مشخصات پژوهش

عنوان	سنتز و بررسی خواص کاتالیستی هیبریدهای آلی-معدنی بر پایه ویتامین ب 1
نوع پژوهش	طرح پژوهشی خاتمه یافته
کلیدواژه‌ها	ویتامین B1، تیامین، پلی‌اکسومولیبدات، پلی‌اکسومولیبدوانادات‌، فرآیندهای کاتالیستی ناهمگن، تجزیه H2O2
چکیده	در این طرح هیبریدهای آلی-معدنی جدید مبتنی بر برهمکنش ویتامین B1(تیامین هیدروکلرید) با کلاسترهای فلزی آنیونی مانند مولیبدات و وانادات جهت بهره‌ برداری کاتالیستی تهیه شد. در قسمت اول طرح ابتدا یک هیبرید آلی- معدنی جدید و قابل بازیافت از ویتامین B1 و اکتامولیبدات تهیه شد (MoB1). کاتالیست ناهمگن با استفاده از FT-IR، Raman، XRD، TGA، EDS، FE-SEM، CHN، UV-Vis، ICP-AES، H NMR1، C NMR13 و BET شناسایی شد. عملکرد کاتالیستی MoB1 در اکسایش انواع مختلف آلکن‌ها با ترشیو بوتیل هیدروپراکسید (TBHP) به عنوان اکسنده و همچنین در سنتز بنزیمیدازول‌ها از اولفین‌های انتهایی بوسیله جفت شدن با ارتو فنیلن دی آمین مورد بررسی قرار گرفت. در ادامه واکنش تجزیه H2O2 به آب و اکسیژن مورد بررسی قرار گرفت. سپس، نانوکاتالیست چهار جزئی جدید شامل نانوذرات مغناطیسی پوشش داده شده با سیلیس تزئین شده با ویتامین B1 حاوی اکتامولیبدات γ-Fe2O3@SiO2/VB1/α-Mo8O26 = SMNPB1Mo)) سنتز و شناسایی شد. اکسایش آلکن‌ها و سنتز بنزیمیدازول‌ها از اولفین‌های انتهایی مورد بررسی قرار گرفت. در ادامه طرح، یک هیبرید آلی-معدنی مبتنی بر پلی‌اکسومولیبدوانادات‌ها (VMoB1) تهیه و شناسایی شد و در واکنش اکسایش آلکن‌ها و سنتز بنزیمیدازول‌ها از آلدهیدها مورد بررسی قرار گرفت. روش: در این مطالعه شناسایی دقیق کاتالیست‌های تهیه شده با تکنیک‌های مختلف مانند FT-IR، Raman، XRD، TGA، EDS، FE-SEM، CHN، UV-Vis، ICP-AES، H NMR1، C NMR13 و BET انجام شد. میزان تولید محصولات اکسایشی با دستگاه کروماتوگرافی گازی و در مواردی با رزونانس مغناطیسی هسته سنجیده شد. میزان تجزیه H2O2 با استفاده از تیتراسیون با محلول KMnO4 و همچنین اندازه‌گیری میزان اکسیژن تولید شده با استفاده از سنسور اکسیژن در طی واکنش تجزیه H2O2 در حضور کاتالیزور انجام شد. نتایج: نتایج آنالیزها شواهد نسبتاً دقیقی برای تأیید ساختار ترکیبات سنتزی ارائه کرد. در اکسایش انواع مختلف آلکن‌ها با ترکیبات هیبریدی محصولات با بازده عالی و گزینش‌پذیری بالا بویژه از نظر فضاگزینی به دست آمد. در واکنش‌های تراکمی اکسایشی مانند سنتز بنزایمیدازول‌ها نیز بازده و گزینش‌پذیری بالا بود بجز در مواردی که استخلاف‌های دارای ازدحام فضایی و یا اثرات الکترونی تأثیر گذار بودند. نانوکاتالیست SMNPB1Mo با اندازه ذرات در محدوده nm 10 تا 50 و سطح ویژه m2/g 57 گزینش‌پذیری عالی برای تبدیل استایرن‌ها به بنزآلدهیدها با استفاده از TBHP به عنوان اکسیدان و به دنبال آن سنتز یک مرحله‌ای بنزیمیدازول‌ها در شرایط بدون حلال را نشان داد. واکنش اکسایش آلکن‌ها با استفاده VMoB1 مکانیسم رادیکالی را بر اساس نتایج آزمایش‌ها در حضور بازدارنده‌ها نشان داد. در ادامه، مطالعه سینتیکی واکنش تجزیه H2O2 در حضور MoB1، رفتار واکنش مرتبه اول نسبت به H2O2 را با ثابت سرعت s-1 23/0 در دمای C˚ 55 تأیید کرد. انرژی فعال‌سازی واکنش، kJ mol-1 36/60 محاسبه شد.
پژوهشگران	عبدالرضا رضائی فرد (مجری)، مریم رستمی نسب (همکار)، اکسل کلاین (همکار)، معصومه جعفرپور (همکار)