اپوکسیده کردن استیرن با متاکلروپربنزوئیک اسید (m-cpba) در حضور، منگنز(iii) مزو-تتراکیس (پنتافلوئوروفنیل) پورفیرین کلرید، [mntpfpp(cl)] و منگنز(iii) مزو -تترافنیل پورفیرین کلرید[mntpp(cl)] ، به عنوان کاتالیزور و تترا بوتیل آمونیوم استات (n-bu4noac) و ایمیدازول به عنوان کاتالیزورهای کمکی در دی کلرومتان و دمای اتاق انجام گرفت. در حضور mntpfpp(cl)و n-bu4noacبازده و انتخاب پذیری 100 درصد، در زمان بسیار کوتاه (1 دقیقه) به دست آمد. همچنین اپوکسیده کردن ? متیل استیرن وسیکلواکتن در حضور mntpfpp(cl) کارا بودن n-bu4noac را ثابت کرد. مقایسه دو کاتالیزورکمکی n-bu4noac و ایمیدازول در فعالسازی mntpfpp(cl) در نسبت های مولی مختلف (کمک کاتالیزور)/کاتالیزور (150-10) در بازده و انتخاب پذیری، به وضوح برتر بودن n-bu4noac را نشان داد. اپوکسیده کردن سیس-استیلبن با mntpfpp(cl)/m-cpba درحضور n-bu4noac و ایمیدازول بازده و انتخاب پذیری متفاوتی داشت. اپوکسیده کردن سیس - استیلبن با mntpfpp(cl)/m-cpba در حضور ایمیدازول کاملاً فضاویژه بود وتنها محصول سیس-استیلبن اکسید با بازده 40 درصد بود. درحالیکه اپوکسیده کردن سیس - استیلبن در حضور n-bu4noac بازده 100 درصد داشت و نسبت محصول سیس به ترانس اکسید 92/8 حاصل شد. کروماتوگرافیgc و 1h nmr به منظور محاسبه ی بازده و انتخاب پذیری اپوکسید به کار برده شد. مطالعه طیف های uv-vis نشان داد که گونه فعال واکنش درسیستم mntpfpp(cl)/n-bu4noac/m-cpba متفاوت از حد واسط فعال در سیستم mntpfpp(cl)/imidazole/m-cpba می باشد.

تاکنون تعدادی از رنگ های آلی مانند فنازین ها برای اصلاح سطح الکترودها استفاده شده اند. همه این رنگ ها قابلیت واسطه گری خوبی برای احیاء هیدروژن پروکسید از خود نشان می دهند. در این پروژه یک حسگر الکتروشیمیایی حساس به هیدروژن پروکسید با استفاده از الکترود خمیر کربن اصلاح شده با تاینین به روش جذب سطحی ارائه شده است، پس از جذب سطحی تاینین، سطح الکترود اصلاح شده با فیلم نازکی از نافیون پوشانده شد. با استفاده از تکنیک ولتامتری، الکترود اصلاح شده یک جفت پیک شبه برگشت پذیر مربوط به اکسیداسیون تاینین در محلول بافر استات 100 میلی مولار با ph=5 و پتانسیل فرمال 096/0- ولت را نشان می دهد. ضریب انتقال الکترون این الکترود 37/0 و ثابت سرعت انتقال الکترونs-1 32/5 محاسبه شد. بر روی سطح این الکترود پروکسید هیدروژن در محدوده غلظتی 0/19 تا 7/414 میلی مولار به صورت کاتالیتیکی احیا می شود که این نشان دهنده توانایی بالقوه این فیلم برای تهیه یک نوع حسگر جدید بر اساس الکتروشیمی مستقیم رنگ های ردوکس فنازین می باشد. ارتباط الکتریکی بین آنزیم های ردوکس و الکترودها با استفاده از حامل های زیستی و فعال بار و یا حامل های بار سنتزی با عنوان واسطه انتقال الکترون برقرار می شود. واسطه ها، عوامل مصنوعی انتقال دهنده الکترون هستند که الکترون ها را از مرکز ردوکس آنزیم به سطح الکترود منتقل می کنند. در کار دوم، یک روش ساده برای اصلاح الکترود کربن شیشه ای با نانولوله کربنی، تاینین (و یا سافرانین) و کاتالاز به روش جذب سطحی ارائه شده است. در این بررسی از تکنیک های الکتروشیمیایی استاندارد مانند ولتامتری چرخه ای و ولتامتری پالسی تفاضلی استفاده شده است. ولتاموگرام های چرخه ای الکترود اصلاح شده با تاینین در محدوده پتانسیلی 2/0 تا 6/0- یک پیک ردوکس پایدار که تحت کنترل سطح می باشد نشان می دهند. پتانسیل فرمال آن 273/0- ولت در بافر فسفات 50 میلی مولار با ph=7 می باشد که مربوط به تاینین است. ضریب انتقال بار 36/0 و ثابت سرعت هتروژن1-s 67/4s محاسبه شده است و در مورد سافرانین یک پیک ردوکس پایدار در محدوده 2/0- تا 1- ولت با پتانسیل فرمال 508/0 ولت می باشد ضریب انتقال الکترون و ثابت سرعت انتقال الکترون برای الکترود اصلاح شده با سافرانین محاسبه شده که به ترتیب 3/0 و 2/1 بر ثانیه می باشد. ضریب انتقال الکترون و ثابت سرعت انتقال الکترون برای هر دو الکترود اصلاح شده با تاینین و اصلاح شده با سافرانین نشان دهنده تسهیل شدن انتقال الکترون بین کاتالاز و تاینین (و سافرانین) جذب شده بر روی الکترود می باشد. برای الکترود اصلاح شده با تاینین یک افزایش خطی در مقدار جریان در محدوده غلظتی 7/1×10*6m تا 4/28×-510m هیدروژن پروکسید و برای الکترود اصلاح شده با سافرانین در محدوده غلظتی ×1066m 4/2×10?5m 2/37می شود.

بر اساس تحقیقات صورت گرفته پورفیرین های منگنز در واکنش های اکسید کردن هیدرو کربن ها ، با استفاده از اکسید کننده های پرکربوکسیلیک اسید فعالیت کاتالیزوری خوبی نشان می دهند ولی این کاتالیزورها در حضور آلکیل هیدروپراکسیدها غیرفعال هستند. گزارش شده که در این واکنش ها به کارگیری ایمیدازول ها وپیریدین ها به عنوان کاتالیزور کمکی به شدت فعالیت کاتالیزوری منگنز پورفیرین ها را افزایش می دهد. همچنین استفاده از نمکهای تترابوتیل آمونیوم به عنوان کاتالیزور کمکی در فرایند اپوکسید کردن آلکن ها با کاتالیزورهای منگنز پورفیرین به جهت پایداری این نمکها در برابر اکسید شدن مورد توجه قرارگرفته است. کاتالیزورهای کمکی می توانند از طریق اتصال به مرکز پورفیرین راندمان واکنش اکسید کردن را تغییر دهند و همچنین بر نوع مسیر انجام فرایند اکسید کردن، نیز تأثیر داشته باشند.

میزان پایداری کمپلکس mntmpcl در حضـور لیـگاند هایی محـوری مختلف (py و 2-mepy و 4-mepy و imh و 1-meim و 2-meim و 4-meim و n-bu4noac و n-bu4nbr و n-bu4nf) با بکارگیری اکسیدکننده m-cpba در حلال دی کلرو متان و در دمای اتاق با استفاده از طیف سنجی مرئی مورد بررسی قرار گرفت. بیشترین پایداری کمپلکس در حضور آنیونها نتیجه شد و بیشترین میزان تخریب کمپلکس در حضور لیگاند های پیریدینی مشاهده گردید. واکنش mntmpcl با m-cpba در حضور تمامی لیگاند های محوری یک پیک جذبی پهن در nm419-404 نشان می دهند که به تشکیل گونه حدواسط اکسو منگنز پورفیرین نسبت داده شده است. طول عمر این گونه اکسو بستگی به لیگاند محوری بکار رفته شده دارد. همچنین با بکارگیری تکنیک ولتامتری چرخه ای، مقایسه قدرت پیوند فلز و لیگاند محوری با بررسی پتانسیل احیا mn(iii)/mn(ii)، انجام گرفت. تاثیر این لیگاند های محوری بر فعالیـت کاتالیـزوری mntmpcl، با استفاده از اکسیـدکننده m-cpba برای واکنش اپوکسیده کردن سیس استیلبن، در حلال دی کلرو متان و در دمای اتاق، بررسی شد. با استفاده از طیف سنجی 1h nmr بازده واکنش و نسبت محصولات سیس و ترانس استیلبن اکسید محاسبه گردید. نشان داده شده که بازده اپوکسیدی و فضاگزینی واکنش به نوع و مقدار لیگاند محوری بستگی دارد. به نظر می رسد قدرت پیوند فلز و لیگاند محوری بر نوع حدواسط انتقال دهنده اکسیژن و بر مـیزان ازدحام فضـایی اطـراف مرکز فلزی تاثـیرگذار است. لیـگاند های محوری با قـدرت اتصال محـکم تر پایداری کمپلکس را افزایش، اما فعالیت کاتالیزوری را کاهش می دهند

تغییرات طیف مرئی کمپلکس mniiitpp(cl) طی افزایش n-bu4nhso5 در حضور ایمیدازول، 1-متیل ایمیدازول، 2-متیل ایمیدازول، 4-متیل ایمیدازول و پیریدین در حلال دی کلرومتان در دمای اتاق بررسی شد. در حضور ایمیدازول، 2-متیل ایمیدازول و 4-متیل ایمیدازول حد واسط منگنز با ظرفیت بالا مشاهده شد. این حدواسط ابتدا به منگنز(iii) و سپس به منگنز(ii) تبدیل شد. در حضور 1-متیل ایمیدازول و پیریدین حد واسط منگنز با ظرفیت بالا و منگنز(ii) مشاهده نشد. ایمیدازول، 2-متیل ایمیدازول و 4-متیل ایمیدازول با توجه به امکان ایجاد پیوند هیدروژنی، می توانند پروتون زدا شده، با قدرت به مرکز فلزی چسبیده و طول عمر حدواسط منگنز با ظرفیت بالا را زیاد کنند ولی برای 1-متیل ایمیدازول و پیریدین که چنین امکانی برای آن ها وجود ندارد، قدرت کوئوردینه شوندگی کم است و نمی توانند باعث پایداری حدواسط منگنز با ظرفیت بالا شوند. گونه های منگنز با ظرفیت بالا حدواسط به دو صورت mnivtpp(oh) و mnvtpp(=o) (منگنز اکسو) وجود دارند. گونه حدواسط mnvtpp(=o) به [mniiitpp]+ کم اسپین تبدیل می شود که می تواند توسط hso4¯به [mniitpp] احیا شود. گونه حدواسط mnivtpp(oh) به [mniiitpp]+ پر اسپین تبدیل می شود که نمی تواند توسط hso4- به [mniitpp] احیا شود. الکل ها در حضور بازهایی مثل ایمیدازول پروتون زدایی شده، قدرت کوئوردینه شدن آن-ها به فلز زیاد شده و پایداری حدواسط منگنز با ظرفیت بالا را افزایش می دهند. mnivtpp(oh) در حضور الکل ها (مخصوصأ الکل های نوع اول با ممانعت فضایی کم) و در حضور بازهایی مثل ایمیدازول به صورت mnivtpp(or)2 در می آید که نسبت به mnvtpp(=o) پایداری بسیار بیشتری دارد. گونه های تک الکترون دهنده مثل فروسن باعث تبدیل mnvtpp(=o) به mnivtpp(or)2 پایدارتر شده و طول عمر حدواسط منگنز با ظرفیت بالا را افزایش می دهند. گونه های دو الکترون دهنده مثل هیدروکینون باعث تبدیل mnvtpp(=o) به [mniiitpp]+ و mnivtpp(or)2 به [mniitpp] شده و طول عمر حد واسط های منگنز با ظرفیت بالا را کاهش می دهند. طیف مرئی mniiitpp(cl) با افزایش m-cpba در حضور ایمیدازول، 2-متیل ایمیدازول و 4-متیل ایمیدازول، وجود حد واسط منگنز با ظرفیت بالا را نشان می دهد ولی کمپلکس [mniitpp] حاصل نمی شود. افزودن n-bu4nhso4 به مخلوط واکنش قبل یا بعد از افزودن m-cpba منجر به تشکیل [mniitpp] می شود. طیف مرئی mniiitpp(cl) با افزایش m-cpba در حضور 1-متیل ایمیدازول و پیریدین منجر به تشکیل حد واسط منگنز با ظرفیت بالا و [mniitpp] نمی شود.