فهرست مطالب

Journal of Physical and Theoretical Chemistry
Volume:16 Issue: 3, Winter 2020

  • تاریخ انتشار: 1399/05/14
  • تعداد عناوین: 6
|
  • بوراک توزان* صفحات 59-74

    مولکولهای شیمیایی بسیاری وجود دارد که نام آنها (CBG (Cannabigerol ، کانابیدول (CBD) ،کانابیسرومن (CBC) تتراهیدروکانابویارین (THCV) ، اسید کانابژوووینارین (CBGV) و اسید کانابیدیولیک (CBDA)حاصل از ماری جوانا است. از روش های نظری برای مقایسه فعالیتهای شیمیایی و بیولوژیکی شش مولکول اصلی استفاده شد. فعالیتهای شیمیایی مولکولها با استفاده از بسیاری از پارامترهای به دست آمده توسط برنامه گوسین مقایسه شدند. فعالیت مولکولها با استفاده از و NMR H 13 تیوری تابع دانسیته (DFT) مورد بررسی قرار گرفته است. سپس، طیف NMR C 1 و vis-UV به دست آمد. طیف Vis-UV از این شش مولکول با استفاده از برنامه نرم افزاری Gaussain بر اساس روش محاسباتی g ++ 31-6 / HF گرم در حاللهای مختلف که نام آنها گاز (1 = ε) ،کلروفرم (711.4 = ε) ،متانول است (613.32 = ε)دی متیل سولفوکسید (826.46 = ε) ،آب (355.78 = ε)و مخلوط ان متیل فرمامید(56.181 = ε) فازمحاسبه گردید. مشتقات کانابینوییدها یک داروی بسیار مهم در جهان دارویی و در نتیجه، در داکینگ مولکولی هستند. این مولکولها به دلیل فعالیتهای بیولوژیکی خود در برابر ساختار کریستالی از حذف شده در سرطان کبد 1(DLC1)که شناسه آن KUQ3 است، مورد مطالعه قرار گرفتهاند. پارامترهای به دست آمده از داکینگ در مولکولها مقایسه شدند.

    کلیدواژگان: ماری جوانا، داکینگ مولکولی، طیف NMR، طیف vis-UV، DFT
  • زهرا کاظمی*، فرزانه مراحل، طوبی حموله، بیژن ممبینی گوداژدر صفحات 75-90

    کاربرد سنتز جاذب گیاه مرزنجوش پوشش داده شده با نانو ذرات نقره برای حذف یون نیکل (II)از محلولهای آبی گزارش شده است. این جاذب جدید با تکنیک های مختلفی مانند IR-FT ،XRD و SEM مشخص شد. تاثیر دوز نانوذرات ، pH محلول نمونه، غلظت اولیه یون، دما، زمان تماس بین نمونه و جاذب با انجام یک روش جذب ناپیوسته مورد بررسی قرار گرفت. حداکثرغلظت اولیه یون نیکل 33 میلیگرم در لیتر از محلول نمونه آبی، در pH برابر با عدد 3/9 برای یون نیکل (II) در مدت زمان 03 دقیقه حاصل شد. همچنین مقدار دوز جاذب 03 میلی گرم برای حذف یون نیکل (II)استفاده شد. پس از شرایط بهینه شده آزمایش حذف یون نیکل از معادله سینتیکی شبه مرتبه دوم و همچنین ایزوترم همدما از مدل النگمویر پیروی می کند. همچنین برای به دست آوردن پارامترهای ترمودینامیکی مانند انرژی آزاد (ΔG0) ،آنتالپی (ΔH0) و آنتروپی (ΔS0)از جذب استفاده شده است. مقادیر منفی (ΔG o ΔH ، o ΔS) و  نشان دهنده خود به خودی و گرما زا بودن روند جذب o با استفاده از جاذب گیاه مرزنجوش پوشش داده شده با نانو ذره نقره برای حذف یون نیکل (II)بود. حداکثر ماکزیمم ظرفیت جذب 3/113 میلی گرم در گرم برای حذف یون نیکل (II)در این تحقیق حاصل گردید

    کلیدواژگان: جذب، یون نیکل، گیاه مرزنجوش با نانوذرات نقره، ایزوترم، ترمودینامیک
  • مهدی نباتی*، اکبر فرقانی، ویدا بداغی، نامیله، دالرام عبدالهی، بهاره باستان، سامان سرشار، قادر مظفری صفحات 91-102

    هدف از این کار تحقیقاتی، پیشبینی خواص فیزیکوشیمیایی و الکترونی ترکیب دارویی جدید تیکاگرلور با استفاده از روش نظریه تابع چگالش میباشد. در قدم اول، ساختار مولکولی این ترکیب با استفاده از روش محاسباتی (p,d(G++311-6/B3LYP در دمای اتاق بهینه شد. ضرایب واکنشپذیری کلی برای بررسی واکنشپذیری و پایداری ترکیب مورد مطالعه مورد استفاده قرار گرفت. این ضرایب، پایداری بسیار باال و واکنشپذیری بسیار پایینی را برای مولکول نشان داد. از سوی دیگر، تصویر پتانسیل الکتروستاتیکی مولکولی نشان میدهد که اتمهای نیتروژن، فلویور، گوگرد و اکسیژن در این مولکول میتوانند با آمینواسیدهای پذیرنده واکنش دهند. آنالیز محاسبات داکینگ مولکولی نشان میدهد که آمینواسیدهای Glu, 126 Thr, 125 Lys, 232 Lys پذیرنده از آمینواسیدهایی مهمترین Lys 237 و 215, Arg 231, Ile 212, Asn 235, Thr 127, Lys 233, Arg 128, Tyr 123 هستند که در تشکیل کمپلکس لیگاند- پذیرنده شرکت میکنند. بررسی پیوندهای درون مولکولی نشان میدهد که برهمکنشهای الکترونی- فضایی مهمترین نقش را در تشکیل این کمپلکس ایفا میکنند.

    کلیدواژگان: AZD6140، پذیرنده P2Y12، مهار تجمع پالکتی، تیکاگرلور، داکینگ مولکولی، شبیه سازی مولکولی
  • رقیه مولادوست* صفحات 103-116

    فرآیند جذب سطحی مولکول POCl3 بر روی سطوح نانوورقه های BN ، BN-Al و BN-Si بهمنظور شناسایی آن با رهیافت تیوری تابعی چگالی(DFT)مورد بررسی قرار گرفت. پایدارترین کمپلکسهای جذب شامل (B-O (BN/POCl3، مول بر کالری کیلو- 02/31 و- 33/31 ، -1/00 جذب انرژیهای با (POCl3/Si-BN (O-Si و (POCl3/Al-BN (O-Al پیش بینی شدند. بعد از فرآیند جذب، پارامترهای محاسباتی نشان داد که برهمکنش BN-Si با مولکول POCl3 از لحاظ انرژیکی بسیار قوی میباشد که نشاندهنده واکنش پذیری باالی BN-Si با مولکول POCl3 است که منجر به تفکیک این مولکول سمی به اجزایی با اثر سمیت کمتر میشوند که برای حفاظت محیطزیست مضرات کمتری دارد. الزم به ذکر است که برهمکنشهای خیلی قوی به دلیل زمان بازیابی بیشتر سنسور و واجذب سخت مولکول برای کارآمد بودن یک سنسور گازی مطلوب نمیباشد. نتایج مطالعات با آنالیز چگالی حاالت الکترونی (DOS)نشان میدهد که در فرآیند جذب مولکول، حساسیت الکترونیکی BN-Al به مولکول POCl3 افزایش مییابد بهطوریکه دستخوش تغییر محسوسی در گپ انرژی LUMO/HOMO در حدود 99/23 %-می شود. به طوریکه مقدار بار الکترونی بزرگتری (QT)از مولکول POCl3 به سطح نانوورقه انتقال مییابد و حالات الکترونی جدیدی در محدوده باندگپ (Eg) ظاهر می شوند. در نتیجه، تغییرات در هدایت الکتریکی نانوورقه منجر به تولید سیگنال الکترونی در مدار الکتریکی برای شناسایی مولکول در محیط میشود. بنابراین، از BN-Al میتوان به عنوان سنسور کارآمد برای شناسایی مولکول POCl3 استفاده نمود.

    کلیدواژگان: نانوورقه بور نیتریدی، تئوری تابعی چگالی، فسفریل کلرید، خواص حسگری
  • فاطمه دیالمه پور، فاطمه شفیعی* صفحات 117-131

    مدل های ارتباط کمی ساختار- خاصیت (QSPR) برای مدلسازی و پیش بینی خواص ترمودینامیکی مانند آنتالپی تبخیر در شرایط استاندارد (1-mol kJ vap H∆) و دمای نقطه جوش نرمال (K bp T (73 هیدروکربن آروماتیکی مونو و چند حلقه ای (PAHs) مورد استفاده قرار گرفته است. هیدروکربنهای آروماتیکی مونو و چند حلقه ای به طور تصادفی به دو گروه آموزشی و آزمایشی تقسیم شدند. مجموعه ای از توصیف کننده های مولکولی با استفاده از نرم افزار دراگون برای ترکیبات انتخاب شده محاسبه شده است. از روش الگوریتم ژنتیک (GA) و رگرسیون برگشتی برای انتخاب توصیف کننده های مناسب استفاده گردید. برای بدست آوردن رابطه خطی بین توصیف کننده ها و خواص شیمیایی از روش رگرسیون خطی چندگانه (MLR) استفاده شده است. توانایی پیش بینی مدلهای MLR-GA با استفاده از روش های اعتبار سنجی تقاطعی و اعتبار سنجی خارجی انجام شده است. نتایج و بحث ما را به این نتیجهگیری میرساند که مدلهای مجموعه آموزشی ایجاد شده با روش MLR-GA همبستگی خوبی با خصوصیات ترمودینامیکی دارند، به این معنی که میتوان از مدلهای QSPR بدست آمده برای تخمین و پیش بینی خواص ذکر شده هیدروکربنهای آروماتیکی مونو و چند حلقهای (PAHs) استفاده نمود.

    کلیدواژگان: سامانه های رهایش دارو، سینتیک ایزوترمال، هیدروژل، رهایش دارو
  • سمانه آقایی، غلامعلی حق دوست*، فرحناز حمزه هرزنجی صفحات 133-139

    جذب سطحی یکی از کارآمدترین روش های حذف فلزات سنگین به عنوان یکی از مهمترین آلاینده های منابع آبی به شمار می آید. بنابراین، هدف این مقاله یررسی حذف یونهای مس (II) از محلول آبی با استفاده از نانوذرات گاما آلومینا به عنوان جاذب بود. از روش ناپیوسته برای مطالعه پارامترهای مختلف شامل زمان تماس، دما، غلظت اولیه مس pH و مقدار نانوذرات گاما آلومینا استفاده شده است. غلظت یونهای مس (II)با استفاده از طیف سنج vis-UV در طول موج 393 نانومتر اندازهگیری شد. از ایزوترم فرندلیچ و النگمویر برای تجزیه و تحلیل ایزوترم استفاده شد. حداکثر جذب در 6=pH برای جذب نانوذرات گاما آلومینا صورت گرفت و با کاهش pH میزان جذب کاهش مییابد. مشخص شد که ایزوترم النگمویر با داده های ما مطابقت بیشتری دارد. طبق تجزیه و تحلیل ترمودینامیکی، فرایند جذب خودبهخود و گرماگیر است

    کلیدواژگان: یونهای مس (II)، جذب سطحی، ترمودینامیک، نانوذرات گاما آلومینا
|
  • Burak TÜZÜN Pages 59-74

    There are many chemical molecules whose names are Cannabigerol (CBG), cannabidol (CBD), cannabichromene (CBC), tetrahydrocannabivarin (THCV), cannabigerovarinic acid (CBGV) and cannabidiolic acid (CBDA) derived from Marijuana. Theoretical methods were used to compare the chemical and biological activities of the six major molecules. Molecules were compared with their chemical activities using many parameters obtained by Gaussian program. Density functional theory (DFT) calculation of studied molecules are investigated activity of molecules. Then, 13 C and 1 H NMR and UV-vis spectra were obtained. the UV-Vis spectra of these six molecules using the Gaussain software program on the basis set HF / 6-31 ++ g in different solvents whose name are gas (ε = 1), chloroform (ε = 4.711), methanol (ε = 32.613), dimethyl sulfoxide (ε = 46.826), water (ε = 78.355) and n-methyl formamide-mixture (ε = 181.56) phase. Cannabinoids derivatives are a very important drug in the pharmaceutical world Finally, in the molecular docking, the molecules have been studied for their biological activities against Crystal structure of the Deleted in Liver Cancer 1 (DLC1) whose ID is 3KUQ. The obtained parameters from docking were compared molecules.

    Keywords: Marijuana, Molecular docking, NMR spectra, UV-vis spectra, DFT
  • Zahra Kazemi, Farzaneh Marahel*, Touba Hamoule, Bijan Mombini Godajdar Pages 75-90

    The applicability of Origanum majorana-Capped Silver nanoparticles synthesis for removing Ni (II) ions from aqueous solutions has been reported. This novel material was characterized by different techniques such as FT-IR, XRD and SEM. The influence of nanoparticle dosage, pH of the sample solution, individual ions concentration, temperature, contact time between the sample and the adsorbent were studied by performing a batch adsorption technique. The maximum removal of 30 mg L-1 of individual ions from an aqueous sample solution at pH 9.0 for Ni (II) ions was achieved within 60 min when an adsorbent amount of 40 mg for Ni (II) ions was used. It was shown that the adsorption of Ni (II) ions follows the pseudo-second-order rate equation, while the Langmuir model explains equilibrium data. Isotherms had also been used to obtain the thermodynamic parameters such as free energy (ΔG0), enthalpy (ΔH0) and entropy (ΔS0) of adsorption. The negative value of (ΔGo, ΔHo and ΔSo) confirmed the sorption process was endothermic reflects the affinity of origanum majorana-capped silver nanoparticles synthesis for removing Ni (II) ions. A maximum adsorption capacity in binary-component system (180.0 mg/g for Ni (II) ions).

    Keywords: Adsorption, Ni(II) ions, Origanum majorana-Capped, Silver Nanoparticles, Isotherms, Thermodynamic
  • Mehdi Nabati*, Elham Pournamdari, Akbar Forghani, Vida Bodaghi Namileh, Delaram Abdollahi, Bahareh Bastan, Saman Sarshar Ghader Mozaffari Pages 91-102

    The purpose of the present research work is prediction of electronic and physico-chemical properties of the novel medicinal compound Ticagrelor (AZD6140) using density functional theory (DFT) method. Firstly, its molecular structure was optimized at B3LYP/6-311++G(d,p) basis set of theory at room temperature. The global reactivity indices used to study the reactivity and stability of the title molecule. These indices showed it is a more stable molecule and has low reactivity. On the other hand, the molecular electrostatic potential (MEP) graph indicates the hetero-atoms (N, F, S and O) of the molecule can interact with residues of the receptor. The molecular docking analysis data indicates the P2Y12 residues containing Lys 232, Lys 125, Thr 126, Glu 215, Arg 231, Ile 212, Asn 235, Thr 127, Lys 233, Arg 128, Tyr 123 and Lys 237 are the main amino acids which participate in the ligand-receptor complex formation. Evaluation of intramolecular bonds shows that the steric interactions play the main role in the ligand-receptor complex formation.

    Keywords: AZD6140, P2Y12 receptor, Platelet aggregation inhibition, Ticagrelor, Molecular docking, Molecular simulation
  • Roghayeh Moladoust Pages 103-116

    To detect POCl3 molecule, adsorption phenomena of this molecule on the pure, Al- and Si-doped BN sheet surfaces were investigated via density functional theory (DFT) approach. The most stable adsorption complexes, including POCl3/BN (O-B), POCl3/Al-BN (O-Al), and POCl3/Si-BN (O-Si), were predicted with the adsorption energies of about -8.64, -37.01 and, -62.01 kcal mol-1, respectively. Upon the adsorption process, the computational parameters indicated that the interaction of POCl3 with Si-BN sheet was highly strong energetically, rationalizing more reactivity of the Si-BN to POCl3, which led to the dissociation of this toxic molecule into the lower toxicity fragments with less harm to environmental protection. However, very strong interactions are not propitious in the sensing performance because of the high recovery time of the sensor. Based on the density of states (DOS) analysis, it was also revealed that the electronic sensitivity of the Al-BN sheet to POCl3 increased with a significant variation by about -27.99% in the HOMO/LUMO energy gap. These changes are confirmed by the large electron charge transfer (QT) from POCl3 molecule to the sheet surface and appearance the electronic new states within the energy gap (Eg). As a result, the changes in the electronic conductivity of the sheet create an electrical signal in the electronic circuit for detecting POCl3 in the surrounding. Therefore, Al-BN possesses a more efficient function as a potential resource in the gas sensors.

    Keywords: BN nanosheet, Density functional theory, Phosphoryl chloride, Sensing properties
  • Fatemeh Dialamehpour, Fatemeh Shafiei* Pages 117-131

    Quantitative Structure-Property Relationship (QSPR) models for modeling and predicting thermodynamic properties such as the enthalpy of vaporization at standard condition (ΔH˚vap kJ mol-1) and normal temperature of boiling points (T˚bp K) of 57 mono and Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) have been investigated. The PAHs were randomly separated into 2 groups: training and test sets. A set of molecular descriptors was calculated for selected compounds using the Dragon software. The Genetic Algorithm (GA) method and backward stepwise regression were used to select the suitable descriptors. Multiple Linear Regression (MLR) technique was used to obtain a linear relationship between descriptors and chemical properties. The predictive ability of the GA-MLR models was implemented using squared cross-validation and external validation methods. The aforementioned results and discussion lead us to conclude that the training set models established by GA-MLR method have good correlation of thermodynamic properties, which means QSPR models could be efficiently used for estimating and predicting of the above mentioned properties of the mono and PAHs.

    Keywords: Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs), quantitative structure-property relationships (QSPR), normal temperature of boiling points, first Zagreb index
  • Samaneh Aghaei, Gholamali. Haghdoost*, Farahnaz.Hamzeh harzanji Pages 133-139

    heavy metals, as gamma alumina nanoparticles pollutants, in water resources. Therefore, the purpose of this paper was to evaluate the removal of copper (II) ions from aqueous solutions using gamma alumina nanoparticles as a adsorbent. Batch adsorption studies carried out to study various parameters included contact time, initial concentration of copper (II) ions, pH, and gamma alumina nanoparticles dosage. The concentration of copper (II) ions was measured using a UV-vis Spectrophotometer at the wavelength of 390 nm. Freundlich and Langmuir isotherms were used to analyze the isotherm. Maximum adsorption took place at pH=6 for the gamma alumina nanoparticles adsorbent and the adsorption value was reduced with decrease of pH. It was found that Langmuir isotherm is well fitted with our data. According to Thermodynamic analysis, the process endothermic and natural (ΔHo= 94895.996 J.mol-1and ΔSo= 320.230 J.mol-1K-1).

    Keywords: copper (II) ions, Adsorption, Thermodynamic, gamma alumina nanoparticles