بخش اول این پایان نامه به طور عمده بر توسعه کاربردهای جدید n-(پارا-تولوئن سولفونیل) ایمیدازول (tsim) و تری فنیل فسفین/ تتراکلرید کربن در تبدیل گروههای عاملی به یکدیگر استوار است. نظر به تنوع زیاد، دردسترس بودن، سمیت کمتر و نقل و انتقال آسان تر الکل ها نسبت به آلکیل هالیدها، تبدیل مستقیم گروه هیدروکسیل به گروه های عاملی دیگر مثل آزید، نیتریل و استر یکی از مهم ترین تبدیلات در سنتزهای آلی است. با توجه به اهمیت آلکیل آزیدها و نیتریل ها در شیمی آلی و دارویی، روشی مناسب و قابل اجرا برای تبدیل مستقیم الکل ها به آلکیل آزیدها و نیتریل ها با استفاده از tsim توضیح داده شده است. به دلیل کاربرد وسیع استرها در سنتزهای آلی و آلی-حیاتی، استری شدن گزینش پذیر و کارآمد کربوکسیلات های سدیم با الکل ها در حضور tsim انجام گرفته است. با توجه به خواص دارویی چشمگیر نوکلئوزیدهای کربن-خطی در شیمی پزشکی و با هدف سنتز تعدادی ترکیب فعال بیولوژیکی، یک روش مکان گزین و آسان و تک ظرفی را برای –nآلکیلاسیون نوکلئوبازها با اسنفاده از الکل ها در حضور tsim شرح داده ایم. از آنجا که تعداد روشهایی که دستیابی مستقیم و کارآمد به ترکیبات مهم زیستی –nآلکیل نوکلئوبازها از الکل ها را فراهم می کنند محدود است، ترکیبی از تری فنیل فسفین/ تتراکلرید کربن برای –nآلکیلاسیون نوکلئوبازها و دیگر هتروسیکل های نیتروژن دار با الکل ها مورد استفاده قرار گرفت. سولفونات های کتوکسیم و آلدوکسیم به ترتیب حدواسط های مفیدی برای تهیه آمیدها از طریق نوآرایی بکمن و نیتریل ها هستند. همچنین نشان دادیم که tsim به عنوان یک معرف کارآمد و بی خطر روش عملی و مناسبی را برای نوآرایی بکمن کتوکسیم و حذف آب از آلدوکسیم فراهم می کند. با توجه به خواص دارویی بی همتای کافئین و جدید بودن فعالیت در این زمینه، سنتز تعدادی از مشتقات جدید کافئین شرح داده شده است. سنتز مشتقات کافئین با هدف دستیابی به ترکیباتی که بتوانند رفتار ضد هیستامینی و علاوه بر آن تأثیر گذار بر گیرنده های آدنوزین و نیز گیرنده های-? را سبب شوند انجام شده است.

در این پایان‏نامه دانسیته و سرعت صوت بنزیل‏الکل، 1-بوتانول، 2-بوتانول، 2-متیل-1-بوتانول، ‏ترشری‏بوتانول، 1و2-بوتان دی‏ال و مخلوط‏های دوتایی آنها با بنزیل‏الکل به عنوان یک جزء مشترک، در کل محدوده‏ی ترکیب به‏ وسیله‏ی دستگاه دانسیتومتر anton paar مدل dsa 5000 m ، در فشار اتمسفری و محدوده‏ی دمایی 15/328- 15/298 کلوین با فواصل 5kاندازه‏گیری شده‏اند. سپس با استفاده از معادلات ترمودینامیکی، حجم‏های مولی فزونی، تراکم‏پذیری ایزنترپیک، تغییرات تراکم‏پذیری ایزنترپیک، تغییرات سرعت صوت، حجم‏های مولی جزئی فزونی، حجم‏های مولی جزئی فزونی در رقت بی‏نهایت، ضرایب انبساط گرمایی، و ضرایب انبساط گرمایی فزونی، محاسبه شده‏اند. نتایج به‏دست آمده نشان می‏دهد مخلوط‏های دو جزئی مورد بررسی رفتارغیر ایده‏آلی از خود نشان می‏دهند. با استفاده از این نتایج، ماهیت و قدرت برهم‏کنش‏های بین مولکولی در این مخلوط‏ها مورد بررسی قرار گرفته‏اند. کمیت‏های محاسبه شده‏ی حجم‏ مولی فزونی، تغییرات تراکم‏پذیری ایزنترپیک، ،تغییرات سرعت صوت و ضرایب انبساط گرمایی فزونی با معادله‏ی ردلیخ-کیستر به‏خوبی همبسته شده‏اند. همچنین انحراف استانداردهای این مقادیر محاسبه گردیده‏اند.

اکسیم و اکسیم اتر ها پیش مواد مهمی در شیمی آلی و شیمی دارویی هستند. بسیاری از داروهای معروف با فعالیت شیمی درمانی متنوع دارای پیوند اکسیم یا اکسیم اتر در ساختار خود می باشند. آنتاگونیست های گیرنده بتا برای درمان بالینی بیماری های قلبی و عروقی مورد استفاده قرار می گیرند. ساختار شیمیایی مهارکننده های گیرنده آدرنرژیک بتا بسیار مشابه است و شامل 2-آمینو-1-آریل اتانول آمین ها یا 1-آمینو-3-(آریلوکسی)-پروپان -2-ال ها می باشند. قرار دادن ایمیدازول و بنزایمیدازول در ساختار مولکول، یک روش مهم در کشف داروها می باشد. خواص درمانی درخشان داروهای با ساختار مرتبط، تلاش های بسیاری را برای سنتز تعداد زیادی از مشتقات جدید آنها به عنوان عواملی با قابلیت شیمی درمانی جلب کرده است. در اینجا، ما طراحی و سنتز برخی ترکیبات جدید که در ساختار آنها ایمیدازول و بنزایمیدازول وجود دارد را بیان می کنیم. روش های مختلفی برای سنتز ترکیبات مورد نظر از جمله روش چندجزئی اعمال شده است.

در این پایان نامه دانسیته و سرعت صوت اجزاء خالص و مخلوط¬های دوتایی الکلی شامل 1و2-بوتان¬دی¬اُل + (1و3-بوتان¬دی-اُل، 2-فنیل اتانول و 2-بوتانول) و 1و3-بوتان¬دی¬اُل + 1و4-بوتان¬دی¬اُل را به صورت خالص و مخلوط در کل محدوده¬ی ترکیب با استفاده از دستگاه دانسیتومترآنتون پار در دماهای 15/323-15/298 کلوین با فواصل 5 کلوین در فشار اتمسفری اندازه¬گیری شده¬اند. با استفاده از داده¬های حاصل از اندازه¬گیری، حجم¬های مولی فزونی، تغییرات سرعت صوت، تراکم ¬پذیری ایزنترپیک و تغییرات آن، حجم¬های مولی جزئی فزونی و ضرائب انبساط گرمایی فزونی، محاسبه شده¬اند. این مقادیر با معادله ردلیخ- کیستر همبسته شده و با استفاده از معادله حالت تائو- میسون مدل¬سازی انجام گرفته است. با توجه به نتایج به¬دست آمده این مخلوط¬های دو جزئی رفتار غیر ایده ¬آلی از خود نشان می¬دهند. ترتیب برهم¬کنش بین مولکول¬های غیر یکسان به این صورت به دست آمده است: 1و2- بوتان¬دی¬اُل + 2-بوتانول <1و2-بوتان¬دی¬اُل + 2-فنیل اتانول< 1 و2- بوتان¬دی¬اُل + 1و3- بوتان¬دی¬اُل< 1و3- بوتان¬دی-اُل + 1و4- بوتان¬دی¬اُل.

زانتین های طبیعی شامل کافئین و تئوفیلین، اولین آنتاگونیست های گیرنده آدنوزین هستند. به علاوه این ترکیبات مهارکننده غیر اختصاصی آنزیم فسفودی استراز هستند که سبب افزایش درون سلولی آدنوزین مونوفسفات حلقوی می شود. تئوفیلین و مشتقات 7n آن مانند کافئین، اتوفیلین و پروکسی فیلین، به عنوان دارو در درمان بیماری های تنفسی همچون آسم استفاده می شوند. متداول ترین روش برای n-آلکیلاسیون تئوفیلین شامل واکنش جانشینی هسته دوستی آلکیل هالیدها با تئوفیلین است. با توجه به تنوع گسترده و در دسترس بودن الکل ها، سمیت کمتر و سهولت کار کردن با آن ها نسبت به آلکیل هالیدها، سنتز مستقیم 7n-آلکیل تئوفیلین از الکل های مربوطه، یک روش مفید و جالب است. در این پژوهش، ساختارهای متنوعی از الکل های مختلف شامل الکل های نوع اول و دوم، برای سنتز 7n-آلکیل تئوفیلین، در حضور n-تاسیل تئوفیلین و باز dbu در شرایط بازروانی استونیتریل استفاده شد. شرایط کامل بهینه سازی شامل تاثیر حلال، باز و دیگر شرایط واکنش در متن رساله توضیح داده شده است.

یک روش مناسب جهت سنتز ترکیبات آلی این است که واکنش به صورت یک مرحله¬ای انجام پذیرد در نتیجه نیازی به جداسازی حد واسط نیست و به طبع بهره واکنش افزایش می¬یابد. همچنین زمان انجام واکنش باید کوتاه باشد و واکنش در شرایط ملایمی انجام پذیرد. بیشتر روشهای رایج جهت سنتز ترکیب مورد نظر نیاز به چندین مرحله دارد. همچنین زمان انجام واکنش بسیار طولانی است .در برخی از این روش ها از حلال¬هایی استفاده شده که سمیت بالایی دارد. نیاز به دمای بالا و یا استفاده از اشعه مایکروویو نیز در بعضی از روشها دیده می شود. گاهی نتیجه به دست آمده بهره پایینی دارد بنابراین از لحاظ هزینه و زمان مقرون به صرفه نیست. ما به دنبال آن هستیم که یک راه مستقیم و موثر یک مرحله¬ای را گزارش کنیم که در آن از کاتالیزور قابل دسترس استفاده گردد و همچنین زمان انجام واکنش کوتاه باشد وشرایط انجام واکنش سخت نباشد.

تترازول و مشتقات آن ترکیبات مهمی در شیمی آلی و دارویی هستند. آن ها کاربرد گسترده ای به عنوان یک بخش مهم ساختاری در تعدادی از داروها ، مواد منفجره و پروپلآن های سودمند در صنایع نظامی، کشاورزی و غیره دارند. با توجه به کاربردهای گسترده ی تترازول برای بسیاری از اهداف، سنتز آن از اهمیت بالایی برخوردار است. تا کنون تلاش های زیادی برای سنتز بعضی از مشتقات جدید تترازول به عنوان عوامل بالقوه ی دارویی صورت گرفته است. در این پایان نامه ما برخی از مشتقات جدید تترازول که دارای بخش ساختاری فعال n- هتروسیکلیک هستند را با استفاده از کاتالیزور همگن سیانوریک کلرید سنتز و طراحی کردیم. از آنجا که سیانوریک کلرید بسیار در دسترس، ارزان و ایمن می‎باشد، برای سنتز کارآمد 1-هیدروژن تترازول از واکنش سیانوریک کلرید در حضور آب و ایزوپروپیل الکل برای حلقه زایی نیتریل-آزید استفاده شد.

نوکلئوزیدهای کربن-خطی یک دسته مهم از مشتقات نوکلئوزیدی هستند که در درمان انواع سرطان ها و بیماری های ویروسی به کار می روند. بنابراین ایجاد تغییر در ساختار نوکلئوزیدها کربن-خطی به دلیل طیف گسترده ای از کاربردهای درمانی آن ها، بسیار مورد توجه قرار گرفته است. استفاده از انواع n-هتروسیکل ها در قسمت نوکلئوبازی و جایگزینی حلقه 3،2،1-تری آزولی با بخش قندی از جمله این تغییرات است. مشتقات 3،2،1-تری آزول ها به دلیل کاربرد گسترده در زمینه کشف دارو در شیمی دارویی حائز اهمیت هستند. 3،2،1-تری آزول ها می توانند از طریق پیوند هیدروژنی و برهمکنش های دو قطبی با اهداف بیولوژیکی اتصال برقرار کنند. به عنوان اولین نمونه در شیمی کلیک، پیشرفت های اخیر در واکنش حلقه زایی آلکین-آزید هویسن در حضور مس(?)، یک ابزار قدرتمند جهت معرفی 3،2،1-تری آزول در مولکول پدید آورد. با در نظر گرفتن فعالیت بیولوژیکی قابل توجه مشتقات 3،2،1-تری آزولی همچنین نوکلئوزیدهای خطی، در این پایان نامه تعدادی از n-هتروسیکل ها با هسته 3،2،1-تری آزولی به عنوان یک طبقه جدید از نوکلئوزیدهای کربن-خطی طراحی و سنتز گردید. در ابتدا از واکنش انواعی از n-هتروسیکل با پروپارژیل برمید، آلکین انتهایی مورد نظر تهیه شد، که در مرحله بعد از طریق واکنش حلقه زایی آزید-آلکین هویسن با آزیدوالکل از پیش تهیه شده، واکنش داده و محصول نهایی نوکلئوزیدهای کربن-خطی با هسته 3،2،1-تری آزولی به دست آمد.?

کاربازول در شیمی آلی و شیمی دارویی بسیار مورد توجه است. کاربازول به عنوان ساختار کلیدی در داروهای معروف و ترکیبات فعال زیستی، فعالیت های بیولوژیکی متنوعی را از خود نشان می دهد. 3،2،1- تری آزول ها فعالیت های بیولوژیکی قابل توجهی دارند و به وسیله آنزیم ها و گیرنده در سلول تشخیص داده می شوند. بنابراین اتصال گروه 3،2،1- تری آزول به یک ساختار مولکولی یک راهکار مهم در طراحی دارو است. با توجه به فعالیت های بیولوژیکی قابل توجه مشتقات کاربازول و 3،2،1- تری آزول در این پروژه مشتقات جدید (6a-6n) که دارای هسته کاربازول و 3،2،1- تری آزول است، طراحی و سنتز گردید. در این تحقیق در مرحله اول پروپارژیل کاربازول از طریق واکنش بین نمک کاربازول با پروپارژیل برمید سنتز شد. در مرحله بعد، از واکنش بین اپوکسیدهای مختلف با سدیم آزید حداوسط آزیدو الکل سنتز شد. در نهایت مشتقات جدید بتا هیدروکسی تری آزول دارای هسته کاربازول، از طریق واکنش حلقه زایی 1،3 دو قطبی هویسن بین n- پروپارژیل کاربازول و مشتقات آزیدو الکل در حضور کاتالیزور مس (i) با بازده مناسب سنتز شد.

سیتوکروم p450، یک آنزیم هِموپروتئینی است که در دیواره ی سلولی قارچ ها باعث تبدیل لنسترول به اِرگسترول می شود.در این مطالعه این آنزیم هِموپروتئینی که عمده فعالیتش را از طریق گروه هِم خود انجام می دهد، از بانک اطلاعاتی پروتئین استخراج شده و با استفاده از نرم افزار گرومکس تحت شبیه سازی دینامیک مولکولی قرارگرفت. داکینگ (اتصال) پروتئین شبیه سازی شده با داروهای ضدقارچ توسط نرم افزار مولگرو نشان داد که طی شبیه سازی دینامیک مولکولی ساختار پروتئین به گونه ای تغییر یافته که مانع از اتصال داروها به گروه هِم می شود. بنابراین در ادامه، داکینگ داروها مستقیماً با پروتئین گرفته شده از بانک داده های پروتئینی انجام شد.ترکیب با برهم کنش بهتر و کارایی لیگاند بالاتر، به عنوان ترکیب رهبر انتخاب گردید.20 ترکیب جدید بر اساس این ترکیب رهبر طراحی شد و مجدداً مراحل بهینه سازی ساختار و داکینگ صورت گرفت. نهایتاً چند ترکیب با برهم کنش بهتر و کارایی لیگاند بالاتر انتخاب شدند و با استفاده از مرورگرosiris ، سمیت، وزن مولکولی و حلالیت آن ها مورد بررسی قرارگرفت و بهترین ترکیب به عنوان کاندید دارویی پیشنهاد شد.

فنول ها در شیمی دارویی از اهمیت بالایی برخوردار هستند چرا که این ترکیبات در صنعت داروسازی به عنوان ضد عفونی کننده، بی حس کننده موضعی، لکه بردار، ضد خارش، ضد درد موضعی و آنتی اکسیدان کاربرد ویژه ای دارند. از جمله ترکیبات دارای هسته فنولی که در صنعت دارویی حائز اهمیت هستند عبارتند از پارا کلرو فنول، پارا کلرو زایلنول، گوایاکول، آسپرین، پروپوفول، تیمول و غیره که هر کدام از این ترکیبات به عنوان ضد عفونی کننده، ضد درد و ضد التهاب، بی حس کننده و آنتی اکسیدان استفاده می شوند.

مشتقات تترازول دارای فعالیت های بیولوژیکی گسترده مانند فعالیت های ضد باکتری، ضد فشار خون، ضد میکروب، ضد قارچ، ضد حساسیت و ضد التهاب می باشند.به سبب کاربرد وسیع این ترکیبات، سنتز مشتقات تترازول مورد توجه واقع شده و تاکنون روش های مختلفی گزارش شده است. در این میان، واکنش حلقه افزایی ]2+3[ نیتریل ها با آزیدها یک روش شناخته شده است که به طور گسترده برای سنتز مشتقات h1-تترازول استفاده می گردد.