فهرست مطالب

نشریه پژوهش های شیمی
سال دوم شماره 1 (پیاپی 2، بهار و تابستان 1398)

  • تاریخ انتشار: 1398/02/01
  • تعداد عناوین: 12
|
  • مهرنوش خالقیان*، فاطمه آذرخشی صفحات 1-12
    در این مطالعه، از آنجایی که آلکالوییدها ماده اصلی بسیاری از مواد دارویی تلخ می باشند، لذا خواص ساختاری، الکترونی، واکنش پذیری ، آروماتیسیته و خواص ترموشیمیایی آلکالویید پورینی در حضور پوششی از نانو لوله و در غیاب نانو لوله بررسی می شود. لذا برهمکنش غیر پیوندی نانولوله نیترید بور تک دیواره (8,8) با طول 5 آنگستروم با تیوفیلین به طریق نظری مورد مطالعه قرار گرفته است. اثرات نامستقر شدن الکترونی، برهمکنش های دوقطبی- دوقطبی و دافعه های فضایی بر روی خواص ساختاری و الکترونی و میزان واکنش پذیری ساختار تیوفیلین در حضور نانولوله نیترید بور تک دیواره (8,8)، با استفاده از محاسبات مکانیک کوانتومی تیوری تابعی دانسیته، در سطح نظری B3LYP و سری پایه 6-31G* بررسی شده است. محاسبات فرکانس به منظور تعیین توابع ترمودینامیکی و فرکانس های ارتعاشی در فاز گازی انجام شده است. هم چنین پارامترهای پوشانندگی NMR با استفاده از روش GIAO جهت دستیابی به اطلاعات ساختاری، رفتار دینامیکی و برهمکنش های درون مولکولی محاسبه شده و نتایج بدست آمده از طیف های NMR مورد بحث و نتیجه گیری قرار گرفته اند.
    کلیدواژگان: نانولوله، بور نیترید، تئوفیلین، برهمکنش غیر پیوندی
  • صغرا فتحعلی پور*، ثریا عزیزی صفحات 13-22
    نانوکامپوزیت گرافن اصلاح شده کووالانسی -پلی آنیلین به روش پلیمریزاسیون سطح مشترک صغرا فتحعلی پور1* و ثریا عزیزی1 1 گروه شیمی، دانشگاه پیام نور، صندوق پستی 3697-19395 ، تهران، ایران چکیده در این کار پژوهشی، نانوکامپوزیت گرافن اصلاح شده کوالانسی-پلی آنیلین بر پایه مرکاپتواتانول با دیسپرسیته بالا در محیط آبی، در دمای اتاق به روش سطح مشترک سنتز گردید. ابتدا گرافن اکسید سنتز شده از روش هومر اصلاح شده ، با مرکاپتواتانول به طور کووالانسی اصلاح شد. سپس گرافن اکسید اصلاح شده، با هیدرازین مونو هیدرات احیا شد و در نهایت پلی آنیلین طی فرایند پلیمریزاسیون سطح مشترک در سطح گرافن اصلاح شده قرار گرفت. نانو کامپوزیت سنتزی با تکنیک های UV-Vis, XRD, TGA, SEM-EDAX و TEM شناسایی شد. طیف FT-IR اصلاح کوالانسی گرافن اکسید و تشکیل پلی آنیلین را تایید کرد و XRD بهبود کریستالیته پلی آنیلین را در حضور گرافن اصلاح شده نشان داد. تصاویر SEM و TEM حضور نانوساختارهای گرافن اصلاح شده و پلی آنیلین را نشان دادند. آنالیز پایداری گرماسنجی بیانگر افزایش پایداری حرارتی نانوکامپوزیت نسبت به گرافن اکسید و پلی انیلین است. نهایتا، رفتار الکترواکتیوی پلی آنیلین قرار گرفته در سطح گرافن اصلاح شده با تکنیک ولتامتری چرخه ای بررسی شد. نتایج ولتامتری چرخه ای نشان دهنده افزایش الکترواکتیوی گرافن اصلاح شده در حضور زنجیرهای پلی آنیلین می باشد.
    کلیدواژگان: پلی-آنیلین‏، گرافن اکسید، مرکاپتو اتانول، رفتار حرارتی
  • داود الهامی فر*، میثم نوروزی صفحات 23-31

    در این مطالعه یک ارگانو سیلیکای جدید و موثر بر پایه ی مایع یونی اصلاح شده با گروه های سولفونیک اسید (OIL@SO3H) تهیه و شناسایی شده است. کاربرد این کاتالیزور در سنتز محصولات بیگینلی تحت شرایط ملایم بررسی شده است. ماده OIL@SO3H از هیدرولیز و تراکم هم زمان پیش ماده های مایع یونی 3،1-بیس (تری متوکسی سایلیل پروپیل) ایمیدازولیوم یدید و 3-تیو پروپیل تری متوکسی سیلان در محیط اسیدی و سپس اکسایش گروه های تیول توسط آب اکسیژنه سنتز شد. ساختار OIL@SO3H با بکارگیری تکنیک هایی مختلف از جمله طیف سنجی مادون قرمزتبدیل فوریه (FT-IR)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) ، آنالیزپراش پرتوایکس (XRD)، آنالیز وزن سنجی حرارتی (TGA) و آنالیز تفرق انرژی پرتو ایکس (EDX) مورد شناسایی و تایید قرار گرفت. این کاتالیزور به طور موفقیت آمیزی در تراکم تک ظرف بیگینلی آلدهیدها با اوره و آلکیل استو استات تحت شرایط بدون حلال مورد استفاده قرار گرفت و محصولات مربوطه با بازده و انتخابگری عالی به دست آمدند. علاوه بر این، قابلیت بازیافت و استفاده مجدد این کاتالیزور تحت شرایط واکنش مورد بررسی قرار گرفت. نتیجه این بررسی نشان داد که کاتالیزور طراحی شده می تواند حداقل چهار بار بازیافت و مورد استفاده مجدد قرار گیرد بدون از اینکه کاهش قابل توجهی در پایداری و فعالیت آن مشاهده گردد.

    کلیدواژگان: ارگانوسیلیکا، سولفونیک اسید تثبیت شده، کاتالیست ناهمگن، واکنش بیگینلی
  • بتول مکی آبادی*، محمد زکریانژاد، خدیجه اقبالی صفحات 33-42

    در این تحقیق تمام برهمکنشهای مولکولی بین کاتیون و آنیون در مایع یونی متیل ایمیدازولیوم تترا سیانو بورات در سطح نظری B3LYP/6-311++G (2d,2p) مورد مطالعه قرار گرفته است. چهار جفت یون روی سطح انرژی پتانسیل مشخص شد. ساختارها، انرژی های برهمکنش، پیوندهای هیدروژنی، خواص فیزیکی و خواص ترمودینامیکی جفت یونها بررسی شدند. همچنین، اثر حلالهای مختلف روی پایداری کمپلکسها و مونومرها بررسی شد. نتایج نشان می دهد پایداری کمپلکسها در حضور حلالهای مختلف نسبت به مونومرها کاهش می یابد و با افزایش قطبیت حلال، تجمع یون ها برای تشکیل جفت یونها کاهش یافته است. محاسبات COSMO-RS برای بدست آوردن بعضی از خواص ترمودینامیکی در مایع یونی متیل ایمیدازولیوم تترا سیانو بورات انجام شد. روش جابجایی شیمیایی مستقل از هسته (NICS) برای شناسایی آروماتیسیته حلقه کاتیونی روی کمپلکسها استفاده شد. نتایج نشان می دهد که مقدار مطلق NICS در کمپلکس ها افزایش می یابد، در نتیجه، آروماتیسیته حلقه کاتیون در اثر تشکیل جفت یونها افزایش می یابد که باعث افزایش عدم استقرار الکترونهای Π می شود. بر اساس آنالیز اوربیتال پیوند طبیعی (NBO) در همه جفت یونها انتقال بار از آنیون به کاتیون صورت می گیرد. آنالیز اتمها در مولکول (AIM) نشان می دهد که همه برهمکنش ها ماهیت الکترواستاتیکی دارند و برهمکنش N...H-N قوی تر از N...H-C است.

    کلیدواژگان: اثرحلال، انرژی برهمکنش، پیوند هیدروژنی، خواص ترمودینامیکی، مایع یونی
  • علی ملکی*، فرشته حسن زاده افروزی، زهرا ورزی صفحات 42-51

    کاتالیزور‏ها در واکنش‏های شیمیایی موجب بهبود شرایط واکنش، افزایش سرعت و بازده محصول شده و از این رو در صنایع مختلف مانند صنایع شیمیایی، صنعت نفت و داروسازی نقش مهمی دارند. در این کار، روشی کارآمد و دوستدار محیط زیست برای تهیه ایمیدزاول‏های 1،2،4،5-چهار استخلافی از طریق تراکم چهارجزیی بنزیل، آلدهیدها، آمین نوع اول و آمونیوم استات در حضور نانوکاتالیزور مغناطیسی ZnS-ZnFe2O4 درحلال اتانول تحت شرایط رفلاکس ارایه شد. کاتالیزور مغناطیسی ZnS-ZnFe2O4 با روشی ساده تهیه و با استفاده از تکنیک های آنالیز تفرق پرتو ایکس (EDAX)، میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM)، پراش پرتو ایکس (XRD) و مغناطیس سنجی نمونه ارتعاشی (VSM) شناسایی شد. روش ارایه شده دارای مزایایی چون بازده مناسب محصولات، استفاده از حلال دوستدار محیط زیست و خالص سازی آسان محصولات بدون نیاز به روش‏های کروماتوگرافی است. مهمتر از همه کاتالیزور به راحتی با استفاده از یک آهن ربا از مخلوط واکنش جدا شد و حداقل سه بار بدون کاهش قابل ملاحظه در فعالیت آن مورد استفاده قرار گرفت.

    کلیدواژگان: بنزایمیدازول‏های چهار استخلافی، شیمی سبز، نانوکاتالیست‎ مغناطیسی قابل بازیابی، واکنش چند جزئی
  • میرمهدی زاهدی*، سهیل پاشازاده قراغیلی، مرتضی ضیاء الدینی صفحات 53-58

    آب دریا و نیز پساب حاصل از فرایند اسمز معکوس دارای مقدار زیادی یون منیزیم است که می تواند به عنوان یک منبع بزرگ و تقریبا وسیع استخراج آن به شمار آید. یکی از این روش ها برای جداسازی منیزیم که مورد توجه محققین جداسازی قرار گرفته است، استفاده از غشا مایع توده ای می باشد. در این تحقیق یک فرایند غشای مایع توده ای تسهیل شده با حلال سبک تر از آب با حامل 18- کرون 6 جهت انتقال و جداسازی یون های منیزیم به شکل رسوب بکار گرفته شد. اثر چهار عامل نوع حلال گیرنده، pH فاز خوراک، زمان جداسازی و دمای جداسازی بر میزان استخراج تعیین شد. نتایج نشان می دهد که مقادیر بهینه عبارتند از: سیکلوهگزانون به عنوان حلال سبک، pH استخراج 4، زمان استخراج، 62 دقیقه و دمای استخراج، 35 درجه سانتی گراد. بعد از بهینه سازی و مقدار منیزیم استخراج شده برای پساب RO و آب دریا مورد بررسی قرار گرفته است.

    کلیدواژگان: انتقال غشای مایع توده ای، منیزیم، آب دریا، 18-کرون-6
  • سعید کاکایی*، الهام ستارزاده صفحات 59-64
    هدف از این تحقیق، بررسی اثرات دما و زمان و pH در نشان دارسازی نانوذرات مغناطیسی حاوی رادیوایزوتوپ گالیوم-68 به عنوان یک عامل تصویربرداری با وضوح بالا برای تصویربرداری PET/MRI می باشد. نانوذرات مغناطیسی آهن به روش هم رسوبی از محلول حاوی یون های 1 و 2 ظرفیتی آهن و در حضور آمونیوم هیدروکسید تهیه و سپس جهت افزایش فعالیت سطحی و محافظت نانوذرات در برابر اکسایش و همچنین جلوگیری از تجمع ذرات، با سیلیکا پوشش داده شده است (روش Stöber). در ادامه نانوذرات هسته-پوسته تهیه شده، توسط 3-آمینو پروپیل تری اتوکسی سیلان (APTES) که دارای گروه های آمینی عامل دار شده و در نهایت به عامل کی لیت کننده DTPA متصل می شوند. استفاده ازDTPA باعث پایداری درون تنی این کمپلکس می شود. اندازه ذرات بر اساس آنالیزهای انجام گرفته، حدود 40-30 نانومتر اندازه گیری شد. این نانوذرات در 5/3pH= با رادیوایزوتوپ گالیوم-68 نشاندار شده و راندمان نشان دارسازی با روش کروماتوگرافی لایه نازک مورد سنجش قرار گرفت. شرایط بهینه نشان دارسازی دمای C°60 و زمان 30 دقیقه تعیین گردید.
    کلیدواژگان: تصویربرداری PET، MRI، نانوذرات مغناطیسی، نشان دارسازی، گالیوم‎-‎68
  • فریبا رحمانی*، علی دره کردی، وحیده هاشمی مهرجردی، اصغر امیری صفحات 65-69

    هسته کویین اگزالین نقش بسیار مهمی را به عنوان ساختار اولیه مورد استفاده در طراحی و سنتز برخی داروها ایفا می کند. در این پژوهش، مشتقات جدید سیکلوبوتاکویین اگزالین-2،1-دی اول از واکنش حلقه زایی مشتقات اوروفنیلن دی آمین با اسکواریک اسید در حلال اتانول و در حضور مقدار کاتالیستی از استیک اسید سنتز شده اند. واکنش در شرایط رفلاکس انجام گرفته است و حلال واکنش یک حلال سبز و سازگار با محیط زیست می باشد. مشتقات مختلفی از دی آمین مثل 4-متیل بنزن-2،1-دی آمین، 4-کلرو بنزن-2،1-دی آمین، 4-نیترو بنزن-2،1-دی آمین و پیریدین-2،1-دی آمین در این واکنش استفاده شد و تمامی این مشتقات بخوبی واکنش دادند و محصولات متناظر با بازده بالا بدست آمدند. محصول واکنش پیریدین-2،1-دی آمین با اسکواریک اسید در حلال اتانول و در حضور مقدار کاتالیستی از استیک اسید به صورت مخلوطی از دو تاتومر می باشد . ساختار محصولات سنتز شده با استفاده از آنالیز عنصری و طیف های FT-IR, 1H-NMR, 13C-NMR شناسایی و تایید شده است.

    کلیدواژگان: اسکواریک اسید، اورتوفنیلن دی آمین، سیکلوبوتاکوئین اگزالین اسید-2، 1-دی اول، کوئین اگزالین
  • آرش لرکی*، سید حشمت الله موسوی، مهدی جلالی صفحات 71-77

    شیرابه های حاصل از زباله های شهری به دلیل عواملی از قبیل اکسیژن خواهی شیمیایی (COD) بالا و رنگ تیره، آلاینده بالقوه محیط زیست بوده و قابلیت تجزیه ی طبیعی پایینی دارند. هدف از این تحقیق بررسی تصفیه پذیری شیرابه حاصل از محل دفن پسماندهای شهری بندر امام خمینی (ره) با استفاده از فرآیند فنتون (اکسیداسیون پیشرفته) می باشد. در این مطالعه شیرابه از محل دفن زباله ها جمع آوری و با استفاده از فرآیند فنتون مورد تصفیه قرار گرفت و تاثیر پراسنجه های مهم از قبیل pH ، مقادیر H2O2 و Fe(II) و زمان های مختلف واکنش مورد بررسی قرار گرفت و بهینه شد. در شرایط بهینه بیشترین میزان حذف COD شیرابه در pH برابر 5/3 و با افزودن 5/3 گرم آهن (II) سولفات و 10 میلی لیتر هیدروژن پراکسید (w/w% 30) معادل 84 درصد حاصل شد. داده-ها نشان می دهد چند مرحله ای وارد کردن هیدروژن پراکسید و یون آهن و افزایش زمان واکنش تا 120 دقیقه سبب افزایش راندمان فرآیند فنتون می گردد. نتایج این بررسی قابلیت استفاده از روش فنتون درکاهش قابل توجه COD شیرابه زباله های دفن شده در بندر امام خمینی (ره) را نشان می دهد.

    کلیدواژگان: اکسیژن خواهی شیمیایی، روش فنتون، تصفیه، آلودگی آب، شیرابه زباله
  • زینب بیگلری* صفحات 79-88
    ممنحنی های انرژی پتانسیل و گشتاورهای دوقطبی آغازین برای 14 حالت الکترونی یکتایی مولکول اسکاندیم هیدرید، ScH، با استفاده از روش محاسباتی برهمکنش آرایشی چند - مرجعی (MRCI)، با مجموعه پایه و فضای فعال بزرگ محاسبه شده اند. این حالت ها شامل حالت پایه، X1Σ+ و حالت های برانگیخته یکتایی A1Δ، B1Π، C1Σ+، D1Π، E1Δ، F1Σ−، G1Π، 31Δ، 21Σ−، 41Δ، 41Π، 31Σ+ و 51Π می باشند. محاسبات برای 50 فاصله بین هسته ای انجام شده است. انرژی های پتانسیل، گشتاورهای دوقطبی و گشتاورهای دوقطبی جهشی از Å 1.0 تا Å 20.0 محاسبه شده اند. به منظور محاسبه ضرایب A اینشتین و ثابت های طیف سنجی، مقادیر انرژی پتانسیل و گشتاورهای دوقطبی جهشی حالت های پایه و برانگیخته یکتایی وارد برنامه LEVEL شده است. ضرایب A اینشتین، ضرایب فرانک - کوندون و متوسط طول عمر ترازهای ارتعاشی حالت های برانگیخته الکترونی برای نوارهای جهشی B1Π - X1Σ+، C1Σ+ − X1Σ+، D1Π - X1Σ+ و G1Π - X1Σ+ مولکول ScH محاسبه شده اند. ما طول عمر تراز ارتعاشی v′ = 0 حالت الکترونی B1Π، μs 90 و طول عمر تراز vʹ = 0 حالت C1Σ+، ns 137 به دست آورده ایم. ثابت های طیف سنجی حالت های مقید تعیین شده اند که در توافق مناسبی با گزارش های تجربی هستند.
    کلیدواژگان: آغازین، منحنی انرژی پتانسیل، حالت های برانگیخته، MRCI، ScH
  • مسلم ابوسود، محمدرضا فتحی عماد آبادی*، عبدالمحمد قلمبر دزفولی صفحات 89-104

    در این کار پژوهشی نانو فیبر کیتوسان/پلی وینیل الکل به روش الکتروریسی تهیه شد. به منظور پایداری آن در محیط اسیدی و بازی در حمام گلوتارآلدهید 5 درصد قرار داده شد. ویژگی های ریخت شناسی نانو فیبر به وسیله میکروسکوب الکترونی روبشی (SEM) و طیف سنج زیر قرمز تبدیل فوریه (FT-IR) مورد بررسی قرار گرفت. برای حذف همزمان رنگ های تارترازین وایندیگوکارمین از آن استفاده شد. اثر عوامل مختلف روی حذف از جمله pH، مقدار جاذب زمان و اثر دما مورد مطالعه قرار گرفت. ماکزیمم ظرفیت جاذب برای رنگ تارترازین mg/g 6/73 و برای ایندیگوکارمین mg/g 4/85 بود. ایزوترم حذف دو رنگ به خوبی با مدل لانگمیر مطابقت داشت و سینتیک حذف دو رنگ از سینتیک شبه مرتبه دوم پیروی کرد. مقادیر ترمودینامیکی حاصل از داده ها نشان می دهند که فرآیند حذف گرماگیر و خودبه خودی می باشد کلید واژه∶ نانوفیبر الکتروریسنده، رنگ ایندیگوکارمین، رنگ تارترازین، کیتوسان/پلی وینیل شبکه دار شده.

    کلیدواژگان: نانوفیبر الکتروریسی شده، حذف رنگ، کیتوسان، پلی وینیل شبکه دار شده
  • احمد باقری، مرضیه صادقی* صفحات 105-117

    در این درمطالعه حاضر نانوذرات مغناطیسی عامل دار شده با (3-مرکاپتوپروپیل) تری متوکسی سیلان برای حذف یونهای جیوه از محلولهای آبی سنتز شد و تکنیک آنالیزی تصویر برداری میکروسکوپ الکترونی وطیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز برای مشخصه نگاری نانوجاذب استفاده شد. اثر پارامترهای عملیاتی بر روی جذب جیوه توسط Fe3O4 @ SiO2@-Si- (CH2) 3-SH از قبیل pH اولیه، مقدار جاذب و زمان تماس مورد مطالعه قرار گرفت. مدل های ایزوترم لانگمویر و فروندلیچ بر روی داده های تعادلی اعمال گردید. نتایج نشان داد که داده های تعادلی با ایزوترم فروندلیچ نسبت به ایزوترم لانگمویر همخوانی بهتری داشت. ظرفیت جذب بهینه جیوه بر روی نانوجاذب 04/20 میلی گرم بر گرم در pH اولیه 6 ، مقدار جاذب 30 میلی گرم و زمان تماس 15 دقیقه بدست آمد. سینتیک جذب جیوه به خوبی با مدل سینتیکی شبه مرتبه دوم توصیف شد. واجذب و احیای نانوجادب مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که نانو جاذب توانایی احیا تا شش مرتبه با ظرفیت جذب قابل قبول را دارد.

    کلیدواژگان: همدما جذب، سینتیک جذب، حذف جیوه، نانوذرات مغناطیسی هسته پوسته HS-(CH2)3‎-‎Si‎@SiO2-Fe3O4
|
  • Mehrnoosh Khaleghian *, Fatemeh Azarakhshi Pages 1-12
    In this study, since alkaloids are the main substance of many bitter drugs, so structural, electron, reactivity, aromaticity and thermochemical properties of alkaloid purine in the presence of a nanotube and in the absence of nanotubes are investigated. Therefore, the non-bonded interaction of single-wall boron nitride (8.8) with a length of 5 angstroms with theophylline has been studied theoretically. The effects of electron unconsideration, dipole-dipole interactions and spatial suppression on structural and electron properties and the reactivity of the theophylline structure in the presence of single-wall boron nitride nanotubes (8,8), using quantum mechanical calculations of density functional theory at B3LYP and 6-31G * basis set have been reviewed. Frequency calculations were performed to determine the thermodynamic functions and vibration frequencies in the gas phase. Also, NMR isotropic parameters are calculated using the GIAO method to obtain structural information, dynamic behavior and inter-molecular interactions, and the results obtained from NMR spectra are discussed and concluded.
    Keywords: Nano tube, Boron Nitride, Theophylline, Non-bonded interaction
  • Soghra Fathalipor *, Soraia Azizi Pages 13-22
    Covalently- modified graphene-polyaniline nanocomposite by interfacial polymerization Soghra Fathalipour*a, Soraya Azizia a Department of Chemistry, Payame Noor University, PO Box: 19395-3697, Tehran Abstract In this work, covalent modified graphene –polyaniline (PANI) nanocomposite with high dispersity in aqueous media was synthesized via interfacial polymerization. First, synthesized graphene oxide (GO) from modified Hummer's method was covalently modified with mercapto ethanol and then reduced with hydrazine monohydrate. Finally, PANI was grafted on modified graphene through interfacial polymerization. Synthesized nanocomposite was characterized with Uv-vis, FT-IR, SEM-EDAX, TEM, XRD and TGA techniques. FT-IR confirmed the modification of GO and synthesis of PANI and XRD spectra showed improvement of crystallinity of PANI in the presence of modified graphene. SEM and TEM images showed the presence of modified graphene and PANI nanostructures.Termogravimitry analysis displayed higher thermal stability of nanocomposite rather than polyaniline and GO. Finally, the electroactivity behavior of grafted PANI on modified graphene oxide was investigated by cyclic voltammetry (CV) method. The results of CV displayed the enhancement of electroactivity of modified graphene in the presence of PANI chains. Keywords: Graphene oxide, Mercaptoethanol, Polyaniline, Thermal behavior,
    Keywords: graphene oxide, Mercaptoethanol, Polyaniline, Thermal behavior
  • Dawood Elhamifar *, Meysam Norouzi Pages 23-31

    In this study, a novel and effective sulfonic acid containing organosilica with ionic liquid framework (OIL@SO3H) catalyst is prepared, characterized and its performance is developed in the synthesis of Biginelli products under moderate conditions. The OIL@SO3H material was prepared by simultaneous hydrolysis and condensation of 1,3-bis(3-trimethoxysilylpropyl)-imidazolium iodide and 3-thiopropyltrimethoxysilane followed by treatment with hydrogen peroxide. The OIL@SO3H catalyst was characterized using several techniques such as Fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy, scanning electron microscopy (SEM) , thermal gravimetric analysis (TGA), powder X-ray diffraction (XRD) and energy dispersive X-ray (EDX) analyses. This catalyst was successfully used in the one pot Biginelli condensation of aldehydes with urea and alkyl acetoacetates and delivered corresponding products in high to excellent yields and selectivity under solvent free media. Moreover, the recoverability and reusability of the catalyst were also studied under applied reaction conditions. The result showed that the designed catalyst could be recovered and reused at least four times without significant decrease in stability and efficiency.

    Keywords: Organosilica, Supported sulfonic acid, Recoverable catalyst, Biginelli reaction
  • Batoul Makiabadi *, Mohammad Zakarianezhad, Khadijeh Eghbali Pages 33-42

    In the present study, intermolecular interactions between cation and anion in methylimidazolium tetracyanoborate ionic liquid [Mim+][B(CN)4−] have been studied using B3LYP/6-311G(2d,2p) level of theory. Four ion pairs were found on the potential energy surface. The most stable structures contain both N∙∙∙H–N and N∙∙∙H–C hydrogen bonds. Structures, interaction energies, hydrogen bonding, physical and thermodynamic properties as well as topological properties have been investigated. The effect of different solvents on the stability of complexes and monomers was examined. The thermodynamic properties of ion pairs were calculated using COSMO-RS model. NICS used for indicating of aromaticity of cation ring upon complexation. The NBO results show that in all the ion pairs, the charge transfer taking place from anion to cation. Also, the LPN * (N–H) and LPN* (C-H) donor–acceptor interactions are most important interactions in these complexes. The QTAIM results reveal that all interactions have electrostatic nature. It is predicted that N…H-N interaction is stronger than N…H-C one.

    Keywords: Effect of solvent, Ionic Liquid, Interaction energy, Thermodynamic properties
  • Ali Maleki *, Fereshte Hassanzadeh Afruzi, Zahra Varzi Pages 42-51

    Catalysts in chemical reactions improve the reaction conditions, increase the speed and yield of the products. So, they play a prominent role in various industries such as the chemical industry, petroleum industry, and pharmaceutical chemistry. In this work, an efficient and co-friendly method for the synthesis of 1,2,4,5-tetrasubstituted imidazoles via a four-component condensation of benzil, aldehydes, primary amines and ammonium acetate in the presence of a magnetic nanocatalyst, ZnS-ZnFe2O4, in ethanol under refluxing conditions is presented. Magnetic ZnS-ZnFe2O4 was prepared via a simple method and characterized by energy-dispersive X-ray analysis (EDAX), field-emission scanning electron microscopy (FESEM), X-Ray diffraction pattern (XRD) and vibrating sample magnetometer (VSM). This protocol has advantages such as high yields of the products, use of a green solvent, simple and chromatography-free work-up procedure. Most importantly, the catalyst can be conveniently recovered from the reaction mixture by using external magnet and reused for at least three times without significant decrease in catalytic activity.

    Keywords: Tetrasubstituted benzimidazoles, Multicomponent reaction, recyclable magnetic nanocatalyst, Green chemistry
  • MirMahdi Zahedi *, Soheil Pashazadeh Garaghili, Morteza Ziayaadini Pages 53-58

    An facilitated bulk liquid membrane transport approach is studied for Mg(II) extraction from seawater and RO brine simulated media using 18 crown 6. Seawater, as well as waste of reverse osmosis, contains a lot of magnesium ions, which can be considered as magnesium sources. Here, bulk liquid membrane method is considered for magnesium separation from these sources. Membrane process including solvent lighter than water and 18 crown 6 as carrier was used for extraction and back extraction of magnesium ions as magnesium hydroxide precipitation. Effects of factors such as solvent type, pH, separation time and temperature on extraction were investigated. Results show that the optimal amounts are: cyclohexanone as solvent, extraction pH of 4, extraction time, 62 min and extraction temperature, 35 °C.The selectivity of method was evaluated in presence of Ca2+, Na+, K+ as interferent ions. After optimizing and magnesium separation was tested in real RO waste and seawater.

    Keywords: bulk liquid membrane transport, Magnesium, seawater, 18 Crown 6
  • Saeed Kakaei *, Elham Satarzadeh Pages 59-64
    The aim of this study was to investigate the effects of temperature and time and pH on the labeling of magnetic nanoparticles containing Gallium-68 radioisotope as a high-resolution imaging agent for PET/MRI imaging. Iron magnetic nanoparticles are prepared by a coherent method from a solution containing iron ions 1 and 2 in the presence of ammonium hydroxide, and then coated with silica to increase surface activity and protect nanoparticles against oxidation and to prevent the accumulation of particles (Stöber method). The core-shell nanoparticles were prepared by 3-amino-propyl tri-methoxy-silane (APTES), which has been formulated with amine groups and ultimately attached to the DTPA-causing agent. The use of DTPA results in the intrinsic in vivo stability of this complex. The particle size was measured on the basis of analyzes of about 30-40 nm. The nanoparticles were labeled with GaI-68 at pH =3/5 and the marking efficiency was measured by thin-layer chromatography. The optimum conditions for indicating the temperature of 60 °C and 30 minutes were determined.
    Keywords: PET, MRI imaging, Magnetic nanoparticles, marking, gallium-68
  • Fariba Rahmani *, Ali Darehkordi, Vahide Hashemi Mehrjardy, Asghar Amiri Pages 65-69

    Among the various classes of nitrogen-containing heterocyclic compounds, quinoxalines play an important role as a basic skeleton for the design of a number of antibiotics. In addition, quinoxaline ring is a part of several pharmacological active substances of natural or synthetic origin. In this study, an ecofriendly method for the synthesis of cyclobutaquinoxaline-1,2-diol derivatives through cycloaddition reaction of O-phenylenediamine derivatives and squaric acid in EtOH as a green solvent in the presence of a catalytic amount of acetic acid under reflux condition is reported. Different diamine compounds such as 4-methylbenzene-1,2-diamine, 4-chlorobenzene-1,2-diamine, 4-nitrobenzene-1,2-diamine and pyridine-2,3-diamine were used. The structures of products were confirmed by FT-IR, 1H-NMR, 13C-NMR, and elemental analysis.the reaction of 2,3-diaminopyridine with squaric acid give the corresponding cyclobuta[e]pyrido[3,2-b]pyrazine-6,7-diol. According to the spectroscopic data (FT-IR and H-NMR data) in this reaction there might be three isomers in the cyclobuta[e]pyrido[3,2-b]pyrazine-6,7-diol. These isomers are tautomers. In summary, we have developed a new facile and ecofriendly protocol for the synthesis cyclobutaquinoxaline-1,2-diol derivatives from reaction of O-phenylenediamine derivatives and squaric acid.

    Keywords: O-phenylenediamine, quinoxalines, squaric acid, cyclobutaquinoxaline-1, 2-diol
  • Arash Larki *, Seyyed Heshmatollah Mousavi, Mehdi Jalali Pages 71-77

    The leachates from municipal waste are potentially environmental pollutants due to factors such as high chemical oxygen demand (COD) and dark color, and have low natural decomposition ability. Therefore, it is necessary to be treated before entering the environment. The purpose of this research is to investigate the refining potential of leachate from the landfill site of Imam Khomeini port using the Fenton process (Advanced Oxidation). In this project, the leachate was collected from the landfill and refined using the Fenton process and effect of important parameters such as pH solution, amounts of H2O2 and Fe(II) and Different reaction times were investigated and optimized. In the optimum conditions, the maximum amount of COD removal was obtained equal 84% in pH=3, with addition of 3.5 g of Fe(II) sulphate and 10 mL of hydrogen peroxide (30 % w/w). The data show that multi-stage injection of hydrogen peroxide and iron and an increase in reaction time of up to 120 minutes increases the efficiency of the fenton process. The results of this study show the feasibility of using the Fenton method in a significant reduction in the COD content of landfilled lechate in Imam Khomeini port.

    Keywords: Chemical Oxygen demand, treatment, Water Pollution
  • Zeinab Biglari * Pages 79-88
    Ab initio potential energy curves and transition dipole moments have been calculated for the X1Σ+, A1Δ, B1Π, C1Σ+, D1Π, E1Δ, F1Σ−, G1Π, 31Δ, 21Σ−, 41Δ, 41Π, 31Σ+ and 51Π states of scandium hydride, ScH, using the multi-reference configuration interaction method with large active space and basis sets. Calculations were performed at 50 internuclear distances. Potential energies, dipole moment and transition dipole moments have been computed from 1.0 Å to 20.0 Å. In order to compute Einstein A coefficients and spectroscopic constants, potential energy values and transition dipole moments of the ground and singlet excited states were used in program LEVEL. Einstein A coefficients, Franck-Condon factors and average lifetimes for vibrational levels of excited electronic states for the B1Π - X1Σ+, C1Σ+ - X1Σ+ , D1Π – X1Σ+ and G1Π – X1Σ+ band systems of ScH were calculated. We obtained a lifetime of 90 μs for the v′ = 0 level of the B1Π state and 137 ns for the v′ = 0 level of the C1Σ+ state of ScH. The spectroscopic parameters of the bound states were determined, which agree well with available experimental results.
    Keywords: Ab initio, potential energy curves, excited states, MRCI, ScH
  • Moslem Abusud, MohammadReza Fathi Emad Abadi *, Abdolmohammad Ghalambor Dezfuli Pages 89-104

    Synthetic Organic dyes are one of the most important pollutant sources that are used in various industries such as textile, food, pulp and paper mill, cosmetic and hygienic. In this research glutaraldehyde cross-linkined chitosan/polyvinyl alcohol nanofibers was prepared . Cross-linking of electrospun nanofibers were carried out by 5 % glutaraldehyde bath.These nanofibers were used for simultaneous adsorptive removal of tartrazine and indigo carmine dyes from aqueous solutions. The morphology and functional groups of the electrospun nanofibers before and after cross-linking were evaluated using scanning electron microscopy (SEM) and Fourier Transform Infra-Red (FTIR) spectroscopy. The effects of pH, adsorbent dosage, and temperature were studied. Optimum pH value for removal of tartrazine and indigo carmine dyes was found to be 3. The maximum adsorption capacity of tartrazine and indigo carmine were 73/6 mg/g and 85/4 mg/g, respectively. The kinetic and theromodynamic of adsorption followed pseudo-second order model and the Langmuir isotherm, respectively.

    Keywords: Electrospun nanofiber, removal of tartrazine, indigo carmine, cross-lineked chitosan, poly vinyl alcohol
  • Ahmad Bagheri, Marzieh Sadeghi * Pages 105-117

    In the present study, functionalized magnetic nanoparticles by 3-Mercaptopropyl-trimethoxysilane (MPTMS) for the removal of Hg2+ from aqueous solutions were synthesized. Scaning electron microscopy (SEM) and Fourier transform infrared spectroscopy analyses were used to determine the sorbent characterization. The effect of the operational parameters on the adsorption of Hg2+ by Fe3O4@SiO2@-Si-(CH2)3-SH such as initial pH, adsorbent dosage and the contact time were studied. In addition, the Langmuir and Freundlich isotherm models were applied to the equilibrium data at 25°C. The results revealed that the equilibrium data were fitted well with Freundlich than Langmuir isotherm model. The optimum adsorption capacity of Hg2+ onto Fe3O4 @ SiO2@-Si- (CH2) 3-SH was determined as 20.04 (mg/g) at initial solution PH of 6.0, adsorbent dosage of 30 mg, 15 min contact time. The Hg2+ adsorption kinetic was well described by the pseudo-second order kinetic model. Desorption and regeneration of nanosorbent was investigated. The results showed that the nanosorbent can be regenerated for six times with acceptable sorption capacity.

    Keywords: Adsorption Isotherm, Adsorption Kinetic, Hg2+ removal, nanomagnetic Fe3O4@SiO2@Si–(CH2)3–SH core-shell