Μελέτη της αντίδρασης Claisen-Schmidt σε στοχευμένα σχεδιασμένους πράσινους διαλύτες (NaDESs) για τη σύνθεση φλαβανονών

Ιακώβου, Μαρία; Iakovou, Maria

dc.contributor.author	Ιακώβου, Μαρία	el
dc.contributor.author	Iakovou, Maria	en
dc.date.accessioned	2023-01-24T08:13:23Z
dc.date.available	2023-01-24T08:13:23Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/56854
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.24552
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Φλαβανόνες	el
dc.subject	Χαλκόνες	el
dc.subject	Αντίδραση Claisen-Schmidt	el
dc.subject	Φυσικοί βαθέως ευτηκτικοί διαλύτες	el
dc.subject	Υπέρηχοι	el
dc.subject	Flavanones	en
dc.subject	Chalcones	en
dc.subject	Claisen-Schmidt reaction	en
dc.subject	Natural deep eutectic solvents	en
dc.subject	Ultrasouds	el
dc.title	Μελέτη της αντίδρασης Claisen-Schmidt σε στοχευμένα σχεδιασμένους πράσινους διαλύτες (NaDESs) για τη σύνθεση φλαβανονών	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Οργανική Χημεία	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2022-10-10
heal.abstract	Η παρούσα διπλωματική εργασία επικεντρώθηκε στην ανάπτυξη μιας πράσινης μεθοδολογίας σύνθεσης φλαβανονών μέσω της αντίδρασης αλδολικής συμπύκνωσης Claisen – Schmidt χρησιμοποιώντας φυσικούς βαθέως ευτηκτικούς διαλύτες (NaDESs), καθώς και τεχνικές υψηλής ενέργειας, όπως είναι οι υπέρηχοι. Οι φλαβανόνες είναι ενώσεις, οι οποίες ανήκουν στην οικογένεια των φλαβονοειδών και απαντώνται στη φύση, παρουσιάζοντας σημαντική βιολογική δράση, όπως αντικαρκικνική, αντιοξειδωτική, αντιφλεγμονώδη, αντιπαρασιτική και αντιχολινεστερασική. Οι βαθέως ευτηκτικοί διαλύτες (DES) αποτελούν συστήματα των οποίων τα συστατικά είναι ικανά να αλληλεπιδράσουν μεταξύ τους και να σχηματίσουν μια νέα ευτηκτική φάση, η οποία έχει σημείο τήξης χαμηλότερο από εκείνο των επιμέρους συστατικών ξεχωριστά. Στην περίπτωση που τα συστατικά, τα οποία θα χρησιμοποιηθούν για τη δημιουργία του DES, είναι φυσικής προέλευσης, τότε τα μίγματα που προκύπτουν ονομάζονται φυσικοί βαθέως ευτηκτικοί διαλύτες (NaDES). Πραγματοποιήθηκε η σύνθεση πέντε διαφορετικών φυσικών βαθέως ευτηκτικών διαλύτων: προλίνη – γαλακτικό οξύ – νερό με αναλογία 1:2, προλίνη – γλυκερόλη με αναλογία 1:2, προλίνη – οξαλικό οξύ με αναλογία 1:1, προλίνη – γλυκόζη – νερό με αναλογία 1:1:3 και προλίνη – κιτρικό οξύ – νερό με αναλογία 2:1:4. Μάλιστα, οι πρώτοι τρεις NaDESs αξιολογήθηκαν ως προς τα φυσικοχημικά τους χαρακτηριστικά (pH, πολικότητα, ιξώδες), με τη δομή τους και την αναλογία των συστατικών τους, να επιβεβαιώνονται μέσω φασμάτων 1H NMR, 13C NMR και FTIR. Ακολούθως, οι διαλύτες που συντέθηκαν χρησιμοποιήθηκαν για τη διεξαγωγή της αντίδρασης – μοντέλο με αναλογία 1:1. Παρατηρήθηκε, ότι με χρήση του NaDES προλίνη – γλυκερόλη (1:2) επιτεύχθηκε η υψηλότερη % απόδοση σε προϊόν (52%), ενώ χρησιμοποιώντας τους διαλύτες προλίνη – γλυκόζη – νερό και προλίνη – κιτρικό οξύ – νερό η αντίδραση δεν πραγματοποιήθηκε. Έπειτα, μελετήθηκε η επίδραση του τρόπου θέρμανσης (συμβατικά και με υπερήχους), στην απόδοση της αντίδρασης – μοντέλο, χρησιμοποιώντας αποκλειστικά ως διαλύτη το NaDES προλίνη – γλυκερόλη (1:2). Από τις πειραματικές μετρήσεις προέκυψε, ότι με τη χρήση υπερήχων επιτυγχάνεται υψηλότερη % απόδοση σε προϊόν (63%) και μικρότερος χρόνος αντίδρασης (30min). Συγκεκριμένα οι υπέρηχοι συνέβαλαν, έτσι ώστε ο χρόνος αντίδρασης να μειωθεί κατά 48 φορές και η τελική % απόδοση να αυξηθεί κατά 21%, σε σχέση με τη συμβατική θέρμανση Ακόμη, μέσω της αντίδρασης – μοντέλο δοκιμάστηκε η ανακύκλωση και η επαναχρησιμοποίηση του διαλύτη, υπό τις βέλτιστες συνθήκες που επιλέχθηκαν, δηλαδή τους υπερήχους ως τρόπο θέρμανσης και το NaDES Pro:Gly (1:2) ως διαλύτη. Βρέθηκε, ότι ο διαλύτης μπορεί να επαναχρησιμοποιηθεί έως και 4 φορές, χωρίς σημαντικές μεταβολές στη μάζα του μετά από κάθε επανάληψη, ενώ παράλληλα οδήγησε και σε σχετικά καλές αποδόσεις (43 – 63%). Τέλος, μέσω της βελτιστοποιημένης αντίδρασης συμπύκνωσης Claisen – Schmidt, συντέθηκαν μια φλαβανόνη (3a), τρεις χαλκόνες (4a, 4e, 4f) και τέσσερα μίγματα φλαβανονών-χαλκονώνν (3b/4b, 3c/4c, 3d/4d), με διαφορετικούς υποκαταστάτες, τόσο στο δακτύλιο της ακετοφαινόνης, όσο και στο δακτύλιο της αλδεΰδης και με αποδόσεις που κυμαίνονται από 9-63%. Η ταυτοποίηση των ενώσεων, καθώς και ο έλεγχος της καθαρότητας τους πραγματοποιήθηκαν μέσω φασματοσκοπίας 1H NMR.	el
heal.abstract	This thesis focuses on the development of a green methodology for the synthesis of flavanones via the Claisen - Schmidt aldol condensation reaction using natural deep eutectic solvents (NaDESs), as well as high energy techniques such as ultrasound. Flavanones are compounds that belong to the flavonoid family and are found in nature, exhibiting important biological activities such as anticancer, antioxidant, anti-inflammatory, antiparasitic and anticholinesterase activity. Deep eutectic solvents (DES) are systems whose components are able to interact with each other and form a new eutectic phase, which has a melting point lower than that of their individual components. In the case where the components of DES are from natural origin, the resulting mixtures are called natural deep eutectic solvents (NaDES). The synthesis of five different natural deep eutectic solutions was carried out: proline - lactic acid - water in a ratio of 1:2, proline - glycerol in a ratio of 1:2, proline - oxalic acid in a ratio of 1:1, proline - glucose - water in a ratio of 1:1:3 and proline - citric acid - water in a ratio of 2:1:4. In fact, the first three NaDESs were evaluated in terms of their physicochemical characteristics (pH, polarity, viscosity), with their structure and the ratio of their components being confirmed by 1H NMR, 13C NMR and FTIR spectra. Subsequently, the synthesized solvents were used to carry out the model – reaction in a 1:1 ratio. It was observed that by the use of NaDES proline - glycerol (1:2) the highest % yield in product (52%) was achieved, while using the solvents proline - glucose - water and proline - citric acid - water the reaction did not carry out. Then, the effect of the heating method (conventional and ultrasonic) on the yield of the model - reaction was studied, using exclusively as solvent NaDES proline - glycerol (1:2). The experimental measurements showed that the use of ultrasound resulted in a higher % yield (63%) and a shorter reaction time (30 min). In particular, ultrasound helped to reduce the reaction time by 48 times and increase the final % yield by 21%, compared to conventional heating. Furthermore, through the model- reaction, the recycling and reuse of the solvent was tested under the optimal conditions, i.e. ultrasound as heating method and NaDES Pro:Gly (1:2) as solvent. It was found that the solvent can be reused up to 4 times without significant changes in his mass after each repetition, while it also led to quite good yields (43 - 63%). Finally, through the optimized Claisen - Schmidt condensation reaction, a flavanone (3a), three chalcones (4a, 4e, 4f) and four flavanone-chalcone mixtures (3b/4b, 3c/4c, 3d/4d), were synthesized in yields ranging from 9-63%, by using different substituents, both on the acetophenone ring and on the aldehyde ring. The identification of the compounds, as well as their purity control, was carried out by 1H NMR spectroscopy.	en
heal.advisorName	Δέτση, Αναστασία	el
heal.committeeMemberName	Μαμμά, Διόμη	el
heal.committeeMemberName	Κοκόσης, Αντώνης	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Χημικών Επιστημών (I)	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	127 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false