طلا…………………………………………………………………………………………….23

1-7 انواع پلاسمون سطحی……………………………………………………………………………………………………..24

1-8 محاسبات کمی خواص نوری نانو ذرات طلا……………………………………………………………………….28

1-9 پارامترهای موثر در طراحی نانو ذرات مغناطیسی………………………………………………………………….32

1-9-1 موانع فیزیولوژیکی……………………………………………………………………………………………………….32

1-9-2 پارامترهای فیزیکی……………………………………………………………………………………………………….34

1-9-3 اندازه هیدرودینامیک……………………………………………………………………………………………………34

1-10 مزایایی پوشش دار کردن سطح نانو ذرات………………………………………………………………………….36

1-11 موانع در کاربردهای پزشکی…………………………………………………………………………………………….37

1-12 نتیجه گیری……………………………………………………………………………………………………………………38

فصل دوم………………………………………………………………………………………………………….40

2-1 سیستامین…………………………………………………………………………………………………………………………41

2-2 فاموتیدین………………………………………………………………………………………………………………………..42

2-3 مروری بر کارهای انجام گرفته……………………………………………………………………………………………42

2-3-1 توموگرافی محاسبه شدهاشعه ایکس……………………………………………………………………………….48

2-3-2 حسی زیستی……………………………………………………………………………………………………………….50

2-4 مطالعه سمیت نانو ذرات مغناطیسی…………………………………………………………………………………….52

فصل سوم………………………………………………………………………………………………………………………………55

3-1 واکنشگر ها……………………………………………………………………………………………………………………..56

3-2 تهییه محول ها………………………………………………………………………………………………………………….57

3-3 دستگاه ها………………………………………………………………………………………………………………………..57

3-4 روش تولید نانو ذره آهن…………………………………………………………………………………………………..58

3-5 روش پوشش دهی نانو ذره آهن با طلا………………………………………………………………………………..60

3-6 در مجاورت قرار دادن سیستامین و نانو ذره…………………………………………………………………………61

3-7 روش محاسبه غلظت تقریبی نانو ذرات طلا…………………………………………………………………………61

فصل چهارم……………………………………………………………………………………………………………………………62

4-1 مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………….63

4-2 طیف FT-IR از نانو ذره آهن……………………………………………………………………………………………64

4-3 تائید پوشش دهی نانو ذره آهن با طلا…………………………………………………………………………………65

4-4 قرار دادن نانو ذره آهن پوشش داده شده با طلا در مجاورت سیستامین……………………………………66

4-5 تعیین زمان بهینه جذب……………………………………………………………………………………………………..66

4-5-1 تعیین زمان بهینه جذب 0.1 مولار سیستامین……………………………………………………………………66

4-5-2 تعیین زمان بهینه جذب 0.5 مولار سیستامین…………………………………………………………………..67

4-5-3 تعیین زمان بهینه جذب 0.05 مولار سیستامین………………………………………………………………….68

4-6 تعیین غلظت بهینه جذب …………………………………………………………………………………………………69

4-7 تعیین pH بهینه جذب…………………………………………………………………………………………………….70

4-8 بررسی نتایج زمان بهینه جذب……………………………………………………………………………………………71

4-9 بررسی نتایج غلظت بهینه جذب…………………………………………………………………………………………75

4-10 بررسی نتایج pH بهینه جذب…………………………………………………………………………………………..76

فهرست شکلها صفحه

شکل 1-1 استفاده ار ذرات مغناطیسی………………………………………………………………………………………….4

شکل 1-2 نانو سیم ها در استیل داماسکوس……………………………………………………………………………….6

شکل 1-3 وجود رنگ قرمز و سبز در جام لیکورگوس………………………………………………………………..7

شکل 1-4 اندازه نسبی نانو ذرات در مقیاس نانو…………………………………………………………………………9

شکل 1-5 شکلهای مختلف نانو ذرات……………………………………………………………………………………….10

شکل 1-6 ساختار مواد سوپر پارامغناطیس………………………………………………………………………………….12

شکل 1-7 اثر میدان خارجی بر ذرات مغناطیسی………………………………………………………………………..13

شکل 1-8 نمونه های از نانو ذرات فلزی…………………………………………………………………………………..14

شکل 1-9 نوسان طولی و عرضی الکترونها در نانو میله های فلزی………………………………………………..17

شکل 1-10 پیک جذبی مرئی فرابنفش نانو میله های طلا با نسبت ابعادی مختلف……………………………………….17

شکل 1-11 نانو ذرات کوانتومی بر پایه ی مواد نیمه رسانا…………………………………………………………..19

شکل 1-12 نانو ذرات لپیدی…………………………………………………………………………………………………..19

شکل 1-13 نانو ذرات پلیمری………………………………………………………………………………………………..21

شکل 1-14 نانو ذرات طلا سنتز شده با سیترات……………………………………………………………………….23

شکل 1-15 شمایی از پلاسمون سطحی انتشار…………………………………………………………………………….25

شکل 1-16 طیف جذبی نانو ذرات کروی طلا………………………………………………………………………….26

شکل 1-17 بر همکنش میدان الکتریکی اشعه الکترومغناطیس……………………………………………………..27

شکل 1-18 اثرات پراکندگی و جذب در مجموعه ای از نانو ذرات………………………………………………28

شکل 1-19 طیف خاموشی محاسبه شده بوسلیه تئوری می…………………………………………………………30

شکل 1-20 پیک های جذب برای نانو ذرات کروی طلا……………………………………………………………..31

شکل 2-1 ساختار شیمیایی اولتراویست…………………………………………………………………………………..49

شکل2-2 میزان مقاله های منتشر شده در مباحث سمیت نانو ساختارها……………………………………….54

شکل3-1 سنتز نانو ذره آهن……………………………………………………………………………………………………..59

شکل 3-2 نانو ذره آهن پوشش داده شده با طلا………………………………………………………………………….60

شکل 4-1 طیف جذبی مربوط به سیستامین 0.1 مولار………………………………………………………………….67

شکل4-2 طیف جذبی مربوط به سیستامین0.5 مولار…………………………………………………………………..68

شکل 4-3 طیف جذبی مربوط به سیستامین0.05 مولار………………………………………………………………..69

شکل 4-4 مقایسه pH های بهینه جذب…………………………………………………………………………………..71

شکل 4-5 pH بهینه……………………………………………………………………………………………………………..71

فهرست نمودارها صفحه

نمودار 3-1 طیف جذبی UV-Vis از نانو ذره آهن پوشش داده شده با طلا………………………………..65

نمودار 4-2 مقایسه زمان بهینه غلظت 0.1 مولار سیستامین در λ_{max……………………………………………………………………….}72

نمودار 4-3 مقایسه زمان بهینه غلظت 0.5 مولار سیستامین در λ_max………………………………………………72

نمودار 4-4 مقایسه زمان بهینه غلظت 0.05 مولار سیستامین در λ_max…………………………………………….74

نمودار 5-4 مقایسه غلظت های بهینه سیستامین در مدت 60 دقیقه در λ_max……………………………………75

…………………………………………………………………………………13

1-3-5-سنتز به روش بازدارنده ی رشد………………………………………………………………………………14

1-3-6-سنتز به روش فضای محبوس ………………………………………………………………………………..14

1-3-7-سنتز به روش میکرو امولسیون……………………………………………………………………………….15

1-4 زئولیت ……………………………………………………………………………………16

1-4-1-زئولیت طبیعی…………………………………………………………………………………………………….17

1-4-2- زئولیت مصنوعی ……………………………………………………………………………………………….17

1-4-3- ساختار زئولیت ………………………………………………………………………………………………….18

1-5- زئولیتZSM-5……………………………………………………………………….19

1-5-1- عوامل موثر بر تبلور زئولیت ZSM-5……………………………………………………………………..21

1-5-1-1-نسبت سیلیس به الومینیوم در ژل…………………………………………………………………………22

1-5-1-2- نسبت تمپلت به سیلیس در ژل…………………………………………………………………………..23

1-5-1-3-نسبت آب به سیلیس در ژل……………………………………………………………………………….24

1-5-1-4-نسبت فلز به سیلیس در ژل…………………………………………………………………………………24

1-5-1-5- نسبت هیدروکسی به سیلیس در ژل…………………………………………………………………….25

1-5-1-6 منبع سیلیس …………………………………………………………………………………………………….25

1-5-2- تاثیر پارامترهای مختلف بر مورفولوژی زئولیت………………………………………………………….26

1-5-3-سنتز ZSM-5 در حضور آمین ………………………………………………………………………………26

1-5-4- سنتز زئولیت ZSM-5 در حضور الکل …………………………………………………………………..27

1-6-طیف بینی جذب مادون قرمز ………………………………………………………28

1-6-1- ناحیه مادون قرمز ……………………………………………………………………………………………….29

1-6-2- طیف بینی مادون قرمز تبدیل فوریه…………………………………………………………………………31

1-6-3- نمونه گذاری در طیف سنجی مادون قرمز……………………………………………………………….32

1-7- طیف سنجی انعکاسی پخشی………………………………………………………33

1-8- طیف سنجی رزونانس مغناطیسی هستهNMR………………………………...34

1-8-1- طیف سنجی رزونانس مغناطیسی هسته ای تبدیل فوریه تپشی ……………………………………….37

1-8-2- قاعده شکاف اسپین- اسپین…………………………………………………………………………………..37

1-8-2-1- هسته کربن -13 ……………………………………………………………………………………………38

1-8-2-2- تغییرات مکانی کربن -13……………………………………………………………………………….38

1-9 شیمی سنجی …………………………………………………………………………..39

1-9-1- طراحی ازمایش…………………………………………………………………………………………………40

1-9-1-1- تعریف فرایند ……………………………………………………………………………………………….40

1-9-1-2- غربال کردن………………………………………………………………………………………………….40

1-9-1-3- انواعی از روش های طراحی فاکتورها ………………………………………………………………41

1-9-1-4- بهینه سازی……………………………………………………………………………………………………41

1-9-1-5- کاهش زمان بری…………………………………………………………………………………………… 41

1-9-1-6- مدل سازی کمی …………………………………………………………………………………………….42

1-9-1-7-روش سطح پاسخ…………………………………………………………………………………………….42

1-9-2- پردازش های چند متغیره……………………………………………………………………………………….43

1-9-2-1- آنالیز فاکتوری………………………………………………………………………………………………. 44

1-9-2-2- آنالیز فاکتوری تکاملی (EFA) ………………………………………………………………………….44

1-9-2-3- روش های انالیز نرم………………………………………………………………………………………….45

1-9-2-4- تکنیک منحنی چند متغیره –حداقل مربعات متناوب MCR-ALS…………………………….45

1-9-2-5- الگوریتم اجرای تکنیک MCR-ALS…………………………………………………………………47

فصل دوم : بخش تجربی

2-1 مواد مورد استفاده ……………………………………………………………………………..49

2-1-1- مواد مورد استفاده برای سنتز سورفکتنت متقارن و نامتقارن………………………………………….49

2-1-2- مواد مورد استفاده برای سنتز نانو شیت زئولیت ZSM-5…………………………………………….49

2-1-3- مواد مورد استفاده برای اصلاح نانو شیت زئولیت با نافلزی نظیر فسفر …………………………..50

2-3-نرم افزارها ………………………………………………………………………………………………………………………..51

2-4- سنتز سورفکتنت نامتقارن……………………………………………………………………52

2-5- سنتز سورفکتنت متقارن……………………………………………………………………………….53

2–6 سنتز نانو شیتZSM-5………………………………………………………………………54

2-7- اصلاح نانوشیتZSM-5با فسفر ………………………………………………………….58

2-8- روش های خصوصیت سنجی نانو شیت های سنتز شده …………………………..61

2-8-1-تجزیه و تحلیل به وسیله پراش پرتو -X…………………………………………………………………..61

2-8 -2-میکروسکوپ الکترونی روبشی ……………………………………………………………………………62

2-8-3- میکروسکوپ الکترونی عبوری…………………………………………………………………………….63

2-8-4- انالیز ساختارتخلخل ها و اندازه گیری مساحت سطح از طریق جذب گاز N₂……………….64

2-8-5-خصوصیت سنجی با طیف سنجی مادون قرمز ………………………………………………………….64

فصل سوم : نتایج و بحث

3-1- نتایجCNMR¹³سورفکتنت های سنتز شده ……………………………………..65

3-2- نتایج انالیز XRD وSEM برای نانو شیت سنتز شده با سورفکتنت متقارن و نامتقارن……………….69

3-3- نتایج خصوصیت سنجی نانو شیت زئولیت با میکروسکوپ الکترونی روبشی ………………………71

3-4 نتایج خصوصیت سنجی نانو شیت زئولیت با میکروسکوپ الکترونی عبوری …………………………76

3-5 نتایج خصوصیت سنجی با پراش پرتو -X…………………………………………………………………..77

3-6- نتایج طراحی آزمایش ………………………………………………………………………………………….82

3-6-1- آنالیز واریانس ……………………………………………………………………………………………………………82

3-6-2- نمودار پارتو ………………………………………………………………………………………………………………83

3-6-3- تاثیر فاکتورهای اصلی …………………………………………………………………………………………………84

3-6-4- ضریب رگرسیون بر اورد شده ……………………………………………………………………………………..85

3-6-5- پاسخ بهینه ………………………………………………………………………………………………………………….87

3-7- نتایج انالیز نانو شیت سنتز شده با شرایط بهینه ……………………………………………………92

3-8- نتایج جذب فسفر ………………………………………………………………………………………..95

3-9- استفاده از طیف سنجی IR و روش تفکیک منحنی چند متغیره با کمترین مربعات تناوبی برای تحلیل روند سنتز نانو شیت زئولت ZSM-5…….96

3-10-نتیجه گیری ……………………………………………………………………………………………..100

3-11-پیشنهادها …………………………………………………………………………………………………101

فهرست منابع و ماخذ…………………………………………………………………………………………………………………103

فهرست جدوال ها

عنوان صفحه

جدول 1-1: مثال های نانو مواد و اندازه ی آن ها …………………………………………………………….5

جدول 2-1: مقدار بیشینه و کمینه فاکتورهایدر طراحی آزمایش…………………………………………56

جدول 2-2: نتایج طراحی آزمایش ………………………………………………………………………………57

جدول 3-1: نتایج ضخامت لایه های بدست امده به روش نرم افزاری …………………………………76

جدول 3-2:آنالیز واریانس برای پاسخ……………………………………………………………………………83

جدول 3-3 : ضریب رگرسیون براورد شده برای پاسخ ……………………………………………………..86

جدول 3-4: شرایط بهینه محاسبه شده توسط نرم افزار………………………………………………………..91

فهرست شکل ها

عنوان صفحه

1-1: انواع سیلیکا بر اساس اندازه …………………………………………………………………………………….8

1-2: دسته بندی آیوپاک بر اساس اندازه حفره ………………………………………………………………….8

1-3: نوع تخلخل ها براساس شکل و موقعیت ……………………………………………………………………9

1-4:نانو حفره های تولید شده در الومینا …………………………………………………………………………..10

1-5: محصولات قابل تولید با فرایند سل ژل……………………………………………………………………..11

1-6: شمایی از سنتز هیدروترمال ……………………………………………………………………………………13

1-7: سنتز زئولیت ZSM-5 به روش فضای محبوس ………………………………………………………….15

1-8: شمایی از روند سنتز نانو ذرات با استفاده از روش میکرو امولسیون ………………………………..16

1-9: برخی از زئولیت های رایج ……………………………………………………………………………………18

1-10: ساختار کانالی زئولیت ZSM-5……………………………………………………………………………20

1-11: مکانیسم هسته زایی زئولیت ZSM-5 ……………………………………………………………………21

1-12: طرز قرار گرفتن سورفکتنت در کانال های زئولیت ………………………………………………….23

1-13:مکانیسم عمومی سنتز زئولیت ………………………………………………………………………………28

1-14: شمایی از یک طیف مادون قرمز ………………………………………………………………………….30

1-15: تصویر طیف سنجی تبدیل فوریه …………………………………………………………………………31

1-16: شمایی از بازتابش ها در مادون قرمز …………………………………………………………………….33

1-17: مکانیسم ایجاد بازتابش انعکاسی – پخشی ……………………………………………………………..34

1-18: حالت های اسپین انرژی……………………………………………………………………………………..35

1-19:شمایی از یک میدان مغناطیسی ثانویه در اتم …………………………………………………………..36

1-20: نمونه ای از شکاف اسپین –اسپین ………………………………………………………………………..37

1-21: تغییرات مکان شیمیایی کربن ………………………………………………………………………………38

2-1: مکانیسم سنتز سورفکتنت نامتقارن ……………………………………………………………………….. 53

2-2:مکانیسم سنتز سورفکتنت متقارن ……………………………………………………………………………54

2-3: نحوه ی تبادل سورفکتنت با سطح زئولیت ……………………………………………………………….60

2-4: نمونه ای از طیف XRD برای نانو شیت زئولیت ZSM-5…………………………………………….62

2-5 : برهمکنش پرتوی الکترونی و نمونه………………………………………………………………………..63

3-1: ساختار دابکو ……………………………………………………………………………………………………..65

3-2: ساختار C₆-D …………………………………………………………………………………………………….66

3-3: ساختار سورفکتنت نامتقارن ………………………………………………………………………………….66

3-4: طیف CNMRبرای سورفکتنت نامتقارن …………………………………………………………………67

3-5: ساختار سورفکتنت متقارن ……………………………………………………………………………………68

3-6: طیف CNMRبرای سورفکتنت متقارن …………………………………………………………………..69

3-7: الگوی پراش X برای نانو شیت زئولیت با استفاده از سورفکتنت نامتقارن ……………………….69

3-8: تصویر SEM برای سورفکتنت نامتقارن ………………………………………………………………….70

3-9: الگوی پراش X برای نانو شیت زئولیت با استفاده از سورفکتنت متقارن………………………….70

3-10: تصویر SEM برای سورفکتنت متقارن…………………………………………………………………..71

3-11: تصویر SEM برای Run1…………………………………………………………………………………..72

3-12: تصویر SEMبرای Run2…………………………………………………………………………………..72

3-13: تصویر SEMبرای Run3…………………………………………………………………………………..73

3-14: تصویر SEM برای Run5…………………………………………………………………………………..73

3-15: تصویر SEMبرای Run6…………………………………………………………………………………..74

3-16: تصویر SEMبرای Run7…………………………………………………………………………………..74

3-17: تصویر SEMبرای Run9…………………………………………………………………………………..75

3-18: تصویر SEMبرای Run14………………………………………………………………………………..75

3-19: تصویر MET برای Run1…………………………………………………………………………………76

3-20:الگوی پراش پرتو Xاستاندارد……………………………………………………………………………….77

3-21:الگوی XRDبرای Run1…………………………………………………………………………………….78

3-22:الگوی XRDبرای Run2…………………………………………………………………………………….78

3-23:الگوی XRDبرای Run3…………………………………………………………………………………….79

3-24:الگوی XRD برای Run5…………………………………………………………………………………….79

3-25:الگوی XRDبرای Run6…………………………………………………………………………………….80

3-26:الگوی XRD برای Run7…………………………………………………………………………………….80

3-27:الگوی XRDبرای Run9……………………………………………………………………………………81

3-28:الگوی XRDبرای Run14………………………………………………………………………………….81

3-29:تصویر SEMبرای نانو شیت سنتز شده با شرایط اصلاح شده ………………………………………92

3-30: تصویرTEM برای نانو شیت زئولیت سنتز شده با شرایط اصلاح شده…………………………..93

3-31:نمودار جذب فسفر …………………………………………………………………………………… ……..96

3-32: شمای از مکانیسم زئولیت ZSM-5………………………………………………………. …………..97

3-33: طیف IRنانو شیت زئولیت ZSM-5……………………………………………………………………98

3-34: پروفایل طیفی و غلظتی به دست آمده از روش MCR-ALS…………………………………99

نمودار ها

عنوان صفحه

نمودار 1-1: تاثیر الومینیوم موجود در ژل سنتزی بر کریستال شدن ZSM-5 …………………………..22

نمودار 3-1 : نمودار پارتو ……………………………………………………………………………………………. 84

نمودار 3-2:نمودار فاکتور های اصلی برای پاسخ …………………………………………………………………………85

نمودار3-3: نمودار باقی مانده برای پاسخ ………………………………………………………………………….87

نمودار 3-4: نمودار سطح مربوط به متغیر های template/SiO₂و SiO₂/Al₂O₃………………..88

نمودار 3-5: نمودار سطح مربوط به متغیر های template/SiO₂و H₂O/SiO₂…………………..88

نمودار 3-6: نمودار سطح مربوط به متغیر های template/SiO₂و زمان (aging time)………..89

نمودار 3-7: نمودار سطح مربوط به متغیر های SiO₂/Al₂O₃و H₂O/SiO₂………………………….89

نمودار 3-8: نمودار سطح مربوط به متغیر های SiO₂/Al₂O₃و زمان واکنش…………………… …..90

نمودار 3-9: نمودار سطح مربوط به متغیر های H₂O/SiO₂و زمان واکنش……………….. ………..90

نمودار3-10: نمودار BET ……………………………………………………………………………………………94

نمودار3-11: نمودار جذب N₂که از انالیز BETبدست امده …………………………………….. ……….94

نمودار3-12: نمودار BJHاز انالیز BETبدست امده ………………………………………………………….95

چکیده:

امروزه کاتالیزورهای مدرن در صنعت پتروشیمی برای واکنش های مختلف استفاده می شود. زئولیت ها در شکل پیشرفته تر ” نانو زئولیت ” بدلیل داشتن مساحت سطح بالا از اهمیت بسزایی در این خصوص برخوردارند. هدف از این پژوهش ارائه ی یک روش “طیف سنجی –شیمی سنجی و ارائه یک روش بهینه برای تهیه نانوشیت زئولیت ” است .یکی از سازنده های حائز اهمیت برای سنتز نانوشیت زئولیت ZSM-5[1] با مورفولوژی صفحه ای ، سورفکتنت کاتیونی است. برای همین منظور ابتدا سورفکتنت های متقارن و نامتقارن بر پایه DABCO²سنتز و خصوصیت سنجی شدند. در ادامه کار از سورفکتنت های سنتز شده نانو شیت زئولیت ZSM-5 به روش هیدروترمال با ضخامت لایه های بین 5/5-34/10نانومتر سنتز شدند و نمونه ها بوسیله ی میکروسکوپ الکترونی روبشی، تفرق پرتوی ایکس، میکروسکوپ الکترونی عبوری و آنالیز مساحت سطح خصوصیت سنجی شدند برای اصلاح شرایط واکنش از روش طراحی آزمایش به روش طرح فاکتوریل جزیی استفاده شد طبق این روش کمترین ضخامت لایه برای نانوشیت زئولیت موقعی بدست می آید که فاکتورهای template/SiO₂در بالاترین سطح ،SiO₂/Al₂O₃در پایین ترین سطح ،H₂O /SiO₂در بالاترین سطح خود قرار داشته باشند. در نهایت نانوشیت سنتز شده به منظور افزایش خاصیت کاتالیزوری با فسفر اصلاح شد، سپس جهت خصوصیت سنجی نانو شیت زئولیت از روش طیف سنجی انعکاسی –پخشی استفاده شد وداده های طیفی به وسیله ی روش MCR_ALS پردازش شدند نتایج نشان می دهد که استفاده از سورفکتنت کاتیونی بر پایه DBCO در شرایط هیدروترمال یک روش موفق برای سنتز نانوشیت ZSM-5 است و همچنین ترکیب دو تکنیک طیف سنجی مادون قرمز و شیمی سنجی به خوبی می تواند جهت شناسایی زئولیت ها استفاده شود.

کلمات کلیدی :سورفکتنت کاتیونی ، نانوشیت زئولیت ZSM-5 ، شیمی سنجی، طیف بینی مادون قرمز، طیف سنجی CNMR¹³

فصل اول

مروری بر منابع

1-1-نانو مواد

هنگامی كه گروهی از اتم ها تجمع كرده و چند خوشه نانو متری را تشكیل دهند‍، زمینه تشكیل ذرات نانو فراهم شده و از هم پیوستن چند خوشه نانو متری ذرات نانو تشكیل می گردند. مقیاس نانو به هر ماده ای با اندازه مشخص گفته شده، كه در علم نانو و فناوری نانو استفاده می شود. چشم غیر مسلح قادر به دیدن اجسام نانو متری نمی باشد؛ بنابراین به فناوری خاصی برای مشاهده این اجسام نیاز است. پیشوند نانو در اصل كلمه ای یونانی است. معادل لاتین این كلمه دوارف است كه به معنی كوتوله و كوتاه قد است. قطر تار موی انسان تقریبا 75000نانو متر است، اگر 10 اتم هیدروژن به دنبال هم قرار گیرند،برابر یك نانو متر می شود.در طول سال های 1996تا 1998موسسه بین المللی تحقیقات فناوری²حمایت از مطالعات و تحقیقات گسترده ای را در باره نانو ذرات و موادنانو ساختارو نانو دستگاه ها به عهده گرفت. نتایج این تحقیقات و مطالعات نشان داد كه پیشرفت در سه زمینه علمی و تكنولوژی، نانو را به زمینه تحقیقاتی منسجمی تبدیل كرده است این سه زمینه عبارتند از:

1- روش های سنتز جدید و پیشرفته كه امكان كنترل اندازه و دستكاری واحدهای ساختاری نانومتری را ایجاد می كند.

2- ابزار شناسایی جدید و پیشرفته كه امكان مطالعه در مقیاس نانو را ایجاد می كند.

3- بررسی و درك ارتباط بین نانو ساختارها و خواص آن ها و چگونگی مدیریت برآن.

1-8-4- انتقال­های درون لیگاند. 5

1-9- بازهای شیف.. 6

1-9-1- نامگذاری اختصاری ترکیبات باز شیف.. 6

1-9-2- تهیه بازهای شیف.. 7

1-10- مروری بر کمپلکس­های سنتز شده با فلزاتZn(II) ،Cd(II) ، Hg(II) 7

1-11- مروری بر کمپلکس­های سنتز شده با لیگاندهای باز شیف دودندانه. 12

1-12- کاربرد کمپلکس­های بازشیف.. 17

1-13- باکتری.. 18

1-13-1- اشرشیا کولی. 19

1-13-2- استافیلوکوکوس اورئوس.. 20

1-13-3- سالمونلا. 21

1-13-4- سودوموناس آئروژینوزا 21

1-13-5- کورینه باکتریوم رناله. 22

1-13-6- باکتری­های گرم مثبت و گرم منفی. 23

1-14- قارچ. 23

1-14-1- کاندیدا آلبیکنز. 24

1-14-2- آسپرژیلوس نایجر. 24

1-14-3- پنی سیلیوم کریزوژنوم. 25

1-15- مروری بر کاربردهای کمپلکس­های فلزی باز شیف در حوزه زیست شناسی. 26

1-16- ولتامتری چرخه­ای.. 32

1-17- آنالیز حرارتی. 33

1-17-1- تجزیة گرمایی تفاضلی (DTA) 34

1-17-2- گرما وزن سنجی (TGA) 34

فصل دوم بخش تجربی

2-1- مواد شیمیایی و حلال‏ها 36

2-2-1- محیط کشت، باکتری، قارچ، آنتی بیوتیک و وسایل مورد استفاده 36

2-2-1-1- محیط کشت­های مورد استفاده 36

2-2-1-2- باکتری­های گرم منفی. 36

2-2-1-3- باکتری گرم مثبت.. 37

2-2-1-4- قارچ­ها 37

2-2-1-5- آنتی بیوتیک­های شاهد. 37

2-2-1-6- وسایل مورد استفاده در بخش میکروبی. 37

2-2- دستگاه‏های مورد استفاده 37

2-2-1- طیف مادون قرمز. 37

2-2-2- طیف رزونانس مغناطیسی هسته (H-NMR1) و (C-NMR13) 37

2-2-3- طیف ماورای بنفش-مرئی (UV-Vis) 38

2-2-4- نقطه ذوب.. 38

2-2-5- هدایت مولی. 38

2-2-6- آنالیز عنصری.. 38

2-2-7- الکتروشیمی. 38

2-2-8- آنالیز حرارتی. 38

2-2-9- میکروسکوپ الکترونی روبشی. 39

2-2-10- گرم خانه. 39

2-2-11- اتوکلاو 39

2-3- سنتز لیگاند دو دندانه باز شیف N,N- بیس ((E)-2- نیترو فنیل آلیلیدین) -2و 2- دی متیل-1 ,3- دی آمین پروپان 39

40

41

42

42

43

44

45

46

46

47

48

49

50

51

51

2-19- بررسی­های زیست شناسی. 52

2-19-1- استریل کردن وسایل. 52

2-19-2- تهیه محیط کشت آگار و براث.. 53

2-19-3- کشت باکتری.. 53

2-20- آزمون­های بررسی خواص ضد باکتریایی. 53

2-20-1- روش انتشار دیسک.. 53

2-20-2- اندازه­گیری حداقل غلظت ممانعت کننده رشد (MIC) 54

2-20-3- اندازه­گیری حداقل غلظت باکتری کشی (MBC) 54

2-21- آزمون بررسی خواص ضد قارچی. 54

2-21-1- روش انتشار دیسک.. 55

2-22- بررسی الکتروشیمیایی لیگاند و کمپلکس­ها 55

2-23- بررسی حرارتی لیگاند و کمپلکس­های روی.. 55

2-24- بررسی ریخت­شناسی کمپلکس روی آزید ، کادمیم کلرید و جیوه برمید. 55

فصل سوم بحث و نتیجه گیری

3-1- مقدمه. 57

3-2- بررسی طیف‏های زیر قرمز (IR) لیگاندL. 57

3-2-1- طیف‏های زیر قرمز کمپلکس‎های Zn(II) 58

3-2-2- طیف‏های زیر قرمز کمپلکس‎های Cd(II) 59

3-2-3- طیف‏های زیر قرمز کمپلکس‎های Hg(II) 60

3-3- بررسی طیف های رزونانس مغناطیسی هسته، 1H-NMR و 13C-NMR.. 60

3-3-1- طیف‏ رزونانس مغناطیسی هسته، 1H-NMR و 13C-NMR مربوط به لیگاند دو دندانه ای باز شیف N,N- بیس ((E)-2- نیترو فنیل آلیلیدین) -2و 2- دی متیل-1 ,3- دی آمین پروپان(L) 60

61

63

63

64

65

66

67

68

69

70

71

72

72

73

74

3-4- بررسی طیف‎های الکترونی UV-Vis. 75

3-5- آنالیز عنصری.. 76

3-6- بررسی هدایت های مولی. 77

3-7- بررسی خواص ضد باکتریایی. 78

3-7-1- بررسی خواص ضد باکتریایی لیگاندL. 79

79

79

79

79

80

80

80

80

80

81

81

81

81

81

81

3-8- بررسی خواص ضد قارچی. 85

3-8-1- بررسی خواص ضد قارچی لیگاند L. 85

86

86

86

86

86

86

87

87

87

87

87

87

88

88

88

3-9- تجزیه حرارتی. 90

3-9-1-1- بررسی تجزیه حرارتی لیگاند. 91

91

3-9-2- تعیین پارامترهای سینتیکی با استفاده از نمودارهای TG.. 92

3-10- بررسی نتایج الکتروشیمی. 97

3-11- محاسبات تئوری.. 99

3-11-1- نتایج محاسبات تئوری بر روی لیگاند. 99

3-11-2- نتایج محاسبات تئوری بر روی کمپلکس­های روی.. 100

نتیجه‏گیری… 102

منابع.. 103

پیوست…. 107

فهرست جدول­ها

عنوان صفحه

جدول 3-1 نوارهای جذبی مهم در طیف IR لیگاند و کمپلکس هایZn(II) ………………………………………………………62

جدول 3-2 نوارهای جذبی مهم در طیف IR لیگاند و کمپلکس‎های (Cd(II ……………………………………………………..62

جدول 3-3 نوارهای جذبی مهم در طیف IR لیگاند و کمپلکس‎های Hg(II) ……………………………………………………….63

) مربوط به لیگاند و کمپلکس‎های سنتز شده ………………………………………………79

جدول 3-5 نتایج آنالیز عنصری لیگاند و تعدادی از کمپلکس‎ها و مقایسه آن با مقادیر تئوری …………………………….80

جدول 3-6 حدود هدایت حد مولی الکترولیت ها در دمای C˚ 25 ………………………………………………………………………..81

جدول 3-7 هدایت های مولی مربوط به لیگاند و کمپلکس های سنتز شده در حلال کلروفرم و DMF …………….81

جدول 3-8 محدوده ممانعت کننده رشد ( میلی متر)…………………………… ………………………………………………………………..87

جدول 3- 9 محدوده ممانعت کننده رشد آنتی بیوتیک­های شاهد (میلی متر) …………………………………………………….87

جدول 3-10 حداقل غلظت ممانعت کننده رشد (MIC) و حداقل غلظت باکتری کشی(MBC)…………………. 88

جدول 3-11 محدوده ممانعت کننده رشد ( میلی متر)…………………………… …………………………………………………………….93

جدول 3-12 مراحل تجزیه گرمایی …………………………………………………………………………………………………………………………..95

جدول 3-13 پارامترهای سینتیکی تعیین شده از طریق TG…. …………………………………………………………………………….98

جدول 3-14 پتانسیل های آندی و کاتدی ……………………………………………………………………………………………………………..101

جدول 3-15 نتایج محاسبه­ی انواع انرژی ها به روش تئوری بر روی لیگاند …. …………………………………………………..102

جدول 3-16 نتایج محاسبه­ی طول پیوند ها و انواع پیچش ها به روش تئوری بر روی لیگاند …. ……………………….102

جدول 3-17 نتایج محاسبه­ی طول پیوند ها به روش تئوری بر روی کمپلکس های روی ….. ……………………………..103

جدول 3-18 نتایج محاسبه­ی زوایای مختلف به روش تئوری بر روی کمپلکس های روی ….. …………………………….103

جدول 3-19 نتایج محاسبه­ی انواع پیچش ها به روش تئوری بر روی کمپلکس های روی …….. …………………………103

جدول 3-20 نتایج محاسبه­ی انواع انرژی ها به روش تئوری بر روی کمپلکس­های روی ………… ……………………….104

جدول 3-21 نتایج محاسبه تغییرات انتالپی، تغییرات انتروپی و تغییرات انرژی آزاد گیبس……………………………….104

فهرست شکل­ها

عنوان صفحه

شکل 3-1- طیف IR لیگاند L …………………………………………………………………………………………………………………………….. 107

شکل 3-2- طیف UV-Vis لیگاند L در حلال کلروفرم ………………………………………………………………………………………107

شکل 3-3- طیف H-NMR1 لیگاند L در حلال کلروفرم دوتره شده …………………………………………………………………108

شکل 3-4- طیفC-NMR13 لیگاند L در حلال کلروفرم دوتره شده ………………………………………………………………..108

شکل 3-5- ولتاموگرام لیگاند L و نمک TBAH در حلال استونیتریل ……………………………………………………………….109

شکل 3-5-1- ولتاموگرام لیگاند L و نمک TBAH در حلال DMF …………………………………………………………………109

شکل 3-6- نمودارTG و DTA لیگاند L …………………………………………………………………………………………………………….110

……………………………………………………………………………………………………………..110

درحلال کلروفرم ……………………………………………………………………..111

در حلال کلروفرم دوتره شده ………………………………………………111

در حلال کلروفرم دوتره شده ………………………………………….112

در حلال استونیتریل ………………………………………………………………………112

………………………………………………………………………………………..113

……………………………………………………………………………………………………………113

درحلال کلروفرم …………………………………………………………………..114

در حلال کلروفرم دوتره شده …………………………………………..114

در حلال کلروفرم دوتره شده …………………………………………115

در حلال استونیتریل ……………………………………………………………………….115

………………………………………………………………………………………..116

……………………………………………………………..116

…………………………………………………………….117

…………………………………………………………………………………………………………………117

درحلال کلروفرم ………………………………………………………………………118

در حلال کلروفرم دوتره شده ……………………………………………….118

در حلال کلروفرم دوتره شده ……………………………………………..119

در حلال استونیتریل ………………………………………………………………………….119

…………………………………………………………………………………………..120

…………………………………………………………………120

……………………………………………………………….121

………………………………………………………………………………………………….121

درحلال کلروفرم ………………………………………………………….122

در حلال کلروفرم دوتره شده …………………………………..122

در حلال کلروفرم دوتره شده …………………………………123

در حلال استونیتریل ……………………………………………………………….123

………………………………………………………………………………124

……………………………………………………….124

…………………………………………………….125

……………………………………………………125

………………………………………………………………………………………………………126

درحلال کلروفرم ……………………………………………………………….126

در حلال دی متیل سولفوکسید دوتره شده (DMSO-d6) ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………127

در حلال دی متیل سولفوکسید دوتره شده (DMSO-d6) …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..127

در حلال استونیتریل ………………………………………………………………….128

……………………………………………………………………………………..128

…………………………………………………………….129

………………………………………………………….129

…………………………………………………………129

………………………………………………………………………………………………………….130

در حلال دی متیل فرمامید ………………………………………………….130

در حلال دی متیل سولفوکسید دوتره شده(DMSO-d6) ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………131

در حلال دی متیل سولفوکسید دوتره شده (DMSO-d6) ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………131

در حلال استونیتریل ………………………………………………………………………..132

………………………………………………………………………………………………………….132

درحلال کلروفرم …………………………………………………………………..133

در حلال کلروفرم دوتره شده ……………………………………………133

در حلال کلروفرم دوتره شده …………………………………………134

در حلال استونیتریل ………………………………………………………………………134

……………………………………………………………………………………………………………..135

درحلال کلروفرم ……………………………………………………………………..135

در حلال کلروفرم دوتره شده ………………………………………………136

در حلال کلروفرم دوتره شده …………………………………………….136

در حلال استونیتریل ………………………………………………………………………….137

…………………………………………………………………………………………………137

در حلال دی متیل فرمامید …………………………………………138

در حلال دی متیل سولفوکسید دوتره شده (DMSO-d6)…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….138

در حلال دی متیل سولفوکسید دوتره شده (DMSO-d6)…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….139

در حلال استونیتریل ……………………………………………………………..139

………………………………………………………………………………………………………140

در حلال دی متیل فرمامید ……………………………………………..140

در حلال دی متیل سولفوکسید دوتره شده (DMSO-d6) ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………141

در حلال دی متیل سولفوکسید دوتره شده (DMSO-d6) ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………141

در حلال استونیتریل …………………………………………………………………..142

…………………………………………………………………………………………………………..142

درحلال کلروفرم …………………………………………………………………..143

در حلال دی متیل سولفوکسید دوتره شده (DMSO-d6) ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………143

در حلال دی متیل سولفوکسید دوتره شده (DMSO-d6) ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………144

در حلالDMF ……………………………………………………………………………..144

………………………………………………………………………………………………………….145

درحلال کلروفرم ………………………………………………………………….145

در حلال کلروفرم دوتره شده …………………………………………..146

در حلال کلروفرم دوتره شده ………………………………………..146

در حلالDMF …………………………………………………………………………….147

…………………………………………………………………………………………………………….147

درحلال کلروفرم …………………………………………………………………….148

در حلال کلروفرم دوتره شده ……………………………………………..148

در حلال کلروفرم دوتره شده ……………………………………………149

در حلال DMF ……………………………………………………………………………….149

………………………………………………………………………………………………..150

درحلال کلروفرم ………………………………………………………..150

در حلال کلروفرم دوتره شده …………………………………151

در حلال کلروفرم دوتره شده ……………………………….151

در حلال DMF …………………………………………………………………..152

……………………………………………………………………………………………………..152

در حلال دی متیل فرمامید ……………………………………………..153

در حلال دی متیل سولفوکسید دوتره شده (DMSO-d6)…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….153

در حلال دی متیل سولفوکسید دوتره شده (DMSO-d6)…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….154

در حلال DMF…………………………………………………………………………..154

شکل 3-87- ساختار بهینه لیگاند L بر اساس محاسبات تئوری…………………………………………………………………………….155

بر اساس محاسبات تئوری…………………………………………………………..155

بر اساس محاسبات تئوری………………………………………………………….155

بر اساس محاسبات تئوری……………………………………………………………..156

ظرفی………………………………………………………………………………………………………………………………12

1-10-1. مزایای واکنش های چند جزئی…………………………………………………………………………………………………………..13

1-11. ترکیبات اسپیرو…………………………………………………………………………………………………………………………………….14

1-12. سیستم حلقه اسپیرو اکسو ایندول……………………………………………………………………………………………………………14

1-13. سنتز ترکیبات اسپیرو اکسو ایندول از ایزاتین……………………………………………………………………………………………..15

1-14. سنتز ترکیبات اسپیرو از ماده اولیه غیر از ایزاتین………………………………………………………………………………………21

1-15 . سنتز ترکیبات دو اسپیرو از ایزاتین ها……………………………………………………………………………………………………22

1-16. سنتز ترکیبات سه اسپیرو از ایزاتین………………………………………………………………………………………………………….23

1-17. هدف………………………………………………………………………………………………………………………………………………..24

فصل دوم: بخش تجربی

2-1. روشهای تجربی………………………………………………………………………………………………………………………………….26

2-2. روش­های سنتزی مورد استفاده………………………………………………………………………………………………………………26

بخش اول

2-2-1.سنتز4و5-دی هیدرو پیرولو[1،2،3-hi] ایندول-1و2-دی اون………………………………………………………………..26

2-2-1-1.سنتز 2-(ایندولین-1-ایل)-2-اکسو استیل کلراید…………………………………………………………………………….26

2-2-1-2.سنتز 4و5-دی هیدرو پیرولو[1،2،3-hi] ایندول-1و2-دی اون…………………………………………………………..27

2-2-2.روش کلی سنتز ترکیبات اسپیرو…………………………………………………………………………………………………………27

بخش دوم

2-3. سنتز 5و6 -دی هیدروH1-پیرولو]3، 2، 1-[ij کینولین-1و2(H4)-دی اون……………………………………………….29

2-3-1. سنتز 2-(3و4-دی هیدرو کینولین-1(H2)-ایل)-2-اکسو استیل کلراید…………………………………………………30

2-3-2. سنتز 5و6- دی هیدروH1-پیرولو]3، 2، 1-[ijکینولین-1و2(H4)-دی اون………………………………………….30

2-3-3. روش کلی سنتز ترکیبات اسپیرو………………………………………………………………………………………………………..31

2-4. مشخصات طیفی ترکیبات اسپیرو………………………………………………………………………………………………………….33

فصل سوم: بحث و نتیجه گیری

3-1. سنتز ترکیبات اسپیرو……………………………………………………………………………………………………………………………..37

3-1-1. کلیات……………………………………………………………………………………………………………………………………………37

بخش اول

3-1-2.سنتز4و5-دی هیدرو پیرولو[1،2،3-hi] ایندول-1و2-دی اون……………………………………………………………….37

3-1-2-1.سنتز 2-(ایندولین-1-ایل)-2-اکسو استیل کلراید…………………………………………………………………………….37

3-1-2-2.سنتز 4و5-دی هیدرو پیرولو[1،2،3-hi] ایندول-1و2-دی اون……………………………………………………………38

3-1-3.روش کلی سنتزترکیبات اسپیرو………………………………………………………………………………………………………….38

3-1-4. مکانیسم کلی سنتز ترکیبات اسپیرو……………………………………………………………………………………………………39

3-1-5. ترکیبات اسپیرو……………………………………………………………………………………………………………………………..40

3-1-5-1. 2- آمینو-7، 7-دی متیل- 2َ، 5-دی اکسو-4َ، 5، 5َ، 6، 7، 8- هگزاهیدرو-H2َ -اسپیرو]کرومن-4، 1َ-پیرولو

] 3، 2، 1- [hiایندول[-3-کربونیتریل(a 4)……………………………………………………………………………………..40

3-1-5-2. اتیل2-آمینو-7، 7-دی متیل- 2َ، 5-دی اکسو-4َ، 5، 5َ، 6، 7، 8-هگزاهیدروH-2َ-اسپیروکرومن-4، 1َ- پیرولو

] 3، 2، 1- [hi ایندول[-3-کربوکسیلات(b4)………………………………………………………………………………….40

3-1-5-3. 2-آمینو – 2َ، 5- دی اکسو- 4َ، 5، 5َ، 6،7، 8-هگزاهیدرو-H 2َ-اسپیرو]کرومن-4، 1َ-پیرولو

] 3، 2، 1- [hi ایندول[-3-کربونیتریل(c4)………………………………………………………………………………………41

3-1-5-4. اتیل 2-آمینو – 2َ، 5- دی اکسو- 4َ، 5، 5َ، 6، 7، 8-هگزاهیدرو-H2َ-اسپیرو]کرومن-4، 1َ-پیرولو

] 3، 2، 1- [ hi ایندول[-3-کربوکسیلات(d4)………………………………………………………………………………..41

بخش دوم

3-1-6. سنتز5و6- دی هیدروH1-پیرولو]3، 2، 1-[ij کینولین-1و2(H4)-دی اون……………………………………………42

3-1-6-1. سنتز 2-(3و4-دی هیدرو کینولین-1(H2)-ایل)-2-اکسو استیل کلراید……………………………………………42

3-1-6-2 .سنتز 5و6 -دی هیدروH1-پیرولو]3، 2، 1-[ij کینولین-1و2(H4)-دی اون……………………………………..42

3-1-7. روش کلی سنتز ترکیبات اسپیرو……………………………………………………………………………………………………..43

3-1-8. مکانیسم کلی سنتز ترکیبات اسپیرو………………………………………………………………………………………………….43

3-1-9. ترکیبات اسپیرو…………………………………………………………………………………………………………………………….44

3-1-9-1 .2-آمینو-7، 7-دی متیل- 2َ، 5-دی اکسو- 2َ، 4َ، 5، 5َ، 6، 6َ، 7، 8-اکتاهیدرواسپیرو]کرومن-4، 1َ-پیرولو

] 3، 2، 1[ij- کینولین[-3-کربونیتریل(a’ 4)………………………………………………………………………………….44

3-1-9-2. اتیل2-آمینو-7، 7-دی متیل- 2َ،5- دی اکسو- 2َ، 4َ، 5، 5َ، 6، 6َ، 7، 8-اکتاهیدرواسپیرو]کرومن -4، 1َ -پیرولو

] 3، 2، 1[ij- کینولین[-3-کربوکسیلات(b’4)………………………………………………………………………………..45

3-1-5-3. 2-آمینو- 2َ،5-دی اکسو-2َ،4َ، 5، 5َ، 6، 6َ، 7، 8-اکتاهیدرواسپیرو]کرومن-4، 1َ-پیرولو]3، 2، 1[ij-

کینولین[-3-کربونیتریل (c’4)……………………………………………………………………………………………………46

3-1-9-4. اتیل2-آمینو-2َ،5-دی اکسو-2َ،4َ،5،5َ،6،6َ،7، 8-اکتاهیدرواسپیرو]کرومن-4، 1َ-پیرولو]3، 2، 1[ij-

کینولین[-3-کربوکسیلات(d’4)………………………………………………………………………………………………….46

3-1-9-5. 2-آمینو-6 و6-دی متیل-2َ، 5-دی اکسو- 2َ، 4َ، 5، 5َ، 6، 6َ، 7، 8-اکتاهیدرواسپیرو]کرومن-4، 1َ-پیرولو

]3، 2، 1[ij- کینولین[-3-کربونیتریل(e’4)…………………………………………………………………………………..47

3-1-5-6 .اتیل2-آمینو-6، 6-دی متیل- 2َ، 5-دی اکسو- 2َ، 4َ، 5، 5َ، 6، 6َ، 7، 8-اکتاهیدرواسپیرو]کرومن-4، 1َ-پیرولو

]3، 2،1[ij- کینولین[-3-کربوکسیلات(‘ f4)……………………………………………………………………………….48

نتیجه گیری…………………………………………………………………………………………………………………………………………….49

فصل چهارم

ضمائم و پیوست ها………………………………………………………………………………………………………………………………………51

منابع و مآخذ………………………………………………………………………………………………………………………………………………..65

چکیده

تحقیقات انجام شده در این پایان­ نامه شامل دوبخش است که بخش اول سنتز پیش ماده ی 4و5-دی هیدرو پیرولو[1،2،3-hi] ایندول-1و2-دی اون (ترکیب 1) و سنتز تک ظرفی، سه جزئی مشتقات جدیدی از تر کیبات اسپیرو در حلال سبز آب و در حضور کاتالیزورHMTA می­باشد.

بخش دوم ، سنتز پیش ماده ی 5و6 -دی هیدروH1- پیرولو]3، 2، 1-[ij کینولین-1و2(H4)-دی اون (ترکیب2)و سنتز تک ظرفی ،سه جزیی مشتقاتی از ترکیبات اسپیرو در حلال آب ودر حضور کاتالیزورp-TSA می باشد.

ساختار ترکیبات سنتز شده با داده­های طیفی رزونانس مغناطیس هسته­ ای هیدروژن وکربن و مادون قرمز مورد شناسایی قرار گرفته­ است.

واژه­های کلیدی:

سنتز تک ظرفی سه­ جزئی ، ترکیبات اسپیرو ، بتا­دی­ کتون ها

فصل اول

مقدمه

2-3- سنتز گرافن اکسید. 42

2-4 آماده سازی محلول ها برای اندازه گیری طیف فلوئورسانس…. 43

2-4-1- تهیه ی محلول مرحله ی اول. 43

2-4-2- تهیه ی محلول مرحله ی دوم. 43

2-4-3- تهیه ی محلول های مرحله ی سوم. 44

2-4-4- تهیه ی محلول مرحله ی چهارم. 44

2-4-5- تهیه ی محلول های مرحله ی پنجم. 44

2-4-6- تهیه ی محلول های مرحله ی ششم. 45

فصل سوم: نتایج و بحث… 46

3-1- تهیه گرافن اکسید از گرافیت… 47

3-2- بررسی طیف UV-Vis گرافن اکسید. 48

3-3- تفسیر طیف IR گرافن اکسید. 49

3-4- بررسی تصویر TEM گرافن اکسید. 49

3-5- انتخاب بیومارکر سرطان ریه. 50

3-6- تفسیر طیف های نشری.. 53

3-6-1- بررسی طیف فلوئورسانس DNA پروب… 53

3-6-2- بهینه سازی زمان جذب DNA پروب بر سطح GO.. 54

3-6-3- بهینه سازی مقدار GO در حضور DNA پروب… 56

3-6-4- بررسی طیف فلوئورسانس کمپلکس DNA-GO پروب در حضور DNA هدف (DNA سالم) 57

3-6-5- بهینه سازی زمان هیبرید شدن DNA هدف با DNA پروب در حضور GO.. 58

3-6-6- بررسی تغییرات شدت فلوئورسانس کمپلکس DNA-GO پروب در حضور غلظت های مختلف DNA هدف… 60

3-6-7- بررسی طیف فلوئورسانس DNA-GO پروب در حضور mDNA (DNA جهش دار). 62

3-7- شناسایی سرطان ریه. 63

3-8- نتیجه گیری.. 65

3-9- پیشنهادات… 66

منابع.. 67

فهرست اشکال

عنوان صفحه

شکل1-1 تصویر SEM نانو سیم های سیلیکا 8

شکل1-2 پروتکل استفاده شده در روش حاضر. 8

شکل1-3 ولتاگرام ثبت شده برای نمونه های بدون آنتی ژن (قرمز) و دارای آنتی ژن (سبز). 10

شکل1-4 حسگرهای بر پایه ی نانوذرات طلا.. 11

شکل1-5 پاسخ حسگرها به نمونه های سرطانی و سالم. 12

شکل1-6 پاسخ حسگرها به چهار تا از بیومارکرهای سرطان ریه در غلظت های مختلف و آب… 13

شکل1-7 نحوه تشکیل نانولوله های کربنی از صفحات گرافن.. 14

شکل1-8 نانولوله های کربنی تک دیواره (SWCNT) 14

شکل1-9 نانولوله های کربنی چند دیواره (MWCNT) 15

شکل1-10 فرآیند عامل دار شدن نانولوله های کربنی تک دیواره 15

شکل1-11 .a تصویر SEM نانولوله های عامل دار شده، .bبرش عرضی الکترود ID.. 16

شکل1-12 طرح کلی از دستگاه تست… 16

/CdSe–CdS/APS. 18

شکل1-14 نحوه ی طراحی حسگر ECL.. 19

شکل1-15 MNP/CdSe–CdS (a (b MNP/CdSe–CdS/APS (c MNP/CdSe–CdS/APS/Au NPs. 20

شکل1-16 منحنی کالیبراسیون استاندارد برای شناسایی آنتی ژن CEA.. 21

شکل1-17 گرافن.. 22

شکل1-18 A. فولرن، B. نانولوله های کربنی تک جداره، C. گرافن، D. گرافیت… 23

شکل1-19 مدل های ساختاری پیشنهادی برای GO.. 26

شکل1-20 مدل ساختاری لرف – کلی نوسکی.. 27

شکل1-21 اتصال الکتریکی پروتئین ها به وسیله ی GO در الکتروشیمی. 29

شکل1-22 روش تثبیت پپتید بر سطح GO.. 30

شکل1-23 شناسایی کاسپاز3 با استفاده از نانوهیبرید گرافن اكسید- پپتید. 31

شکل1-24 نحوه ی تشکیل کمپلکس Ab-DNA-AuNP. 32

شکل1-25 حسگر زیستی بر پایه ی GO. 32

شکل1-26 نحوه ی شناسایی چند DNA هدف… 33

شکل1-27 طیف فلوئورسانس اسکن همزمان. 34

شکل1-28 a. طیف فلوئورسانس اسکن همزمان در حضور غلظت های مختلف DNAهای هدف، منحنی های کالیبراسیون برای تعیین کمی غلظت DNA ویروس های b. ایدز c. آبله d. ابولا. 35

شکل1-29 نحوه ی شناسایی DNA با استفاده از GO.. 36

شکل1-30 طیف نشری فلوئورسانس P1 در شرایط مختلف P1 (aدر حضور بافر Tris-HCl 37

شکل1-31 طیف نشری فلوئورسانس آپتامر- GO در حضور غلظت های مختلف ترومبین.. 38

شکل3-1 تبدیل گرافیت به گرافن اکسید. 47

شکل3-2 طیف UV-Vis گرافن اکسید. 48

شکل3-3 طیف IRگرافن اکسید. 49

شکل3-4 تصویر TEM گرافن اکسید. 50

شکل3-5 ژن های بیومارکر رایج در سرطان ریه از نوع NSCLC.. 51

شکل3-6 جهش های ژن egfr و فراوانی آن ها 53

شکل3-7 طیف فلوئورسانس DNA پروب و DNA+GO پروب… 54

شکل3-8 طیف فلوئورسانس DNA پروب در حضور GO در زمان های مختلف… 55

شکل3-9 نمودار تغییرات شدت فلوئورسانس DNA+GO پروب برحسب زمان. 56

1). 57

شکل3-11 نمودار تغییرات شدت فلوئورسانس DNA+GO پروب برحسب حجم GO 57

شکل3-12 طیف فلوئورسانس GO+ DNAپروب وDNA هدف +GO+DNA پروب… 58

شکل3-13 طیف فلوئورسانس DNA-GO پروب در حضور DNA هدف در زمان های مختلف… 59

شکل3-14 نمودار تغییرات شدت فلوئورسانس DNA-GO پروب در حضور DNA هدف برحسب زمان. 60

شکل3-15 طیف فلوئورسانس DNA-GO پروب در حضور غلظت های مختلف DNA هدف… 61

شکل3-16 نمودار تغییرات شدت فلوئورسانس DNA-GO پروب برحسب غلظت DNA هدف… 61

شکل3-17 نمودار تغییرات شدت فلوئورسانس DNA-GO پروب برحسب غلظت DNA هدف در غلظت های کمتر از 40 پیکومولار. 62

شکل3-18 طیف فلوئورسانس mDNA +GO+DNA پروب و GO+DNA پروب… 63

شکل3-19 پاسخ نانوحسگر زیستی به DNA هدف (DNA سالم) و mDNA (DNA جهش دار). 64

شکل3-20 مقایسه شدت نشر فلوئورسانس DNA-GO پروب در حضور دو DNA (سالم و جهش دار). 64