پایان نامه رایگان با موضوع نرم افزار

است . اين شکل نشان مي دهد که با 2 برابر کردن طول سيستم ترکيبي در ويتامين A سبب ساخت بتاکاراتن با bathochromic قابل توجه مي شود که نتيجه اش رنگ تيره تر است.

شکل 4-3 : سيستم هاي مزدوج در ويتامين A ( بالا ) و ?- کاروتن ( پايين )

8-3 اثر جانشيني در رنگ آزو
علاوه بر قابليت انحلال ، اکسوکروم ها ، حلقه هاي اصلي براي تعيين رنگ هاي نهايي هستند در شکل 5-3 برخي از اين تاثيرات نشان داده شده است.

شکل 5-3 : تاثير رنگ زايي کروموفورها

اضافه کردن گروه هايي که توانايي الکترون دهي در آزوبنزن را زياد مي کنند ، تاثير bathochromic دارند ( OH Vs NH2 ).
ترکيبات الکترون ده ( NH2 ) و الکترون گير ( NO2) وقتي که در ترکيب قرار بگيرند ، تاثير bathochromic دارند.
افزايش تعداد گروه هاي الکترون گير در ترکيب با الکترون ده تاثير bathochromic دارند.
افزودن گروه آلکيل به اتم نيتروژن در گروه آمينو باعث تقويت اثرات الکترون دهي مي شوند.

9- 3 تاملي در طراحي رنگ
رنگ هايي که از يک يا چند گروه آزو تشکيل شده اند ، مثل رنگ هاي آزو ، تا کنون به عنوان بزرگترين رنگ هاي آلي شناخته شده اند. اين گروه از رنگ ها شامل بزرگترين و مهمترين دسته رنگ ها بوده ، بطور وسيعي مورد استفاده قرار مي گيرند. مشخص ترين ويژگي اين رنگ ها داشتن يک يا چند گروه آزو N=N است که بين دو قسمت آلي رنگ به عنوان پل عمل مي کنند و حداقل يکي از اين گروه ها ، آروماتيک هستند . توسط گروه کروموفوري ( رنگزاي ) آزو مي توان طيف وسيعي از رنگ ها را سنتز کرد.
که بر جسته ترين انواع آن ها عبارتند از :
رنگ هاي اسيدي براي بستر هاي پلي آميدي و پروتئيني مثل نايلون ، پشم و ابريشم
رنگ هاي پخش شونده براي بستر هاي هيدروفوبيک مثل پلي استرواستات
رنگ هاي مستقيم و واکنشي براي بستر هاي سلولوزي مثل پنبه ، ريون ، کاغذ و کتان
بطور کلي ، سنتز رنگ هاي آزو شامل دو قدم است ، قدم اول تبديل آمين آروماتيک به ترکيب دي آزو است.
Ar-NH2 ? Ar- N2+
که به اين فرآيند diazoptizatio مي گويند.

قدم دوم ، واکنش دادن ترکيب دي آزو با يک فنول ، نفتول ، آمين آروماتيک يا يک ترکيبي که گروه متيل فعال داشته باشد ، است. تا رنگ آزو مورد نياز ساخته شود که به اين پروژه نيز diazo coupling گفته مي شود.
Ar- N2+ + Ar’-OH? Ar-N=N-Ar’-OH

شکل 6- 3 :شکل گيري يون Nitrenium از متابوليسم آمين هاي آروماتيک

شکل 7-3 : چند ترکيب تجاري براي رنگ هاي آزو

10-3 بررسي سم شناسي رنگ
با وجود اينکه رنگ بستر بسيار حياتي است ولي ساخت رنگ به مرحله تجاري نخواهد رسيد ، مگر زمانيکه مشخص شود که ترکيبات نهايي از ريسک پاييني براي سلامتي بر خوردارند.
اين قضيه شامل گروه گسترده اي از ترکيبات آمين آروماتيک است که تصور مي شود قابليت سرطان زايي داشته باشند و يا در برخي از آنها ، جهش زايي آن ها در باکتري Salmonella در مطلالعات ثابت شده است.
بنابراين واضح است که ترکيبات رنگ بايد از لحاظ Genotoxicity براي متابوليت هايي که در سيستم هاي پستانداران احتمالي ساخته شد نشان وجود دارد ، بررسي شوند.
به عنوان نمونه در رنگ هاي آزو بايد ، ويژگي Genotoxicity آمين هاي آروماتيک در متابوليت هاي نهايي بررسي شود . زيرا ممکن است ، که خود ترکيب رنگ اصلي ايمن باشد ولي برخي از متابوليت هاي نهايي آن ايمني کافي نداشته باشد.
براي مثال استفاده از ترکيبات 1 در شکل 8-3 مي تواند منجر به ساخته شدن بنزيدين باشد که در صورت وارد شدن به داخل بدن انسان يک عامل ايجاد کننده سرطان مثانه است.

شکل 8- 3 :کاهش برش مستقيم 28 قرمز ( 1 ) با استفاده از يک آنزيم ردوکتاز

11-3 ارتباط ويژگي ساختاري
با شناخت اينکه آمين هاي آروماتيک مشخصي که در ساختار رنگ هاي آزو استفاده مي شود ، ايجاد سرطان مثانه مي کند ، سبب شد که بررسي هاي حيواني گسترده اي جهت ارزيابي توليدات شيميايي و تاثيرات آن ها بر اورگان هاي بدن صورت گيرد .

شکل 9-3 : نمونه هايي از آمين هاي آروماتيک سرطان زا و ترکيبات آزو
در اين زمينه باور عمومي وجود دارد که ترکيبات سرطان زايي نهايي از تبديلات متابوليک در قسمت هاي الکتروفيلي اين ترکيبات ايجاد مي شود که سبب ايجاد واکنش با قسمت هاي پر الکترون DNA مي شود که اين نيز در نهايت سبب هم گرا شدن DNA ها و جهش ها و تاثيرات مخرب روي سلول ها مي گردد.
همچنين ثابت شده است که جايگزين هاي حلقوي که خصوصيت هيدروفوبيک ( آب گريزي ) را تقويت مي کنند ، سبب افزايش پتانسيل سرطان زايي مي شوند.
به عنوان نمونه وقتي يک گروه متيل به naphthylamine- 2 و يا متافنيلين دي آمين meta-phenylenediamine اضافه مي شود.
در مطالعاتي که پس از آن انجام شده ، ارتباط بين ساختار رنگ و سرطان زايي آن ثابت گرديد. در يک مقايسه بين گروه هاي آزو هيدروفوبيک که گروه هاي آمينو در موقعيت هاي پارا يا اورتو قرارداشتند مشخص شد که ايزومر هاي پارا سرطان زا بودند ولي ايزومر هاي اورتو سرطان زا نبودند.
در مطالعــه ي ديگري مشخــص شد که ايزومر هاي arylazo amin سبب ايجاد يون هاي نيتــرونيوم
( nitrenium ) مي شود که يا از طريق تداخل اثر با DNA ( موقعيت پارا ) ايجاد اختلال مي کنند يا از طريق وارد شدن داخل چرخه هاي درون سلولي ( موقعيت اورتو ) که سبب همگرايي يا تــوليد benzo triazoles مي کنند.

شکل 10-3 : مسيرهاي واکنشي براي nitrenium يون 9 متابوليت از ايزومر آزوبنزن azobenzen

در مطالعات بعدي در مورد سرطان زايي ، رنگ هايي که تا کنون عرضه شده اند ، مشخص شد که ترکيبات ( 12 ) محلول در آب شکل 11-3 سرطان زا هستند در حاليکه ترکيبات (13) شکل 11-3 سرطان زا نبودند . اين بدين دليل است که ترکيب 12-يک آمين 2 , 4 , 5 – trimethylaniline
Lipophilic (چربي دوست ) مي سازد.
ولي ترکيب 13 ، فقط آمين هاي سولفوناتيه ي محلول در آب مي سازد.

شکل 11-3 : سرطان زا ( 12 ) و غير سرطان زا ( 13 ) محلول در آب monoAZO

12-3 رنگ مو
دسته ي بزرگ از رنگ هايي که براي رنگين کردن مو استفاده مي شوند ، به عنوان رنگ هاي مو اکسيد کننده شناخته شده اند. دسته ي کوچکتري از رنگ هاي تجاري مو ، رنگ هاي ساختگي و مصنوعي هستند که تمايل به اتصال با بستر پروتئيني مثل پشم را دارند.
رنگ هاي اکسيداتيو ، در بين اين 2 گروه پايدارترند و اثرشان مستقيما روي مو از طريق اکسيد کردن در امين هاي آروماتيک مثل para – phenylenedamine يا 2-5 diaminotoluene با يک عمل اکسيد کننده اعمال مي شود .
به دي آمين هاي اوليه ، واسطه هاي اوليه primary intermediates و به ترکيبات اکسيد کننده مثل پر اکسيد هيدروژن ، پيشرونده ( Developers ) مي گويند.
چند نمونه Primary intermediates – واسطه هاي اوليه .
aminodiphenylamines, aminomethylphenols, and para-aminophenol
هنگاميکه واسطه هاي اوليه به تنهايي استفاده شوند ، پس از اکسيد شدن روي مو ، تنها محدوده ي کمي ا ز رنگ هاي سايه اي را توليد مي کنند.
براي افزايش دامنه ي رنگ هاي موي موجود بايد اين ترکيبات primary intermediate با جفت شدونده هاي مناسب ( couplers ) ، اکسيد شوند.
اغلب جفت شونده ها به تنهايي رنگي را توليد نمي کنند ولي در ترکيب primary intermediates ، طيف وسيعي از رنگ ها را به ما مي دهند.
براي para – phenylenediamine و para – aminophenol اکسيداسيون از واسطه هاي اوليه به خوبي شناخته شده است . خود ترکيبي که با اکسيداسيون تحريک شده است.
در شکل 12-3 که طي فرآيند جفت شدن ( coupling ) ( ترکيب شماره 14 ) به رنگ موي پايدار ( ترکيب شماره 15 ) تبديل مي شود .

شکل 12-3 : اکسيداسيون تشکيل رنگ مو از واسطه هاي اوليه ( X=O , NH )

ترکيب 19 نشان دهنده نقش جفت شونده است با پايه ي X-napthol ( ترکيب شماره 16 ) [ در شکل 13-3 ] و N-phenyl-para-phenyledamine سولفاته ( به عنوان primary intermediates ) ( شکل 17 ) تا رنگ هاي تجربي شماره 18 و 19 را بسازند . براي ساخت رنگ هاي اکسيداتيو معمولا از ترکيبي از چند مولکول مختلف استفاده مي شود ( Mixture ).

شکل 13-3 : تشکيل رنگ موي اکسيدي از جفت شونده و ماده مياني اوليه

رنگ هاي اصلي مانند زرد 57 و سرخ 76 و آبي 99 و براون 16 وقهوه اي 17 در شامپو هاي تازه کننده رنگ و حالت دهنده هاي مو استفاده مي شود. به طور مشابهي ، رنگ هاي اسيدي مثل زرد 3 ، نارنجي 7 ، قرمز 33 ، بنفش 43 ، آبي 9 در شامپو جهت ايجاد تاثيرات روشن کننده ، highlight کننده استفاده مي شود . مثال هايي از ساختار هاي رنگ مو هاي غير دايمي در شکل 14-3 نشان داده شده است . اين رنگ ها از دسته اي هستند که تمايل به اتصال با فيبر هاي پايه پروتئيني هستند .

شکل 14-3 : مثال هايي از ساختار هاي رنگ مو هاي غير دايمي
13-3 Triazole
با جاي نشيني N در 1 , 3 ,4 – Oxadiazoles (OXD) ، ترکيب 1 , 2 , 4 – triazole ( TAZ ) توليد مي شود که در 464nm ، رنگ آبي ساطع مي کند.
نشان داده شده که TAZ قابليت انتقال الکترون بالاتري نسبت به OXD دارد و بعلاوه TAZ مي تواند ا ز طريق قرار دادن جاي گزيني ها در موقعيت پارا حلقه ي فنيل ساختار تعديل يافته اي ، جهت کنترل شکل ظاهري يا قابليت احياي ترکيب بدست آورد.
بدنبال اين حقيقت که اين مولکول از سطح انرژي بالايي ( LUMO ) برخوردار است ، با کنترل کردن ضخامت اين لايه مي توان رنگ هاي تابشي مختلف از دو لايه ي تابنده متفاوت را ترکيب کرد و رنگ سفيد را بدست آورد .

14-3 Pyrazoline
ساختار هاي ديمرهاي مشتقات پيرازولين جهت ساختن فيلم هاي با ثبات ، سنتز شده اند. به عنوان مواد ناقل در وسايل(electroluminescen) EL به کار گرفته شده اند.

فصل چهارم

بخش تجربي و نتيجه گيري

1-4 : مقدمه
از جمله نرم افزارها و برنامه هايي که در اين تحقيق از آن ها استفاده مي شود ، نرم افزار گوسين 98 و Gaussview وChemoffice است.
توسط اين نرم افزارها ، طراحي چند دسته از رنگ هاي آلي نيتروژن دار و بررسي توتومري آن ها همچنين تاثيرگروههاي اکسوکروم از لحاظ پايداري بر اساس محاسبات مکانيک کوانتومي Ab initio صورت مي گيرد . توسـط دستــــــور DFT ، opt+freq ، HF/6-31G مقدار انرژي تشــکيل HF ،انرژي HOMO بالاترين اوربيتال مولکولي پر ( اوربيتالي که به عنوان دهنده ي الکترون عمل مي کند که همان خارجي ترين لايه پر با بالاترين سطح انرژي ) ، سطح انرژي LUMO پايين ترين اوربيتال مولکولي خالي ( اوربيتالي که به عنوان گيرنده ي الکترون عمل مي کند ، داخلي ترين لايه خالي با کمترين سطح انرژي ) و ?max و اختلاف H-L محاسبه ميشود.
به همين منظور ابتدا ساختار ترکيبات مورد نظر رسم شده است و سپس با استفاده از نرم افزارهاي مربوطه و همچنين انتخاب دستور مناسب ، ساختار ترکيبات بهينه مي شود و در گام بعدي ، مقدار انرژي تشکيل ترکيبات بررسي مي گردد .
هدف از اين تحقيق ، بررسي تاثير هترواتم ها در پايداري رنگ هاي آلي است ، به اين صورت که با جايگزيني چند هترواتم و محاسبه HF براي توتومري هر مولکول ميزان پايداري توتومري ها تعيين شود.
در گوسين 98 ،

دیدگاهتان را بنویسید