پایان نامه بسپارش تراکمی 2-]پارا-(تولیل)اکسی [4و6-دی کلرو تری آزین با اتیلن دی آمین برای جذب فلزات

فهرست:

فصل اول: مقدمه

مقدمه. 2

1-1- پلیمرها ساختارهایی با ویژگی های منحصز به فرد 3

     1-1-1- پلیمرهای کراس لینک.. 4

     1-1-2- پلیمرهای پرشاخه. 4

     1-1-3- دندریمرها 5

     1-1-4- پلیمرهای خطی 5

1-2- 1و3و5-تری کلروتری آزین ، مونومری پرکاربرد برای ساخت ترکیبات پلیم. 6

    1-2-1- سنتز انشعابی دندریمرهای  تری آزین. 7

          1-2-1-1-پلیمرهای پرشاخه دندریتی با 1و3و5-تری آزین                                                                               7       

          1-2-1-2- کوپلیمرهای دنبلی شکل سه بلوکه تری آزین دندریتیکی                                                        9

1-3-کامپوزیت ها ترکیباتی با دو یا چند فاز مشخص                                                                                                  11 

     1-3-1- کامپوزیت های زمینه پلیمری حاوی تری آزین . 12

          1-3-1-1-ترکیب پلیمر کیتوسان با تری کلروتری آزین نمونه ای از کامپوزیت ها 12

     1-3-2-نانوکامپوزیت ها ترکیباتی با یک یا چند فاز در ابعاد نانویی 13

            1-3-2-1- نانوکامپوزیت های زمینه پلیمری.. 14

            1-3-2-2-روش های تولید نانوکامپوزیت های زمینه پلیمری. 14

            1-3-2-3-خواص و کاربردهای نانوکامپوزیت های زمینه پلیمری 15

1-4-نانوتکنولوژی 15

     1-4-1-نانوذرات                                                                                                                                                16

     1-4-2- روش های ساخت نانوذرات                                                                                                                   16

     1-4-3-کاربردهای نانوذرات                                                                                                                              17

     1-4-4-نقش نانوذرات و به ویژه نانوذرات فلزی در سنتز شیمیایی. 17

           1- 4-4-1-کمپلکس های سیانوریک کلراید با نانوذرات فلزی. 18

1-5-  نانوذرات فلزی پالادیم و نقش کاتالیستی آن ها 19

      1-5-1-واکنش های کاتالیست شده با پالادیم                                                                                                     19       

            1-5-1-1- واکنش هک                                                                                                                               20

           1-5-1-2- واکنش سوزوکی 21

            1-5-1-4-  واکنش هیاما 22

           1-5-1-5-  واکنش استایل 22

           1-5-1-6-  واکنش نگیشی. 23

           1-5-1-7-  واکنش کومادا 24

           1-5-1-8-  واکنش سونوگاشیرا 24

1-6- پایدارسازی ، روشی برای  تثبیت نانوذرات بر سطوح زمینه ای مختلف                                                                25

فصل دوم : بخش تجربی                                                                                                                                     

2-1- مواد و دستگاه ها                                                                                                                                              31       

      2-1-1-  مواد 31

      2-1-2- دستگاه ها 32

2-2-  سنتز پلیمر 2-[پارا(تولیل)اکسی] 4و6 – دی کلروتری آزین با اتیلن دی آمین برای جذب فلزات. 32

       2-2-1- تهیه مونومر 2- [پارا(تولیل)اکسی] 4و6 – دی کلرو تری آزین   33

      2-2-2-   تهیه پلیمر 2- [پارا(تولیل)اکسی] 4و6 – دی کلروتری آزین با اتیلن دی آمین. 34

2-3-   جذب فلز پالادیم توسط پلیمر2- [پارا(تولیل)اکسی] 4و6 – دی کلروتری آزین با اتیلن دی آمین 35

فصل سوم: بحث ونتیجه­گیری

3-1- سنتز و بررسی خواص ترکیب پلیمر و پالادیم                                                                                                    36       

     3-1-1- تهیه مونومر 2- [پارا(تولیل)اکسی] 4و6 – دی کلرو تری آزین. 36

     3-1-2- تهیه پلیمر تراکمی 2- [پارا(تولیل)اکسی] 4و6 – دی کلرو تری آزین. 38

     3-1-3-  جذب پالادیم توسط پلیمر 2-[پارا(تولیل)اکسی] 4و6 – دی کلرو تری آزین با اتیلن دی آمین. 40

      3-1-4-  بررسی ساختار مونومر 2- [پارا(تولیل)اکسی] 4و6 – دی کلرو تری آزین  با استفاده از طیف سنجی FT-IR 41

     3-1-5- بررسی ساختار  پلیمر تراکمی  2-[پارا(تولیل)اکسی] 4و6 – دی کلرو تری آزین با اتیلن دی آمین  با استفاده از طیف سنجی FT-IR. 42

     3-1-6- بررسی ساختار پلیمر 2-[پارا(تولیل)اکسی] 4و6 - دی کلرو تری آزین با اتیلن دی آمین با استفاده از طیف سنجی 1H NMR و13C NMR 44

     3-1-7- بررسی بر هم کنش های بین پلیمر 2-[پارا(تولیل)اکسی] 4و6 - دی کلرو تری آزین با اتیلن دی آمین و نانوذرات فلزی پالادیم با استفاده از طیف UV-Vis. 48

     3-1-8- بررسی اندازه نانوکامپوزیت زمینه پلیمری  2-[پارا(تولیل)اکسی] 4و6 - دی کلرو تری آزین با اتیلن دی آمین و نانوذرات فلزی پالادیم با استفاده از دیاگرام های DLS. 50

   3-1-9- بررسی ساختار نانوکامپوزیت زمینه پلیمری  2-[پارا(تولیل)اکسی] 4و6 - دی کلرو تری آزین با اتیلن دی آمین  و نانوذرات فلزی پالادیم با استفاده از تصاویر TEM                                                                            52

فصل اول: مقدمه

شکل(1-1): سیانوریک کلراید                                                                                                                                 6          

شکل(1-2): نمونه ای ازپلی اتیلن های پرشاخه دندریتی 1و3و5 - تری آزین                                                            9             

شکل(1-3): کوپلیمرهای دمبلی شکل سه بلوکه تری آزین دندریتیکی - پلی اتیلن گلیکول - تری آزین دندریتیکی11

شکل(1-4):شمای کلی واکنش هک                                                                                                                    20

شکل(1-5):شمای کلی واکنش سوزوکی                                                                                                             21   

شکل(1-6):واکنش بوخوالد-هارت ویگ                                                                                    22   

شکل(1-7): واکنش هیاما                                                                                                                 22   

شکل(1-8): واکنش استایل                                                                                                                                  23                

شکل(1-9): شمای کلی واکنش نگیشی                                                                                                               23                 

شکل(1-10): شمای کلی واکنش کومادا                                                                                                                           24 

شکل(1-11): واکنش سونوگاشیرا                                                                                           25                                                                 

شکل(1-12): نمایش شماتیک پایدارسازی نانوذرات پالادیم با استفاده از (a) سورفاکتانت (b) پلیمرها          c) لیگاندها                                                                                                                                                                  27

فصل  سوم : بحث و نتیجه گیری

شکل(3-1) : تصویر آزمایشگاهی مونومر 2- [پارا(تولیل)اکسی] 4و6 – دی کلرو تری آزین                                 37   

شکل(3-2): روند سنتز مونومر   2- [پارا(تولیل)اکسی] 4و6 – دی کلرو تری آزین                                       37

شکل (3-3):تصویر پلیمر 2-[پارا(تولیل)اکسی] 4و6 – دی کلرو تری آزین با اتیلن دی آمین تهیه شده                 38

شکل (3-4):روند سنتز پلیمر تراکمی 2-[پارا(تولیل)اکسی] 4و6 – دی کلرو تری آزین با اتیلن دی آمین            39

شکل(3-5):تصویر آزمایشگاهی پلیمر 2-[پارا(تولیل)اکسی] 4و6 - دی کلروتری آزین با اتیلن دی آمین پس ازاضافه کردن محلول پالادیم کلرید در اسیدکلریدریک رقیق                                                                           40           

شکل(3-6): طیف FT-IR مونومر 2- [پارا(تولیل)اکسی] 4و6 – دی کلرو تری آزین                         41

شکل(3-7): طیف FT-IR پلیمر 2- [پارا(تولیل)اکسی] 4و6 – دی کلرو تری آزین با اتیلن دی آمین                    43

شکل(3-8):طیف 1H NMR پلیمر 2- [پارا(تولیل)اکسی] 4و6 – دی کلرو تری آزین با اتیلن دی آمین                45

شکل(3-9): طیف 13C NMR پلیمر 2- [پارا(تولیل)اکسی] 4و6 – دی کلرو تری آزین با اتیلن دی آمین  46

شکل (3-10): طیف UV-Vis مربوط به a) پلیمر ، b) پالادیم ، c)پلیمر-پالادیم                                    48

شکل (3-11): دیاگرام DLS  رسوب پلیمر-پالادیم                                                                                       50

شکل (3-12):دیاگرام DLS  مربوط به محلول پالادیم - پلیمر                                                                                                                                               51

شکل (3-13): تصاویر TEM مربوط به تشکیل نانوکامپوزیت 2-]پارا(تولیل)اکسی[4و6 - دی کلروتری آزین با اتیلن دی آمین و نانوذرات فلزی پالادیم                                                                                                                        52

شکل(3-14) نمودار آنالیز گراویمتری حرارتی پلیمر 2-]پارا(تولیل)اکسی[4و6- دی کلرو تری آزین با اتیلن دی آمین                                                                                                                                                                    53                                                                                                                                                                   شکل(3-15) نمودار آنالیز گراویمتری حرارتی نانوکامپوزیت زمینه پلیمری 2-]پارا(تولیل)اکسی[4و6- دی کلرو تری آزین با اتیلن دی آمین  و نانوذرات فلزی پالادیم                                                                                            54

منبع:

[1]  Lehn, J. M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 99, 4763−4768.

[2]  Helms, B.; Meijer, E. W. Science. 2006, 313, 929−930

[3] A. Celikkaya, M . Akic,Journal of American Ceramic Society                                                                                          ,  73(1990) 236-245

[4] K . Momeni, Mechanincal properties of CNT-based Nanocomposites ,(2000).

[5] J. C. Dai, “ Surface Modification of Clays and Clay- Rubber composite”, App.Clay   Science, 15, 51-56, 1999.                                                                                           

[6]Zang,Cai,Chenng,Wang(2007) 

[7]                                                                                    

[8] Buhleier, E., Wehner, E., and Vögtle, F. Synthesis. 1978, 2, 155–158.                                                                                        [9] Seruflas., Ann. chim. et phys., (2), 43: 76 (1828).                                                                                                                           [10] J. Liebig, Pogg. Ann., 15: 359, 622 (1829). 

[11]M .S . Chang and A . J . Matuszko (1966).                                                                               [12] Klaus Huthmacher, Dieter Most "Cyanuric Acid and Cyanuric Chloride" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2005, Wiley-VCH, Weinheim.                   [13] P. Gamez, J. Reedijk, Eur. J. Inorg. Chem. (2006) 29;                                                       [14] Bern, Switzerland, 6-9 November( 2001)                                                                       [15] T.J. Mooibroek, P. Gamez, Inorg. Chim. Acta 360 (2007) 381;                                         [16] L.M. Pedroso, M.M.C.A. Castro, P. Simões, A. Portugal, Polymer 46 (2005) 1766.                                         [17] Meredith A. Mintzer, Lisa M. Perez, Eric E. Simanek *Tetrahedron Letters 51 (2010) 1631–1634                                                                                                                  [18] Tomalia, D. A.; Baker, H.; Dewald, J.; Hall, M.; Kallos,G.; Martin, S.; Roeck, J.; Ryder, J.; Smith, P. Polym. J. 1985,17, 117.                                                                      [19] Flory, P. J. J. Am. Chem. Soc. 1952, 74, 2718.                                                                  [20] Kambouris, P.; Hawker, C. J. J. Chem. Soc., Perkin Trans.1993, 2717.                    [21]Chulhee Kim, Youngkyu Chang, andJin Seok Kim , Macromolecules 1996, 29, 6353-6355,                                                                                                                                   [22] Shrinath S. Machakanur , Basavaraj R. Patil , Dayananda S. Badiger , Raghavendra P. Bakale ,Kalagouda B. Gudasi, S.W. Annie Bligh.Journal of Molecular Stracture 1011 (2012) 121-127                                                                                                                  [23] Gitsov I, Ivanova PT, Fre´chet JMJ. Macromol Rapid Commun 1994;15:378.                               [24] Gitsov I, Fre´chet JMJ. Macromolecules 1994;27:7309                                                [25] Emrick T, Hayes W, Fre´chet JMJ. J Polym Sci A 1999;37:3748                                  [26] Tomalia DA, Kerchoff PM. US Patent, 4,694,064; 1987.                                                [27] Gitsov I, Wooley KL, Fre´chet JMJ. Angew Chem Int Ed Engl 1992;31:1200 .                    [28] Zhao Y-L, Cai Q, Jiang J, Shuai X-T, Bei J-Z, Chen C-F, et al. Polymer

2002;43:5819.                                                                                                                    [29] Hassan Namazi , Mohsen Adeli Polymer 46 (2005) 10788–10799                                [30] J. C. Dai, “ Surface Modification of Clays and Clay- Rubber composite”, App.Clay Science, 15, 51-56, 1999.                                                                                                        [31] Hsieh SH, Huang ZK, Huang ZZ, Tseng ZS,Antimicrobial and Physical Properties of WoolenFabrics Cured with Citric Acid and Chitosan,Journal of Applied Polymer Science, 94, 2004,1999-2007.                                                                                                                 [ 32] Roberts G, Wood AF, A study of the influenceof structure on the effectiveness of chitosanas an anti-felting treatment for wool, Biotechnology,89, 2001, 297-304.                          [33] Samar Sharaf, Klaus Opwis, Dierk Knittel, Jochen S Gutmann AUTEX Research Journal, Vol. 11, No2, June 2011.

 [34] O. Oriakhi,” polymer nanocomposite Approach to Advanced Materials “ , J.Chem. Edu., 7, 1138-1146, 2000.

[35] J. J. Luo , I. M. Daniel “ Characterization and Modeling of Mechanical Behavior of polymer / clay Nanocomposites ” , Compos. Sci. Technol., 63 (11) , 1607-1616, 2003.

[36] B.K.G. Theng, " Formation and properties of Clay- Polymer Complexes" ,Elsevier, Amsterdam, 1979

[37] K . Mishra, I. Kim, C. Ha, Macromolecular Rapid Communication , (2003) 671.

[38] Forst, Sullivan, Nanophase Materials . Analysis of Cutting Edge Technologies and Trends, (2004) .                                                                                                                           [39] T Naganuma, Y Kagawa. Effect of particle Size on theoptically transparent nano meter-order glass particle-dispersedepoxy matrix composites. Compos Sci, 2003, 1187.

[40] Singh RP, Zhang M, Chan D., Toughening of a brittle thermosetting polymer: effects of reinforcement particle size and volume fraction. J. Mater. Sci. 2002, 781.                                                [41] M. Sumita, Y. Tsumuko, K. Miyasaka, Mater. Sci. 181758 (1983)

[42] M.Z.Rong, M.Q.Zhang, Y.X.Zhang, K.Friedrish, Polymer 42, 3301 (2001)

[43] G.Caroteuto, Y.S.Her, E.Matijevic, Ind. Eng. Chem. RES 35, 2929 (1996)

[44] F.Yang, Y.Ou,Z.Yu, J. Appl. Poly. Sci. 69, 355 (1998) ,                                                                    

[45] Wagner HD, Vaia RA. Nanocomposites: issues at the interface. Mater. Today, 2004,38- 42.

[46] Hartmut Fischer. Sci. Eng. C23, 763-772,2002.                                                                                 [47] Erik T. Thostenson, Chunyu Li, Tsu-Wei Chou. Composites Sci. Tech., 491-516,2003                                                                                                                                                               [48] J. Cooke, M. Green, F.G.A. Stone, J. Chem. Soc. (A) (1968) 173;                                    [49] Z. Peng, B.A. Haag, P. Knochel, Org. Lett. 12 (2010) 5398.                                                              [50] G. Zhu, K. Pang, G. Parkin, Inorg. Chim. Acta 361 (2008) 3221.                                                              [51]  I.M. Piglosiewicz, S. Kraft, R. Beckhaus, D. Haase, W. Saak, Eur. J. Inorg. Chem.

(2005) 938.                                                                                                                               [52] Markus Braun, Walter Frank, Christian Ganter. Journal of Organometallic Chemistry 696 (2011) 3580e3583.                                                                                                  [53] Li Li, Baoxin Li , Di Cheng, Lihui Mao. Food Chemistry 122 (2010) 895–900                   [54] Williamson, Alan . The LBMA Precious Metals Coference .2003.                                  [55] By James Cookson,Johnson Matthey Technology Centre, Blounts Court,Sonning Common, Reading RG4 9NH, UK•Platinum Metals Rev., 2012, 56, (2), 83–98.                      [56] Nicolaou , K . C; Bulger , P . G ; And Sarlah, D.Angew . Chem. Int. Ed , 2005, 44,4442-4489                                                                                                                           [57]Pal, A ;Ghosh, R.; Adrash, N. N.; And Sarkar , A .Tetrahedron . 2010 , 66 , 5451-5458.                                                                                                                                               [58] Kamal, R.; Chaudhari, A. P.; Vadawale, V . K.; Jane. K. Chaudhari, R.et al. Jornal of Organometallic Chemistry 698 ,2012, 15-21.                                                                                   [59] Torborg, C.; Beller, M.Adv. Synth. Catal. 351 , 2009, 3027-3043.                                                           [60] Skarzynska, A.; Trzeciak, A.W. Angew.Chem. Inorg. Chim. Acta 365 , 2011, 204-210.                                                                                                                                              [61] Trzeciac, A. M.; Coord,J.; Ziolkowski, J. Chem. Rev, 2005, 249, 2308                                [62] Bloome, K. S.; McMahen, R. L.; Alexanian, E.J.J. Am. Chem. Soc. 2011,133,20146-20148.

[63] Barnard, C. Platinum Metals Rev. 2008, 52,38-45.                                                              [64] Billingsley,K.; Buchwald, S. L. J. Am. Chem. Soc.2007,129, 3358-3366.                        [65] Barder, T. E.; Walker, S. D.; Martinelli, J. R.; Buchwald, S. L. J.Am. Chem. Soc. 2005, 127, 4685-4696.                                                                                                              [66] Cohen, O.; Rozen, S. Tetrahedron 64 ,2008, 5362-5364.                                                     [67] Kelley, M. A Brief Review, University of Alabama, U. S. A., 2008,1-11.                                           [68] Bolliger, J. L.; Frech, C. M. Tetrahedron. 2009, 65, 1180-1187.                                           [69] Blaszczyk, I.; Trzeciak, A. M. Tetrahedron. 2010, 66, 9502-9507.                                             [70] Espinet, P.; Echavarren, A.M. Angew. Chem. Int. Ed. 2004, 43, 4704-4734.                             [71] Negishi, E. Ed. Handbook of Org. palla. Chem. For Org. Syn. Wiley: New York, 2002.                                                                                                                                        [72] Roques, N.; Saint-Jalmes, L. Tetrahedron. 2009, 65, 1180-1187.                                                [73] Chinchilla, R.; Najera,  C. Chem. Rev. 2007, 107, 874-922.                                                 [74] Tamal Roy, Rukhsana I. Kureshy, Noor-ul H. Khan, Sayed H.R. Abdi, Arghya Sadhukhan, Hari C. Bajaj . Tetrahedron 68 (2012) 6314e6322.                                                [75] Aviad Hai , Deborah Ben-Haim, Nina Korbakov, Ariel Cohen,Joseph Shappir Ruthi Oren , Micha E. Spira , Shlomo Yitzchaik , Biosensors and Bioelectronics 22 (2006) 605–612