ridm@nrct.go.th   ระบบคลังข้อมูลงานวิจัยไทย   รายการโปรดที่คุณเลือกไว้

การสังเคราะห์เอซาคราวน์อีเธอร์คาลิก(4)ซารีนชนิดใหม่ และการศึกษาการจับกับแคทไอออน, แอนไอออน และอินทรีย์โมเลกุล

หน่วยงาน สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย

รายละเอียด

ชื่อเรื่อง : การสังเคราะห์เอซาคราวน์อีเธอร์คาลิก(4)ซารีนชนิดใหม่ และการศึกษาการจับกับแคทไอออน, แอนไอออน และอินทรีย์โมเลกุล
นักวิจัย : ธวัชชัย ตันฑุลานิ
คำค้น : anion binding , calix[4]arene , NMR titration , potentiometric titration , Schiff base , การจับแอนไอออน , คาลิก[4]ซารีน , ชิฟเบส , เอ็นเอ็มอาร์ไทเทรชัน , โพเทนชิโอเมทริกไทเทรชัน
หน่วยงาน : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย
ผู้ร่วมงาน : -
ปีพิมพ์ : 2544
อ้างอิง : http://elibrary.trf.or.th/project_content.asp?PJID=PDF4080055 , http://research.trf.or.th/node/527
ที่มา : -
ความเชี่ยวชาญ : -
ความสัมพันธ์ : -
ขอบเขตของเนื้อหา : -
บทคัดย่อ/คำอธิบาย :

วัตถุประสงค์ : เพื่อพัฒนาวิธีการสังเคราะห์เอซาคาลิกซารีนที่มีหมู่เอมีนแบบต่างๆ และศึกษาสมบัติในการจับกับ แคท ไอออน แอนไอออน และโมเลกุลอินทรีย์ของสารที่สังเคราะห์ได้ ตลอดจนศึกษาความเป็นไปได้ในการนำ สารที่สัง เคราะห์ได้มาประยุกต์ใช้งานในการแยกโลหะไอออน แอนไอออน และ อินทรีย์โมเลกุลออกจาก สิ่งแวดล้อม ระเบียบวิธีวิจัย : ปฏิกิริยาคอนเดนเซชันระหว่างอนุพันธ์อัลดีไฮด์ของคาลิก[4]ซารีนและเอมีนที่เหมาะ สมจะให้ผลิตภัณฑ์เป็นสารรูปชิฟเบส จากนั้นทำการรีดิวซ์สารชิฟเบสด้วย NaBH4 แล้วโปรตอนเนทด้วย HCl ใน CH3OH จะได้ผลิตภัณฑ์รูปแอมโมเนียมออกมา จากนั้นทำปฏิกิริยาสะเทินกับ NaOH จะได้สาร ประกอบเอซาเบนซีนคราวน์อีเธอร์คาลิก[4]ซารีน ส่วนอนุพันธ์พิริดีนของคาลิก[4]ซารีนสังเคราะห์ได้จาก ปฏิกิริยาแทนที่เแบบนิวคลิโอฟิลิกระหว่างคาลิก[4]ซารีนกับ 4-chloromethyl pyridine การศึกษาการจับ กับแคทไอออน แอนไอออน และโมเลกุลอินทรีย์ของสารที่สังเคราะห์ได้กระทำโดยวิธีโปรตอนเอ็นเอ็ม อาร์และโพเทนชิโอเมทริกไทเทรชัน ผลการทดลอง : ได้สังเคราะห์สารดังต่อไปนี้คือ 25,26,27-N,N?,N??-tri((2-ethoxy)benzyl)ethylene tetraamine-p-tert-butylcalix[4]arene•4HCl (5a) 25,26,27-N,N?,N??-tri((4-ethoxy)benzyl)ethylene tetraamine-p-tert-butyl calix[4]arene•4HCl (5b) 25,27-{2,2’-[2,2’-((2,5,8-triaza)nonyl)diphenoxy] diethyl}-p-tert-butylcalix[4]arene (7) 25,27-[N,N?-di-((2-ethoxy)benzyl)propylenediamine]-26,28- dimethoxy-p-tert-butylcalix[4]arene dihydrochloride (10) และ 5,11,17,23-tetra-tert-butyl-25,27-bis [(4-pyridylmethyl)oxy]-26,28-dihydroxycalix[4]arene (11) สาร 5a และ 5b สามารถเกิดสารประกอบ เชิงซ้อนแบบ 1:1 กับ NO3- Br- และ I- โดยมีลำดับของความเสถียรของสารประกอบเชิงซ้อนที่เกิดขึ้น เป็น NO3- > I- > Br- เมื่อใช้ Na+ เป็นเคาน์เตอร์แคทไอออน เมื่อเปลี่ยนแคทไอออนเป็น K+ พบว่าค่าคง ที่ของการเกิดสารประกอบเชิงซ้อนของ 5a ต่อ Br- และ I- จะมีค่าสูงขึ้นกว่าเมื่อใช้ Na+ อย่างไรก็ตาม พบว่า 5b จะเกิดสารประกอบที่เชิงซ้อนที่เสถียรมากกับ I- เมื่อใช้แคทไอออนเป็น Bu4N+ สาร 7 จะเกิด สารประกอบเชิงซ้อนได้กับ Co2+ Ni2+ Cu2+ และ Zn2+ โดยมีลำดับของความเสถียรของสารประกอบ เชิงซ้อนที่เกิดขึ้นเป็น Cu2+ >> Ni2+ > Co2+ > Zn2+ ส่วนสาร 11 จะเกิดสารประกอบเชิงซ้อนกับ catechol resorcinol และ phthalic acid อีกทั้งให้โครงสร้างซุปราโมเลคิวลาร์ที่น่าสนใจอีกด้วย อภิปรายและสรุปผลการทดลอง: จากผลการทดลองพบว่าขนาดของโพรงของลิแกนด์และเคาน์เตอร์ แคทไอออนมีผลต่อการจับกับแอนไอออนของทั้ง 5a และ 5b โพรงคราวน์อีเธอร์ใน 5a จะชอบจับกับ K+ มากกว่า Na+ ส่วนโพรงที่จับแอนไอออนของ 5b จะมีขนาดใหญ่กว่าของ 5a สาร 7 จะเกิดสาร ประกอบเชิงซ้อนแบบ 1:1 กับ Cu2+ Ni2+ และ Co2+ และแบบ 1:2 ในกรณีของ Zn2+ ผลการทดลอง แสดงว่าสาร 7 สามารถจับ Cu2+ ได้ค่อนข้างจำเพาะเจาะจง ผลของการจับอย่างเลือกจำเพาะของสาร 11 ต่อ catechol resorcinol และ phthalic acid รวมทั้งโครงสร้างซุปราโมเลคิวลาร์ที่เกิดขึ้นเป็นผลมา จากอันตรกิริยาพันธะไฮโดรเจนและแรง van der Waals Objectives : To develop the synthesis methodology for new aza calixarenes containing various types of amines and to study binding properties of the synthesized molecules towards cations, anions and organic molecules and the possibility to use the synthesized molecules for separation of cations, anions and organic molecules from environments Methodology : Condensation reactions between aldehyde derivatives of calix[4]arene and suitable amines were carried out to give Schiff base products. The Schiff base compounds were reduced with NaBH4 and subsequently protonated with HCl in CH3OH to produce ammonium derivatives. Neutralization of the ammonium derivatives with NaOH resulted in new aza benzene crown ether calix[4]arenes. The pyridine derivative of calix[4]arene was synthesized by a nucleophilic substitution reaction between calix[4]arene and 4- chloromethylpyridine. The binding properties of the synthesized compounds towards cations, anions and organic molecules were studied by 1H NMR and potentiometric titrations. Results : Compounds, 25,26,27-N,N?,N??-tri((2-ethoxy)benzyl)ethylenetetraamine-p-tert-butyl calix[4]arene•4HCl (5a), 25,26,27-N,N?,N??-tri((4-ethoxy)benzyl)ethylenetetraamine-p-tert-butyl calix[4]arene•4HCl (5b), 25,27-{2,2’-[2,2’-((2,5,8-triaza)nonyl)diphenoxy]diethyl}-p-tert-butylcalix [4]arene (7), 25,27-[N,N?-di-((2-ethoxy)benzyl)propylenediamine]-26,28-dimethoxy-p-tert-butyl calix[4]arene dihydrochloride (10) and 5,11,17,23-tetra-tert-butyl-25,27-bis[(4-pyridylmethyl)oxy]- 26,28-dihydroxycalix[4]arene (11) have been synthesized. Compounds 5a and 5b can form 1:1 complexes towards NO3-, Br- and I-, and the complex stabilities vary as follows: NO3- > I- > Br- (using Na+ as countercation). In the presence of K+, the association constants of 5a towards Br- and I- are higher than using Na+. However, 5b forms the most stable complexes with I- when Bu4N+ is used as countercation. Compound 7 can form complexes with Co2+, Ni2+, Cu2+ and Zn2+, and the order of stability varies as Cu2+ >> Ni2+ > Co2+ > Zn2+. Compound 11 can form complexes with catechol, resorcinol and phthalic acid and also gives interesting supramolecular structures. Discussion and Conclusion: Size of the ligand cavity and countercations play an important role in anion binding ability of 5a and 5b. The crown ether cavity in 5a prefer to bind K+ over Na+. The result also suggests that the anion binding cavity of 5b is bigger than that of 5a. Compound 7 form 1:1 ligand/metal complexes with Cu2+, Ni2+ and Co2+ and a 1:2 complex with Zn2+. The result show that compound 7 bind Cu2+ selectively. The selective binding of 11 towards catechol, resorcinol and phthalic acid and their fascinating supramolecular structures are found to depend on hydrogen bonding and van der Waals interactions.

บรรณานุกรม :
ธวัชชัย ตันฑุลานิ . (2544). การสังเคราะห์เอซาคราวน์อีเธอร์คาลิก(4)ซารีนชนิดใหม่ และการศึกษาการจับกับแคทไอออน, แอนไอออน และอินทรีย์โมเลกุล.
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย.
ธวัชชัย ตันฑุลานิ . 2544. "การสังเคราะห์เอซาคราวน์อีเธอร์คาลิก(4)ซารีนชนิดใหม่ และการศึกษาการจับกับแคทไอออน, แอนไอออน และอินทรีย์โมเลกุล".
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย.
ธวัชชัย ตันฑุลานิ . "การสังเคราะห์เอซาคราวน์อีเธอร์คาลิก(4)ซารีนชนิดใหม่ และการศึกษาการจับกับแคทไอออน, แอนไอออน และอินทรีย์โมเลกุล."
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย, 2544. Print.
ธวัชชัย ตันฑุลานิ . การสังเคราะห์เอซาคราวน์อีเธอร์คาลิก(4)ซารีนชนิดใหม่ และการศึกษาการจับกับแคทไอออน, แอนไอออน และอินทรีย์โมเลกุล. กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย; 2544.