میگیرد. تجزیه و تحلیل این سیستم روی تاثیرات چند جانبه انتقال جرم ذرات درونی و واکنش کاتالیزور متمرکز می شود. واکنش های سلول wk در تغییرات مرحلهای یک وضعیت جریان ورودی، الگوسازی می شود. مقدار داده های موجود مهم برای مقایسه حقیقی آزمایشات و همانند سازی ها، برای چندین واکنش ها در تغییرات مرحلهای غلظت مورد ارزیابی قرار می گیرد. سودمندی سلول wk در مقایسه با واکنشگرهای جریان، در بخشهای حساسیت واکنش های سیستم در رابطه با پارامترهای جریان ورودی مورد بحث قرار می گیرد. جریان نامتقارن کنش و واکنش ها، هنگامی که سلول wk بطور مشابه همانند یک عضو واکنشگر عمل می کند، به عنوان مناسبترین جریان مورد ملاحظه قرار می گیرد. سیستم مربوطه سهمی گون با معادله های نسبی متفاوت توسط تکنیک ادغام روشهای خطوطی با یک زمان تطبیقی کامل و کنترل شبکه فضایی حل می شود.
مقدمه
کاتالیزورهای متخلخل در صنعت شیمیایی دارای استفاده و کاربرد وسیعی می باشند. واکنشها در یک سیستم منفذ (سوراخ ریز) انتقال داده می شوند و واکنش نشان میدهند، و محصولاتی که تشکیل می شوند خارج از یک گنداله (ساچمه pellet) کاتالیزور انتقال جرم انتجام می شوند. انتقال جرم چند جزئی (دارای چند جزء سازنده) از میان یک گنداله کاتالیزور نقل و انتقال می یابند و دارای ساختار منفذ داخلی بسیار پیچیده ای می باشند، بنابراین می بایست به شرح آنها بپردازیم. مدلهای متعدد و نظریه های متعددی انتشار یافته است که به رابطه بافت محکم اسفنجی با انتقال جرم و ویژگیهای واکنشی محیطهای اسفنجی می پردازد. این مدلها بر طبق فرضیات مربوط به ساختار داخلی محکم این بافت اسفنجی، می توانند به دو گروه طبقه بندی شوند. Wakao و [1] Smith، برای گنداله ها یا ساچمه هایی با یک سیستم منفذ دو سویه، مدل منفذ نامرتب (بی نظم) را توسعه دادند. آنها فرض نمودند که گندالهها یا ساچمه ها شامل ذرات فشرده با منفذهای زیر می باشند. Mann و
[2] Thomson، مدل شده به منفذهای ریز بن بست وجود دارد. Johnson و [3] Stewart و Feng و [4] Stewart یک مدل جامد (محکم/ Solid) اسفنجی را بکار گرفتند که منفذها بطور تصادفی (نامنظم) جهتدار و به حالت زنجیری و به هم پیوسته می باشند. این مدلها به گروه مدلهای پیوستار یا زنجیره ای تعلق دارند. این مدلها دارای کاربرد آسان و کاملاً دقیق می باشند و این کاربرد آسان در صورتی می باشد که یک بافت محیط اسفنجی در طی واکنش های شیمیایی، دستخوش تغییرات مهم نشود. با این وجود، اگر تغییرات مهمی در اتصال یافتگی منفذها، در روزن گیری منفذها، و قطعه ها حاصل شود، این مدلها مناسب نخواهند بود.
فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)
تعداد صفحات:26
چکیده:
مقدمه :
مطالعة واکنش ترکیبات ارگانوفسفر و کاربرد آنها در تهیةمواد آلی یکی از اهداف اصلی سنتز می باشد .در این ترکیبات یک اتم کربن مستقیماًبه اتم فسفر متصل شده است . از این ترکیبات برای تولید مواد شیمیایی ، صنعتی و بیولوژیکی استفاده می شود .
از مهمترین این ترکیبات ایلیدهای فسفر می باشند که در آن یک کربانیون مستقیماً به فسفر دارای بار مثبت متصل شده است . ایلیدها معمولاًاز تری فنیل فسفین تهیه می شوند.
ایلیدهای فسفر ممکن است شامل پیوندهای دوگانه ، سه گانه یا گروه ههای عاملی ویژه باشند وقتی یک گروه الکترون کشنده نظیر CN,CHO,COOR,COR در موقعیت آلفا حضور داشته باشند ایلیدها بسیار پایدارند چون بار منفی روی کربن بوسیلةرزونانس پخش می شود .
یکی از مهمترین کاربردهای ایلیدها استفادة آنها در واکنش ویتیگ می باشد که بهترین روش برای تهیه آلکن ها به شمار می رود .
واکنش ویتیگ که طی پنچاه سال گذشته یکی از واکنشهای بسیار مهم در سنتز مواد آلی در آمده است از .واکنشهای با اهمیت در تشکیل پیوند کربن – کربن که یکی از مشکل ترین فرآیندهای شیمیایی است می باشد. واکنش ویتیگ مستلزم تراکم فسفونیوم ایلید و ترکیب کربونیل دار می باشد که با حذف تری فنیل فسفین اکسید یک آلکن ایجاد می شود . اهمیت این واکنش در شیمی آلی باعث شده تا جایزة نوبل در سال 1979 به جورج ویتیگ اعطا شود .
اکنون این واکنش در تهیةمواد صنعتی و داروئی کاربرد گستردهای پیدا کرده است.
بررسی واکنشهای ترکیبات دارای هیدروژن اسیدی با استرهای استیلنی در حضور تری فنیل فسفین
1- واکنش اوره یا متیل اوره با استرهای استیلنی و تری فنیل فسفین در دمای اتاق در حلال اتیل استات پس از چند ساعت منجر به تولید ایلیدهای پایدار فسفر می شوند .
فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)
تعداد صفحات:75
فهرست مطالب:
عنوان صفحه
چکیده 1
فصل اول : اصول بنیادی 2
1-1 مقدمه 3
1-2 بررسی اجمالی 3
1-2-1 آمین ها 3
1-2-2 خصوصیات بازی آمین ها 4
1-3 بررسی اجمالی گروههای کربونیل وآلدهیدها 5
1-3-1 سنتز آلدهیدها 7
1-3-2 واکنش های آلدهیدها 7
1-4 ایمین ها یا بازهای شیف 9
1-4-1 مکانیسم واکنش تشکیل ایمین 10
1-4-2 نامگذاری ترکیبات با فرمول ساختمانی RR′C=NR″ 12
1-5 آمین های هتروسیکل حاوی اتم های گوگرد و نیتروژن 13
1-5-1 تیون تری آزول ها و آمین های مشتق از آنها 13
1-6 معرفی تعدادی از بازهای شیف حاوی اتم های گوگرد و نیتروژن 15
1-6-1 سنتز و ساختار کریستالی باز شیف مشتق از ( 4-آمینو -6-متیل-3-تیو–3،4– دی هیدرو–1،2،4 –تری آزین– 5 ( 2H ) – اون)(1). 15
1-6-2 سنتز وساختار کریستالی باز شیف مشتق از (4-آمینو -5- متیل -2H -1،2،4- تری آزول – 3(4H)- تیون) (6) 20
1-7 فعالیت و خواص بیولوژیکی ترکیبات هتروسیکل گوگرد- نیتروژن 22
1-8تاثیر حلال بر روی سرعت واکنش 22
1-8-1 تاثیرات حلال بر محل اتصال پروتون در اوروسانیک اسید 23
1-8-2 اثر حلال بر پیوند هیدروژنی بین الکلهای نوع اول و استرها 24
فصل دوم : بخش تجربی 27
2-1 مواد و وسائل لازم 28
2-2 مراحل کار تجربی 28
2-3 تهیه ترکیبات ایمینی از آمین (N-آمینورودانین ) در حلال متانول و کاتالیزورHCl 29
2-3-1 واکنش 4- کلروبنزآلدهید با N- آمینو وردانین در متانول و در حضور کاتالیزور HCl (a1) 29
2-3-2 واکنش 3- نیتروبنزآلدهید با N- آمینو رودانین در متانول و در حضور کاتالیزور HCl (b1) 30
2-3-3 واکنش ترفتالدهید با N- آمینو رودانین در متانول ودر حضور کاتالیزور HCl (c1). 31
2-4 تهیه ترکیبات ایمینی از آمین (N- آمینو رودانین) در حلال استونیتریل و کاتالیزور HCl 31
2-4-1 واکنش 4-کلروبنزآلدهید با N- آمینو رودانین در استونیتریل و در حضورکاتالیزور HCl (a2) 32
2-4-2 واکنش 3- نیترو بنزآلدهید با N- آمینو رودانین در استونیتریل و در حضور کاتالیزور HCl (b2)
32
2-4-3 واکنش ترفتالدهید با N- آمینورودانین در استونیتریل و در حضور کاتالیزور HCl (c2) 33
2-5 تهیه ترکیبات ایمینی از آمین (N- آمینو رودانین) در حلال متانول و کاتالیزور اسید استیک 33
2-5-1 واکنش 4- کلروبنزآلدهید یا N- آمینو رودانین در متانول و در حضور کاتالیزور اسید استیک(a2) 33
2-5-2 واکنش 3- نیتروبنزآلدهید با N- آمینو رودانین در متانول و در حضور کاتالیزور اسید استیک (b2) 34
2-5-3 واکنش 4- متوکسی بنزآلدهید با N- آمینو رودانین در متانول و در حضور کاتالیزور اسید استیک (a3) 34
2-6 تهیه ترکیبات ایمین (N-آمینو رودانین) در حلال استونیتریل و کاتالیزور اسید استیک 34
2-6-1 واکنش 4- کلروبنزآلدهید با N- آمینو رودانین در استو نیتریل و در حضور کاتالیزور اسید استیک (a2) 35
2-6-2 واکنش 3- نیتروبنزآلدهید با N- آمینو رودانین در استونیتریل و در حضور کاتالیزور اسید استیک (b2) 35
2-6-3 واکنش 4- متوکسی بنزالدهید با N- آمینو رودانین در استو نیتریل و در حضور کاتالیزور اسید استیک (a3) 35
فصل سوم : نتایج و بحث 37
3-1 بررسی و شناسایی ترکیبات ایمینی مشتق شده از واکنش«N-آمینو رودانین» و آلدهیدهای آروماتیک در حلال متانول و کاتالیزورHCl 38
3-1-1 بررسی و شناسایی ایمین a1 مشتق شده از N- آمینو رودانین و 4- کلروبنزالدهید در حلال متانول و کاتالیزور HCl 38
3-1-2 بررسی و شناسایی ایمین b1 مشتق شده از N- آمینورودانین و 3-نیترو بنزآلدهید در متانول و در حضور کاتالیزور HC1 40
3-1-3 برسی و شناسایی ایمین C1 مشتق شده از N- آمینو رودانین و ترفتالدهید در متانول و درحضور کاتالیزور HCl 40
3-2 بررسی و شناسایی ترکیبات ایمینی مشتق شده از واکنش «N- آمینو رودانین» با آلدهیدهای آروماتیک در حلال استونیتریل و کاتالیزور HCl 41
3-2-1 بررسی و شناسایی ایمین a2 مشتق شده از N- آمینو رودانین و 4- کلروبنزآلدهید در استونیتریل و در حضور کاتالیزورHCl 41
3-2-2 بررسی و شناسایی ایمین b2 مشتق شده از N- آمینورودانین و 3- نیترو بنزآلدهید در استونیتریل و در حضور کاتالیزور HCl 42
3-2-3 بررسی و شناسایی ایمین c2 مشتق شده از N- آمینورودانین و ترفتالدهید در استونیتریل و در حضور کاتالیزور HCl 43
3-3 بررسی و شناسایی ترکیبات ایمینی مشتق شده از واکنش «N-آمینورودانین» با آلدهیدهای آروماتیک طبق واکنش های زیر درحلال متانول و کاتالیزور اسیداستیک 44
3-3-1 بررسی و شناسایی ایمین a2 مشتق شده از 4-کلروبنزآلدهید و N- آمینورودانین در حلال متانول و کاتالیزور اسیداستیک 44
3-3-2 بررسی و شناسایی ایمین b2 مشتق شده از N- آمینورودانین و 3- نیتروبنزالدهید در متانول و در حضور کاتالیزور اسیداستیک
44
3-3-3 بررسی و شناسایی ایمین a3 مشتق شده از N- آمینورودانین و 4- متوکسی بنزآلدهید در متانول و در حضور کاتالیزور اسید استیک 45
3-4 بررسی و شناسایی ترکیبات ایمینی مشتق شده از واکنش N- آمینورودانین با آلدهیدهای آروماتیک در حلال استونیتریل و در حضور کاتالیزور اسید استیک 46
3-4-1 بررسی و شناسایی ایمینی a2 مشتق شده از N- آمینورودانین و 4- کلروبنزآلدهید در استونیتریل و در حضور کاتالیزور اسیداستیک 46
3-4-2 بررسی و شناسایی ایمینb 2 مشتق شده از N- آمینورودانین و 3- نیتروبنزآلدهید در حلال استونیتریل و در حضور کاتالیزور اسیداستیک 46
3-4-3 بررسی و شناسایی ایمین a3 مشتق شده از N- آمینو رودانین و 4- متوکسی بنزآلدهید در استونیتریل و در حضور کاتالیزور اسید استیک 47
نتیجه گیری نهایی 48
فهرست شکلها
شکل 1 – طیف IR ترکیب a1 50
شکل 2- طیف HNMR1 ترکیب a1 51
شکل 3- طیف CNMR13 ترکیب a1 52
شکل 4 – طیف IR ترکیب b1 53
شکل 5- طیف HNMR1 ترکیب b1 54
شکل 6- طیف CNMR13 ترکیب b1 55
شکل 7 – طیف IR ترکیب c1 56
شکل 8- طیف HNMR1 ترکیب c1 57
شکل 9- طیف CNMR13 ترکیب c1 58
شکل 10 – طیف IR ترکیب a2 59
شکل 11- طیف HNMR1 ترکیب a2 60
شکل 12- طیف CNMR13 ترکیب a2 61
شکل 13 – طیف IR ترکیب b2 62
شکل 14- طیف HNMR1 ترکیب b2 63
شکل 15- طیف CNMR13 ترکیب b2 64
شکل 16 – طیف IR ترکیب c2 65
شکل 17- طیف HNMR1 ترکیب c2 66
شکل 18- طیف CNMR13 ترکیب c2 67
شکل 19 – طیف IR ترکیب a3 68
شکل 20- طیف HNMR1 ترکیب a3 69
شکل 21- طیف CNMR13 ترکیب a3 70
چکیده :
در این پروژه اثر کاتالیزور اسیدی و نوع حلال روی واکنش ایمینی شدن آمینو رودانین مورد برسی قرار گرفت. واکنش آمینو رودانین با آلدهیدهای مختلـف در حلالهای متانول و اسـتونیتریل ودر حضور اسـید استیک و هیدرو کلریک اسید بررسی شد. محصولات همه واکنش ها توسط IR ،1H NMR و 13C NMR بررسی و شناسایی شدند. نتایج نشان میدهد ایمینی شدن آمینو رودانین در حلال متانول و با اسید قوی مثل هیدروکلریک اسید موجب حمله اکسیژن متانول به گروه کربونیل حلقه آمینورودانین شده و در ضمن واکنش گروهNH2 با آلدهید نیز به حلقه اضافه شده و حلقه آمینو رودانین شکسته می شود محصولات (1a – 1c). اما واکنش در حلال استونیتریل و در حضور کاتالیزورهای اسیدی فقط به تشکیل ایمین منجر می شود محصولات(2a – 2c و 3a ).
فصل اول : اصول بنیادی
1-1 مقدمه
تولید ایمین ها دارای اهمیت خاصی از نظر بیولوژیکی و شیمیایی می باشد و این ترکیبات با روش ساده و راندمان بالا تهیه می شوند[1].
در اثر تراکم آلدهیدها و کتونها با آمینها ، ترکیبات ایمین که شامل پیوند – N=C
می باشد به دست می آید. این ترکیبها ناپایدار بوده و به سرعت تجزیه یا پلیمره می شوند مگر اینکه به کربن یا نیتروژن پیوند دوگانه یک گروه آریل متصل باشد .
انتظار می رود که شیمی ایمینها شبیه به آلدهیدها وکتونها و در بعضی مواقع تا اندازه ای منحصر به فرد باشد و برای بررسی و تحقیق بیشتر در رابطه با مکانیسم برخی از واکنشها شاید بهتر باشد ایمینها همراه و یا بجای کتونها و آلدهیدها بکار برده شود [2].
1-2 بررسی اجمالی:
1-2-1 آمین ها
آمین ها مانند آمونیاک دارای نیتروژن با یک جفت الکترون غیر پیوندی هستند که بطور گسترده در گیاهان و جانوران وجود دارند.
تری متیل آمین ، در جانداران وجود دارد و بوی خاص ماهی ناشی از این ماده است. نیکوتین وکوکائین هم از نمونه های دیگر ترکیبات دارای عامل آمینی هستند که بطورگسترده در طبیعت یافت می شود [3].
در ترکیبات آمین هیبریداسیون نیتروژن از نوع sp3است.
کوکائین نیکوتین تریمتیل آمین
1-2-2 خصوصیات بازی آمین ها:
حضور یک جفت الکترون غیر پیوندی روی نیتروژن آمین ها، این مولکولها را به ترکیب نوکلئوفیل تبدیل ساخته است. در اغلب موارد آمین ها با الکتروفیلها وارد واکنش شده، منجر به تشکیل نمک های اسیدی- باز نسبتاً پایداری می شوند. خصلت بازی آمین ها از الکل ها ، اترها و آب بیشتر است. خصلت بازی آریل آمین ها از آمونیاک کمتر است. در عوض آلکیل آمین ها بازهای قوی تری نسبت به آمونیاک هستند.
یک آریل آمین حدود106بار از یک آلکیل آمین باز ضعیف تری است. علت این تفاوت را می توان در شرکت جفت الکترون های غیر پیوندی اتم نیتروژن در رزونانس با پیوند π حلقه آریل جستجو کرد. بر این اساس آریل آمین ها ترکیباتی بسیار پایدارتر از آلکیل آمین ها هستند.