Neda Bathaei

2-4-2 عملکرد میکسر به کمک یک سوئیچ .............................................................................................. 30
.3 فصل سوم: بررسی میکسرهای توزیع شدهی فراپهن باند ............................................................ 32
1-3 مقدمه .......................................................................................................................................................... 33
2-3 مدارات توزیع شده ..................................................................................................................................... 34
3-3 بررسی عملکرد سیگنال بزرگ میکسر گیلبرت به عنوان یک عنصر غیر خطی ............................... 35
4-3 میکسر سلول گیلبرت توزیع شده ........................................................................................................... 39
1-4-3 بهرهی تبدیل ...................................................................................................................................... 40
2-4-3 تکنیک تزریق جریان ......................................................................................................................... 40
3-4-3 تکنیک پیکینگ سلفی ...................................................................................................................... 42
5-3 مروری بر چند ساختار میکسر پهن باند ارایه شده ............................................................................... 44
1-5-3 ساختار میکسر .....................................................................................................................[18] 1 44
2-5-3 ساختار میکسر .....................................................................................................................[12] 2 45
3-5-3 ساختار میکسر .....................................................................................................................[19] 3 45
4-5-3 ساختار میکسر .....................................................................................................................[20] 4 46
5-5-3 ساختار میکسر .....................................................................................................................[21] 5 47
6-5-3 ساختار میکسر .....................................................................................................................[22] 6 48
7-5-3 ساختار میکسر .....................................................................................................................[23] 7 49
8-5-3 مقایسه ساختار های متفاوت میکسرهای فراپهن باند ................................................................ 51
.4 فصل چهارم: تحلیل اعوجاج و نویز در میکسر فراپهن باند .......................................................... 52
1-4 مقدمه .......................................................................................................................................................... 53
2-4 میکسر یک عنصر غیر خطی .................................................................................................................... 53
3-4 مدل غیر خطی گیرنده ............................................................................................................................. 54
4-4 اثرات اعوجاج در سیستمهای فراپهن باند ............................................................................................. 54
1-4-4 تولید هارمونیک .................................................................................................................................. 55
2-4-4 فشردگی بهره ...................................................................................................................................... 55
3-4-4 اینترمدولاسیون .................................................................................................................................. 56
4-4-4 اینترمدولاسیون مرتبهی دوم .......................................................................................................... 56
ز
5-4-4 اینترمدولاسیون مرتبهی سوم ......................................................................................................... 57
6-4-4 اعوجاج در سیستمهای متوالی ........................................................................................................ 59
7-4-4 مشخصات خطی گیرنده ................................................................................................................... 59
5-4 بررسی نویز میکسر به عنوان یک عنصر غیر خطی .............................................................................. 60
1-5-4 پردازش نویز متغیر با زمان .............................................................................................................. 60
2-5-4 نویز طبقهی راهانداز (طبقهی ................................................................................................(RF 61
3-5-4 نویز طبقهی سوئیچ (طبقهی ................................................................................................(LO 62
4-5-4 نویز طبقهی ..................................................................................................................................IF 63
.5 فصل پنجم: مدار پیشنهادی، طراحی مخلوط کنندهی فرکانسی فراپهن باند توزیع شده .......... 64
1-5 مقدمه .......................................................................................................................................................... 65
2-5 مدل المانهای مورد استفاده ................................................................................................................... 65
3-5 تحلیلگرهای استفاده شده در نرمافزار .....................................................................................ADS 67
1-3-5 تحلیلگر ..............................................................................HARMONIC BALANCE 68
2-3-5 تحلیلگر ............................................................................................................................... LSSP 68
4-5 طراحی میکسر توزیع شده با سلولهای میکسر تک بالانس .............................................................. 69
1-4-5 طراحی میکسر .................................................................................................................................... 69
2-4-5 بایاس مدار ........................................................................................................................................... 70
3-4-5 پارامترهای قابل تغییر و طراحی ..................................................................................................... 71
4-4-5 تحلیل و شبیهسازی .......................................................................................................................... 72
5-5 طراحی میکسر توزیع شده با سلولهای میکسر سلول گیلبرت ......................................................... 74
1-5-5 طراحی میکسر .................................................................................................................................... 74
2-5-5 بایاس مدار ........................................................................................................................................... 75
3-5-5 تحلیل و شبیهسازی .......................................................................................................................... 76
6-5 طراحی میکسر توزیع شده با سلولهای میکسر گیلبرت و با استفاده از تکنیک پیکینگ سلفی.. 78
1-6-5 تکنیک پیکینگ سلفی ...................................................................................................................... 78
2-6-5 بایاس مدار ........................................................................................................................................... 80
3-6-5 طراحی میکسر توزیع شدهی نهایی ................................................................................................ 80
4-6-5 مقادیر المانهای مدار میکسر پس از طراحی .............................................................................. 84
5-6-5 تحلیل و شبیه سازی ......................................................................................................................... 86
7-5 نتیجهگیری و مقایسه ............................................................................................................................... 90
.6 فصل ششم: نتیجهگیری و پیشنهادات ........................................................................................... 92
1-6 نتیجهگیری ................................................................................................................................................. 93
ح
2-6 پیشنهادات .................................................................................................................................................. 94
.7 فصل هفتم: منابع و ماخذ ................................................................................................................ 95
منابع لاتین ..................................................................................................................................................................... 96
چکیده انگلیسی: ................................................................................................................................................................ 98
ط
فهرست جدول ها:
عنوانشماره صفحه

جدول 1- 1 قابلیت UWB در مقایسه با سایر استانداردهای 14..[2] IEEE
جدول 1- 3 مقایسهی ساختارهای مختلف میکسرهای فراپهن باند51
جدول 1- 5 مقادیر سلفهای مدار نهایی85
جدول 2- 5 عرض ترانزیستورهای مدار نهایی85
جدول 3- 5 مقادیر پارامترهای DC ترانزیستورهای میکسر توزیع شده نهایی85
جدول 4-5 مقدار نشت پورت های مختلف میکسر پیشنهادی در یکدیگر بعد از مدل سازی اثر عدم تطبیـق ابعـاد
ترانزیستورها، روی ولتاژ آستانه88
جدول 5- 5 مقایسهی سه ساختار به دست آمده طول طراحی90
جدول 6- 5 مشخصات مدار میکسر توزیع شدهی پیشنهادی90
جدول 7- 5 مقایسه میکسر طراحی شده در این پایان نامه با کارهای انجام شدهی قبلی91
ی
فهرست شکلها:
عنوانشماره صفحه

شکل 1-1 تاریخچهی تکنولوژی فراپهن باند6
شکل 2-1 طرح ماسک توان برای سیستم UWB بر حسب فرکانس 7[3]
شکل 3-1 سیگنال باند باریک در حوزهی (a) زمان و (b) فرکانس8
شکل 4-1 یک پالس با Duty Cycle کم8
شکل 5-1 پالس UWB در حوزههای((a زمان و (b) فرکانس9
شکل 6-1 همزیستی سیگنالهای فراپهن باند با سیگنالهای باند باریک و باند پهن در طیف فرکانسی 10RF
شکل (a) 7-1 پدیدهی چند مسیره در انتقال بیسیم (b) اثر پدیدهی چند مسیره بر سیگنال های بانـد باریـک
(c) اثر پدیدهی چند مسیره بر سیگنالهای باند فرا پهن11
شکل 8-1 رفتار حوزههای زمان و فرکانس سیگنالهای UWB (a) و (b) باند باریک13
شکل 9-1 طیف فرکانسی UWB به همراه سیستمهای تداخلی داخل و خارج باند14
شکل 10-1 سیگنالهای (a) باند باریک، (b) طیف گسترده و (c) فراپهن باند در حوزههای زمان و فرکانس .. 16
شکل 11-1 روش دسترسی 16TDMA
شکل 12-1 عملیات کد کردن در 17[5] DS-CDMA
شکل 13-1 نحوهی استفاده از پهنای باند در سیستم 17DS-CDMA
شکل 14-1 گروه بندی طیف فرکانسی 18MB-OFDM
شکل 15-1 طیف فرکانسی 18[7] MB-OFDM
شکل 1-2 ساختار گیرنده سوپر هترودین20
شکل 2-2 میکسر به عنوان یک عنصر سه دهانه21
شکل 3-2 میکسر غیرفعال با تعادل دوگانه با 22..CMOS
شکل 4-2 میکسر گیلبرت ساده24
شکل 5-2 میکسر گیلبرت با تعادل دوگانه25
شکل 6-2 منحنی بهرهی سوئیچ میکسر گیلبرت با تعادل دوگانه26
شکل 7-2 میکسر گیلبرت با تعادل دوگانه با تکنیک ربودن جریان 27DC
شکل 8-2 میکسر به عنوان یک ضرب کننده 29[3]
شکل 9-2 میکسر با ساختار تکی31
شکل 10-2 میکسر با ساختار متوازن تکی31
شکل 1-3 بلوک دیاگرام مدار ترکیبی توزیع شده (a) موجبر هم محور واقعی (b) مدارات LC مصنوعی33[11]
شکل 2-3 مدل خطوط انتقال مصنوعی34
شکل 3-3 شمای نحوهی قرار گیری سلولهای مدار توزیع شده بین دو خط انتقال35
شکل 4-3 میکسر گیلبرت 36CMOS
شکل 5-3 یک میکسر فعال CMOS با تعادل تکی36
ک
شکل 6-3 شکل موجهای p0(t) و 38p1 (t)
شکل 7-3 مدار معادل خط انتقال40
شکل 8-3 شماتیک مدار میکسر گیلبرت با تکنیک تزریق جریان41
شکل 9-3 شماتیک مدار میکسر گیلبرت با طبقهی ترارسانایی مکمل41
شکل 10-3 مدل مدار ساده شده برای (a) میکسر متداول (b) میکسر با تکنیک پیکینگ سلفی سری43
شکل (a) 11-3 مدل سیگنال کوچک یک تقویت کننده (b) شـبکهی پسـیو اضـافه شـده بـرای ایزولـه کـردن
خازنهای پارازیتی (c) پیاده سازی این شبکه با سلف43
شکل 12-3 مدار میکسر ساختار 441
شکل 13-3 مدار میکسر ساختار 452
شکل 14-3 مدار میکسر ساختار 463
شکل 15-3 مدار میکسر ساختار 474
شکل 16-3 مدار تطبیق UWB برای سیگنال ورودی 47RF
شکل 17-3 مدار میکسر ساختار 485
شکل 18-3 مدار میکسر ساختار 496
شکل 19-3 مدار میکسر ساختار 507
شکل 1-4 طیف فرکانسی MB-OFDM به همراه سیستمهای تداخلی داخل و خارج باند 53[7]
شکل (a) 2-4 مدار سوئیچ ساده (b) سیستم غیر خطی متغیر با زمان (c) سیستم خطی متغیر با زمان54
شکل 3-4 طیف خروجی سیستم غیرخطی با درجهی دو و سه54
شکل 4-4 نقطه تراکم 561dB
شکل 5-4 مولفههای اینترمدولاسیون در خروجی یک سیستم غیرخطی درجهی 562
شکل 6-4 نحوهی تداخل اینترمدولاسیون مرتبهی 2 با سیگنال مطلوب 57[7]
شکل 7-4 مولفههای اینترمدولاسیون در خروجی یک سیستم با خاصیت غیرخطی مرتبهی سوم58
شکل 8-4 تداخل اینترمدولاسیون مرتبهی 3 با سیگنال مطلوب 58[7]
شکل (a) 9-4 دامنهی نقطه تقاطع مرتبهی سوم ورودی (b) نقطه تقاطع مرتبـهی سـوم ورودی و خروجـی بـه
صورت لگاریتمی 59[5] (IIP3,OIP3)
شکل 10-4 میکسر فعال تک بالانس 61CMOS
شکل 11-4 شکل موج 62p1 (t)
شکل 1-5 بلوک دیاگرام مدار توزیع شده (a)خطوط انتقال واقعی (b) پیاده سازی با مدارات LC (خـط انتقـال
مصنوعی)65
شکل 2-5 مدل ترانزیستور 66TSMC
شکل 3-5 مدل مدار معادل برای یک ترانزیستور 66[26] RF nMOS
شکل 4-5 مدل سلف 67TSMC
شکل 5-5 نمای Layout سلف در تراشه67
شکل 6-5 مدار معادل یک سلف استاندارد 67[26]
ل
شکل 7-5 تحلیلگر HARMONIC BALANCE در نرم افزار 68ADS
شکل 8-5 تحلیلگر LSSP در نرم افزار 68ADS
شکل 9-5 ساختار میکسر توزیع شدهی تک بالانس69
شکل 10-5 شماتیک میکسر توزیع شدهی تک بالانس در نرم افزار 70ADS
شکل 11-5 مدار بایاس طبقهی 70RF
شکل 12-5 مدار بایاس گیت ترانزیستورهای طبقهی 71LO
شکل 13-5 مدار بایاس درین ترانزیستورهای طبقهی 71LO
شکل 14-5 روابط به کار رفته در نرمافزار ADS برای محاسبهی 72IIP3
شکل 15-5 نمودار عدد نویز میکسر طراحی شده با سلول تک بالانس72
شکل 16-5 نمودار IIP3 میکسر طراحی شده با سلول تک بالانس73
شکل 17-5 نمودار IIP2 میکسر طراحی شده با سلول تک بالانس73
شکل 18-5 نمودار بهرهی تبدیل میکسر طراحی شده با سلول تک بالانس73
شکل 19-5 نمودار ضریب انعکاس ورودی میکسر طراحی شده با سلول تک بالانس74
شکل 20-5 نمودار ضریب انعکاس خروجی میکسر طراحی شده با سلول تک بالانس74
شکل 21-5 ساختار میکسر توزیع شدهی گیلبرت75
شکل 22-5 شماتیک میکسر توزیع شدهی گیلبرت در نرم افزار 75ADS
شکل 23-5 نمودار بهرهی تبدیل میکسر طراحی شده با سلول گیلبرت76
شکل 24-5 نمودار ضریب انعکاس ورودی میکسر طراحی شده با سلول گیلبرت77
شکل 25-5 نمودار ضریب انعکاس خروجی میکسر طراحی شده با سلول گیلبرت77
شکل 26-5 نمودار عدد نویز میکسر طراحی شده با سلول گیلبرت77
شکل 27-5 نمودار IIP3 میکسر طراحی شده با سلول گیلبرت78
شکل 28-5 ساختار میکسر توزیع شدهی گیلبرت با تکنیک پیکینگ سلفی79
شکل 29-5 ساختار میکسر توزیع شدهی گیلبرت با تکنیک پیکینگ سلفی در نرم افزار 79ADS
شکل 30-5 مدار بایاس درین ترانزیستورهای طبقهی 80LO
شکل 31-5 نمودار جریان مصرفی میکسر بر حسب تغییرات عرض ترانزیستورها81
شکل 32-5 نمودار تطبیق ورودی میکسر بر حسب تغییرات عرض ترانزیستورها در فرکانس 8210 GHz
شکل 33-5 نمودار بهرهی تبدیل میکسر بر حسب تغییرات عرض ترانزیستورها82
شکل 34-5 نمودار IIP3 میکسر بر حسب تغییرات عرض ترانزیستورها83
شکل 35-5 نمودار بهرهی تبدیل میکسر بر حسب تغییرات سلفهای پیکینگ در سه فرکانس83
شکل 36-5 بهرهی تبدیل میکسر بر حسب فرکانس و مقادیر مختلف سلفهای پیکینگ84
شکل 37-5 نمودار IIP3 میکسر بر حسب تغییرات سلفهای پیکینگ در سه فرکانس84
شکل 38-5 نمودارضرایب انعکاس ورودی و خروجی میکسر توزیع شدهی پیشنهادی86
شکل 39-5 نمودار بهره میکسر طراحی شده با دو سلول گیلبرت و با تکنیک پیکینگ سلفی86
شکل 40-5 نمودار نشت پورت LO در 87RF
م
شکل 41-5 نمودار نشت پورت LO در 87IF
شکل 42-5 نمودار نشت پورت RF در 87LO
شکل 43-5 نمودار نشت پورت RF در 88IF
شکل 44-5 عدد نویز میکسر طراحی شده با دو سلول گیلبرت و با تکنیک پیکینگ سلفی88
شکل 45-5 نقطه تقاطع مرتبه سوم ورودی (IIP3) میکسر طراحـی شـده بـا دو سـلول گیلبـرت و بـا تکنیـک
پیکینگ سلفی89
شکل 46-5 نقطه تقاطع مرتبه دوم ورودی (IIP2) میکسـر طراحـی شـده بـا دو سـلول گیلبـرت و بـا تکنیـک
پیکینگ سلفی89
شکل 47-5 نمودار P1dB میکسر طراحی شده با دو سلول گیلبرت و با تکنیک پیکینگ سلفی90
ن
فهرست رابطهها:
عنوانشماره صفحه

رابطهی 81- 1
رابطهی 92- 1
رابطهی 103-1
رابطهی 114-1
رابطهی 125-1
رابطهی 221-2
رابطهی 232-2
رابطهی 233-2
رابطهی 234-2
رابطهی 235-2
رابطهی 256-2
رابطهی 267-2
رابطهی 268-2
رابطهی 279-2
رابطهی 2710-2
رابطهی 2811-2
رابطهی 2912-2
رابطهی 2913-2
رابطهی 2914-2
رابطهی 351-3
رابطهی 362-3
رابطهی 373-3
رابطهی 374-3
رابطهی 375-3
رابطهی 376-3
رابطهی 377-3
رابطهی 378-3
رابطهی 379-3
رابطهی 3710-3
رابطهی 3811-3
س
رابطهی 3812-3
رابطهی 3813-3
رابطهی 3814-3
رابطهی 3915-3
رابطهی 3916-3
رابطهی 4017-3
رابطهی 4018-3
رابطهی 4119-3
رابطهی 4120-3
رابطهی 4221-3
رابطهی 4222-3
رابطهی 4223-3
رابطهی 4224-3
رابطهی 4225-3
رابطهی 4226-3
رابطهی 4327-3
رابطهی 4428-3
رابطهی 541-4
رابطهی 552-4
رابطهی 563-4
رابطهی 564-4
رابطهی 575-4
رابطهی 576-4
رابطهی 577-4
رابطهی 588-4
رابطهی 599-4
رابطهی 5910-4
رابطهی 6011-4
رابطهی 6112-4
رابطهی 6113-4
رابطهی 6114-4
رابطهی 6115-4
رابطهی 6216-4
رابطهی 6217-4
ع
رابطهی 6218-4
رابطهی 6219-4
رابطهی 6220-4
رابطهی 6321-4
رابطهی 6322-4
رابطهی 6323-4
رابطهی 6324-4
رابطهی 6325-4
رابطهی 6326-4
رابطهی 691-5
رابطهی 812-5
رابطهی 853-5
رابطهی 854-5
رابطهی 865-5
ف
چکیده:
رشد سریع تکنولوژی و پیشرفت موفق تجاری مخابرات بی سیم روی زنـدگی روزمـره ی مـا تـاثیر قابل توجهی گذاشته است. امروزه بهکار بردن میکسرهای فرکانس بالا در سیستم های ارتباطاتی بیسـیم، دارای اهمیت خاصی میباشد. میکسرها یکی از اجزای اساسـی گیرنـده در مخـابرات بـیسـیم محسـوب میشوند. اجرای میکسرهای پایین آورنده1 در گیرنده ها به لحاظ وجود نویز و تضعیف در سیگنال دریافتی از اهمیت بیشتری برخوردار است.
هدف اصلی این پایان نامه، تحلیل و طراحـی میکسـر بـرای کـاربرد در بانـد فرکانسـی فـراپهن (UWB) و با استفاده از تکنولوژی CMOS می باشد. ابتدا عملکرد یک میکسر توزیع شده بررسی شده، سپس مدار میکسر پیشنهادی توزیع شده، ارایه می گردد. میکسر پیشنهادی دارای بهـره ی تبـدیل 3dB، IIP3 برابر 5/5dBm، عدد نویز 7dB، پهنـای بانـد 3 تـا 10 گیگـاهرتز و تـوان مصـرفی 52 میلـی وات میباشد. میکسر فراپهن باند توزیع شدهی پیشنهادی با استفاده از تکنولوژی CMOS 0/18μm با منبع تغذیه 1/8 ولت طراحی شده است.

1 down conversion
1
مقدمه:
رشد سریع تکنولوژی و گذار از مخابرات آنالوگ به دیجیتال، ترقی سیستم های رادیویی بـه نسـل سوم و چهارم و جانشینی سیستم های سیمی با Wi-Fi و Bluetooth مشـتریان را قـادر مـی سـازد بـه گستره ی عظیمی از اطلاعات از هرجا و هر زمان دسترسی داشته باشند. مخابرات UWB برای اولین بـار در دهــهی 1960 معرفــی شــد و در ســال 2002، FCC1 رنــج فرکانســی 3.1~10.6GHz را بــرای کاربردهای UWB معرفی و توان انتقال آنرا به -41.3dBm محدود کرد، بدین معنا کـه سیسـتمهـای
UWB روی فراهم کردن: توان کم، قیمت کم و عملکرد باند وسیع در مساحت کوتـاه تمرکـز کردنـد. در مقایسه با کاربردهای باند باریک طراحی المانها در سیستمهای UWB بسیار متفاوت و مشکل است.
یکی از بلوکهای مهم در گیرندههای UWB میکسرها هستند کـه بـرای تبـادل اطلاعـات بـین تعداد زیادی کانال مشابه UWB نقش کلیدی دارند. اهمیـت عملکـرد میکسـر بـه عنـوان یـک مبـدل فرکانس، در تامین فرکانسهای کاری مناسب با پایداری و نـویز مطلـوب اسـت. میکسـر مـیبایسـتی: (1
بهرهی تبدیل بالا، که اثرات نویز در طبقات بعدی را کاهش دهـد، (2 عـددنویز کوچـک، کـه LNA را از داشتن یک بهرهی بالا راحت کند و (3 خطی بودن بالا، که رنج دینامیک گیرنده را بهبود بخشد و سطوح اینترمدولاسیون2 را کاهش دهد. هر کارایی بایستی توسط مصالحه در طراحی میکسر بهدست آید. میکسر سلول گیلبرت با برخی تغییرات در ساختار آن نتایج قابل قبـولی بـرای کـاربرد در سیسـتمهـای UWB
بهدست میدهد.
دستیابی همزمان به بهره ی تبدیل و خطی بودن بـالا کـه افـزایش یکـی باعـث کـاهش دیگـری می گردد یکی از چالش های طراحی میکسر می باشد، در کارهایی کـه تـا کنـون انجـام شـده تمرکـز روی دستیابی یکی از این دو بوده به طوریکه یا میکسری غیر فعال با خطی بودن قابل قبـول و یـا میکسـری فعال با خطی بودن کم ارائه شده است. تطبیق امپدانس در کل رنج فرکانسی 7 گیگا هرتـزی و همچنـین عدد نویز پایین از دیگر پارامترهای مهم طراحی میکسر میباشد.
 اهداف پایان نامه
در این پایان نامه با بررسی میکسرهای فراپهن باند و مقایسهی آنها از نظر ساختار، بهرهی مدار، عدد نویز، تطبیق در ورودی و خروجی و خطی بودن، سـاختار مناسـب بـرای یـک میکسـر فـراپهن بانـد پیشنهاد شده و از لحاظ کارکرد در سیستمهای UWB بررسی گشته است.

Federal Communications Commission inter-modulation

1
2
2
بر خلاف کارهایی که تا کنون در این زمینه صورت گرفته که بر بهبود یکی از پارامترهای بهـره ی تبدیل یا خطی بودن میکسر تاکید شده، در اینجا سعی شـده اسـت تـا ضـمن دسـتیابی بـه هـر دو ایـن پارامترها در اندازههای قابل قبول برای گیرندهها، کل پهنای باند سیستمهای UWB پوشش داده شود.
بر این اساس در فصل اول سیستم های فراپهن باند بطور کامل معرفـی و بررسـی مـی گـردد، در فصل دوم به بررسی انواع میکسر، نحوهی عملکرد و کاربرد آنها پرداختـه شـده، در فصـل سـوم سـاختار میکسرهای توزیع شده، مشخصات و تکنیکهای بهبود کارایی آنها و در فصل چهارم اعوجـاج و نـویز در میکسر بررسی گردیدهاند. در فصل پنجم ساختار میکسر فراپهن باند طراحی شده بـه طـور مفصـل شـرح داده شده است. در فصل ششم نتیجهگیری و پیشنهادات و فصل هفتم نیز منابع و مأخذ مورد استفاده بـه تفکیک درج شدهاند.
3
.1 فصل اول: سیستمهای فراپهن باند (UWB)
4
1-1 تاریخچه تکنولوژی فراپهن باند UWB
در طول دهههای اخیر پیشرفت سریع ارتباطات باعث ایجاد تقاضا برای قطعات بهتـر و ارزانتـر و همچنین تکنولوژیهای پیشرفتهتر شده است. افزایش تقاضا برای انتقال سریع و افزایش نرخ اطلاعـات در عین مصرف کم توان تاثیرات شگرفی را بر تکنولوژی ارتباطات ایجاد کرده است. در هر دو بخش مخابرات بیسیم و سیمی این گرایش منجر به استفادهی هرچه بیشتر از مدولاسیونهایی با استفادهی بهینـهتـر از طیف فرکانسی و یا افزایش پهنای کانالها گشته است. این روشها به همـراه روشهـای مهندسـی بـرای کاهش توان، به منظور تولید تراشه های ارزان و با مصرف توان کم در صنعت استفاده میشود.
افزایش و گسترش استانداردها نه تنها باعث شده که سیستمها با طیفهای شلوغتری از لحاظ فرکانسی روبرو باشند بلکه باعث شده است تا سیستمها به سوی چند استاندارده بودن سوق داده شده و قابلیت انطباق با استانداردهای مختلف را داشته باشند. در حقیقت این پیشرفت تکنولوزی منجر به طراحی و تولید دستگاههایی شده است که قابلیت کارکرد در باندهای وسیعتری را داشته باشند، مانند تکنولوژی فرا پهن باند . (UWB)
تکنولوژی فراپهن باند (UWB) در دهه های اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفتـه اسـت. مـیتـوان گفت که شروع استفاده از دانش UWB مربوط به انتهای قرن نوزدهم می باشد. اولین سیستم بی سیم که توسط گاگلیرمو مارکونی1 در سال 1987 نمایش داده شد، خصوصیات رادیوی فـراپهن بانـد را دارد. رادیـو ساخته شده توسط مارکونی از پهنای باند وسیعی برای انتقال اطلاعات بهره می گرفت. اولین فرستنده های جرقه ای مارکونی فضای زیادی از طیف (از فرکانس هـای بسـیار پـایین تـا فرکـانس هـای بـالا) را اشـغال می کردند. همچنین این سیستم ها به طور غیراتوماتیک از پردازش زمان اسـتفاده مـی نمودنـد. چـون کـد مورس توسط اپراتورهای انسانی ارسال و دریافت می شد. پس از آن مفهوم UWB مجدداً در دهـه 1960
برای ساخت رادارهای ایمن در برابر تداخل با مصرف توان کم مورد توجه قرار گرفت .[1]
در اوایل پیدایش ، UWB به نامهای Carrier free ، باند پایه یا ضربه رایج بود که در حقیقت متضمن این نکته بود که استراتژی تولید سیگنال نتیجه یک پالس با Rise time بسیار سریع و یـا یـک ضربه میباشد که یک آنتن باند پهن را تحریک میکند. در اوایل سال 2002 میلادی تکنولوژی باند بسیار پهن (UWB) برای کاربردهای تجاری تصویب شد. این تکنولوژی جدید شـیوه ی جدیـدی در ارتباطـات بدون سیم ابداع کرد:"استفاده از حوزه زمان به جای حوزه فرکانس".
تکنولوژی فرا پهن باند (UWB) به شیوهی کاملاً متفاوتی از سایر تکنولوژی ها از بانـد فرکانسـی استفاده میکند. این سیستمها از پالسهای باریک و پـردازش سـیگنال در حـوزهی زمـانی بـرای انتقـال

1 Guglielmo Marconi
5
اطلاعات استفاده میکنند، بدین صورت سیستمهـای فـرا پهـن بانـد (UWB) قادرنـد در بـازهی زمـانی مشخص اطلاعات بیشتری را نسبت به سیستمهای قدیمیتر منتقل کنند زیرا حجـم انتقـال اطلاعـات در سیســتمهــای مخــابراتی بــه صــورت مســتقیم بــا پهنــای بانــد تخصــیص یافتــه و لگــاریتم SNR (Signal to Noise Ratio) متناسب است. استفاده از یک پهنای بانـد خیلـی وسـیع چنـدین مزیـت دارد: ظرفیت بالا، مخفی بودن، مقاومت در برابر مسدود شدن و همزیستی با سایر سیستم های رادیویی.
پایه و اساس سیستم های نوین فراپهن باند در دهه 80 توسط راس و با کار انجـام شـده در مرکـز تحقیقاتی Sperry بنیان گذاشته شد. تأکید بر استفاده از UWB بـه عنـوان یـک ابـزار تحلیلـی بـرای کشف خصوصیات شبکه های مایکروویو و خصوصیات ذاتی مـواد بـود. ایـن تکنیـک هـا بـه طـور منطقـی گسترش یافتند تا تحلیل و تولید تجربی المان های آنتن را انجام دهند. موفقیـتهـای اولیـه باعـث تولیـد سیستمی خانگی شد تا خصوصیات پاسخ ضربه اهداف یا موانع را اندازهگیری کند.
با افزایش درخواست کاربران برای ظرفیت بالاتر، سرویس های سریعتر و مخابرات بی سیم امن تـر، تکنولوژی های جدید مجبورند جایگاه خود را در طیف فوق العاده شلوغ و امن رادیـویی بیابنـد. بـه دلیـل اینکه هر تکنولوژی رادیویی یک بخش خاص از طیف را اشغال میکند و با معرفی سـرویس هـای جدیـد رادیویی محدودیت دسترسی طیف RF سخت گیرانه تر شده است. در این شرایط تکنولـوژی UWB یـک راه حل نوید بخش برای محدودیت دسترسی به طیف RF با اجازه به سرویس های جدید برای هم زیستی با سیستمهای رادیویی جاری با تداخل حداقل یا بدون تداخل است.
در فوریه ی سال 2002، FCC اولین طراحی و استاندارد مربوط بـه بانـدها و تـوان مجـاز بـرای کاربران UWB را صادر کرد. بدین ترتیب باند فرکانسی 3.1GHz تا 10.6GHz به UWB اختصـاص یافت. در همین زمان FCC مجوزی صادر کرد که حدود و میزان تشعشع عمدی یا سهوی دسـتگاه هـای مخابراتی در باندهای مختلف را مشخص نمود. این تشعشع مجاز در باندهای مورد استفاده، مبنـایی بـرای طراحی دستگاه های UWB شد. با گسترش تحقیقات در این زمینه، IEEE کمیتـه ی مخصوصـی بـرای استاندارد سازی این سیسـتم هـا تحـت عنـوان 802.15.3.x تشـکیل داد. شـکل 1-1 تاریخچـه ی ایـن تکنولوژی را به اختصار نشان میدهد .[2]

شکل 1-1 تاریخچهی تکنولوژی فراپهن باند
6
در اولین گام FCC توان خروجی سیستم های UWB را به -41.3dBm/MHz محدود کرد، این محدودیت این امکان را برای سیستم های UWB ایجاد میکند که بدون اینکه توان سیگنال خروجی آنها توسط سیستمهای باند باریک مجاور احساس شود از پهنای باند وسیعی برای انتقال اطلاعات خود استفاده کنند. محدودیت هایی که برای توان انتشار این سیستم ها ایجاد شد ، عمدتاً محدودیتهایی بودند که برای حفاظت از سیستم GPS و سایر سیستم های دولتی که در باند فرکانسی 690MHZ~1610MHz کار میکنند مطرح شده بود. همانطور که در شکل 2-1 نشان داده شده است این ماسک توان همچنین برای سایر سیستمهای دولتی که عملکرد آنها در فاصلهی 3.1GHz~10.6GHz
یعنی باندی که برای کاربرد داخلی UWB تعریف شده است نیز کاربرد دارد.

شکل 2-1 طرح ماسک توان برای سیستم UWB بر حسب فرکانس [3]
بنا به تعریف FCC پهنای باند -10dB یک سیگنال UWB بزرگتر از %25 فرکانس مرکزی یا بزرگتر از 1.5GHz میباشد. سیستمهای فرا پهـن بانـد بـا عـرض بانـد بـیش از 7GHz در بـازه فرکانسـی
3.1GHz~10.6GHz با سطح توان مجاز -41.3dBm/MHz فعالیت مـیکننـد. هـر کانـال رادیـویی در ایـن سیستمها بسته به فرکانس مرکزی خود میتواند عرض بانـدی بـیش از 500MHz داشـته باشـد. طـرح
انتقال OFDM1 به عنوان اولین کاندیـدا بـرای UWB در مـارچ 2003 در جلسـهی گروهـی IEEE 802.15.3a مطرح شد.

1 Orthogonal Frequency-Division Multiplexing
7
2-1 مفهوم UWB
سیستم های مخابراتی باند باریک متـداول سـیگنال هـای RF مـوج پیوسـته (CW)1 را بـا یـک فرکانس حامل خاص برای ارسال و دریافت اطلاعات مدوله می کنند. یک موج پیوسته یک انرژی سـیگنال تعریف شده در باند فرکانسی بانـد باریـک دارد کـه آن را بـرای آشکارسـازی و نفـوذ خیلـی آسـیب پـذیر میسازد. شکل 3-1 سیگنال باند باریک را در حوزههای زمان و فرکانس نشان میدهد.

دانلود پایان نامه ارشد- مقاله تحقیق

 برای دانلود فایل کامل به سایت منبع مراجعه کنید  : homatez.com

یا برای دیدن قسمت های دیگر این موضوع در سایت ما کلمه کلیدی را وارد کنید :

 

شکل 3-1 سیگنال باند باریک در حوزهی (a) زمان و (b) فرکانس
سیستمهای UWB از پالسهای کوتاه بدون حامل (پیکو ثانیه تا نانو ثانیـه ) بـا Duty Cycle خیلی کم (کمتر از (%5 برای انتقال اطلاعات استفاده میکنـد. یـک تعریـف سـاده بـرای Duty Cycle
نسبت زمان حضور پالس به کل زمان انتقال است. (رابطهی (1-1

شکل 4-1 یک پالس با Duty Cycle کم رابطهی 1-1 T T Duty Cycle T Duty Cycle کم، متوسط توان انتقالی خیلی کمی در سیستمهـای UWB ایجـاب مـیکنـد.
متوسط توان انتقالی یک سیستم UWB در حد میکرو وات است، یعنی هزار بـار کمتـر از تـوان انتقـالی تلفن موبایل. به هر حال پیک یا توان لحظه ای پالس های UWB مستقل می تواند نسبتاً بزرگ باشـد، امـا چون آنها برای یک زمان خیلی کوتاه انتقال می یابند (Ton<1ns) توان متوسط به طـور قابـل ملاحظـه ای کم میشود، در نتیجه ادوات UWB به توان انتقال کم در اثر کنترل روی Duty Cycle نیاز دارند، کـه مستقیماً روی طول عمر باتری در تجهیزات قابل حمل تاثیر دارد.
از آنجایی که فرکانس با زمان نسبت عکس دارد پالس های UWB کوتاه مـدت، انـرژی را روی رنج عریضی از فرکانس ها، از نزدیک DC تا چندین گیگاهرتز با چگالی طیف توان (PSD)2 خیلـی کـم، پخش میکنند. شکل 5-1 پالس UWB را در حوزههای زمان و فرکانس نشان میدهد.

1 Continous Waveform 2 Power Spectral Density
8

شکل 5-1 پالس UWB در حوزههای((a زمان و (b) فرکانس
3-1 تعریف سیستم فراپهن باند
به طور کلی به سیستمی فراپهن باند (UWB) اطلاق میگردد که پهنای بانـد مـورد اسـتفادهی آن برای انتقال اطلاعات بیشتر از 500MHz باشد و یا پهنای باند نسبی آن در تمام زمانها بیشـتر از %20
باشد. پهنای باند کسری معیاری برای طبقهبندی سیگنال ها به بانـد باریـک، بانـد پهـن و فـرا پهـن بانـد می باشد و به وسیله ی نسبت پهنای باند در نقاط -10dB به فرکانس مرکزی توسط رابطهی 2-1 تعریـف میشود .[4]
رابطهی 2-1 100% f L fH 100% BW fL 2 fH fC با استفاده از این پهنای باند وسیع، چگالی طیف توان ارسالی این سیستم بسیار پایین اسـت و در نتیجه در مقابل شنود دارای مصونیت بالایی می باشـد. بـه منظـور جلـوگیری از تـاثیر نـامطلوب سیسـتم
UWB بر سیستم هایی که قبلاً در این باند وجود داشته اند، همان طور که قبلاً عنوان شـد FCC ماسـک مربوط به چگالی طیف توان این سیستمها را با سطح توان مجاز -41.3dBm/MHz مشخص نمود.
4-1 مزایای تکنولوژی فراپهن باند UWB
1-4-1 توانایی اشتراک طیف توانی
FCC سطح توان مجاز سیستم هـای UWB را -41.3dBm/MHz برابـر بـا 75nWatt/MHz تعریـف کرده و آنها را در ردهی تشعشعات غیر عمدی گذاشته است، چنین محـدودیت تـوانی بـه سیسـتم هـای
UWB اجازه می دهد که زیر سطح نویز یک گیرنده ی باند باریک نوعی قرار گیرند و سـیگنال UWB را قادر می سازد که با سرویس های رادیویی کنونی بدون تداخل و یا با تداخل حداقل همزیستی داشته باشد.
شکل 6-1 سطح توان مجاز تکنولوژیهای مختلف روی طیف فرکانسیRF را نشان میدهد .[2]
9

شکل 6-1 همزیستی سیگنالهای فراپهن باند با سیگنالهای باند باریک و باند پهن در طیف فرکانسی RF
2-4-1 ظرفیت بالای کانال
ظرفیت کانال یا میزان تغییرات داده ها، به صورت مینیمم میزان داده هایی که مـی تواننـد در هـر ثانیه روی یک کانال مخابراتی انتقال یابند تعریف می شود. فرمول هارتلی-شنون)1رابطـهی (3-1 ظرفیـت بالای کانال برای سیستم UWB را نشان میدهد .[2]
رابطهی 3-1 1 log C بیشترین ظرفیت کانال می باشد و به صورت خطی با پهنای باند (B) افـزایش مـی یابـد. پـس داشتن چندین گیگا هرتز پهنای باند برای سیگنال های UWB، نرخ انتقال داده ها در حد چند گیگا بیت بر ثانیه می تواند مورد انتظار باشد. در نتیجه ی محدودیت توان اعمال شـده از طـرف FCC بـرای انتقـال داده های UWB، این نرخ بالای انتقال داده فقط در فواصل کوتاه (تا 10 متر) در دسـترس اسـت، و ایـن باعث می شود سیستم های UWB کاندید مناسبی برای کاربردهای بی سـیم فواصـل کوتـاه و نـرخ بـالای اطلاعات مانند شبکه های WPAN باشند.
3-4-1 توانایی کار با SNR پایین
فرمول هارتلی-شنون برای ظرفیت حداکثر همچنین نشان میدهد که ظرفیت کانـال بـه صـورت لگاریتمی به SNR وابسته است، پس سیستم های مخابراتی UWB قابلیت کار در کانال هـای مخـابراتی خشن با SNR پایین را دارند و هنوز ظرفیت کانال بالایی در نتیجه پهنای باند بزرگ خود ارایه میدهند.
4-4-1 احتمال تشخیص و آشکارسازی کم
به دلیل میانگین توان انتقال پایین سیستم های UWB، این سیستم ها مصونیت ذاتی نسبت بـه تشخیص دارند. پالس های UWB در زمان با کدهای منحصر به فرد بـرای هـر جفـت فرسـتنده-گیرنـده

1 Hartley-Shannon
10
مدوله شدهاند. زمان مدولاسـیون پـالس هـای خیلـی باریـک بـه امنیـت انتقـال UWB مـی افزایـد زیـرا آشکارسازی پالسهای پیکو ثانیهای بدون دانستن اینکه چه زمانی میرسند غیر ممکن است.
5-4-1 مقاومت در برابر مسدود شدن
برخلاف طیف فرکانسی باند باریک شناخته شده، طیـف UWB رنـج وسـیعی از فرکـانس هـا از نزدیک DC تا چند گیگا هرتز را پوشش می دهد و بهره ی پردازش بالا برای سـیگنال هـای UWB ارایـه می کند. بهره ی پردازش (PG) یک معیار مقاومت سیستم ها در برابـر مسـدود شـدهگـی اسـت و توسـط رابطهی 4-1 تعریف میشود.
رابطهی 4-1

6-4-1 کارایی بالا در کانالهای چند مسیره
پدیده ی چند مسیره در کانال های مخابرات بی سیم اجتناب ناپذیر است و به علـت انعکـاس هـای چندگانه ی سیگنال انتقالی از سطوح متفاوت مانند ساختمان ها، درخـت هـا و غیـره روی مـی دهـد. خـط مستقیم بین فرستنده و گیرنده LOS و سیگنال های انعکاسی از سطوح NLOS هسـتند (شـکل (7-1،
اثر چند مسیره بر روی سیگنال های باند باریک نسبتاً شدید است که باعث تخریب سـیگنال تـا 40dB بـه خاطر ناهمفازی شکل موج های LOS و NLOS می شود. اما پالس های UWB خیلی کوتاه مدت کمتـر به اثر چند مسیره حساسند زیرا طول پالس های UWB کمتر از نانو ثانیه است و سیگنال بازتابی شـانس خیلی کمی برای برخورد با سیگنال LOS و تخریب آن دارد .[2]

شکل (a) 7-1 پدیدهی چند مسیره در انتقال بیسیم (b) اثر پدیدهی چند مسیره بر سیگنالهای باند باریک (c) اثر
پدیدهی چند مسیره بر سیگنالهای باند فرا پهن
11
5-1 چالشهای تکنولوژی فراپهن باند UWB
1-5-1 انحراف شکل پالس
پالس های UWB ضعیف و کم توان با انتقال می تواننـد بـه طـور قابـل تـوجهی تخریـب شـوند، میتوانیم این مطلب را با فرمول انتقال فریس1 (رابطهی (5-1 نشان دهیم.
رابطهی P PG G 4πdf5-1

که Pt و Pr به ترتیب توان های ارسالی و دریافتی، Gt و Gr به ترتیب بهرهی آنتنهای فرستنده و گیرنده، C سرعت نور و f فرکانس است. ملاحظه می شود که تـوان سـیگنال دریـافتی بـا مربـع فرکـانس کاهش می یابد. در سیستم های باند باریک که تغییر در فرکانس کم است، تغییـرات تـوان دریـافتی قابـل صرفه نظر است. اما به دلیل طیف فرکانسی وسیع سیستم های UWB تغییرات توان شدید بـوده و شـکل پالس را خراب می کند، که این امر کارایی گیرنده های UWB، که با پالس های دریافتی بـا یـک قالـب از پیش تعریف شده مثل فیلترهای تطبیق کلاسیک همبستگی دارد را محدود میکند.
2-5-1 تخمین کانال
تخمین کانال یک مبحث اساسی برای طراحی سیستم های مخابرات بی سیم اسـت. انـدازه گیـری همه ی مشخصات کانال مانند تضعیف و تاخیر مسیر انتشار، در میدان غیر ممکن است. اکثر گیرنـده هـای
UWB سیگنال دریافتی را با یک قالب سیگنال از پیش تعریف شده مرتبط میکننـد. اطلاعـات قبلـی از پارامترهای کانال بی سیم برای پیشگویی شکل قالب سیگنال، که سیگنال دریافتی را تطبیق میدهـد لازم است. به هرحال به خاطر پهنای باند زیاد و کاهش انرژی سیگنال، پالس های UWB دسـتخوش اعوجـاج شده، پس تخمین کانال در سیستمهای مخابرات UWB پیچیده است .[2]
3-5-1 تطبیق2 فرکانس بالا
انطباق زمانی یکی از چالش های اساسی در سیستم های مخابرات UWB است. نمونـه بـرداری و انطباق پالس های نانو ثانیه ای یک محدودیت اساسی در طراحی سیستم های UWB اسـت. بـرای نمونـه برداری این پالسهای باریک ADC(Analog-to-Digital converter) خیلـی سـریع در حـد گیگـا هرتز لازم است، به علاوه محدودیت های توان شدید و طول پالس کوتاه کارایی سیستم های UWB را بـه شدت به خطاهای زمانی حساس میکند.

1 Friis 2 Synchronization
12
4-5-1 تداخل دستیابی چندگانه1
در سیستم مخابره ی چند کـاربره یـا دسـتیابی چندگانـه، چنـدین کـاربر اطلاعـات را مسـتقل و همزمان روی یک خط واسط انتقال اشتراکی (مثل هوا در مخابرات بی سیم) می فرستند. در انتهـا یـک یـا چند گیرنده بایستی قادر به جداکردن و آشکارسازی اطلاعـات کاربرهـا از هـم باشـند. تـداخلات از سـایر کاربران با کاربر مورد علاقه تداخل دستیابی چندگانه (MAI) نامیده می شـود کـه یـک فـاکتور محـدود کننده ی ظرفیت کانال و کارایی گیرنده است، به علاوه MAI به همراه نویز غیر قابل پیشـگیری کانـال و تداخل باند باریک می تواند به طور موثری پالسهای کم توان UWB را تنزل دهد و مراحل آشکار سـازی را خیلی سخت کند.
UWB 6-1 در مقایسه با سایر استانداردهای IEEE
شکل 8-1 مقایسه ای بین مخابرات فراپهن باند و باند باریـک در حـوزه هـای زمـان و فرکـانس را نشان می دهد. همان طور که ملاحظه می شود سیستم های UWB مبتنی بر مدولاسیون پالسـی در زمـان دارای پالس های بسیار باریک می باشـد کـه در حـوزه ی فرکـانس، بانـد فرکانسـی 3-10GHz را اشـغال می کنند در حالیکه سیستم های باند باریک که در زمان دارای شکل موج پیوسته مـی باشـند در حـوزه ی فرکانس، باند فرکانسی بسیار کوچکتری را به خود اختصاص میدهند.

شکل 8-1 رفتار حوزههای زمان و فرکانس سیگنالهای UWB (a) و (b) باند باریک
در جدول 1-1 مقایسه ای بین مخابرات UWB و سایر اسـتانداردهای IEEE از نظـر بیشـترین نرخ داده ها، فاصله ی عملکرد و فرکانس کاری را نشان می دهد. می توان دید که UWB بـه دلیـل پهنـای

1 Multiple-Access Interference
13
باند وسیعی که دارد قابلیت انتقال نرخ بالایی از اطلاعات را در هر ثانیه در مقایسه با سـایر اسـتانداردهای
این جدول دارا میباشد.
جدول 1-1 قابلیت UWB در مقایسه با سایر استانداردهای [2] IEEE
استاندارد IEEE WLAN Bluetooth WPAN UWB
802.11a 802.11b 802.11g 802.15.1 802.15.3 802.15.3a
فرکانس کاری 5GHz 2.4GHz 2.4GHz 2.4GHz 2.4GHz 3.1-10.6GHz
بیشترین نرخ داده 54Mbps 11Mbps 54Mbps 1Mbps 55Mbps >100Mbps
حداکثر فاصله 100m 100m 100m 10m 10m 10m
به دلیل پهنای باند وسیع سیستم فراپهن باند، گیرنده های این سیسـتم بایسـتی قابلیـت کـار در محیط های پر تداخل را دارا باشند. در یک محیط کار معمولی سیستم های بی سیم مختلفی در حـال کـار هستند. گیرنده ی فراپهن باند همواره در معرض تـداخل و مسـدود شـده گـی توسـط سـایر سیسـتمهـای مخابراتی بی سیم که در باند فرکانسی 3-10GHz و یـا نزدیـک بـه آن قـرار دارنـد ماننـد Bluetooth، WLAN و غیره همانطور که در شکل 9-1 ملاحظه میشود قرار دارد.

شکل 9-1 طیف فرکانسی UWB به همراه سیستمهای تداخلی داخل و خارج باند
14
7-1 تفاوت بین UWB و طیف گسترده1
تعداد زیادی از افراد، مخابرات UWB را بـا تکنیـک هـای طیـف گسـترده ی پهـن بانـد اشـتباه می گیرند، هرچند هر دو خاستگاه مخابرات امن نظامی دارند لازم است تا یک تفاوت اساسـی میـان آن دو را روشن کنیم. برای این منظور لازم است تا دو روش متداول تکنیک طیف گسترده را معرفی کنیم.
1-7-1 رشتهی پیوستهی طیف گسترده(DSSS) 2
در DSSS یک کد شبه تصادفی برای گسترده کردن هر بیت از اطلاعـات بـا اسـتفاده از تعـداد زیادی از بیت ها که به مراتب کوچکتر از بیت اصـلی هسـتند اسـتفاده مـی شـود ایـن کـدها پهنـای بانـد اطلاعات را به پهنای باند بزرگتری گسترش میدهند.
2-7-1 جهش فرکانسی طیف گسترده(FHSS) 3
تکنیک FHSS در مفهوم شبیه DSSS است ولی در این روش گسترده کردن انـرژی سـیگنال در حوزهی فرکانس صورت میگیرد و مزایایی از مخابرات پهن باند را ارایه میدهد. به هر حال پهنای بانـد زیاد نتیجهی گسترده کردن اطلاعات مانند تکنیک DSSS نیست.
3-7-1 تفاوتهای اساسی بین UWB و طیف گسترده
هر دو تکنیک DSSS و FHSS منجر به وسیع شدن طیف فرکانس میگردند و مزایایی نسـبت به مخابرات باند باریک مانند چگالی طیف توان کمتر، ناهمپوشانی، تنوع فرکانسی بـرای کـارایی بهتـر در کانال های چند مسیره و مقاومت در برابر مسدود شده گی عمـدی و غیـر عمـدی دارنـد. امـا تفـاوت بـین
UWB و طیف گسترده چیست؟ هرچند هر دو تکنیک UWB و طیف گسترده همان مزایـای گسـترده کردن پهنای باند را دارند، روش دستیابی به پهنای باند بزرگ تفاوت اصلی بین این دو تکنیک است.
در تکنیک های متداول طیف گسترده سیگنال ها موج های سینوسی پیوسته اند که بایک فرکـانس حامل ثابت مدوله شده اند. در مخابرات UWB فرکانس حاملی وجـود نـدارد، پـالس هـای UWB کوتـاه مستقیماً پهنای باند گسترده تولید می کنند. فاکتور اختصاصی دیگر در UWB پهنای باند خیلـی بـزرگ است. در حالیکه تکنیک های طیف گسترده پهنای باند مگاهرتزی عرضه می کنند، UWB چندین گیگـا هرتز پهنای باند دارد. شکل 10-1سیگنال های باند باریک، پهن بانـد و UWB را در حـوزه هـای زمـان و فرکانس نشان میدهد .[2]

1 Spread Spectrum 2 Direct-Sequence Spread Spectrum 3 Frequency-Hopping Spread Spectrum
15

شکل 10-1 سیگنالهای (a) باند باریک، (b) طیف گسترده و (c) فراپهن باند در حوزههای زمان و فرکانس
8-1 روشهای پیاده سازی سیستم فراپهن باند
در حال حاضر دو روش برای پیاده سازی سیستم های فراپهن باند در باندهای اختصاص داده شده توسط FCC وجود دارد که در ادامه پس از معرفـی آنهـا بـه بررسـی نحـوهی بـه کـار گیـری آنهـا در سیستمهای فراپهن باند میپردازیم.
1-8-1 سیستم (Code Division Multiple Access) CDMA
در روش های قبلی مانند FDMA باند فرکانسی موجود به تعداد زیادی کانال تقسیم و هر کـدام به یک کاربر اختصاص می یافت. در روش TDMA همان مقدار باند فرکانسی برای هر کـاربر وجـود دارد ولی در زمان های متفاوت TDMA به تناوب یکی از فرستنده-گیرنـده هـا را بـه مـدت TSL ثانیـه فعـال می کند. کل پریود شامل تمام مقطع های زمانی را قاب (فریم) TF میگویند. در هر TF ثانیه هر کـاربر بـه اندازهی TSL ثانیه به کانال دسترسی دارد. شکل 11-1 این مطلب را نشان میدهد.

شکل 11-1 روش دسترسی TDMA
16
ولی در روش CDMA که برای استفاده ی بهینه تر از باند فرکانسی به کار می رود، سیگنال ها هم می توانند در فرکانس و هم در زمان با هم همپوشانی داشته باشند ولی با استفاده از پیـام هـای متعامـد از تداخل جلوگیری می شود. در شروع ارتباط به هر زوج فرستنده- گیرنـده یـک کـد معـین اختصـاص داده می شود و هر بیت اطلاعات باند پایه قبل از مدولاسیون با آن کد تغییر می کند (شـکل .(12-1 عمـل کـد کردن پهنای باند طیف داده را به اندازه ی تعداد پالس های موجود در کد افزایش می دهد ولی از آنجـا کـه
CDMA امکان می دهد طیف گسترده کاربران روی یک باند فرکانسی بیفتنـد، پـس CDMA ظرفیـت بالقوهی بیشتری نسبت به دو روش قبل دارد.

شکل 12-1 عملیات کد کردن در [5] DS-CDMA1
شکل 13-1 شیوه ی استفاده از باند فرکانسی UWB را توسط سیستم DS-CDMA که یکـی از پرکاربردترین انواع CDMA می باشد و بر مبنای انتشار سیگنال ها از- به کاربران مختلف بـا کـدهـای متفاوت می باشد را نشان می دهد. همان طور که ملاحظه می شود از دو باند فرکانسی بالا و پـایین اسـتفاده می کند. باند پایین از 3/1GHz تا 5/15GHz را می پوشاند و باند بـالا از 5/825GHz تـا 10/6GHz را در برمی گیرد. به دلیل تداخل با سیسـتم 802.11a از فاصـله ی فرکانسـی 5/15GHz تـا 5/825GHz
استفاده نمیشود.

شکل 13-1 نحوهی استفاده از پهنای باند در سیستم DS-CDMA

1 Direct -Sequence Code Division Multiple Access
17
2-8-1 سیستم (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) OFDM
در سیستمهای چند حاملی قدیمی، پهنای باند به N زیر کانـال نـاهم پوشـان تقسـیم مـیشـد و اطلاعات باند پایه روی هر حامل مدوله می گردید. فاصله ی فرکانسی بین حامل ها کـه بـرای جلـوگیری از تداخل در نظر گرفته می شود سبب از بین رفتن مقداری از پهنای بانـد مـی شـود. در OFDM اطلاعـات ارسالی به تعدادی زیر باند تقسیم شده و پس از محاسبهی عکس تبدیل فوریه اطلاعات روی مجموعـه ای از زیر حامل ها ارسال می گردد و از آنجایی که این حامل ها بر هم عمودند به فاصله ی فرکانسی کمـی نیـاز دارند. خرد کردن سیگنال در زیر باندها مقاومت سیستم در برابر محو سیگنال و از بین رفتن اطلاعـات را افزایش میدهد. در گیرنده با تبدیل فوریه بیتهای هر زیر باند استخراج میگردد.
سیسـتم MB-OFDM1 کـل بانـد فرکانسـی UWB را بـه 4 گـروه و 14 بخـش 528MHz
تقسیم میکند .[6] شکل 14-1 این تقسیم بندی فرکانسی را نشان میدهد.

شکل 14-1 گروه بندی طیف فرکانسی MB-OFDM
همان طور که در شکل 15-1مشاهده می شود هر باند 528MHz از 128 زیر حامل بـا فاصـله ی فرکانسی 4/125MHz تشکیل میشود.

شکل 15-1 طیف فرکانسی [7] MB-OFDM

1 Multiband OFDM
18
.2 فصل دوم: مخلوطکنندههای فرکانسی
Mixer
19
1-2 تاریخچه
مبدع مخلوط کنندهی فرکانسـی (Frequency Mixer) دانشـمند بـزرگ مخـابرات رادیـویی ادوین آرمسترانگ1 میباشد. قبل از او تلاشهایی برای انتقال مستقیم فرکانس به باند پایه2 صورت گرفتـه بود، اما چون نوسان کنندههای محلی از پایداری (Stability) کافی برخوردار نبودند موفقیت چندانی در برنداشت. ایدهی آرمسـترانگ در اسـتفاده از فرکـانس واسـطه( IF) 3 کـه منجـر بـه طـرح گیرنـده هـای سوپرهترودین شکل 1-2 گردید امروزه در بسیاری از گیرندههای رادیویی مورد استفاده است.

شکل 1- 2 ساختار گیرنده سوپر هترودین
آرمسترانگ با استفاده از واسطهی لامپ خلاء (Vacuum Tube) مخلوطکنندهای سـاخت کـه فرکانس رادیویی RF را به یک فرکانس واسطه IF انتقال مـی داد در ایـن فرکـانس واسـطه، سـیگنال بـا کیفیت خوب، بهرهی زیاد و نویز کم، تقویت شده و در نهایت دمودله میگردید.
تا قبل از سال 1940 کارهای تئوری اندکی بر روی میکسـرها (کـه تـا آن زمـان از نـوع دیـودی بودند) انجام گرفته بود. دیودهای به کار رفته در این میکسرها از کیفیت و دقت پـایینی برخـوردار بودنـد.
در مدت کمتر از ده سال پیشرفت های زیادی در طراحی میکسرها و افزایش کیفیت دیودهـای مـایکروویو انجام گرفته به طوریکه افت تبدیل4 در میکسرهای مایکروویو از 20dB در 1940 بـه 10dB در 1945 بهبود یافت و در 1950 به حول و حوش 6dB رسید. امروزه با پیشرفت هایی که در ایـن زمینـه صـورت گرفته علاوه بر بهبود در افت تبدیل میتوان از بهرهی تبدیل5 میکسرها بهرهمند شد .[8]
امروزه بهکار بردن میکسرهای فرکانس بالا در سیسـتمهـای ارتباطـاتی بـدون سـیم، از اهمیـت خاصی برخورداراست. طراحی، ساخت و اندازهگیری مشخصات میکسرهای فرکانس بالا، باند مـایکروویو و باند میلیمتری، جزء تجربه های جدید مدارات مایکروویو بهشمار میآید.

1 Major Edwin Armstrong 2 Base Band 3 Intermediate Frequency 4 Conversion Loss 5 Conversion Gain
20
2-2 انواع میکسر
میکسرهای مایکروویو غیرفعال1 به طور معمول با دیودهای شاتکی صورت می پـذیرد. اسـتفاده از عناصر فعال نظیر ترانزیستورهای اثر میدانی برای ساخت میکسرها می توانـد سـبب بهبـود افـت تبـدیل و حتی ایجاد بهره ی تبدیل گردد. چنین میکسرهایی در مقایسه بـا میکسـرهای غیرفعـال سـاخته شـده بـا دیودهای شاتکی دارای معایبی نیز می باشند از جمله: احتمال ناپایداری و پیچیدگی مـدار میکسـر اشـاره کرد. چنانچه از ناحیه ی مقاومتی ترانزیستور اثر میدانی برای ساخت میکسر استفاده شود علاوه بر اینکـه مدارهای بایاس ساده تر شده احتمال ناپایداری نیز بسیار کاهش می یابد، از طرف دیگر به علت اسـتفاده از خاصیت غیرخطی ضعیف مقاومت کانال ترانزیستور، چنـین میکسـرهایی از مولفـه هـای اینترمدولاسـیون ضعیف توان اشباع 1dB بالا و درنتیجه محدودهی دینامیکی وسیعی برخوردار میباشند .[9]
میکسر، در واقع یک مبدل فرکانس است که در مدارات مخابراتی وظیفهی تبدیل (و یا ترکیـب)
سیگنال از یک فرکانس به فرکانس (های) دیگر را به عهده دارد. اهمیت ایـن عملکـرد در تهیـه و تـامین فرکانسهای کاری مناسب با پایداری و نویز مطلوب است. بنابراین باید تلف تبدیل کم و سطح نویز پایین سیگنال تولید شده را از مشخصات مطلوب و مورد نظر در طراحی دانست (هرچند تحقق همزمان ایـن دو مهم در طراحی و ساخت میکسر عملاً کار چندان سادهای نمی باشد.) میکسر را می توان یک مـدار سـه دهانه شامل دهانهی پمپ2 و یا همـان نوسـان کننـدهی محلـی (LO)، دهانـهی سـیگنال ورودی RF و
دهانهی سیگنال IF دانست. (شکل (2-2

شکل 2- 2 میکسر به عنوان یک عنصر سه دهانه
عمل ترکیب سیگنالها را عنصر غیر خطی (مانند دیود ویا ترانزیستور) انجام میدهد. بر همـین اساس میکسرها به دوگروه میکسرهای غیرفعال و فعال تقسیم مـیشـوند. تفـاوت مشخصـات میکسـرها بهطور عمده وابسته به عملکرد عنصر غیرخطی آنهاست. وظیفـه سـیگنال LO کـه معمـولاًدارای تـوان بالاتری نسبت به سیگنال RF است راهاندازی3 عنصر غیرخطی مدار میکسر است تا عملکـرد متغییـر بـا

1 Pasive 2 Pump 3 Driving
21
زمان میکسر را تامین کند. فرکانس سیگنال خروجی IF ترکیبی از هارمونیکهـای سـیگنالهـای RF و LO است که میتوان آنرا بهصورت mfRF+nfLO=fIF نوشت که m و n اعداد صحیح هستند.
1-2-2 میکسرهای غیر فعال
میکسرهای پسیو ساده ترین، شناخته شده ترین و اولین مدارات میکسر هستند. یک ترانسفورماتور و دو دیود، ساده ترین میکسرهای غیر فعال را تشکیل می دهند. ایـن نـوع از میکسـرها دارای ایزولاسـیون خوب بین LO و RF و نیز بین LO و IF می باشند اما سیگنال RF را مستقیماً به خروجی IF می برند. چون سوییچ می تواند با یک MOSFET ساده تحقق یابد میکسر غیر فعال می تواند با مـدارات CMOS
اجرا شود. (شکل ( 3- 2

شکل 3-2 میکسر غیرفعال با تعادل دوگانه1 با CMOS
با توجه به دامنهی مثبت و منفی LO سیگنال RF از مسیرهای مختلف بـه پـورت خروجـی IF
می رسد. با تولید سیگنال مخلوط شده ی IF هارمونیک های دیگری نیز در خروجی ظاهر می شوند. در یک طراحی متعادل تمامی هارمونیکهای زوج حذف میشوند.
بهرهی تبدیل
به صورت توان یا ولتاژ خروجی IF تقسیم بر توان یا ولتاژ ورودی RF تعریف میشود.
رابطهی ,1-2یا , AP

,,
خروجی این میکسر پایین آورندهی غیرفعال میتواند توسط رابطهی 2-2 بهدست آید.

1 Double Balanced
22
رابطهی 2-2 . . . رابطهی 3-2

که در روابط بالا gT(t) رسانایی معادل تونن متغییر با زمان دیده شده از سر خروجـی IF ، m(t)
تابع میکس (رابطهی (3-2 و TLO دوره تناوب سیگنال LO است .[10]
در این میکسر درایو بزرگ LO لازم است تـا ترانزیسـتورهای پسـیو بتواننـد متناوبـاً خـاموش و روشن شوند. توان DC بالایی مصرف می کند که این توان در خود میکسر مصرف نمیشـود ولـی مـدارات درایو LO مقدار زیادی توان برای فراهم کردن سویینگ کافی LO مصرف میکنند.
نویز:
چون قبل از میکسر LNA قرار دارد پس عدد نویز (NF) مـورد نیـاز میکسـر خیلـی بیشـتر از
LNA است زیرا عدد نویز LNA با NF کل مستقیماً جمع میشود ولی NF میکسر بـر بهـرهی LNA
تقسیم میشود. (رابطهی ( 4- 2
رابطهی 4-2 1 NFM 1 NFLNA 1 ALNA در یک قطعهی غیر فعال NF به افت توان نزدیک است.
خطی بودن:
خطی بودن یکی از مشخصات اصلی میکسر پایین آورنده است، سیگنال اصـلی و تـداخل هـردو قبل از ورود به میکسر توسط LNA تقویت می شوند. خیلی از تداخل ها بیش از اندازه به سـیگنال اصـلی نزدیک هستند که توسط فیلتر داخل چیپ فیلتر شوند و این تداخل ها می توانند خیلی قوی تر از سـیگنال مطلوب باشند، بنابراین میکسر به خطی بودن خیلی بیشتری از LNA نیاز دارد. همانطور که در رابطهی
5-2 دیده می شود اعوجاج سهیم شده توسط میکسر به انـدازه ی بهـره ی LNA از اعوجـاج سـهیم شـده توسط LNA بزرگتر است.
رابطهی 5-2 ALNA 1 1 IIP3M IIP3LNA IIP3 اگر سوئیچ های میکسر ایده آل باشند هیچ اعوجاجی توسط میکسر تولید نمی شود. به هر حال بـه خاطر مقاومت سوئیچ ها که نه تنها به ولتاژ درایو LO بلکه به ولتاژ ورودی نیز وابستهاند، سـیگنال توسـط سوئیچها دچار اعوجاج میشود.
23
2-2-2 میکسر گیلبرت
این میکسر به جای تبدیل سیگنال RF به ولتاژ، سیگنال RF را به جریان تبدیل می کنـد. یـک ترانزیستور وظیفه ی تبدیل سیگنال RF را به جریان را به عهـده دارد و سـپس یـک جفـت دیفرانسـیلی جریان را به خروجی های IF متمم در هر دوره ی تناوب LO تبدیل مـی کنـد. در ایـن میکسـر چـون بـه سوئینگ بزرگ بین گیت های جفت دیفرانسیلی برای تبدیل جریـان نیـاز نیسـت درایـو LO مـورد نیـاز کاهش قابل ملاحظهای مییابد.
میکسـر گیلبـرت سـاده (شـکل (4-2 نسـبت بـه میکسـر غیـر فعـال ایزولاسـیون بهتـری بـین سیگنال های RF و LO دارد، زیرا هیچ مسیر مستقیمی بین RF و LO وجود ندارد، اما هنوز نشت LO
به پورت IF از طریق خازنهای پارازیتی بین گیت و درین سوئیچها هست.

شکل 4-2 میکسر گیلبرت ساده
شکل 5-2 یک میکسر با تعادل دوگانه در تکنولوژی CMOS را نشان می دهـد. ایـن میکسـر از سه بخش زیر تشکیل شده است:
مبدل ولتاژ به جریان (ترارسانا)
ترانزیستورهای ضرب کننده (سوئیچها)
مبدل جریان به ولتاژ (بار)
این میکسر مشکل فوق را با اتصال سیگنال هـای LO دیفرانسـیلی بـه همـان خروجـی IF حـل کرده است، هر طرف خروجی IF به دو سوئیچ با سیگنالهای LO با 180˚ اختلاف فاز متصل اسـت پـس
24
نشت LO از دو سوئیچ یکدیگر را خنثی می کنند پس تنها میکس سیگنال هـای RF و LO در خروجـی
IF ظاهر میشود.

شکل 5-2 میکسر گیلبرت با تعادل دوگانه
بهرهی تبدیل:
بهره ی تبدیل میکسر گیلبرت شامل سه جزء )Asw (2 gm,rf (1بهره یا افـت سـوئیچ هـا) RO (3
(امپدانس خروجی)
رابطهی 6-2 , که در رابطهی Asw 6-2 تـابع شـیب و دامنـهی ولتـاژ درایـو LO و ولتـاژ over drive جفـت
سوئیچ هاست . (Vod,sw ) اگر سیگنال LO موج مربعی باشد و دامنهی آن بیشـتر از Vod,sw باشـد، آنگـاه -3.9dB یا Asw=2/π است، اگر سیگنال LO سینوسی باشد و دامنه ی آن به اندازه ی کـافی بزرگتـر از
Vod,sw باشد آنگاه Asw نزدیک به مقدار آن در مورد موج مربعی اسـت. شـکل 6-2 بهـره ی سـوئیچینگ میکسر گیلبرت با تعادل دوگانه ی نوعی را نمایش می دهد. Asw تابع دامنه ی ولتاژ LO اسـت وقتـی کـه دامنهی ولتاژ LO کوچکتر از ولتاژ over drive است، و مقدار ثابتی کمـی کـوچکتر از 2/π (بـه خـاطر افت پارازیتیک) دارد وقتی که دامنهی ولتاژ LO به اندازهی کافی بزرگ است.
25

شکل 6- 2 منحنی بهرهی سوئیچ میکسر گیلبرت با تعادل دوگانه
ولتـاژ over drive ترانزیسـتورهای سـوئیچ بـه جریـان دریـن ترانزیسـتور ورودی RF و ابعـاد ترانزیستورهای سوئیچ وابسته است. Vod,sw می تواند با رابطه ی I-V یک قطعه ی کانال بلند تخمـین زده شود. (رابطهی (7-2
,

رابطهی ,7-2

وقتی کانال ترانزیستورهای سوئیچ به اندازه ی کـافی کوتـاه باشـد معادلـه ی کانـال کوتـاه اعمـال میگردد. (رابطهی (8-2
2 1 2 V , ,
رابطهی 8-2 ρ ρ که در رابطهی 8-2، ρ0 برابر است با:
ρ V ,

به هر حال درایو LO بزرگ می تواند بهره ی سوئیچ Asw بزرگتری فراهم کند. درایو LO خیلـی بزرگ بهره ی تبدیل را کاهش میدهد. هارمونیک بزرگ LO میتوانـد ولتـاژ دریـن ترانزیسـتور ورودی را کاهش دهد و نهایتاً به ناحیهی ترایود هدایت کند.
به جای افزایش درایو LO، کاهش ولتاژ over drive جفت دیفرانسیلی میتواند بهرهی تبـدیل را افزایش دهد. برای این منظور از یک منبع جریان DC که به سورس مشـترک ترانزیسـتورهای سـوئیچ وصل می شود تا بخشی از جریان DC از درین ترانزیستور ورودی را بکشد، استفاده مـی شـود و درنتیجـه
26
ولتاژ over drive کاهش مییابد. تکنیک تزریق جریـان DC در شـکل 7-2 بـا دوایـری بـه دور منـابع جریان مشخص شده است .[10]

شکل 7-2 میکسر گیلبرت با تعادل دوگانه با تکنیک ربودن جریان DC
نویز:
سه منبع اساسی نویز در میکسر پایین آورنده داریم: (1 نویز تولید شده در ترانزیستور ورودی RF
(2 نویز سوئیچینگ
(3 نویز بارهای خروجی
نویز ترانزیستور ورودی RF شامل دو بخش است: (1 نویز گرمایی درین
رابطهی 9-2 , 8 , i و (2 نویز القایی گیت که تا حدودی به نویز گرمایی درین وابسته است. kTg 3 رابطهی 10-2 4 i , جفت دیفرانسیلی جریان RF را بین دو ترانزیستور با فرکانس LO سوئیچ می کنـد، کـه نـویز را نیز در مسیر سیگنال شرکت می دهد. یکی از سـهم هـای نـویز از افـت سـوئیچ هـا و دیگـری از نـویز روی سیگنال های LO است. نویز در گیت جفت دیفرانسیلی شامل نویز فاز و نویز حرارتـی روی سـیگنالهـای LO و نویز القایی گیت است. وقتی دامنهی LO خیلی بزرگتر از ولتاژ over drive جفـت دیفرانسـیلی باشد ( به این مفهوم که فاصله ای که هر دو ترانزیستور جفت دیفرانسیلی روشنند خیلی کـوچکتر از دوره تناوب LO باشد) هر دو نویز حرارتی LO و نویز القایی گیت شدت خیلی کمتری از نویز فاز LO دارند.
27
خطی بودن
خطی بودن میکسر گیلبرت با gm ترانزیستورهای ورودی RF محدود می شـود. یکـی از راه هـای افزایش خطی بودن میکسر گیلبرت بدون کاهش بهره ی تبدیل آن، افزایش جریان دریـن ترانزیسـتورهای ورودی RF و سپس ربودن جریان DC غیر ضروری از مسیر سیگنال است. (شکل (7-2
ادوات سوئیچ کننده خیلی در اعوجاج خروجی شرکت نمی کنند. میکسر گیلبرت بـه جـای ولتـاژ جریان را سوئیچ میکند، هنگامیکه ولتاژ درایو LO خیلـی بزرگتـر از ولتـاژ over drive باشـد، جفـت دیفرانسیلی جریان را به طور کامل سوئیچ میکند و در نتیجـه بهـرهی تبـدیل روی جریـان ورودی ثابـت است. به هر حال با چنین هدایت ناگهانی جریان، سیگنالهای RF با هارمونیکهای مراتب بلاتـر LO در خروجی میکسر تولید میشوند. فرکانسهای سیگنال خروجی میتواند توسط رابطهی 11-2 بیان گردد.
رابطهی 11-2 : , | | یک فیلتر پایین گذر بعد از میکسـر فرکـانس هـای تولیـد شـده ی بـالاتر از ǀfRF±fLOǀ را حـذف می کند. در یک میکسر گیلبرت با تعدل دوگانه همه ی هارمونیـک هـای زوج هـر دو سـیگنال RF و LO
حذف میشوند.
3-2 کاربرد میکسر
همانطور که گفته شد از میکسرها جهت انتقال فرکانس موج حامل به پایین یعنی از RF به IF
در گیرنده ها استفاده می شود، تا سیگنال حاصله با کیفیت خوب و نویز کم قابل پردازش و تقویـت باشـد.
در این انتقال فرکانسی هیچ تغییری در نوع مدولاسیون موج حامل ایجاد نمی شود، به ایـن معنـی کـه در دامنه، فاز یا انحراف فرکانس لحظه ای موج نباید تغییـری بـه وجـود آیـد. عـلاوه بـر ایـن از میکسـرها در فرستنده ها جهت انتقال فرکانس موج حامل به بالا یعنی از IF به RF استفاده می شـود. بـر ایـن اسـاس میکسرهایی که عمل انتقال فرکانس از بالا به پایین را انجام میدهند (پـایین برنـده(1 و میکسـرهایی کـه فرکانس پایین را به بالا انتقال میدهند (بالا برنده(2 نامیده میشوند.
غیر از پارامترهای تلف (و یا گین) و سطح نویز، حداکثر ایزولاسیون بین دهانههـا و فیلترکـردن مناسب برای انتخاب هارمونیک مـورد نظـر (از بـین هارمونیـکهـای تولیـد شـده) در خروجـی، حـذف سیگنالهای ناخواسته، حذف فرکانس تصویر و تطبیق امپدانسی دهانهها (بهویژه در میکسرهای فعال) از سایر مشخصاتی است که در طراحی میکسر مورد نظر است. نخستین گـام در طراحـی میکسـر، انتخـاب مناسب عنصر غیرخطی برای داشتن عملکرد مناسب در باند فرکانسی مورد نظر است.

1 Down Convert 2 Up Convert
28
بر همین اساس برای طراحی و ساخت میکسر در باند فرکانسی خـاص و بـا مشخصـات مطلـوب، ملاحظات تئوری و عملی زیادی باید در نظرگرفته شوند.
4-2 عملکرد میکسر
هرگاه یک سیگنال سینوسی به ورودی یک مدار خطی اعمال شـود شـکل مـوج خروجـی شـبیه شکل مـوج ورودی خواهـد بـود، ولـی اگـر سـیگنال سینوسـی بـه یـک مـدار غیـر خطـی اعمـال شـود هارمونیک های ورودی در خروجی ظاهر می شوند. حال اگر دو سیگنال بـا فرکـانس هـای f1,f2 بـه ورودی یک مدار غیر خطی اعمال شوند نه تنها هارمونیک های هریک از فرکانس های بلکه هارمونیک های دیگـری به شکل m) mf1+nf2وn اعداد صحیح هستند) در خروجی خواهیم داشت.
مشخصه ی یک مدار غیر خطی را با اسـتفاده از تـوان سـری بـه صـورت رابطـهی 12-2 در نظـر میگیریم:
رابطهی 12-2
با فرض ورودی V=V1+V2 خواهیم داشت:
رابطهی 13-2
از بسط رابطهی 13-2 میتوان نوشت:
رابطهی
14-2 3 3 2 در رابطـهی 14-2، V1m تولیـد کننـدهی فرکـانس mf1 و V2n تولیدکننـدهی فرکـانس nf2 و V1mV2n تولیدکنندهی فرکانسهای mf1+nf2 هستند. با توجـه بـه روابـط بـالا معلـوم اسـت کـه یـک مشخصهی غیرخطی میتواند فرکانس های خیلی زیادی تولید کند، که در تحلیل کلی دو دسـته فرکـانس خواهیم داشت، یکی از هارمونیکهای دو فرکانس اعمال شـده و دیگـری یـک دسـته مجمـوع و تفاضـل هارمونیکهای فرکانسهای اعمال شده است.
1-4-2 میکسر به عنوان یک ضرب کننده
به طور کلی میتوان یک میکسر را به عنوان یک ضربکننده در نظرگرفت. (شکل (8-2

شکل 8-2 میکسر به عنوان یک ضرب کننده [3]
29
در این شکل یک ضربکنندهی ایدهآل با دو ورودی RF و LO دیده میشود شامل یـک Tone
حامل در فرکانس ωRF و یک شکل موج مدوله شدهARF 1 میباشد، ورودی دیگری که بـه دهانـهی LO
اعمال میشود یک سینوسی خالص در فرکانس ωLO است.
با ضرب دو سیگنال سینوسی و تبدیل آن به مجموع دو سینوسی که یکی حاصل جمع و دیگری تفاضل دو فرکانس را میدهد، فرکانس مجموع را فیلتر کرده و فقط سیگنال تفاضـل بـاقی مـیمانـد کـه حاصل مخلوط کردن دو فرکانس میباشد، در واقع سیگنال خارج شده از فیلتر شکل موج ARF است کـه اکنون بر Tone حاصل دو فرکانس ωRF-ωLO سوار میباشد.
اگرچه ضربکنندهی ایدهآل دردسترس نیست اما هر عنصـر غیـر خطـی دارای خاصـیت ضـرب کنندهگی است. عملکرد عناصر غیرخطی از آن جهت با ضربکنندهی ایدهآل متفاوت است که این عناصر هارمونیکهای مختلف RF و LO و ترکیب آنها را تولید کرده و خروجیهایی با این هارمونیکها ایجـاد میکنند، حال اگر ورودی مدوله شده ی RF از ورودی غیر مدوله شدهی LO خیلی کوچکتـر باشـد کـه در عمل چنین نیز هست خروجی میکسر شامل ترم های فرکانسی زیر است:
ωn =ωRF+nωLO
پس در خروجی IF فرکانس ωRF به علاوه ی هارمونیکهای مختلف LO را خواهیم داشـت کـه خروجی دلخواه بهوسیلهی فیلتر در دسترس خواهد بود.
2-4-2 عملکرد میکسر به کمک یک سوئیچ
میکسر را میتوان به عنوان یک سوییچ نیز مطرح نمود که با فرکانس LO قطع و وصل میگردد.
شکل 9-2 یک میکسر با ساختار تکی2 را نشان میدهد که به صورت یک سوئیچ مدل شده است.
سیگنال IF حاصلضرب سیگنال RF در شکل موج سوئیچ شدهی S(t) میباشد. در برخی مـوارد ممکـن است شکل موج سوئیچ شده دارای زمان قطع و وصل% 50 3 نباشـد، بـه هرحـال همـهی هارمونیـکهـای فرکانس اصلی به علاوهی یک جـزء DC حاصـل مـیشـود. بنـابراین سـیگنال IF شـامل تعـداد زیـادی هارمونیکهای ناخواسته میباشد که با فیلتر کردن میتوان آنها را جدا ساخت.

1 Modulation Waveform 2 Single ended 3 Duty Cycle
30

شکل 9- 2 میکسر با ساختار تکی
شکل 10-2 نشان دهندهی نوع دیگری از ساختار میکسر است که به آن سـاختار متـوازن تکـی1 گفته میشود، که با استفاده از شکل موج دیگری برای S(t) مدل شدهاست.
در اینجا بهجای قطع و وصل سادهی سیگنال RF قطبهای مثبت و منفی سیگنال بـا فرکـانس سوئیچینگ LO عوض میشوند. مزیت اصلی این حالت حذف ترم DC در شکل موج S(t) اسـت (البتـه به شرط آنکه Duty Cycle، %50 داشته باشیم) و به تبع آن، دیگـر در طیـف خروجـی IF از فرکـانس
RF اثری نخواهد بود، در نتیجه یک ایزولاسیون ذاتی بین دریچههای RF و LO وجـود خواهـد داشـت
.[8]

شکل 10-2 میکسر با ساختار متوازن تکی

1 Single Balanced
31
.3 فصل سوم: بررسی میکسرهای توزیع شدهی
فراپهن باند
32
1-3 مقدمه
توپولوژی توزیع شده در ترکیب خطوط انتقال1 در ابتدا توسط گینزتون2 پیشنهاد شد.[11] به علـت عـدم پیشرفت تکنولوژی در طراحی و ساخت مدارت توزیع شده، اسـتفاده از ایـن مـدارات بـرای مـدت زیـادی متوقف شد. این مدارات دوباره در سال 1980 با پروسههای مختلفی شروع شد که از جمله آنها GsAs و
اخیراً تکنولوژی CMOS را میتوان نام برد. شروع دوباره به کارگیری مدارات توزیع شده اساساً ناشـی از قابلیت طراحی خطوط انتقال روی تراشه3 و سلفهای high-Q بود.
شکل 1-3 بلوک دیاگرام کلی شامل خطوط انتقال و طبقات بهره که روی خطوط انتقال توزیـع شـدهانـد، میباشد که هر طبقه میتواند یک ساختار مشخص میکسر در تکنولوژی دوقطبی4 باشـد. خطـوط انتقـال نیز میتوانند مطابق شکل (a)1-3 توسط موجبرهای هم محور یا مطابق شـکل (b) 1-3 توسـط مـدارات
LC تحقق یابند. در این شکل Ci خازنهای پارازیتی ورودی طبقه به اضـافهی همـه خـازنهـای خـارجی میباشد. همچنین Co خازنهای پارازیتی خروجی طبقات به اضافهی همه خازنهای خارجی میباشد.

شکل 1-3 بلوک دیاگرام مدار ترکیبی توزیع شده (a) موجبر هم محور واقعی (b) مدارات LC مصنوعی[11]
یکی از مشخصات بارز مدارات مجتمع این است که خطوط انتقـال روی تراشـه را بـرای افـزایش پهنای باند به کار میگیرند. در حوزهی فرکانس، خازنهای پارازیتی ترانزیستورها که در شـکل 1-3 دیـده می شود، جذب ثابتهای خطوط انتقال میشوند. بنابراین پهنای باند مدار توسـط فرکـانس قطـع خطـوط انتقال تعیین میشود.

1 Transmission Line 2 Ginzton 3 On chip 4 bipolar
33
نکتهی مهم در خصوص توپولوژی توزیع شده در مقایسه با سایر توپولوژیها، توان مصرفی بـالا و سطح اشغالی زیاد آنها است. توان مصرفی و سطح اشغالی با افزایش تعداد طبقات زیاد میشوند. بهتـرین راه، ایجاد مصالحه بین توان مصرفی و حاصلضرب بهره در پهنای باند یعنی 1GBW میباشد.
توان مصرفی مدارات توزیع شده با n طبقه، n برابر توان مصـرفی یـک مـدار یـک طبقـه اسـت.
مدرارت توزیع شده نسبت به مدارات فشرده مصـالحه ی بهتـری بـین تـوان مصـرفی و عـدد نـویز برقـرار میکنند.
2-3 مدارات توزیع شده
در ساختارهای توزیع شده که اخیراً استفاده از آنها در طراحی سیستمهای فـرا پهـن بانـد رشـد چشمگیری داشته است، معمولاً از چند سلول یکسان که بصورت موازی بین دو خط انتقال (بـا امپـدانس ذاتی معادل 50 اهم) ورودی و خروجی قرار گرفتهاند، استفاده می گردد. این خطوط انتقال مجازی کـه در شکل 2-3 ملاحظه می شوند، از مدل T معادل خط انتقال ناشی شده و اساساً دربرگیرندهی تعدادی سلف میباشند که در کنار خازنهای پارازیتیک ترانزیسـتور، تشـکیل خـط انتقـال بـا امپـدانس مـورد نظـر را میدهند .[12]

شکل 2-3 مدل خطوط انتقال مصنوعی
یکی از نکات مهم در استفاده از ساختار توزیع شده، در نظر گرفتن اختلاف فاز بین سیگنالهـای رسیده از هر کدام از سلولها با یکدیگر در خروجی میباشد. بدین معنی که اگر سـاختار توزیـع شـده بـا چهار سلول را به صورت شکل 3-3 در نظر بگیریم، آنگـاه مـثلاً سـیگنال ورودی A1 پـس از طـی مسـیر مشترک L1 به ورودی اولین سـلول رسـیده، سـپس بـا طـی مسـیرهای L4, L3, L2 و L5 بـه خروجـی میرسد. از طرف دیگر سیگنال A2 از مسیر دیگر بـا طـی مسـیر L1 وL2 بـه ورودی سـلول 2 رسـیده و سپس با طی مسیرهای L3 ، L4 و L5 به خروجی میرسد که این مساله به همین نحو برای سایر سلولها نیز ادامه دارد. با توجه به این که سلولها کاملاً یکسان میباشند، بنـابراین بایـد اخـتلاف فـاز طـی شـده

1 gain-bandwidth
34
توسط سیگنال عبوری از هر یک سلولها از ورودی تا خروجی تا حد ممکن یکسان باشد که در غیـر ایـن صورت باعث تاثیر منفی سیگنالهای سلولها بر یکدیگر و کاهش بازدهی از مقدار ایدهآل میشود. به این منظور باید مقادیر سلف های موجود در خط انتقال ورودی و خروجی و خـازنهـای پارازیتیـک بـه نحـوی انتخاب شوند که علاوه بر تامین امپدانس 50 اهم برای رسیدن به ضریب انعکاس قابل قبـول در ورودی و خروجی، بتوانند این هماهنگی در اختلاف فاز را نیز میسر سازند .[11]

شکل 3-3 شمای نحوهی قرار گیری سلولهای مدار توزیع شده بین دو خط انتقال
3-3 بررسی عملکرد سیگنال بزرگ میکسر گیلبرت به عنوان یک عنصر غیر خطی
در شکل 4-3 یک سلول گیبرت که به طور گسترده به عنوان میکسر مورد استفاده قرار می گیـرد و یک میکسر با تعادل دوگانه1 است مشاهده می شود. تعادل دوگانه به این مفهـوم کـه اگـر فقـط یکـی از سیگنال های ورودی یا LO اعمال شود، خروجی به طور ایـده آل صـفر مـی گـردد. در ایـن تحلیـل فـرض می کنیم که سیگنال خروجی به طور ایده آل هیچ جزئی در فرکانس LO و هارمونیـک هـایش نـدارد، کـه وجود ایزولاسیون بالای پورت به پوررت بین پایانه های ورودی، LO و خروجـی ایـن خواسـته را بـرآورده می کند. سلول گیلبرت شامل طبقهی ترارسانایی یا راهانداز، که یک جفت دیفرانسـیلی اسـت کـه در یـک نقطه کار ثابت بایاس شده است، دو جفت سوئیچ که با سیگنال قوی LO راه می افتند و بارهای مقـاومتی یا مدارات تانک در خروجی است.
رابطهی 1- 3 I I I I IO IO
1 Double Balanced
35

شکل 4-3 میکسر گیلبرت CMOS
نصف سلول گیلبرت خودش یک میکسر تک بالانس است که در شکل 5-3 نمـایش داده شـده و بدین گونه درنظر گرفتن آن، به تحلیل مدار کمک میکند.

شکل 5-3 یک میکسر فعال CMOS با تعادل تکی
هنگامی که ولتاژ ac سیگنال بزرگ به سوئیچ ها اعمال می شـود، بایـاس M1 و M2 ثابـت نیسـت ولی به صورت متناوب با زمان تغییر می کند. وقتی ولتاژ دیفرانسیلی بزرگتر از مقدار مطمـئن Vx، کـه در شکل 6-3 آمده، بین گیت های ترانزیستورها اعمال می شود یکی از آن ها خـاموش مـی شـود، ولـی وقتـی مقدار مطلق ولتاژ لحظه ای VLO کمتر از Vx باشد، جریان طبقه ی راه انداز بین دو قطعه تقسیم می شـود.
میخواهیم جریان درین هر ترانزیستور را برای یک مقدار VLO و جریان بایاس طبقهی راهانداز بدانیم.
رابطهی 2- 3 V k VG V 36 ID 1 θ VGS
در رابطــهی 2-3 کــه رابطــهی جریــان-ولتــاژ ترانزیســتور MOS کانــال کوتــاه مــیباشــد،
θ فــــــــاکتور تنــــــــزل1 قابلیــــــــت حرکــــــــت میــــــــدان نرمــــــــال و k برابــــــــر است .[13]
ترانزیستور M3 را با یک منبع جریان ایده آل مدل می کنیم و فرض می کنیم ترانزیستورهای M1
و M2 در ناحیه ی اشباع باقی مـی ماننـد. در قسـمتی از دوره تنـاوب LO کـه ایـن ترانزیسـتورها روشـن هستند، رفتار سیگنال بزرگ جفت سوئیچها با روابط زیر مدل بیان میشود.
رابطهی 3- 3 I V VGS k V V VGS k و V 1 θ VGS 1 θ VGS IB رابطهی 4- 3 - نرمال میکنیم. GS که جریان و ولتاژ VLO را به صورت رابطهی 5 3 VLO VGS رابطهی -5-3 - θVLO - ULO IB- θ JB و در نتیجه رابطهی 3 3 و رابطهی 4 3 به صورت رابطهی 6 3 و رابطهی 7 3 درkمیآیند. و رابطهی 6- 3 JB U U 1 U U 1 رابطهی 7- 3
هنگامیکه همهی جریان بایاس از M1 میگذرد داریم:
JB 4 2 θ
رابطهی 8- 3 JB JB
gm ترانزیستورها نیاز می شود و می تواند از مشتق I نسبت به V یا در فرم نرمال شده می تواند از مشتق J نسبت به U محاسبه شود. رفتار جفت سوئیچ ها از Vt مستقل است و این به ما اجازه میدهد که gmbs را حذف کنیم. اگر از اثر خازنی صرفه نظر شود جریان خروجی میکسـر تـک بـالانس (شـکل (5-3
تابعی از ولتاژ پیوستهی LO و جریان طبقهی راهانداز است.
رابطهی 9- 3 , I I IO بسط اول تیلور رابطهی 9-3، رابطهی 10-3 را نتیجه میدهد:
رابطهی 10-3 . , , IO که میتوان آنرا به صورت زیر نوشت:

1 Degeneration
37
رابطهی 11-3 . در رابطهی p0(t) 11-3 و p1(t) توابع پریودیک هستند که در شکل 6-3 ملاحظه میشوند.

شکل 6-3 شکل موجهای p0(t) و p1(t)
در ساختار دوبل بالانس با تطبیق خوب تابع p0(t) حذف میشود.
در فاصله زمانی که -Vx<VLO<Vx است هر دو ترانزیستور سوئیچ روشن هسـتند و p0(t) و p1(t) به VLO و IB و مشخصات I-V ترانزیستورها وابستهاند. جریان سیگنال کوچـک در هـر شـاخه بـه وسیلهی تقسیم جریان تعیین میشود و به صورت رابطهی 12-3 دیده میشود .[14]
رابطهی 12-3

مطابق رابطهی 11-3 یک جزء سیگنال is(t) که آن را با x(t) نشان مـی دهـیم، در شـکل مـوج
p1(t) ضرب میشود پس طیف فرکانسی خروجی به صورت رابطهی 13-3 در میآید.
رابطهی 13-3 , که fLO فرکانس LO، p1,n سری فوریه ی p1(t) و X(f) طیف فرکانسی x(t) است. p1(t) فقط مولفههای فرکانسی فرد را دارا میباشد. (p1(t)= -p1(t+TLO/2)) توجه کنیم که ترمهای شـامل n=1
یا n=-1 بهره را معرفی می کنند و در این صورت رابطهی 14-3 بهره ی تبدیل جفت سوئیچ ها به تنهـایی را نشان میدهد.
رابطهی 14-3 , | . | 38
از آنجاییکه x(t)=gm3vin(t) که در آن vin(t) سیگنال ولتاژ ورودی در گیت ترانزیستور M3 و
gm3 ترارسانایی ترانزیستور M3 است، بهره ی تبدیل میکسر تک بالانس در فرم ترارسانایی رابطهی 15-3
است.
رابطهی g .15-3
برای دامنه های بزرگ LO، p1(t) به صورت مـوج مربعـی درمـی آیـد و c بـه 2/π مـیرسـد. در
شرایطی که VO>Vx است یعنی حالتی که برای کارکرد میکسر لازم است و بـا فـرض p1(t) یـک خـط مستقیم رابطهی 16-3 به عنوان تقریب خوبی برای c حاصل میشود .[14]
2 sin ∆
رابطهی 16-3


و برای LO سینوسی داریم: πΔfLO=arcsin(Vx/VO)
4-3 میکسر سلول گیلبرت توزیع شده
میکسر سلول گیلبرت توزیع شده تعداد یکسانی از ایـن میکسـرها مـی باشـد، کـه ترمینـالهـای ورودی و خروجی هر میکسر به نقاط اتصال وسط1 خطوط انتقال مصنوعی وصل شده است. اگر ثابت فـاز خطوط انتقال مصنوعی به درستی طراحی شده باشد خروجی IF هر سلول با سایر اجزاء IF کـه از سـایر سلولها میآیند هم فاز2 خواهد بود. این میکسر به یک بهرهی تبدیل بهتر در طول رنج فرکانسی پهـن در مقایسه با میکسر گیلبرت متداول دست مییابد.
مدارات با خطوط انتقال تاخیر انتشار را فدای پهنای باند سیگنال می کنند، در سیستم هـای بانـد وسیع تاخیر از پهنای باند محدود قابل تحمل تر است زیرا می تواند توسط مدارات پیشبینی تاخیر کالیبره گردد، که استفاده از مدارات توزیع شده در این کاربرد را توجیح مـی کنـد. پهنـای بانـد ایـن مـدارات بـه خصوص در پورت های RF و LO توسط ثابت زمانی RC محدود می شود. در حوزه ی فرکانس، یک منبع محدودیت پهنای باند در مدارات آنالوگ متداول، هنگامیکه فرکانس افزایش مـییابـد افـت در امپـدانس ورودی مدار است. در یک مدار توزیع شده که از شبکهی نردبانی LC بـرای بهبـود پهنـای بانـد اسـتفاده می شود، خازن ورودی ترانزیستور در داخل خطوط انتقال جذب (کشیده) میشود، از اینرو تـا زمـانیکـه فرکانس قطع خطوط انتقال نزدیک شود امپدانس ورودی و پهنای باند تا یک درجهی مطمئن ثابت بـاقی میمانند.
در اثر استفاده از خطوط انتقال مصنوعی بهبود تخت بودن بهره به دست میآید، هرچند طبیعـت مکانیسم اضافه کردن سلف در توپولوژی توزیع شده بهرهی تبدیل میکسر فعال را کاهش میدهد.

tap point in-phase

1
2
39
1-4-3 بهرهی تبدیل
با فرض رفتار سوئیچ جریان ایده آل برای طبقه ی سوئیچ جریان تفاضـلی خروجـی مـی توانـد بـه عنوان نتیجه ی ضرب جریان درین M1 با یک موج مربعی با دامنه ی واحد در نظر گرفته شود. هنگامی که دامنه ی جزء اصلی موج مربعی 4/π برابر دامنه ی موج مربعی است، ترارسـانایی کـل بـه صـورت رابطـهی
17-3 بیان میشود. در این رابطه 2/π به جای 4/π آمـده اسـت زیـرا سـیگنال IF بـین اجـزا مجمـوع و
تفاضل به طور مساوی تقسیم میشود .[15]
2
رابطهی G πg17-3
حال برای میکسر توزیع شده با n سلول بیشترین بهره ی تبدیل به صورت رابطهی 18-3 تعریـف
میشود.
رابطهی 18-3

برای افزایش بهره ی تبدیل می توان تعداد طبقات n، یا ترارسانایی gmRF را افزایش داد که هر دو موجب مصرف توان اضافی می شوند. راه دیگر افزایش ZIF است هنگامی که فرکانس قطع خـط انتقـال IF
) ) حفظ شود. شکل 7-3 مدار معادل خطوط انتقال IF را نشان می دهد که i2 تا
in مدل تاخیری i1 هستند .[11]

شکل 7-3 مدار معادل خط انتقال
2-4-3 تکنیک تزریق جریان
از رابطهی 18-3 نتیجه می شود که بهره ی تبدیل میکسر گیلبرت قویاً به بارهای مقاومتی وابسته است و برای بهره ی تبدیل بالا، مقاومت بار بزرگ نیاز است. با توجه به شکل 8-3، برای یـک جریـان ISS
مشخص خطی بودن میکسر ناشی از اضافه ولتاژ افت کرده روی RL رو به کاهش میگذارد. با ایجـاد یـک مسیر جریان بای پس IB جریان بایاس از مسیر RL به طور موثری کاهش می یابـد، هنگـامی کـه جریـان
DC کافی برای طبقهی ترارسانایی حفظ میشود.
40

شکل 8-3 شماتیک مدار میکسر گیلبرت با تکنیک تزریق جریان
تزریق جریان با یک مقاومت موازی یا منبع جریان فعال پیاده سازی میشود. برای تقویت بیشـتر ترارسانایی برای بهره ی تبدیل کمکی بدون مصرف جریان اضافی، یـک توپولـوژی تزریـق جریـان بـا یـک طبقه ی ترارسانایی مکمل که در شکل 9-3 ملاحظه می شود به کـار مـی بـریم. در ایـن توپولـوژی جفـت تفاضلی pMOS با ترارسانایی ورودی ترکیب شده اند. با انتخاب نسبت جریـان طبقـات مکمـل ماننـد α بهرهی تبدیل توسط رابطهی 19-3 داده میشود .[12]
αISS L µ C L I SS µ C CG 2 π RL
رابطهی 19-3 W W
شکل 9-3 شماتیک مدار میکسر گیلبرت با طبقهی ترارسانایی مکمل
می خواهیم خطی بودن مدار جدید را بررسی کنیم. معادله ی جریان سیگنال کوچک دریـن را بـه صورت رابطهی 20-3 مینویسیم:
رابطهی 20-3
41
و اگر -VOD VGS‐Vt باشد، آنگاه رابطهی 21-3 تا رابطهی 23-3را برای ضرایب g داریم. رابطهی 21 3 kVOD 2 θVOD ∂ID و θVOD 1 ∂VGS رابطهی 22-3 k 1 ∂ ID 1 و θVOD 2!∂VGS رابطهی 23-3 kθ 1 ∂ ID 1 θVOD 3!∂VGS بر اساس روابط بالا اینترمدولاسیونهای مرتبهی دوم و سوم به صورت زیر تعریف میشوند .[16]
رابطهی , ,24- 3

,,
رابطهی , ,25- 3

,,

4

3
از رابطهی 24-3 واضح است که با تکنیک تزریق جریان پیشنهادی بـرای میکسـر IIP2 بزرگتـر به دست می آید. هرچند به هرحال در نتیجه ی استفاده از طبقه ی ترارسانایی pMOS، IIP3 ممکن است کاهش یابد. بنابراین تعامل بین IIP3 و CG برای کارایی بهتر میکسر بایستی به دست آید.
3-4-3 تکنیک پیکینگ سلفی1
محدودیت دیگر پهنای باند کاری میکسر بانـد وسـیع خـازن هـای پـارازیتی در گـره ی خروجـی طبقه ی ترارسانایی هستند مخصوصاً وقتی که تکنیک تزریق جریان برای بالا بردن بهره استفاده می شـود.
یک مدل مدار ساده که در شکل (a)10-3 ملاحظه می شود برای تحلیل به کار رفته و تابع رابطهی 26-3
بهدست میآید.
رابطهی 26-3

1

1 Inductive Peaking
42

شکل 10-3 مدل مدار ساده شده برای (a) میکسر متداول (b) میکسر با تکنیک پیکینگ سلفی سری
برای کم کردن تاثیر قطب فرکانس پایین اضافی در پهنای باند کـاری میکسـر تکنیـک پیکینـگ سری که در اصل برای تقویت کننده های باند وسیع ایجاد شده به کار می رود. شکل (b)10-3 یـک مـدل ساده ی پیکینگ سلفی سری را نشان می دهد. اعمال یک سلف سری Lm بین طبقات ترارسانایی و سوئیچ برای جداکردن خازن های پارازیتی، با وارد کردن یک شبکه ی غیر فعال بـا مشخصـات پهـن بانـد صـورت میگیرد.

شکل (a) 11-3 مدل سیگنال کوچک یک تقویت کننده (b) شبکهی پسیو اضافه شده برای ایزوله کردن خازنهای
پارازیتی (c) پیاده سازی این شبکه با سلف
یک شبکه ی دو پورتی غیر فعال می تواند بین اجزاء ترانزیسـتور (R1,C1) و بـار (R2,C2) بـرای افزایش پهنای باند وارد شود(شکل .((b)11-3 اگر GBW1 شکل (a)11- 3 با رابطهی 27-3 بیان شود.
رابطهی 27-3

2

1 Gain-Bandwidth
43
GBW برای شکل (b)11-3 یا (c) که شبکه ی غیـر فعـال اعمـال شـده و در نتیجـه C1 تنهـا خازنی است که در پورت ورودی شبکه روی GBW اثر دارد، بنابراین برای این حالت GBW با رابطهی
28-3 محاسبه میشود .[17]
g
رابطهی GBW28-3
π
ملاحظه میشود که این تکنیک پهنای باند مدار را به طور قابل ملاحظهای افزایش میدهد.
5-3 مروری بر چند ساختار میکسر پهن باند ارایه شده
در این قسمت شماتیک مدار چندین ساختار میکسر پهن باند، که از بـه روزتـرین سـاختارها بـه شمار میروند، مرور شده است. در پایان بخش، این ساختارها از لحاظ فرکانس کار، بهـره ی تبـدیل، عـدد نویز و خطی بودن در یک جدول مقایسه شدهاند.
1-5-3 ساختار میکسر [18] 1
شماتیک مدار در شکل 12-3 دیده میشود. در طراحـی ایـن میکسـر از توپولـوژی توزیـع شـده استفاده شده و تعداد طبقات به طور دلخواه چهار انتخاب شده است. هر سلول یـک میکسـر تـک بـالانس است. ترانزیستورهای طبقه ی ترارسانایی (M31-M34) به طور یکسان تطبیق یافتـهانـد. در ایـن میکسـر خطوط انتقال مصنوعی در طول خطوط LO,RF وIF با شبکه ی نردبانی LC تحقق یافتهاند، که سلفها با استفاده از ماپیچهای داخل چیپ اجرا شدهاند و خازنها، خـازنهـای پـارازیتی ترانزیسـتورهای MOS
هستند که به خطوط تاخیر LC متصل شدهاند، امپدانس بار با امپدانس مشخصـه ی خطـوط تـاخیر LC
تطبیق یافتهاند.
پارامترهای بهره، عدد نویز، IIP3 این مدار در جدول 1-3 آمده است.

شکل 12-3 مدار میکسر ساختار 1
44
2-5-3 ساختار میکسر [12] 2
شماتیک مدار در شکل 13-3 دیده میشود. این میکسر با استفاده از توپولوژی توزیع شده ی غیر همسان طراحی شده، با ترکیب کردن طبقات سلف و خطوط انتقال مصنوعی با میکسـر گیلبـرت بهـره ی تبدیل بالا و تخت و نیز پهنای باند وسیع به دست می آید. در این سـاختار تزریـق جریـان بـرای افـزایش بهره ی تبدیل میکسر با تاثیر کمتر بـر خطـی بـودن آن بـه کـار رفتـه اسـت. همچنـین از تکنیـک هـای Degeneration خازنی و پیکینگ سلفی برای تقویت بهره و پهنای باند در فرکانس های بـالاتر اسـتفاده شده است.
پارامترهای بهره، عدد نویز، IIP3 این مدار در جدول 1-3 آمده است.

شکل 13-3 مدار میکسر ساختار 2

—d1221

2-3-2- قانون لیتِل38
2-3-3- صف M/M/139
2-4- مسائل بهینه سازی چندهدفه40
2-4-1- فرمول بندی مسائل بهینه سازی چندهدفه40
2-4-2- الگوریتم‌های تکاملی برای بهینه سازی مسائل چندهدفه بر مبنای الگوریتم ژنتیک41
2-4-2-1- الگوریتم ژنتیک مرتب سازی نامغلوب42
2-4-2-2- الگوریتم NSGA-II محدود شده45
2-4-2-3- الگوریتم ژنتیک رتبه بندی نامغلوب46
2-4-3- الگوریتم‌های تکاملی برای بهینه سازی مسائل چندهدفه بر مبنای سیستم ایمنی مصنوعی49
2-4-3-1- سیستم ایمنی مصنوعی49
2-4-3-1-1- مفاهیم ایمنی49
2-4-3-1-2- ایمنی ذاتی51
2-4-3-1-3- ایمنی اکتسابی51
2-4-3-1-4- تئوری شبکه ایمنی52
2-4-3-1-5- الگوریتم ایمنی مصنوعی53
2-4-3-1-6- سیستم ایمنی مصنوعی و مسائل بهینه سازی چندهدفه54
2-4-3-2- الگوریتم MISA56
2-4-3-3- الگوریتم VIS61
2-4-3-4- الگوریتم NNIA64
2-5- روش‌های اندازه گیری عملکرد الگوریتم‌های چندهدفه67
2-5-1- فاصله نسلی68
2-5-2- درجه توازن در رسیدن همزمان به اهداف69
2-5-3- مساحت زیر خط رگرسیون70
2-5-4- تعداد جواب‌های غیرمغلوب نهائی71
2-5-5- فاصله گذاری71
2-5-6- گسترش72
2-5-7- سرعت همگرائی73
2-5-8- منطقه زیر پوشش دو مجموعه73
2-6- جمع بندی74
فصل سوم: مدل سازی مسأله و توسعه الگوریتم‌ها76
3-1- مسأله موردتحقیق77
3-2- طراحی الگوریتم‌ها81
3-2-1- تطبیق الگوریتم‌ها با مسئله موردبررسی81
3-2-1-1- ساختار حل‌ها81
3-2-1-2- معیار توقف82
3-2-2- تطبیق الگوریتم NSGA-II برای مسئله موردبررسی83
3-2-3- تطبیق الگوریتم CNSGA-II برای مسئله موردبررسی84
3-2-4- تطبیق الگوریتم NRGA برای مسئله موردبررسی85
3-2-5- تطبیق الگوریتم MISA برای مسئله موردبررسی85
3-2-6- تطبیق الگوریتم VIS برای مسئله موردبررسی85
3-2-7- تطبیق الگوریتم NNIA برای مسئله موردبررسی86
فصل چهارم: تجزیه و تحلیل داده‌ها87
4-1- تولید مسأله نمونه88
4-2- اندازه گیری عملکرد الگوریتم‌ها براساس معیارها89
4-3- تجزیه و تحلیل نتایج92
فصل پنجم: نتیجه گیری و مطالعات آتی100
5-1- نتیجه گیری101
5-2- مطالعات آتی102
فهرست منابع و مراجع103
پیوست الف: محاسبه معیارهای هشت گانه برای الگوریتم های استفاده شده105
پیوست ب: نمودارهای بدست آمده از تجزیه و تحلیل نتایج113
پیوست ج: یک نمونه مسئله حل شده توسط الگوریتم NSGA-II118
پیوست د: کد برنامه نویسی الگوریتم NSGA-II در محیط MATLAB123

فهرست اشکال
شکل 2-1- مدل پایه‌ای صف36
شکل 2-2- مجموعه حل‌های غیرمغلوب41
شکل 2-3- نمایشی از نحوه عملکرد NSGA-II43
شکل2-4- الگوریتم NRGA47
شکل 2-5- سلول B، آنتی ژن، آنتی بادی، اپیتوپ، پاراتوپ و ادیوتوپ50
شکل 2-6- فلوچارت الگوریتم MISA57
شکل 2-7- یک شبکه تطبیقی برای رسیدگی به حافظه ثانویه60
شکل 2-8- فلوچارت الگوریتم VIS62
شکل 2-9- تکامل جمعیت NNIA65
شکل 2-10- نمایش حل‌های مناسب69
شکل 2-11- مساحت زیر خط رگرسیون70
شکل 2-12- بیشترین گسترش73
شکل 3-1- مکانیسم عملگر تقاطع83
شکل 4-1- نمودار همگرایی الگوریتم‌ها براساس شاخص MID90
شکل 4-2- نتیجه بدست آمده از آنالیز واریانس برای معیار تعداد جواب‌های غیرمغلوب94
شکل 4-3- نتیجه بدست آمده از آزمون توکی برای معیار تعداد جواب‌های غیرمغلوب95
شکل 4-4- نتیجه به دست آمده از آنالیز واریانس برای تعداد جواب‌های غیرمغلوب97

فهرست جداول
جدول 4-1- مشخصات هر نمونه88
جدول 4-2- گروه بندی الگوریتم‌ها براساس معیار تعداد جواب‌های غیرمغلوب96
جدول 4-3- مقایسه الگوریتم‌ها ازنظر معیارهای مختلف و در حالت‌های گوناگون98
جدول 4-4- متوسط معیارهای الگوریتم‌ها و رتبه بندی الگوریتم‌ها براساس آن99
4221207272
82867519050 1
00 1

تعریف مسأله

1-1- مقدمه
با رشد روز افزون معاملات تجاری در سطح جهان و در سال‌های اخیر، ظهور پدیده تجارت الکترونیک و بانکداری الکترونیک به عنوان بخش تفکیک ناپذیر از تجارت الکترونیک مطرح شد. بانکداری الکترونیک اوج استفاده از فناوری انفورماتیک و ارتباطات و اطلاعات برای حذف دو قید زمان و مکان از خدمات بانکی است. ضرورت یک نظام بانکی کارامد برای حضور در بازارهای داخلی و خارجی ایجاب می‌کند تا بانکداری الکترونیک نه به عنوان یک انتخاب، بلکه ضرورت مطرح شود. امروزه پایانه فروش، پایانه شعب، دستگاه‌های خودپرداز و ... نماد بانکداری الکترونیک است و یافتن مکان بهینه برای این پایانه‌ها و دستگاه‌ها می‌تواند نقش مهمی در حضور یک بانک یا مؤسسه در بازارهای داخلی و خارجی داشته باشد [1].
1-2- مکانیابی تسهیلات
فرض کنید که یک شرکت رسانه‌ای می‌خواهد که ایستگاه‌های روزنامه را در یک شهر ایجاد کند. این شرکت در حال حاضر جایگاه‌هایی را به صورت بالقوه در شهرهای همسایه اش مشخص کرده‌است و هزینه ایجاد و نگهداری یک جایگاه را می‌داند. همچنین فرض کنید که تقاضای روزنامه در هر شهر همسایه مشخص است. اگر این شرکت بخواهد تعدادی از این ایستگاه‌ها را ایجاد کند، باتوجه به مینیمم کردن کل هزینه‌های ایجاد و نگهداری این ایستگاه‌ها و همچنین متوسط مسافت سفر مشتریان، این ایستگاه‌ها در کجا باید واقع شوند؟
سؤال قبل یک مثال از مسأله مکانیابی تسهیلات بود. مکانیابی تسهیلات یعنی اینکه مجموعه‌ای از تسهیلات (منابع) را به صورت فیزیکی به گونه‌ای در یک مکان قراردهیم که مجموع هزینه برآورده کردن نیازها (مشتریان) باتوجه به محدودیت‌هایی که سر راه این مکانیابی قرار دارد، مینیمم گردد.
از سالهای 1960 به این طرف مسائل مکانیابی یک جایگاه ویژه‌ای را در حیطه تحقیق در عملیات اشغال کرده‌اند. آنها وضعیت‌های مختلفی را درنظر گرفته‌اند که می‌توان به موارد ذیل اشاره کرد: تصمیم گیری در مورد مکان کارخانجات، انبارها، ایستگاه‌های آتش نشانی و بیمارستان‌ها.
به طور اساسی، یک مسأله مکانیابی بوسیله چهار عنصر زیر توصیف می‌شود:
مجموعه‌ای از مکانها که در آن‌ها، تسهیلات ممکن است ایجاد یا باز شوند. برای هر مکان نیز بعضی اطلاعات درمورد هزینه ساخت یا باز نمودن یک تسهیل در آن مکان مشخص می‌شود.
مجموعه‌ای از نقاط تقاضا (مشتریان) که برای سرویس دهی به بعضی از تسهیلات اختصاص داده شوند. برای هر مشتری، اگر بوسیله یک تسهیل معینی خدمت‌رسانی شود، بعضی اطلاعات راجع به تقاضایش و درمورد هزینه یا سودش بدست می‌آید.
لیستی از احتیاجات که باید بوسیله تسهیلات بازشده و بوسیله تخصیص نقاط تقاضا به تسهیلات برآورده شود.
تابعی از هزینه یا سودهایی که به هر مجموعه از تسهیلات اختصاص پیدا می‌کند.
پس هدف این نوع مسائل، پیدا کردن مجموعه‌ای از تسهیلات است که باید باتوجه به بهینه کردن تابع مشخصی باز شوند.
مدل‌های مکانیابی در یک زمینه گسترده از کاربردها استفاده می‌شود. بعضی از این موارد شامل موارد ذیل است: مکانیابی انبار در زنجیره تأمین برای مینیمم کردن متوسط زمان فاصله تا بازار؛ مکانیابی سایت‌های مواد خطرناک برای مینیمم کردن درمعرض عموم قرار گرفتن؛ مکانیابی ایستگاه‌های راه آهن برای مینیمم کردن تغییرپذیری زمان بندی‌های تحویل بار؛ مکانیابی دستگاه‌های خودپرداز برای بهترین سرویس دهی به مشتریان بانک و مکانیابی ایستگاه‌های عملیات تجسس و نجات ساحلی برای مینیمم کردن ماکزیمم زمان پاسخ به حادثه‌های ناوگان دریایی. با اینکه این پنج مسأله توابع هدف مختلفی دارند، همه این مسائل در حوزه مکانیابی تسهیلات واقع می‌شوند. درواقع، مدل‌های مکان‌یابی تسهیلات می‌توانند در موارد ذیل متفاوت باشند: توابع هدفشان، معیارهای فاصله‌ای که به کار می‌برند، تعداد و اندازه تسهیلاتی که قرار است مکانیابی شوند و چندین معیار تصمیم گیری مختلف دیگر. بسته به کاربرد خاص هر مسأله، درنظرگرفتن این معیارهای مختلف در فرموله کردن مسأله، منتهی به مدل‌های مکانیابی بسیار متفاوتی خواهدشد.
1-3- بیان مسأله
هدف از اجرای این تحقیق، مکان‌یابی سیستم‌های خدمات رسانی ثابت با ظرفیت خدمت محدود می‌باشد. یعنی دستگاه‌های خدمت‌رسان به چه تعداد و در چه محل‌هایی استقرار یابند و چه مراکز تقاضایی به این دستگاههای خدمت‌رسان تخصیص یابند. در چنین سیستم‌هایی، زمانی که برای انجام سرویس موردنیاز است تصادفی است و همچنین تقاضای انجام خدمت در نقاط تصادفی از زمان می‌رسند که این تقاضا از جمعیت بزرگی از مشتریان سرچشمه می‌گیرد و معمولاً این سرویس‌دهی در نزدیک ترین تسهیل انجام می‌شود. چنین سیستم‌های خدمت‌رسانی، سیستم‌های صف را تشکیل می‌دهند. مدل‌های مختلفی برای حل این مسائل مکان‌یابی سیستم صف ارائه شده‌است.
دو ناحیه کاربردی وجود دارد که ما با این مدل‌ها روبه رو می‌شویم [4]: اولی در طراحی سیستم ارتباط کامپیوتری مانند اینترنت می‌باشد. در یک سیستم ارتباط کامپیوتری، ترمینال‌های مشتری (کاربران اینترنت) به کامپیوترهای میزبان (سرورهای پروکسی، سرورهای آینه) وصل می‌شوند که قابلیت پردازش بالا و/یا پایگاه داده‌های بزرگ میزبان دارند. زمانی که طول می‌کشد تا سرور درخواست را پردازش کند بستگی به سرعت پردازش سرور و و نوع درخواست دارد که آن هم تصادفی است. زمانی که مشتری برای پاسخ سرور منتظر می‌ماند نیز بستگی به تعداد و اندازه درخواست‌های داده‌ای است که در حال حاضر در صف هستند. به طور کلی، درخواست‌های مشتری‌ها به نزدیکترین سرور وصل می‌شود. این مکان و ظرفیت سرورها، پارامترهای طراحی بحرانی هستند. این انتخاب پارامترها تأثیری قابل توجه روی کیفیت خدمات دارد، به طوری که بوسیله یک مشتری درک می‌شود.
کاربرد دوم شامل طراحی یک سیستم دستگاه خودپرداز برای بانک است. مشتری‌ها به صورت تصادفی به یک دستگاه خودپرداز می‌رسند. اگر هنگامی‌که آن‌ها می‌رسند، دستگاه آزاد باشد، آن‌ها بلافاصله سرویس دهی می‌شوند. در غیر این صورت ، آن‌ها به صف می‌پیوندند یا آن جا را ترک می‌کنند. زمان تصادفی که یک مشتری در یک دستگاه سپری می‌کند بستگی به تعداد و نوع تراکنشی (مثلاً مانده حساب، دریافت وجه، انتقال وجه و غیره) دارد که او انجام می‌دهد. منبع قابل توجه دیگر زمان مشتری در یک دستگاه، شامل تأخیر ارسال در مدت شبکه ارتباط بانک است. از آن جا که دستگاه‌ها ثابت هستند، مشتری‌ها باید به یک مکان خودپرداز مراجعه کنند تا یک تراکنش را انجام دهند. گاهی اوقات، مردم در طول مسیر خود (مثلاً از خانه به محل کار) برای استفاده از یک دستگاه خودپرداز به آن مراجعه می‌کنند؛ گاهی اوقات هم، آن‌ها آن را طبق یک مسیر از پیش برنامه‌ریزی‌شده (مثلاً مسیر روزانه بین خانه و کار) استفاده می‌کنند. به طور کلی، آن‌ها از تسهیل با کمترین هزینه قابل‌دسترس استفاده می‌کنند. برای مثال، هنگامی‌که هزینه‌ها بوسیله مسافت سفر تعیین می‌شود، مشتری‌ها نزدیکترین تسهیل به محل کار/خانه یا نزدیکترین مسیر روزانه شان را انتخاب می‌کنند. ما فرض می‌کنیم که مشتری‌ها هیچ اطلاعی از تأخیرات دستگاه‌های خودپرداز ندارند و از این رو نزدیکترین تسهیل را برای درخواست سرویسشان انتخاب می‌کنند.
فرضیاتی که برای این مسأله درنظر گرفته می‌شود به شرح زیر می‌باشد:
گره مشتری وجود دارد که هر یک درخواستی را برای سرویس ایجادمی‌کند؛
تعداد درخواست‌ها در واحد زمان، یک جریان پوآسن مستقل را تشکیل می‌دهند؛
گره خدمت‌رسان بالقوه وجود دارد؛
مشتریان از مراکز تقاضا به سمت مکان این دستگاه‌ها حرکت می‌کنند؛
هر جایگاه خدمت فقط یک خدمت دهنده دارد؛
زمان سرویس یک دستگاه به صورت تصادفی و توزیع نمایی دارد؛
مکان دستگاه‌ها ثابت هستند؛
مشتری‌ها بوسیله نزدیکترین دستگاه خودپرداز خدمت‌رسانی می‌شوند؛
میزان زمان انتظار مشتریان در صف نباید از یک حد ازپیش تعیین شده، فراتر رود؛
ماکزیمم تعداد دستگاه‌های خدمت‌رسان از قبل تعریف شده‌است.
در مسائل مکان‌یابی تک هدفه، هدف مسأله معمولاً هزینه یا پوشش بوده‌است، امّا در مسائل چندهدفه، حداقل یک هدف دیگر وجود دارد که باتوجه به طبیعت این گونه مسائل، با هدف اوّلی درتضاد است.
براین اساس، ما مروری بر روی اهدافی که در مسائل مکان‌یابی چندهدفه توسعه یافته می‌کنیم. این اهداف می‌توانند به صورت زیر توصیف شوند:
هزینه: انواع مختلفی از هزینه وجود دارد. این انواع می‌توانند به دو قسمت ثابت و متغیر تقسیم شوند. هزینه‌های ثابت شامل هزینه شروع و نصب به همراه سرمایه گذاری می‌باشد. هزینه‌های متغیر می‌تواند هزینه حمل و نقل، عملیات، تولید، خدمات، توزیع، تدارکات، دفع پسماند، نگهداری و محیطی باشد. هزینه حمل و نقل بیشترین و هزینه نصب بعد از آن قرار دارد. مسائل مختلفی از یک معیار «هزینه کل» استفاده کرده‌اند که شامل همه هزینه‌ها تحت یک هدف می‌شود.
ریسک‌های محیطی: این هدف شامل ریسک حمل و نقل، ریسک طبیعی، دفع پسماند یا ریسک رفتاری، یا «اثرات نامطلوب» عمومی است که جایگاه بزرگی دارد. به هر حال نسبت ریسک محیطی در مسائل مکان‌یابی کمتر از دیگر هزینه‌هاست.
پوشش: تقریبا مجموعه کامل مسائل مکان‌یابی درباره پوشش مسافت، زمان، مبلغ و یا حتی انحراف پوشش است. اگرچه بسیاری از مسائل از مسافت و پوشش جمعیّت به عنوان هدفشان استفاده می‌کنند، اما در بعضی مسائل نیز زمان مهّم است.
مفهوم تساوی نیز در این طبقه قرار می‌گیرد، زیرا این نوع مسائل، روشی منصفانه در برخورد با مسأله پوشش دارند.
سطح و کارائی خدمت: در این طبقه، هدف سطح سرویس به همراه کارائی قرارمی‌گیرد.
سود: بعضی مسائل به سود خالص (تفاوت بین سودها و هزینه‌ها) علاقمندند.
اهداف دیگر: بعضی اهداف دیگر که در مسائل مکان‌یابی استفاده می‌شوند، مانند دستیابی به منابع به همراه ریسک‌های سیاسی و اجتماعی که نمی‌توانند در دیگر دسته‌ها قرار بگیرند.
سه هدف برای مسأله موردنظر ما درنظر گرفته شده‌است که هدف اول، مینیمم کردن متوسط تعداد مشتریان درحال سفر؛ هدف دوم، مینیمم کردن متوسط تعداد مشتریان در حال انتظار و هدف سوم، ماکزیمم کردن مجموع کارکرد دستگاه‌ها در واحد زمان می‌باشد.
1-4- روش حل
به طور کلی مسائل مکانیابی تسهیلات اصولاً NP-Hardهستند و بعید است بدون کاربرد الگوریتم‌های فراابتکاری بتوان حلّی بهینه را در زمان معقول پیدا کرد و زمان محاسباتی نیز با توجه به اندازه مسأله به صورت نمایی افزایش می یابد.
مسائل بهینه یابی چندهدفه، به طور کلی با یافتن حل‌های بهینه پارتو یا حل‌های مؤثّر کارمی‌کنند. چنین حل‌هایی غیرمغلوب هستند، یعنی هنگامی‌که همه اهداف درنظر گرفته شوند، هیچ حل دیگری برتر از آن‌ها نیست. بیشترین روش‌هایی که برای حل مسائل بهینه سازی چندهدفه به کار می‌روند، روشهای ابتکاری و فراابتکاری هستند.
برای مسائلی که در کلاس NP-Hard قرار می گیرند، تاکنون روش‌های دقیقی که بتواند در حالت کلی و در زمانی معقول به جواب دست یابد توسعه داده نشده‌است. از این رو روش‌های ابتکاری و فراابتکاری مختلفی را برای حل این دسته از مسائل به کار می برند تا به جواب‌های بهینه یا نزدیک به بهینه دست یابند.
در این تحقیق سعی شده‌است که از چندین الگوریتم بهینه سازی چندهدفه استفاده شود. الگوریتم NSGA-II به این خاطر انتخاب شده‌است که این الگوریتم در بسیاری از مقالات به عنوان الگوریتم مرجع مقایسه گردیده‌است. الگوریتم CNSGA-II نیز به این علت انتخاب شده‌است که روشی مناسب برای برخورد با محدودیت‌های حل مسأله ارائه می‌کند. چون باتوجه به ماهیت مسأله، چندین محدودیت سر راه حل مسأله ایجاد شده‌است که راهکار مناسبی برای رسیدگی به این محدودیت‌ها ایجاب می‌کند. الگوریتم NRGA نیز چون جزء جدیدترین الگوریتم‌های ارائه شده در زمینه بهینه سازی چندهدفه می‌باشد مورداستفاده قرار گرفته‌است. در سال‌های اخیر، الگوریتم‌های بهینه سازی مبتنی بر ایمنی مصنوعی بسیار مورد توجه قرار گرفته‌است که به همین علت، ما در این تحقیق سعی بر آن داریم که از کارآمدترین این الگوریتم‌ها استفاده کنیم. از میان الگوریتم‌های چندهدفه ایمنی، ما از MISA، VIS و NNIA استفاده کرده ایم که در ادامه و در بخش‌های بعدی به نتایج خوبی که دراثر استفاده از این الگوریتم‌ها بدست می‌آید، اشاره می‌کنیم.
1-5- اهمیت و ضرورت تحقیق
امروزه پایانه فروش، پایانه شعب، دستگاه‌های خودپرداز و ... نماد بانکداری الکترونیک است و یافتن مکان بهینه برای این پایانه‌ها و دستگاه‌ها می‌تواند نقش مهمی در حضور یک بانک یا مؤسسه در بازارهای داخلی و خارجی داشته باشد.
در این تحقیق سعی شده‌است که محدودیت‌ها و چالش‌های فراروی این مسأله در دنیای واقعی تا حد ممکن درنظر گرفته شود. به همین منظور محدودیت‌هایی ازقبیل ماکزیمم دستگاه خدمت‌رسانی که می‌تواند به کار گرفته شود و حدّ بالای زمان انتظار برای مشتریان منظور شده‌است. همچنین به‌دلیل اینکه یک هدف، پاسخگوی انگیزه ایجاد شده برای انجام این طرح نمی‌باشد، این مسأله به صورت یک مسأله چند هدفه درنظر گرفته شده‌است تا به دنیای واقعی هر چه نزدیکتر گردد تا در درجه اول سود بانک یا مؤسسه ازطریق انتخاب بهینه دستگاه‌های خودپرداز افزایش یابد و در درجه دوم رضایت مشتریان جلب گردد، به صورتی که هم پوشش مناسب برای خدمت‌رسانی داده شود و هم مدت زمان خدمت‌رسانی به مشتریان حداقل گردد.
1-6- اهداف تحقیق
اهدافی که برای اجرای این تحقیق درنظر گرفته شده‌است عبارتند از:
مروری بر مدل‌های مکانیابی تسهیلات به صورت کلّی
مروری بر مدل‌های مکانیابی تسهیلات با تقاضای تصادفی و تراکم
بهینه نمودن استفاده از دستگاه‌های‌های خدمت‌رسان؛ یعنی دستگاه‌های خدمت‌رسان به چه تعداد و در چه محل‌هایی استقرار یابند و چه مراکز تقاضایی به این دستگاههای خدمت‌رسان تخصیص یابند، به‌صورتی که هم رضایت مشتریان جلب شود (این هدف را به صورت کمینه کردن مجموع زمان خدمت‌رسانی به مشتریان که شامل زمان سفر مشتریان از مراکز تقاضا به مراکز خدمت‌رسانی و زمان انتظار آنها برای خدمت‌رسانی درنظر گرفته ایم) و هم مجموع کارکرد دستگاه‌ها بیشینه گردد.
تطبیق الگوریتم‌های مختلف با مسئله مورد بررسی
تجزیه و تحلیل الگوریتم‌های مختلف با استفاده از روشهای مقایسه الگوریتم‌ها
1-7- جمع بندی
مسأله مکانیابی تسهیلات در حالت کلی به عنوان یک مسأله NP-Hard شناخته می‌شود. به‌خصوص در حالتی که محدودیت‌های دیگری نظیر محدودیت انتظار مشتریان در صف و محدودیت در تعداد تسهیلات باز شده نیز مطرح باشد، پیچیدگی این مسأله چندین برابر می‌شود.
هدف اول، مینیمم کردن متوسط تعداد مشتریان درحال سفر؛ هدف دوم، مینیمم کردن متوسط تعداد مشتریان در حال انتظار و هدف سوم، ماکزیمم کردن مجموع کارکرد دستگاه‌ها در واحد زمان می‌باشد.
پایان نامه دارای ساختار زیر است: در فصل دوم برای آنکه خواننده با مفاهیمی که در این پایان‌نامه به کار گرفته شده‌است و همچنین موضوعاتی که در این تحقیق مطرح می‌شود، مروری جامع بر ادبیات موضوعات در بخش‌های مختلف اعم از مکانیابی تسهیلات به صورت کلی، مکانیابی تسهیلات باتوجه به مسأله مطرح شده و محدودیت‌های ایجاد شده به عمل آمده‌است. همچنین الگوریتم‌های چندهدفه‌ای که در این پروژه - ریسرچبه کار گرفته شده‌است به طور عمومی معرفی و تشریح می‌شوند. باتوجه به اینکه سه الگوریتم از این الگوریتم‌ها از مبحث ایمنی مصنوعی است، سعی شده‌است تا مروری مختصر بر این موضوع نیز انجام شود. در آخر نیز روش‌های اندازه گیری عملکرد الگوریتم‌های چندهدفه معرفی شده‌اند.
در فصل سوم ابتدا درمورد مسئله مورد بررسی این تحقیق توضیحات کافی داده می شود و اهداف و محدودیت های فراروی آن شرح داده می شود. سپس، در قسمت طراحی الگوریتم‌ها، الگوریتم‌های درنظر گرفته شده را با مسئله مورد بررسی تطبیق می دهیم.
در فصل چهارم پس از اینکه درمورد تولید مسائل نمونه صحبت کردیم، به تجزیه و تحلیل و مقایسه الگوریتم‌ها خواهیم پرداخت که این کار را به این صورت انجام می‌دهیم که ابتدا معیارهای مختلف را برای تمامی الگوریتم‌ها اندازه گیری کرده و سپس این نتایج را باتوجه به روش‌های موجود درزمینه تحلیل واریانس، مورد تجزیه و تحلیل قرارمی‌دهیم.
در فصل پنجم نیز پس از مروری کلّی بر تحقیقی که انجام شده، چند زمینه تحقیق برای مطالعات آتی به خوانندگان پیشنهاد می‌شود.
4221207272
82867519050 2
00 2

مرور ادبیات

2-1- مقدمه
در این فصل، ابتدا به بحث درباره موضوع مکانیابی تسهیلات می پردازیم. در ابتدا، به مروری بر ادبیات این موضوع می پردازیم. در ادامه، مسائل پوشش که مهمترین و پرکاربردترین مباحث در این حوزه است را توضیح داده و مدل های دیگر مکانیابی تسهیلات را معرفی می نمائیم. سپس باتوجه به اینکه مسئله ما در حیطه مسائل مکانیابی تسهیلات با تقاضای تصادفی و تراکم می باشد، به مرور ادبیات این حیطه و خصوصیات این نوع مدل ها می پردازیم. سپس سیستم صف و مسائلی که در این حوزه و ادامه تحقیق، موردنیاز است، شرح داده می شود. همچنین الگوریتم‌های چندهدفه‌ای که در این پروژه - ریسرچبه کار گرفته شده‌است به طور عمومی معرفی و تشریح می‌شوند. باتوجه به اینکه سه الگوریتم از این الگوریتم‌ها از مبحث ایمنی مصنوعی است، سعی شده‌است تا مروری مختصر بر این موضوع نیز انجام شود. در آخر نیز روش‌های اندازه گیری عملکرد الگوریتم‌های چندهدفه معرفی شده‌اند.
2-2- مکانیابی تسهیلات
2-2-1- مرور ادبیات در موضوع مکانیابی تسهیلات [5]
می‌توان استدلال نمود که تحلیل‌های مکانیابی در قرن هفدهم و با مسأله پیِر دِ فِرمَت شروع شد: فرض کنید که سه نقطه در یک صفحه وجود دارد، نقطه چهارمی را پیداکنید به صورتی که مجموع فواصلش تا سه نقطه فرض شده مینیمم گردد. اِوانجلیستا توریچلی نیز یکی از کسانی است که ساختارهای فضایی که نیاز به یافتن یک چنین میانه‌های فاصله‌ای یا «نقاط توریچلی» دارند، به آن نسبت داده شده‌است. به هر حال در قرن اخیر، با «مسأله وِبِر» از آلفرد وِبِر و بعضی از گسترش‌های بعدی اش در مسئله درِزنر و همکارانش دوران جدید تحلیلهای مکانیابی با کاربردش در مکانیابی صنعتی شروع می‌شود. مسأله وِبِر نقاطی را در یک سطح پیدا می‌کند که مجموع فواصل اقلیدسی وزن‌دهی شده آن تا یک مجموعه نقاط ثابت مینیمم گردد. این مسأله به این صورت تفسیر می‌شود که مکان یک کارخانه را به گونه‌ای پیداکنیم که کل مسافت وزن دهی شده آن از تأمین کنندگان و مشتریان مینیمم گردد، که وزن‌ها بیانگر حجم مبادلات می‌باشد، مثل وزن موادی که باید از یک تأمین‌کننده منتقل شود یا حجم محصولات نهایی که برای یک مشتری ارسال می‌شود.
تنها در دهه 60 و 70، با فراهم بودن گسترده قدرت محاسبات برای پردازش و تحلیل مقادیر بزرگی از داده‌ها بود که ما شروع واقعی بهینه سازی جدید و به همراه آن، تحقیق در مسائل مکانیابی را مشاهده می‌کنیم. این دوره را به این دلیل دوره بلوغ تحلیلهای مکانیابی می‌نامند که گرایش زیادی به مطالعه p-median کلاسیک، p-center، پوشش مجموعه، مکانیابی تأسیسات ساده و مسائل تخصیص درجه دوم و گسترش آنها پیدا شد.
در این دوره، کوپر مسأله تک تسهیلی وِبِر را گسترش داد تا مسأله تخصیص-مکانیابی چندتسهیلی را ایجاد کند. سپس مارانزانا این مسأله را از فضای پیوسته به شبکه گسترش داد. به هر حال حکیمی است که شالوده تحقیق در p-median و مسائل دیگر در یک شبکه را کامل می‌کند. مسأله p-median شبیه مسأله وِبِر در یک سطح، مکان p نقطه را در یک شبکه به گونه‌ای پیدا می‌کند که کل مسافت وزن دهی شده با تقاضا را تا نزدیکترین تسهیل مینیمم می‌کند. به علاوه حکیمی مسأله p-center اصلی را ارائه می‌کند که مکان p نقطه را در یک شبکه به گونه‌ای پیدا می‌کند که ماکزیمم مسافت تقاضا تا نزدیکترین تسهیل مینیمم گردد. نتیجه مهم قضیه حکیمی نیز مشخص است، یعنی اینکه یک حل در مسأله p-median، همیشه در گره‌های یک شبکه در مسأله واقع می‌شود، درحالیکه یک حل در مسأله p-center لزومی ندارد که در گره‌ها واقع شود. کاریف و حکیمی اثبات می‌کنند که مسائل p-center و p-median، NP-Hard هستند.
مدلهای پوشش، مسائلی را درنظر می‌گیرند که تقاضاها باید در یک مسافت مطمئنی از زمان سفر پوشش داده شوند. تورِگاس و همکارانش روش حلی را برای اینگونه مسائل که در کاربرد با نام مسأله پوشش مجموعه (LSCP) شناخته می‌شود را فرمول بندی و ارائه کردند. مکان تسهیلات برای خدمات اورژانسی از این مسأله الهام می‌شوند. چِرچ و رِوِله، مسأله مکانیابی حداکثر پوشش (MCLP) را ارائه کردند. این مسأله، مکانهای بهینه‌ای را برای تعداد معیّنی از تسهیلات پیدا می‌کند که جمعیّتی که درون یک فاصله خدمت‌رسانی مشخص، پوشش داده می‌شوند، حداکثر گردد.
دیگر مسأله بنیادی با مفهوم پوشش، مسأله تخصیص درجه دوم (QAP) می‌باشد که به دلیل طبیعت درجه دوّم فرموله کردن تابع هدفش به این نام خوانده می‌شود. تعدادی (N) تسهیل که در همان تعداد جایگاه (N) به گونه‌ای واقع می‌شوند که کل هزینه انتقال مواد درمیان آنها مینیمم گردد. هزینه حرکت مواد بین هر دو مکان بوسیله ضرب یک وزن یا جریان در فاصله بین مکان‌ها بدست می‌آید. مدل خطی آن بوسیله کوپمنس و بِکمن ارائه شد که مورد خاصی از مسأله حمل و نقل شناخته شده‌است. این مسأله NP-Hard علائق بسیاری را برای تحقیق ایجاد کرد و هنوز هم حل آن در هر اندازه ای، بسیار سخت به نظر می‌رسد.
دهه 80 و 90 تحقیقاتی را در تحلیل مکانیابی دید که به رشته‌های دیگر نیز گسترش پیدا کرد و نتایج سودمندی را از دیدگاه مدل سازی و کاربرد بدست آورد. این نوآوری‌ها تا به امروز نیز ادامه دارد.
از جمله این مدل‌ها می‌توان به مکان‌یابی رقابتی، مکان تسهیلات گسترده، مکانیابی تصادفی، مسیریابی، مکان‌یابی هاب و جلوگیری از جریان اشاره کرد. به عنوان کاربردهای جدید در این دوران می‌توان به ناحیه‌هایی ازجمله برنامه ریزی خدمات اورژانسی، کاربردهای محیط زیستی همچون تسهیلات زیان آور و ترکیب مکانیابی با مدیریت زنجیره تأمین اشاره کرد.
مدلهای مکانیابی رقابتی: حکیمی مدلهای رقابتی را درون تئوری مکانیابی وارد کرد. بیشتر نتایج در این زمینه یک فضای گسسته یا یک شبکه را درنظر می‌گیرند. اخیراً مدل‌های مکانیابی رقابتی پیوسته توسط داسکی و لاپورته ارائه شده‌است.
مدلهای مکانیابی تسهیلات گسترده: یک تسهیل اگر در مقایسه با محیطش، خیلی کوچکتر از یک نقطه به نظر برسد، گسترده نامیده می‌شود. چنین مدل‌هایی بارها در وضعیت‌های طراحی شبکه به کار گرفته شده‌است. مِسا و بوفی یک سیستم دسته بندی شامل مسائلی برای تعیین خط مسیر حمل و نقل مواد خطرناک ارائه کردند. اخیراً یک مثال بوسیله بریمبرگ و همکارانش آورده شده‌است که مسأله مکانیابی یک دایره درون یک کره را درنظر می‌گیرد، به صورتی که فاصله از تسهیلات موجود باید مینیمم گردد.
مکانیابی تصادفی: مدلهای مکانیابی تصادفی هنگامی رخ می‌دهند که داده‌های مسأله فقط به روشی احتمالی شناخته شوند. بِرمن و همکارانش مسائلی را درنظر گرفتند که ورود به تسهیلات به صورت تصادفی است و اثر تراکم نیز باید درنظر گرفته می‌شد. لوگندران و تِرِل یک مسأله LA با ظرفیت نامحدود را با تقاضاهای تصادفی حسّاس به قیمت درنظر گرفتند. بِرمن و کراس یک کلاس کلی از «مسائل مکانیابی با تقاضای تصادفی و تراکم» را ارائه کردند.
مسیریابی مکان: ترکیب تحلیلهای مکانیابی با زمینه‌های شناخته شده مسائل مسیریابی وسایل نقلیه، ناحیه جدید دیگری از مدل سازی، یعنی مسیریابی مکان را ایجاد می‌کند.
مکانیابی هاب: در چنین مسائل مکانیابی، هاب‌ها به عنوان متمرکزکننده‌ها یا نقاط سوئیچینگ ترافیک عمل می‌کنند، خواه برای مسافران خطوط هوایی باشد، خواه بسته‌های کوچک در سیستمهای سوئیچینگ. جریان بین منابع و مقاصد اساس مدل سازی این دسته از مسائل را تشکیل می‌دهد. اُکِلی اساس تحلیلهای مکانیابی هاب را بنانهاد. آن مدل‌ها به صورتی مدل سازی شد تا بهترین مکان‌ها برای متصل کردن ترمینال‌ها را باتوجه به مینیمم کردن هزینه‌های کل تراکنش‌ها، پیدا کند.
جلوگیری از جریان: در بسیاری از مسائل مکانیابی، تقاضاها فرض می‌شوند که در گره‌های یک شبکه رخ می‌دهند. یک تغییر جالب که بوسیله مسائل فرض می‌شود این است که تقاضا بوسیله جریانی از وسایل نقلیه یا پیاده‌هایی که از میان اتصالات شبکه عبور می‌کنند، ارائه می‌شوند. ازجمله کاربردهای این حیطه می‌توان به دستگاه‌های خودپرداز و ایستگاه‌های نفتی اشاره کرد. چنین مسائلی اولین بار توسط هاچسون و بِرمن و همکارانش ارائه شد.
مکانیابی یا جابجایی وسایل خدمات اورژانسی: مقدار شگرفی از تحقیقات در مطالعه مکانیابی وسایل خدمات اورژانسی ایجاد شده‌است. چَپمن و وایت اولین کار را برحسب محدودیت‌های کاربردی که در LSCP کاربرد دارد، ارائه کردند. مطالعه میرچندانی و اُدُنی زمان‌های سفر تصادفی را در مکانیابی تسهیلات اورژانس درنظر می‌گیرد. همچنین باتوجه به کاربردهای وسایل اورژانسی، مدل MEXCLP که توسط داسکین ارائه شده‌است، مدل MCLP را با محدودیت‌های احتمالی گسترش می‌دهد. رِپِده و برناردو، مدل TIMEXCLP را ارائه کردند که MEXCLP را با تغییر تصادفی در تقاضا گسترش می‌دهد.
کاربردهای مرتبط با محیط زیست: تسهیلات زیان آور و مفاهیم دیگر: بعضی از تحلیلهای مکانیابی در موضوع محیط زیست، مربوط به مکان تسهیلاتی می‌شود که برای جمعیت مجاورشان مضر یا نامطبوع هستند. گُلدمن و دیِرینگ و همچنین چِرچ و گارفینکل جزء اولین افرادی بودند که مکانیابی برای تسهیلات زیان آور یا تسهیلاتی که ترجیح می‌دهیم دور از دسترس باشند را درنظر گرفتند.
تحلیلهای مکانیابی با مدیریت زنجیره تأمین: مدیریت زنجیره تأمین (SCM) شامل تصمیمات درمورد تعداد و مکان تسهیلات و جریان شبکه در حیطه تأمین، تولید و توزیع می‌شود. در اولین کارها در برنامه ریزی پویا، بالُو از برنامه نویسی پویا برای جابجایی انبارها در طول دوره برنامه‌ریزی استفاده می‌کند. جئوفریون و پاورز محیطی یکپارچه را بین مکان و SCM درنظر می‌گیرد.
2-2-2- معیارهای دسته بندی مدلهای مکانیابی
مدلهای مکانیابی تسهیلات می‌توانند باتوجه به اهداف، محدودیتها، حل‌ها و دیگر خصوصیات دسته بندی شوند. در زیر، هشت معیار رایجی که برای دسته بندی مدل‌های مکانیابی تسهیلات سنتی استفاده می شود، آورده شده‌است ‍‍[6]:
مشخصات مکان: مشخصات مکان تسهیلات و جایگاه‌های تقاضا شامل مدل‌های مکانیابی پیوسته، مدل‌های شبکه گسسته، مدل‌های اتصال هاب و غیره می‌شود. در هر یک از این مدل‌ها، تسهیلات می‌توانند فقط در جایگاه‌هایی واقع شوند که توسط شرایط مکانی مجاز هستند.
اهداف: هدف یکی از معیارهای مهم برای دسته بندی مدل‌های مکانیابی است. هدف مدل‌های پوشش، مینیمم کردن تعداد تسهیلات برای پوشش همه نقاط تقاضا یا ماکزیمم کردن تعداد تسهیلاتی است که باید پوشش داده شوند. هدف مدل‌های p-center مینیمم کردن ماکزیمم فاصله (یا زمان سفر) بین نقاط تقاضا و تسهیلات است. آن‌ها اغلب برای بهینه کردن تسهیلات در بخش‌های عمومی همچون بیمارستان‌ها، اداره‌های پست و آتش‌نشانی‌ها استفاده می‌شوند. مدل‌های p-median سعی می‌کنند که جمع فاصله (یا متوسط فاصله) بین نقاط تقاضا و نزدیکترین تسهیلشان مینیمم گردد. شرکت‌هادر بخش‌های عمومی اغلب از مدل‌های p-median استفاده می‌کنند تا برنامه توزیع تسهیل را به گونه‌ای بریزند که مزایای رقابتشان را بهبود دهند.
روش‌های حل: روش‌های حل مختلف در مدل‌های مکانیابی مختلف همچون مدل‌های بهینه‌سازی و مدل‌های توصیفی بدست می‌آیند. مدل‌های توصیفی از رویکردهای ریاضی همچون برنامه نویسی ریاضی یا برنامه نویسی عددی استفاده می‌کنند تا حل‌های مختلف را برای سبک و سنگین کردن اکثر اهداف مهم در مقابل یکدیگر جستجو کنند. در مقابل، مدل‌های توصیفی، از شبیه سازی یا رویکردهای دیگری استفاده می‌کنند تا موفقیت دستیابی به الگوی مکانیابی را افزایش دهند تا حلی با درجه مطلوب بدست آید. روش‌های حل ترکیبی نیز بوسیله گسترش مدلهای توصیفی با تکنیک‌های بهینه سازی توسعه داده شده‌است تا مسائل مکانیابی تعاملی یا پویا (مثل سرورهای متحرک) را بسازند.
مشخصات تسهیلات: مشخصات تسهیلات نیز مدل‌های مکانیابی را به انواع مختلف تقسیم می‌کند. مثلاً، محدودیت تسهیل می‌تواند منجر به مدلی با یا بدون ظرفیت خدمت‌رسانی شود، و تکیه تسهیلات به یکدیگر می‌تواند به مدل‌هایی منجر شود که همکاری تسهیلات را به حساب آورند یا نیاورند.
الگوی تقاضا: همچنین مدل‌های مکانیابی می‌توانند براساس الگوهای تقاضا دسته بندی شوند. اگر یک مدل تقاضای انعطاف پذیر داشته باشد، پس آن تقاضا محیطی متفاوت با تصمیمات مکانیابی تسهیلات مختلف خواهد داشت؛ درحالیکه یک مدل با تقاضای غیرانعطاف پذیر، به علت تصمیمات مکانیابی تسهیلات، با آن الگوی تقاضا متفاوت نخواهد بود.
نوع زنجیره تأمین: مدل‌های مکانیابی می‌تواند بوسیله نوع زنجیره تأمینی که درنظر می‌گیرند تقسیم شوند (یعنی مدلهای تک مرحله‌ای درمقابل مدل‌های چند مرحله ای). مدل‌های تک‌مرحله‌ای بر روی سیستمهای توزیع خدمت تنها با یک مرحله تمرکز می‌کنند، درحالیکه مدل‌های چندمرحله ای، جریان خدمات را در طول چند سطح سلسله مراتبی درنظر می‌گیرند.
افق زمانی: افق زمانی، مدل‌های مکانیابی را به مدل‌های استاتیک و پویا دسته بندی می‌کند. مدل‌های استاتیک، کارایی سیستم را با درنظر گرفتن همزمان همه متغیرها بهینه می‌کند. درمقابل، مدل‌های پویا، دوره‌های زمانی مختلف را با تغییر داده‌ها درطول این دوره‌ها درنظر می‌گیرند و حل‌هایی را برای هر دوره زمانی با وفق دادن با شرایط مختلف ارائه می‌کند.
پارامترهای ورودی: روش دیگری برای دسته بندی مدل‌های مکانیابی براساس خصوصیت پارامترهای ورودی به مسأله است. در مدلهای قطعی، پارامترها با مقادیر مشخص پیش بینی می‌شوند و بنابراین، این مسأله، برای حل‌های ساده و سریع، ساده سازی می‌شود. به هر حال، برای بیشتر مسائل جهان واقعی، پارامترهای ورودی ناشناخته هستند و طبیعتاً ماهیت احتمالی/تصادفی دارند. مدل‌های مکانیابی احتمالی/تصادفی برای رسیدگی به ماهیت پیچیده مسائل جهان واقعی از توزیع احتمالی متغیرهای تصادقی استفاده می‌کنند یا مجموعه‌ای از طرحهای ممکن را برای پارامترهای نامعیّن درنظر می‌گیرند.
همچنین مدل‌های مکانیابی می‌توانند براساس مشخصات دیگری همچون مدل‌های تک محصولی درمقابل مدلهای چندمحصولی و یا مدلهای کششی درمقابل مدلهای فشاری متمایز شوند.
2-2-3- مسائل پوشش
ایده اصلی پشت مدلهای پوشش مکانیابی تسهیلات به گونه‌ای است که بعضی خدمات موردنیاز مشتریان فراهم شود. دو هدف برای مکانیابی تسهیلات وجود دارد که آیا همه مشتریان در شبکه با حداقل تسهیلات پوشش داده می‌شوند یا هر تعدادی از مشتریان که ممکن است با تعداد مشخصی از تسهیلات پوشش داده شوند. در اینجا به مسائل پوشش در شبکه می‌پردازیم [7]،[8].
2-2-3-1-مسأله پوشش مجموعه
برای ساده سازی، فرض می‌کنیم که همه مشتریان و تسهیلات در گره‌های شبکه واقع می‌شوند. در ادامه، ما از اندیس i برای اشاره به مشتریان و از اندیس j برای اشاره به تسهیلات استفاده می‌کنیم. همچنین تقاضاها (یا وزن‌ها) در گره i را با و تعداد تسهیلاتی است که باید مکانیابی شوند را با p نمایش می‌دهیم. همچنین ما را به عنوان کوتاهترین مسیر (یا زمان، هزینه یا هر عدم مطلوبیت دیگری) بین گره تقاضای و جایگاه تسهیل در گره تعیین می‌کنیم. اگر گره i بتواند بوسیله تسهیل در مکان j پوشش داده شود، قرارمی‌دهیم، درغیر اینصورت . همچنین را مجموعه همه جایگاه‌های کاندیدشده‌ای قرار می‌دهیم که می‌توانند گره تقاضای i را پوشش دهند. اینکه p تسهیل در کجا واقع شوند و کدام تسهیل باید کدام گره تقاضا را سرویس دهد، تصمیمات کلیدی در اینگونه مسائل هستند.
مسائل پوشش مجموعه در ابتدای دهه 70 ایجاد شد. هدف LSCP مکانیابی حداقل تعداد تسهیلات به گونه‌ای است که هر گره تقاضا بوسیله یک یا چند تسهیل «پوشش» داده شود. به طور کلی، تقاضا در یک گره i توسط تسهیل j پوشش داده شده نامیده می‌شود اگر فاصله (یا زمان سفر) بین گره‌ها کمتر از فاصله بحرانی D باشد. به علاوه، D به ماکزیمم فاصله یا زمان خدمتی که تصمیم‌گیرنده مشخص می‌کند اشاره می‌کند.
با این توضیحات، می‌توان مدل مکان پوشش مجموعه را که اولین بار توسط تورِگاس و همکارانش ارائه شد، به صورت زیر فرموله کرد:
(1.2)
(2.2)
(3.2)
تابع هدف (1.2) تعداد تسهیلاتی که استفاده می‌شوند را مینیمم می‌کند. محدودیت (2.2) تعیین می‌کند که برای هر نقطه تقاضای i، حداقل یک تسهیل باید در مجموعه ایجاد گردد که بتواند این گره را پوشش دهد. محدودیت‌های (3.2) محدودیت‌های تکمیلی هستند.

2-2-3-2- مسأله مکانیابی حداکثر پوشش
درمقابل مسأله پوشش مجموعه که در بالا آورده شد، مسأله مکانیابی حداکثر پوشش (MCLP) سعی نمی‌کند که همه مشتریان را پوشش دهد. تعداد p تسهیل را فرض کنید که هدف ما مکانیابی این تسهیلات به گونه‌ای است که بیشترین تعداد ممکن از مشتریان را پوشش دهیم. منظور از پوشش را نیز در بالا آوردیم.
با تعیین این محدودیت‌های مدل پوشش مجموعه، چِرچ و رِوِله مسأله مکانیابی حداکثر پوشش را به صورت زیر فرمول بندی کردند:
(4.2)
(5.2)
(6.2)(3.2)
(7.2)
که اگر گره تقاضای i پوشش داده شود، برابر یک خواهد بود، درغیر اینصورت صفر می‌شود. تابع هدف (4.2) تعداد تقاضاهایی که پوشش داده می‌شوند را ماکزیمم می‌کند. محدودیت (5.2)، متغیرهای مکان و پوشش را به همدیگر مرتبط می‌کند و نشان می‌دهد که گره تقاضای i نمی‌تواند به عنوان پوشش داده شده تلقی گردد مگر اینکه ما حداقل یک تسهیل را در یکی از جایگاه‌های کاندید شده مستقر کنیم که بتواند آن گره را پوشش دهد. محدودیت (6.2) تعداد تسهیلات را به p محدود می‌کند و محدودیت‌های (3.2) و (7.2) محدودیت‌های تکمیلی هستند.
اگر تعداد تسهیلاتی که برای پوشش تمام تقاضاها نیاز است، از منابع دردسترس بیشتر شود، یک گزینه، راحت کردن الزامات برای پوشش کامل می‌باشد.
2-2-3-3- مسائل p-center
نوع دیگری از مسائل کلاسیک پوشش، اصطلاحاً مسائل p-center نامیده می‌شود. هدف مسائل p-center ، مکانیابی تعداد معین p تسهیل به گونه‌ای است که بزرگترین فاصله بین هر مشتری و نزدیکترین تسهیلش تا حد ممکن کوچک شود. اگرچه از دیدگاه نظری، مسائل p-center متفاوت هستند، اما یک روش دوبخشی ساده می‌تواند به کار گرفته شود تا مسائل p-center را به عنوان بخشی از مسائل پوشش حل نماید. این مسأله می‌تواند به صورت زیر فرمول بندی شود که Q ماکزیمم فاصله است که باید مینیمم گردد:
(8.2)
(9.2)
(10.2)
(6.2)
(11.2)
(3.2)
(12.2)محدودیت (9.2) ما را مطمئن می‌کند که هر گره تقاضا تخصیص داده شده‌است، درحالیکه محدودیت (10.2) تصریح می‌کند که این تخصیصها می‌توانند فقط در تسهیلاتی که بهره برداری شده‌اند ایجاد شود. محدودیت (6.2) بیان می‌کند که دقیقاً p تسهیل می‌تواند ایجاد شود. محدودیت (11.2) ماکزیمم فاصله را برحسب متغیرهای تصمیم تعیین می‌کند. این محدودیت‌ها تصریح می‌کنند که Q باید بزرگتر یا مساوی با فاصله‌ای باشد که برای هر گره تقاضا تخصیص داده می‌شود.
2-2-3-4- مسائل p-median
درمقابل مسائل p-center با اهداف مینیماکسش که در قسمت قبل توضیح داده شد، مسائل p-median اهداف مینیمم مجموع دارند. به عبارت دیگر مسائل p-median ، p تسهیل را به‌گونه‌ای مکان‌یابی می‌کنند که مجموع فواصل بین همه مشتریان و نزدیکترین تسهیل مرتبطشان مینیمم گردد. رِوِله و سواین مسأله p-median را به صورت زیر فرمول بندی کردند:
(13.2)
(9.2)
(10.2)
(6.2)
(3.2)
(12.2)
تابع هدف (13.2) کل فاصله‌ای که در تقاضا ضرب شده‌است را مینیمم می‌کند. از آنجائیکه تقاضاها مشخص هستند و کل تقاضا ثابت است، این هدف در حکم مینیمم کردن متوسط فاصله ضرب در تقاضا است. به خاطر داشته باشید که این فرمول بندی خیلی شبیه به فرمول بندی مسأله p-center است مگر در تابع هدف و محدودیت شماره (11.2).

دانلود پایان نامه ارشد- مقاله تحقیق

 برای دانلود فایل کامل به سایت منبع مراجعه کنید  : homatez.com

یا برای دیدن قسمت های دیگر این موضوع در سایت ما کلمه کلیدی را وارد کنید :

 

2-2-4- مسائل دیگر مکانیابی [8]
در این بخش به اختصار به انواع دیگری از مدل‌های مکانیابی که در مقالات استفاده شده‌است اشاره می‌کنیم. اولین نوع، مدل‌هایی هستند که به تسهیلات نامطلوب اشاره می‌کنند. چنین مدل‌هایی به مکانیابی تسهیلاتی همچون تأسیسات تصفیه فاضلاب، محل‌های بازیافت زباله‌ها، نیروگاه‌ها یا زندان‌ها می‌پردازند که همسایگی آنها با نواحی مسکونی نامطلوب به نظر می‌رسد.
به عنوان سیستم‌هایی که معمولاً شامل دو یا چند سطح از تسهیلات می‌شوند، از سیستمهای سلسله مراتبی استفاده می‌کنیم. بسیاری از سیستمها در طبیعت سلسله مراتبی هستند. این تسهیلات معمولاً برحسب نوع خدماتی که ارائه می‌کنند سلسله مراتبی هستند. مثلاً مراکز مراقبت‌های پزشکی را درنظر بگیرید که شامل کلینیک‌های عمومی، بیمارستان‌ها و مراکز دارویی هستند.
نوع دیگری از مدل‌ها، به مدل‌های مکانیابی می‌پردازد که اهداف «یکسان» دارند. این مدل‌ها، تسهیلات را به گونه‌ای مکانیابی می‌کنند که برای همه مشتریان به طور مساوی دردسترس باشند.
ناحیه فعال دیگر در این زمینه، مکانیابی هاب‌هاست. هاب به عنوان توپ در مرکز یک چرخ است و منظور از آن، تسهیلاتی است که به بعضی جفت‌های منبأ-مقصد به عنوان گره‌های معاوضه و حمل و نقل سرویس دهی می‌کند و در سیستمهای ترافیک و ارتباطات استفاده می‌شود.
نوع دیگر از مدل‌های مکانیابی، مدل‌های مکانیابی رقابتی است. مثالی از این نمونه به این صورت است که دو فروشنده انحصاری یک محصول را درنظر بگیرید که تسهیلی را هر کدام در یک پاره خط ایجاد می‌کنند. آنها از ابزاری مشابه استفاده می‌کنند و در مکان و قیمت رقابت می‌کنند.
در پایان، تسهیلات گسترده و مسائل جانمایی تسهیلات را درنظر بگیرید. در هر دو زمینه، به خاطر اینکه اندازه تسهیلات در قیاس با فضایی که در آن واقع شده‌اند قابل چشم پوشی نیست، تسهیلات نمی‌توانند به صورت یک نقطه بر روی نقشه نشان داده شوند و خیلی بزرگتر از آن هستند که به صورت یک نقطه درنظر گرفته شوند. به عنوان نمونه‌هایی از مسائل جانمایی، آرایش ایستگاه‌های کاری در یک اداره و قراردادن اتاق‌ها در یک بیمارستان را می‌توان نام برد.
2-2-5- مسائل مکانیابی تسهیلات با تقاضای تصادفی و تراکمما در این بخش به مسائل پیدا کردن مکان‌های بهینه برای مجموعه‌ای از تسهیلات در حضور تقاضای مشتریان تصادفی و تراکم در آن تسهیلات می‌پردازیم. ما به این گونه مسائل به عنوان «مسائل مکانیابی با تقاضای تصادفی و تراکم» (LPSDC) نگاه می‌کنیم [9]. اکثراً ما بحث درباره مسائل را به شبکه محدود می‌کنیم، حتی اگر این مدل‌ها بتواند به مکان‌های گسسته گسترش یابند.
اهمیت مشهود پرداختن به مسائل مکانیابی تسهیلات در حضور عدم قطعیت‌های گوناگون، منجر به تعداد زیادی از مقالات در این موضوع می‌شود. اصولاً مدل‌های LPSDC بر روی دو منبع از عدم قطعیت متمرکز می‌شود: (1) مقدار واقعی و مقدار زمانی که تقاضا بوسیله هر مکان مشتری تولید می‌شود و (2) از دست دادن تقاضا (یا جریمه پولی) به علت ناتوانی تسهیل در فراهم کردن سرویس مناسب به (بعضی از) مشتریان به علت تراکم در آن تسهیل.
این گونه مسائل به پیدا کردن بهترین مکان‌ها برای مجموعه‌ای از تسهیلات می‌پردازند تا ظرفیت سرویس (تعداد خدمت دهندگان) را در تسهیل j مشخص کند. نتیجه چنین سیستمی می‌تواند به صورت یک سیستم صف با M صف و سرویس دهنده مشاهده شود. حتی تحلیل‌های توصیفی چنین سیستمهایی (یعنی با فرض اینکه تصمیمات مکانیابی در حال حاضر گرفته شده‌اند) می‌تواند توانایی حال حاضر سیستم صف را گسترش دهد. چنین مسائلی، قابلیت‌های مسائل مکان‌یابی «کلاسیک» (که بیشتر آن‌ها NP-complete شناخته می‌شوند) را با پویایی پیچیده سیستم‌های صف ترکیب می‌کند. بنابراین، در ساختن یک مدل LPSDC کاربردی، بعضی فرض‌ها و تخمین‌های ساده سازی باید انجام شود تا مدل را قابل حل کند.
یک ناحیه مهم کاربرد مدل‌های LPSDC، مکان‌یابی تسهیلات خدمات اورژانسی (مانند بیمارستان‌ها)، ایستگاه‌های پلیس، ایستگاه‌های آتش نشانی و آمبولانس‌ها هستند. توانایی پاسخگویی به یک درخواست برای خدمت‌رسانی در زمان مناسب، به چنین سیستم‌هایی اختصاص دارد (مثلاً استاندارد رایج برای آمبولانس‌ها در آمریکای شمالی برای پاسخگویی به تلفن‌های با ارجحیت بالا، 3 دقیقه می‌باشد). خصوصیت پایه چنین سیستم‌هایی غیرقابل پیش بینی بودن تعداد و زمان رسیدن تلفن‌ها برای درخواست و اثری که روی کارایی سیستم تراکمی می‌گذارد است و هنگامی‌که بعضی از این تسهیلات درخواست‌های بسیاری را برای خدمت در دوره زمانی مشخصی دریافت می‌کنند، نتیجه آن مشخص می‌شود. به راستی که از لحاظ تاریخی، مسأله مکان‌یابی تسهیلات خدمات اورژانسی، محرّک اصلی برای تحقیقات بیشتر در این زمینه را فراهم کرده‌است.
دیگر ناحیه مهم کاربرد این مسائل که کمتر مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته‌است، مکان‌یابی خرده فروشی‌ها یا تسهیلات خدمت‌رسانی دیگر است که مقدار کل تجارت (تقاضای مشتری) در یک تسهیل ممکن است هنگامی‌که نرخ خدمت‌رسانی به علت تراکم کاهش می‌یابد، به طور معکوس عمل کند. درحالی که بعضی از مدل‌هایی که برای مکان‌یابی تسهیلات اورژانسی توسعه پیدا کرده‌اند، می‌توانند به خوبی برای تسهیلات غیراورژانسی نیز به کار روند، این دو دسته از کاربردها، خصوصیات مختلف خودشان را نیز ایجاد می‌کنند.
2-2-5-1- مرور ادبیات مسائل مکانیابی تسهیلات با تقاضای تصادفی و تراکم [10]
باتوجه به انعطاف پذیری تقاضا، دسترسی به یک تسهیل می‌تواند برحسب مجاورت با مشتریان بالقوه اش (وِرتر و لاپیِره)، به صورت کل زمان موردنیاز برای دریافت سرویس (پارکر و سرینیواسان) مدل سازی شود. در این مورد یا موارد دیگر، شکل تابع تقاضای مورداستفاده، گسترشی از انعطاف پذیری تقاضا را نشان می‌دهند. بیشتر توابع تقاضای رایج در مقالات به شکل‌های زیر هستند: تابع خطی (وِرتر و لاپیِره؛ پارکر و سرینیواسان)؛ تابع نمایی (بِرمن و پارکان؛ بِرمن و کاپلان و درِزنِر)؛ و تابع مرحله‌ای (بِرمن و کِراس).
اگر انتخاب مشتری را درنظر بگیریم ( که بدین معنی است که هر عضو این حق را دارد که خود تسهیلش را انتخاب کند و نه اینکه توسط یک مرکز به یکی اختصاص پیدا کند)، یک گروه از مقالات، انتخاب بهینه را فرض می‌کنند، یعنی، هر مشتری، تسهیلی که برحسب مزیتش بهینه است را انتخاب می‌کند. بسیاری از نویسندگان به سادگی فرض می‌کنند که مشتریان به نزدیکترین تسهیل مراجعه می‌کنند، درحالیکه پارکر و سرینیواسان فرض می‌کنند که مشتریان، تسهیلی که بیشترین منفعت را دارد انتخاب می‌کنند. درمقابل، گروه دوم مطالعات، انتخاب احتمالی را فرض می‌کنند، یعنی، انتخاب تسهیل توسط مشتری، براساس توزیع احتمالی است که از سودمندی و مجاورت هر تسهیل ایجاد می‌شود. این فرض اغلب در محیط بازار استفاده می‌شود و شاید یک کار اصولی از هاف، مؤثرترین مدل در این دسته باشد. همچنین ماریانوف و همکارانش یک مسأله مکانیابی تسهیلات با تراکم را پیشنهاد کردند که از یک مدل انتخابی احتمالی برای نشان دادن رفتار تخصیص مشتریان استفاده می‌کرد.
مسأله موردنظر ما که تا حدودی در تئوری مکان‌یابی تسهیلات، پایه‌ای به حساب می‌آید، توجّهات بسیاری را در مقالات به خود جلب کرده‌است؛ مخصوصاً اینکه تقابل جنبه‌های مکانیابی و تصادفی (صف بندی)، آن را چالش برانگیز کرده‌است [11]. این مسأله متعلق به دسته‌ای از مسائل مکانیابی با تقاضای تصادفی و تراکم و سرویس دهندگان ثابت (LPSDC) است که توسط بِرمن و کراس مرور شده‌است. مطالعه مدل‌هایی از این نوع، با ماریانوف و سِرا در سال 1998 شروع شده‌است. مقالات دیگری نیز در این زمینه نوشته شده‌است که می‌توان به مقالات بِرمن، کراس و وانگ؛ ماریانوف و ریوس؛ ماریانوف و سِرا؛ وانگ، باتا و رامپ اشاره کرد. به علت پیچیدگی باطنی مسأله، همه مقالاتی که در بالا آورده شده، ساده سازی‌های بزرگی را انجام داده‌اند: فرض می‌شود که تقاضا گسسته است، یا فرض می‌شود که تعداد یا ظرفیت تسهیلات (یا هر دو) ثابت هستند، فرض می‌شود که مکان‌های تسهیلات بالقوه گسسته و بینهایت هستند، فرض می‌شود که فرایند رسیدن تقاضا پواسن باشد و همچنین معمولاً فرض می‌شود که فرایند خدمت‌رسانی نمایی است.
ترکیب حالت تصادفی (شامل تراکم بالقوه در تسهیلات) در مدل‌های نوع پوشش تسهیلات، با مسأله مکانیابی حداکثر پوشش موردانتظار (MEXCLP) توسط داسکین شروع شد؛ و تعداد قابل ملاحظه‌ای از دیگر کاربردها نیز در ادامه آن آورده شد. اما این مدل شامل بعضی ساده سازی‌های بزرگی بود، برای مثال: احتمال اینکه یک خدمت‌رسان مشغول باشد، مستقل از هر خدمت دهنده دیگری است و این موضوع برای همه خدمت دهندگان یکسان است؛ این احتمالات نسبت به مکان و حجم کار یکسان هستند. ماریانوف و سِرا فرض کردند که: (1) تقاضای مشتریان توسط یک فرایند پواسن تولید می‌شود؛ (2) توزیع زمان خدمت نمایی است؛ (3) هر تسهیل به صورت یک سیستم صف M/M/1/a با ظرفیت محدود a عمل می‌کند؛ و (4) همه تقاضاها هنگامی‌که برای خدمت‌رسانی به سیستم می‌رسند، اگر سیستم پر باشد، فرض می‌شود که تقاضا از دست می‌رود. توسط این مدل، تقاضای مشتریان ممکن است ازبین برود، چون یا تسهیل در شعاع پوشش آن وجود ندارد و یا تسهیلات مسدود شده‌اند. هدف، قرار دادن m تسهیل به گونه‌ای است که تقاضا‌ها را هرچه بیشتر پاسخ دهد. ماریانوف و ریوس این مدل را برای مکانیابی دستگاه‌های خودپرداز به کار گرفتند. در مدل آن‌ها، دستگاه‌ها، حافظه کوچکی دارند که هر کدام می‌تواند تعداد ثابتی، b، درخواست را نگهدارند که آن به این علت است که درخواست‌های دستگاه‌ها، اندازه ثابتی (53 بایت) دارند. همچنین دستگاه‌ها به صورت یک صف M/M/1، حداکثر b درخواست در صف (یعنی حافظه) را انجام می‌دهد. اگر یک درخواست درحالی برسد که حافظه پر است، آن درخواست ازدست می‌رود (و باید دوباره فرستاده شود)، و برای اینکه مطمئن باشیم که این رویداد نادر است، یک محدودیت سطح سرویس اعمال شده‌است. به هر حال تعداد کل دستگاه‌ها،به جای اینکه به عنوان قسمتی از فرایند بهینه سازی تعیین شود، ثابت هستند. مدل LSCP این مدل توسط ماریانوف و سِرا گسترش داده شد که در آن، هدف، پیدا کردن حداقل تعداد تسهیلات به گونه‌ای است که همه مشتریان، یک تسهیل در شعاع پوششان داشته باشند و محدودیت بر روی حداکثر نسبت تقاضای از دست رفته (یا حداکثر زمان انتظار) رعایت شود. باید به یاد داشته باشیم که این مدل، فرض می‌کند که مشتریان به جای اینکه به نزدیکترین تسهیل مراجعه کنند، می‌توانند به هر تسهیل باز شده‌ای در شعاع پوشش تخصیص یابند. بنابراین، آنها به جای مکانیسم انتخاب مشتری، مکانیسم انتخاب هدایت شده را انتخاب می‌کنند.
2-2-5-2- مکانیابی تسهیلات با تقاضای تصادفی و تراکم
دو منبع بالقوه برای از دست دادن تقاضا به صورت زیر است [12]:
عدم پوشش: این مورد زمانی اتفاق می‌افتد که هیچ کدام از تسهیلات به اندازه کافی به مشتری نزدیک نیستند که سطح مناسبی از راحتی را فراهم کنند.
عدم سرویس: این مورد زمانی اتفاق می‌افتد که مشتری تصمیم می‌گیرد که یک تسهیل را ملاقات کند، اما باتوجه با سطح سرویسی که در آنجا دریافت می‌کند، ناراضی می‌شود. علت‌های زیادی ممکن است وجود داشته باشد که حادثه شکست خدمت اتفاق افتد: یکی از رایج ترین آنها (و مرتبط ترین به تصمیمات مکانیابی) تراکم (پرجمعیتی) در آن تسهیل است.
برای مدل سازی تقاضایی که به علت تراکم از دست می‌رود، ما هر تسهیل را به صورت یک صف مارکفی با ظرفیت ثابت معین درنظر می‌گیریم و فرض می‌کنیم که اگر این ظرفیت به دست آمده باشد، تقاضای مشتری هنگامی‌که درطول این دوره می‌رسد، از دست می‌رود (یعنی، مشتریان بالقوه‌ای که هنگام پر بودن سیستم می‌رسند، مسدود می‌شوند).
مدل‌های LPSDC اصولاً به تقابل چهار مجموعه از عناصر مربوط می‌شود [9]:
مشتریان: که برای انجام خدمت، درخواست می‌دهند.
تسهیلات: که به منابعی (خدمات دهندگان) که برای انجام خدمات موردنیاز است مکان می‌دهند.
خدمت دهندگان: که خدمت درخواست شده را انجام می‌دهند، و
درخواست انجام خدمت: که توسط مشتریان انجام می‌شود و بوسیله اتصال یک مشتری با یک خدمت دهنده دردسترس، رسیدگی می‌شود.
دیگر اجزاء موردنیاز برای توصیف یک مدل LPSDC به صورت زیر هستند: انواع فراهم شدن خدمت (که یا مشتریان به تسهیلات سفر می‌کنند تا به خدمت دهندگان دست یابند و یا خدمت‌دهندگان متحرّک، به مکان مشتریان سفر می‌کنند)، طبیعت و نتایج تراکم (هنگامی‌که یک تسهیل درخواست‌های بسیار زیادی برای انجام خدمت دریافت می‌کند، چه عکس العملی از خود نشان می‌دهد؟)، فرضیات رفتار مشتری (مشتریان تصمیم می‌گیرند که برای بدست آوردن خدمت، به کدام تسهیل مراجعه کنند یا یک «مرجع مرکزی» وجود دارد که مشتریان را به تسهیلات متصل می‌کند)، نوع اهداف و احتیاجات خاص دیگر مانند «استانداردهای پوشش» (که معمولاً به صورت محدودیت‌ها بیان می‌شود).
یک شبکه مشخص را فرض می‌کنیم ، که N، مجموعه گره‌ها و A مجموعه کمان‌هاست. برای از استفاده می‌کنیم که به کوتاهترین مسیر از x به y است.
مشتریان: فرض می‌شود که مشتریان در گره‌های شبکه واقع می‌شوند. نسبت را برای همه درخواست‌هایی که برای انجام خدمت از گره ایجاد می‌شود درنظر می گیریم که . معمولاً فرض می‌شود که کل تقاضای مشتریان برای خدمت‌رسانی، یک فرایند پوآسن از جنس زمان با نرخ است. همچنین فرایند درخواست خدمت برای هر گره i، یک فرایند پوآسن با نرخ می‌باشد. درحالیکه بیشتر مدل‌ها، از ساختار تقاضای مشتریانی که در بالا توضیح داده شد استفاده می‌کنند، بعضی تلاشها برای دخالت دادن امکان ازدست دادن تقاضا به علت تراکم انجام شده‌است. این می‌تواند بوسیله تعریف دوباره نرخ تقاضا در گره i به صورت تعریف شود که C، بعضی اندازه‌های هزینه تراکم است که بوسیله مشتریان اتفاق می‌افتد و یک تابع غیر افزایشی است. در ادامه این بخش، به طور عمومی فرض می‌کنیم که تحت تأثیر تراکم قرار نمی‌گیرد.
تسهیلات: ما فرض می‌کنیم که حداکثر M تسهیل وجود دارد که باید مکان‌یابی شود. ما فرض میکنیم که یک مجموعه گسسته از مکان‌های بالقوه تسهیلات X تعیین شده‌است (که ) و . این فرضیات نیز بدون از دست دادن عمومیت انجام می‌شود: باتوجه به استدلالاتی که توسط بِرمن، لارسون و چیو انجام شده‌است می‌توان نشان داد که اگر به تسهیلات اجازه دهیم که در هر جایی در طول کمان واقع شوند، یک حل بهینه در یک مجموعه گسسته از مکان‌ها بدست می‌آید که شامل گره‌های شبکه است که بوسیله بعضی نقاط داخلی در طول کمان ایجاد شده‌است. بنابراین، با تکمیل کردن مجموعه گره‌های اصلی بوسیله بعضی گره‌های «ساختگی» اضافی، می‌توان فرض کرد که X گره‌ای است.
خدمت دهندگان: هر تسهیل j می‌تواند بین 1 و K خدمت دهنده داشته باشد. بسته به ماهیت خدمتی که بوسیله این تسهیل انجام می‌شود، خدمت دهندگان یا ثابت هستند، یعنی به طور ثابت در تسهیل واقع می‌شوند، یا متحرک هستند، یعنی برای انجام خدمت به مکان مشتریان سفر می‌کنند. تعداد خدمت دهندگانی که در تسهیل j واقع می‌شوند، یک متغیرتصمیم گیری در مدل می‌باشد.
درخواست خدمت: معمولاً یک درخواست برای انجام خدمت، به یک «یارگیری» بین مشتری ایجاد کننده درخواست و یکی از خدمت دهندگان موجود در سیستم احتیاج دارد. این کار معمولاً به صورت زیر انجام می‌شود:
اول باید تعیین کنیم که آیا مکان i بوسیله سیستم پوشش داده می‌شود یا خیر؟ معمولاً برای اینکه یک مشتری پوشش داده شود فرض می‌شود که با استاندارد‌های پوشش معینی مطابقت دارد (مثلاً، تعداد خدمت دهنده کافی باید در اطراف مشتری واقع شده باشد و غیره). این استانداردهای پوشش اغلب از طریق قانونگذاری یا قوانین اجرایی ایجاد می‌شود. اگر مکان مشتری i پوشش داده نشده باشد، همه درخواست‌های خدمت که از i ایجاد می‌شود، به صورت خودکار بوسیله سیستم برگردانده می‌شود (صرفنظر از اینکه آیا سیستم در حال حاضر متراکم هست یا خیر؟). معمولاً برای از دست دادن پوشش مجموعه یک جریمه درنظر گرفته می‌شود. یک تفسیر دیگر از گسترش ندادن پوشش به یک مشتری این است که مشتری بوسیله بعضی خدمات «دیگر» یا «ذخیره» پوشش داده شود (مثلاً، یک خدمت آمبولانس غیردولتی)؛ پس جریمه پوشش ندادن، می‌تواند به عنوان حق الزحمه قرارداد فرعی تفسیر می‌شود.
زمانی که معین می‌شود که درخواست خدمت از یکی از مشتریان «پوشش داده شده» بیاید، یک ارزیابی انجام می‌شود که آیا حالت فعلی سیستم اجازه می‌دهد که فرایند درخواست انجام شود یا خیر؟ این ارزیابی معمولاً در دو مرحله اتفاق می‌افتد: اول، قوانین منطقه‌ای و مکان مشتری برای تعیین «زیرسیستم» مشتری، استفاده می‌شود، یعنی، کدام تسهیلات و خدمت دهندگان می‌توانند به طور بالقوه به این درخواست پاسخ دهند (این ممکن است شامل همه خدمت دهندگان در شبکه شود و یا فقط خدمت دهندگانی که در شعاع سفر معینی از مکان مشتری واقع شده‌اند و غیره). بعد، تعداد درخواست‌های انجام نشده در زیرسیستم ارزیابی می‌شود و تصمیم گیری می‌شود که آیا این درخواست پذیرفته شود یا رد شود؟ این تصمیم معمولاً براساس ظرفیت زیرسیستم صورت می‌پذیرد (مثلاً برای یک صف «ازدست رفته»، اگر هیچ خدمت دهنده‌ای در حال حاضر دردسترس نباشد، یک عدم پذیرش ممکن است اتفاق بیفتد؛ در موارد دیگر ممکن است این محدودیت وجود داشته باشد که چه تعداد درخواست می‌تواند در یک زمان مشخص در صف وجود داشته باشد). معمولاً یک جریمه مرتبط با قبول نکردن یک درخواست وجود دارد. باز هم تأکید می‌کنیم، برخلاف نپذیرفتن یک درخواست از مشتریانی که پوشش داده نشده‌اند که به صورت خودکار است، نپذیرفتن درخواست یک مشتری که پوشش داده شده‌است، براساس حالت سیستم است. به خاطر داشته باشید که قوانین منطقه ای، درجه همکاری بین تسهیلات گوناگون و خدمت دهندگان را در سیستم معین می‌کند.
بعد، درخواست پذیرفته شده به یکی از تسهیلات متصل می‌شود (یعنی تخصیص پیدا می‌کند). این تخصیص ممکن است به قوانین اتصال مطمئن بستگی داشته باشد، همانطور که به حالت فعلی سیستم بستگی دارد (مثلاً، یک درخواست ممکن است به نزدیکترین تسهیل متصل شود و یا ممکن است به نزدیکترین تسهیل با حداقل یک خدمت دهنده آزاد متصل شود و غیره). همچنین قوانین اتصال به فرضیات رفتار مشتریان نیز بستگی دارد، یعنی اینکه کدام تسهیل باید این درخواست را انجام دهد به مشتری بستگی دارد یا به بعضی مراجع مرکزی. ما، این مورد را که مشتری تصمیم می‌گیرد که کدام تسهیل باید به درخواستش رسیدگی کند به عنوان «انتخاب کاربر» و موردی که یک مرجع مرکزی این تصمیم را می‌گیرد به عنوان «انتخاب هدایت شده» می‌شناسیم.
معمولاً یک درخواست پذیرفته شده در یک تسهیل معین، در صف قرار می‌گیرد تا یک خدمت دهنده، دردسترس قرار گیرد. زمانی که این اتفاق می‌افتد، خدمت دهنده و مشتری «یارگیری» کرده‌اند. درمورد خدمت دهندگان متحرک، لازم است که این خدمت‌دهندگان از مکان فعلی شان به مکان مشتری سفر کنند (که متحمل هزینه سفر می‌شوند).
معمولاً مسائل مکانیابی با خدمت دهندگان متحرک، دارای مشخصات زیر هستند:
این تخصیص بستگی به حالت فعلی خدمت دهندگان در زمان ارسال دارد. برای خدمت دهندگان ثابت، این تخصیص ممکن است قبل از تصمیم گیری برای انجام خدمت اتفاق بیفتد، بنابراین ممکن است گفته شود که خدمت دهندگان متحرک ممکن است با یکدیگر همکاری کنند، درحالیکه خدمت دهندگان ثابت تمایلی به این کار ندارند.
اگر یک کاربر، درخواستی را انجام دهد و نزدیکترین خدمت دهنده مشغول باشد، خدمت دهنده دیگری ارسال می‌شود. یعنی، این تخصیص، در حالت مطلق، به نزدیکترین تسهیل اتفاق نمی‌افتد.
مسائل مکانیابی احتمالی اغلب می‌توانند به خوبی به صورت مجموعه مستقلی از سیستم‌های صف، مدل سازی شوند. این استقلال، ازطریق ابزاری ناشی می‌شود که حتی اگر زمان‌های خدمت از یک توزیع نمایی پیروی کنند، درمورد هنگامی‌که زمان سفر احتمالی است، این امر صادق نیست. بنابراین، تئوری صف M/G/m مناسب‌تر از تئوری M/M/m است.
حال به فرموله کردن مسأله می‌پردازیم. محدودیت‌های مسأله معمولاً شامل موارد ذیل است:
- یک حد بالای M بر روی کل تعداد تسهیلاتی که می‌توانند واقع شوند:
(14.2)
- یک حد بالای K بر روی کل تعداد خدمت دهندگانی که می‌تواند واقع شوند:
(15.2)
- استانداردهای پوشش: بسته به احتیاجات پوششی که استفاده می‌شود، می‌تواند شکل‌های گوناگونی به خود بگیرد. شاید ساده ترین (و قدیمی‌ترین) شکل این محدودیت‌ها، به این نیاز دارد که حداقل تعداد مشخصی از این خدمت دهندگان ،، باید در حداکثر فاصله مشخصی از هر مکان مشتری i، واقع شوند. اجازه دهید زیرمجموعه‌ای از مکان‌های تسهیلات بالقوه در فاصله موردنیاز از i باشد. پس این محدودیت می‌تواند به صورت زیر بیان شود:
(16.2)
شکل پیچیده تر این محدودیت پوشش، ممکن است احتیاجاتی احتمالی را به زمان‌های پاسخ تحمیل کند. مثلاً، یک پاسخ سه دقیقه‌ای زمان پاسخ را درنظر بگیرید که برای درخواست‌های آمبولانس با ارجحیت بالا موردنیاز است. شکل دیگری از محدودیت‌ها، ممکن است یک حد بالایی را بر روی نسبت درخواست‌هایی که برگردانده می‌شود ،، اعمال کند. به طور خلاصه، ما می‌توانیم یک محدودیت عمومی را به صورت زیر ارائه کنیم. اجازه دهید که یک متغیر تصادفی باشد که بیانگر «سطح سرویسی» است که بوسیله سیستم به نقاط تقاضای مشتری i تحویل می‌شود (مثلاً، زمان پاسخ). اجازه دهید، ، بیانگر حداقل فراوانی مطلوب این اتفاق باشد (مثلاً، 95% از این زمان). بنابراین، یک محدودیت سطح سرویس کلی می‌تواند به صورت زیر بیان شود:
(17.2)
اکنون، مسأله LPSDC عمومی می‌تواند به صورت زیر فرمول بندی شود:
(18.2)
باتوجه به محدودیت‌های (15)، (16) و (17)

بدیهی است که برای اینکه فرمول بندی بالا را ساده کنیم، به بعضی روشها احتیاج داریم تا پارامترهای کارایی سیستم گوناگونی را که در توسعه تابع هدف و محدودیت‌ها استفاده شد را ارائه کنیم (یعنی، احتمال برگرداندن ، زمان انتظار صف و غیره). متأسفانه، معمولاً بیان تحلیلی کلی برای این مقادیر دردسترس نیست. این منجر به دو رویکرد ممکن می‌شود: رویکرد اول نیاز دارد که فرضیاتی ساده سازی مطمئنی را بر روی عملیات سیستم ایجاد کنیم (مانند قوانین منطقه‌ای ساده، زمان‌های سفر قابل اغماض و غیره). دومین رویکرد شامل استفاده از تکنیک‌هایی براساس توصیف است (مثل شبیه سازی) تا اندازه‌های کارایی سیستم موردنیاز را برای مقادیر خاص بردار مکان x محاسبه کنیم. علاوه بر آن می‌توان از بعضی تکنیک‌های ابتکاری استفاده کرد.
2-3- نظریه صف
انتظار در صف هر چند بسی ناخوشایند است، اما متأسفانه بخشی از واقعیت اجتناب ناپذیر زندگی را تشکیل می‌دهد. انسان‌ها در زندگی روزمره خود با انواع مختلف صف، که به از بین رفتن وقت، نیرو و سرمایه آن‌ها می‌انجامد، روبه رو می‌شوند. اوقاتی که در صف‌های اتوبوس، ناهارخوری، خرید و نظایر آن‌ها به هدر می‌رود، نمونه‌های ملموسی از این نوع اتلاف‌ها در زندگی است. در جوامع امروزی صف‌های مهمتری وجود دارد که هزینه‌های اقتصادی و اجتماعی آن‌ها به مراتب بیش از نمونه‌های ساده فوق است.
2-3-1- مشخصات صف [13]
یک مدل صف در شکل (2-1) نشان داده شده‌است. آن می‌تواند یک مدل صف مثل ترتیب ماشین آلات یا اپراتورها باشد.

شکل 2-1- مدل پایه‌ای صف
یک مدل صف بوسیله مشخصات زیر توصیف می‌شود:
فرایند رسیدن مشتریان
معمولاً فرض می‌کنیم که زمان بین رسیدن‌ها مستقل هستند و یک توزیع رایج دارند. در بسیاری از کاربردهای عملی، مشتریان باتوجه به یک جریان پواسن (یعنی زمان بین رسیدن‌ها نمایی) می‌رسند. مشتریان ممکن است یک به یک و یا به صورت دسته‌ای برسند.
رفتار مشتریان
مشتریان ممکن است صبور باشند و راضی باشند که (برای یک مدت طولانی) منتظر بمانند. یا مشتریان ممکن است کم حوصله باشند و بعد از مدتی صف را ترک کنند.
زمان‌های رسیدن
معمولاً فرض می‌کنیم که زمان‌های رسیدن مستقل هستند و به طور یکسان توزیع شده‌اند و مستقل از زمان بین رسیدن‌ها هستند. مثلاً زمان‌های رسیدن ممکن است به صورت قطعی یا نمایی توزیع شده باشد. همچنین ممکن است که زمان‌های رسیدن، وابسته به طول صف باشد.
نظم سرویس
ترتیبی که مشتریان ممکن است به صف وارد شوند به صورت‌های زیر می‌تواند باشد:
کسی که اول می‌آید، اوّل هم سرویس دهی می‌شود، مثل ترتیب رسیدن‌ها
ترتیب تصادفی
کسی که آخر می‌آید، اول سرویس دهی می‌شود.
حق تقدّم
اشتراک پردازنده (در کامپیوتر که قدرت پردازششان را در میان کل کارها در سیستم، به طور مساوی تقسیم می‌کنند).
ظرفیت سرویس
ممکن است یک سرور تک و یا گروهی از سرورها به مشتریان کمک کنند.
اتاق انتظار
ممکن است محدودیتهایی در رابطه با تعداد مشتریان در سیستم وجود داشته باشد.
یک کد سه قسمتی برای مشخص کردن این مدل‌های به صورت a/b/c استفاده می‌شود که حرف اول توزیع زمان بین رسیدن‌ها و حرف دوم توزیع زمان سرویس را مشخص می‌کند. مثلاً برای یک توزیع عمومی از حرف G و برای توزیع نمایی از حرف M (که M بیانگر فاقد حافظه بودن است) استفاده می‌شود. حرف سوم و آخر نیز تعداد سرورها را مشخص می‌کند. این نمادسازی می‌تواند با یک حرف اضافه که دیگر مدل‌های صف را پوشش دهد، گسترش یابد. مثلاً، یک سیستم با توزیع زمان بین رسیدن و زمان سرویس دهی نمایی، یک سرور و داشتن اتاق انتظار فقط برای N مشتری (شامل یکی در سرویس) بوسیله چهار کد حرفی M/M/1/N نشان داده می‌شود.
در این مدل پایه، مشتریان یک به یک می‌رسند و همیشه اجازه ورود به سیستم را دارند، همیشه اتاق وجود دارد، هیچ حق تقدّمی وجود ندارد و مشتریان به ترتیب رسیدن سرویس دهی می‌شوند.
در یک سیستم G/G/1 با نرخ رسیدن و میانگین زمان سرویس ، مقدار کار که در واحد زمان می‌رسد برابر است. یک سرور می‌تواند به یک کار در واحد زمان رسیدگی کند. برای جلوگیری از اینکه طول صف بینهایت نشود، باید .
معمولاً از نماد زیر استفاده می‌کنند:

اگر ، نرخ اشتغال یا بکارگیری سرور نامیده می‌شود، چون کسری از زمان است که سرور، مشغول کارکردن است.
2-3-2- قانون لیتِل [13]
اگر E(L)، میانگین تعداد مشتریان در سیستم، E(S)، میانگین زمان اقامت مشتری در سیستم باشد و ، متوسط تعداد مشتریانی باشد که در واحد زمان وارد سیستم می‌شوند، قانون لیتِل، رابطه بسیار مهمی را بین این سه نماد می‌دهد و به صورت زیر بیان می‌شود:
(19.2)در اینجا فرض می‌شود که ظرفیت سیستم برای رسیدگی به مشتریان کافی است (یعنی، تعداد مشتریان در سیستم به سمت بینهایت میل نمی‌کند).
به طور حسی، این نتیجه می‌تواند به صورت زیر فهمیده شود: فرض کنید که مشتریان هنگامی‌که به سیستم وارد می‌شوند، یک دلار در واحد زمان می‌پردازند. این پول می‌تواند به دو روش گرفته شود. روش اول اینکه به مشتریان اجازه دهیم که به طور پیوسته در واحد زمان بپردازند. پس متوسط درآمدی که توسط سیستم کسب می‌شود، برابر E(L) دلار در واحد زمان است. روش دوم این است که به مشتریان اجازه دهیم که برای اقامتشان در سیستم، 1 دلار را در واحد زمان در موقع ترک سیستم بپردازند. در موازنه، متوسط تعداد مشتریانی که در واحد زمان، سیستم را ترک می‌کنند برابر متوسط تعداد مشتریانی است که به سیستم وارد می‌شوند. بنابراین سیستم، یک متوسط درآمد دلار را در واحد زمان کسب می‌کند.
با به کار بردن قانون لیتِل در صف، رابطه‌ای بین طول صف، و زمان انتظار W به دست می‌آید:
(20.2)
2-3-3- صف M/M/1
این مدل، حالتی را درنظر می‌گیرد که زمان بین رسیدن‌ها، نمایی با میانگین ، زمان‌های سرویس، نمایی با میانگین و یک سرور مشغول کار است. مشتریان به ترتیب رسیدن، سرویس دهی می‌شوند. ما نیاز داریم که:
(21.2)درغیراینصورت، طول صف منفجر خواهد شد (قسمت قبل را ببینید). مقدار ، کسری از زمان است که سرور، مشغول کار است.
میانگین تعداد مشتریان در سیستم و همچنین میانگین زمانی که در سیستم گذرانده می‌شوند به صورت زیر بیان می‌شود:
(22.2)
و با استفاده از قانون لیتِل،
(23.2)
میانگین تعداد مشتریان در صف، ، می‌تواند از E(L) و با کم کردن میانگین تعداد مشتریان در سیستم بدست آید:
(24.2)
میانگین زمان انتظار، E(W)، از E(S) و با کم کردن میانگین زمان سرویس بدست می‌آید:
(25.2)
2-4- مسائل بهینه سازی چندهدفه
بسیاری از مسائل کاربردی در جهان واقعی را مسائل بهینه سازی ترکیباتی چندهدفه تشکیل می‌دهند، زیرا متغیر‌های مجزا و اهداف متضاد به طور واقعی در ذات آنها است. بهینه سازی مسائل چندهدفه نسبت به مسائل تک هدفه متفاوت بوده، زیرا شامل چندین هدف است که باید در بهینه‌سازی به همه اهداف همزمان توجه شود. به عبارت دیگر الگوریتم‌های بهینه سازی تک هدفه، حل بهینه را با توجه به یک هدف می یابند و این در حالی است که در مسائل چندهدفه (با چندهدف مخالف و متضاد) معمولاً یک حل بهینه مجزا را نمی توان بدست آورد. بنابراین طبیعی است که مجموعه ای از حل‌ها برای این دسته از مسائل موجود بوده و تصمیم گیرنده نیاز داشته باشد که حلّی مناسب را از بین این مجموعه حل‌های متناهی انتخاب کند و در نتیجه حل مناسب، جواب‌هایی خواهد بود که عملکرد قابل قبولی را نسبت به همه اهداف داشته باشد.
2-4-1- فرمول بندی مسائل بهینه سازی چندهدفه
مسائل بهینه سازی چندهدفه را به طور کلی می‌توان به صورت زیر فرموله کرد:
(26.2)

x یک حل است و S مجموعه حل‌های قابل قبول و k تعداد اهداف در مسأله و F(x) هم تصویر حل x در فضای k هدفی و هم مقدار هر یک از اهداف است.
تعریف حل‌های غیرمغلوب: حل a حل b را پوشش می‌دهد، اگر و تنها اگر:
(27.2)
(28.2)
به عبارت دیگر، حل‌های غیرمغلوب، به حل‌های گفته می‌شود که حل‌های دیگر را پوشش داده ولی خود، توسط حل‌های دیگر پوشش داده نمی‌شوند. در شکل (2-2) چگونگی پوشش سایر حل‌ها (دایره‌های با رنگ روشن) توسط مجموعه حل‌های غیرمغلوب (دایره‌های تیره رنگ) نشان داده شده‌است. در این شکل، جبهه‌ی پارتو با خط چین نشان داده شده‌است.
هدف B
هدف A
هدف B
هدف A

شکل 2-2- مجموعه حل‌های غیرمغلوب
2-4-2- الگوریتم‌های تکاملی برای بهینه سازی مسائل چندهدفه بر مبنای الگوریتم ژنتیک
با توجه به آنکه بسیاری از مسائل بهینه سازی، NP-Hard هستند، بنابراین حل به روش‌های دقیق در یک زمان معقول غیرممکن بوده و در نتیجه، استفاده از روش‌های فراابتکاری در این موارد مناسب می باشد. درحقیقت الگوریتم‌های فراابتکاری برای زمانی که محدودیت زمانی وجود دارد و استفاده از روش‌های حل دقیق میسّر نبوده و یا پیچیدگی مسائل بهینه سازی زیاد باشد، به دنبال جواب‌های قابل قبول هستند.
اولین پیاده سازی واقعی از الگوریتم‌های تکاملی، «الگوریتم ژنتیک ارزیابی برداری» توسط دیوید اسکافر در سال 1984 انجام گرفت. اسکافر الگوریتم را به سه بخش انتخاب، ترکیب و جهش که به طور جداگانه در هر تکرار انجام می‌شدند، تغییر داد. این الگوریتم به صورت کارآمدی اجرا می‌شود، اما در برخی از حالات مانند اریب بودن اهداف، با مشکل مواجه می‌شود. درواقع هدف اول الگوریتم‌های بهینه یابی چندهدفه، یعنی رسیدن به جواب‌های بهینه پارتو، به نحو شایسته‌ای توسط این الگوریتم بدست می‌آید، ولی جواب‌های بدست آمده از گستردگی و تنوع خوبی برخوردار نیستند.
در ادامه این قسمت، به سه الگوریتم تکاملی چند هدفه که مبنای اصلی آنها، الگوریتم ژنتیک می‌باشد، می‌پردازیم. الگوریتم NSGA-II به این خاطر انتخاب شده‌است که این الگوریتم در بسیاری از مقالات به عنوان الگوریتم مرجع مقایسه گردیده‌است. الگوریتم CNSGA-II نیز به این علت انتخاب شده‌است که روشی مناسب برای برخورد با محدودیت‌های حل مسأله ارائه می‌کند؛ چون باتوجه به ماهیت مسأله، چندین محدودیت سر راه حل مسأله ایجاد شده‌است که راهکار مناسبی برای رسیدگی به این محدودیت‌ها ایجاب می‌کند. الگوریتم NRGA نیز چون جزء جدیدترین الگوریتم‌های ارائه شده در زمینه بهینه سازی چندهدفه می‌باشد مورداستفاده قرار گرفته‌است.
2-4-2-1- الگوریتم ژنتیک مرتب سازی نامغلوب
دب و همکارانش [14]، یک نخبه گرایی دسته بندی یا مرتب سازی نامغلوب را در الگوریتم‌های ژنتیک پیشنهاد دادند. در اغلب مواقع، این الگوریتم شباهتی به NSGA ندارد، ولی مبتکران نام NSGA-II را به دلیل نقطه پیدایش آن، یعنی همان NSGA، برای آن حفظ کردند.
در این روش، ابتدا جمعیت فرزندان، ، با استفاده از جمعیت والدین، ، ساخته می‌شود. در اینجا به جای پیدا کردن جواب‌های نامغلوب از ، ابتدا دو جمعیت با یکدیگر ترکیب شده و جمعیت با اندازه 2N را ایجاد می‌کنند. سپس از یک مرتب سازی نامغلوب برای دسته بندی تمام جمعیت استفاده می‌شود، البته این مرتب سازی، نسبت به مرتب سازی بر روی ، به تعداد مقایسه بیشتری نیاز دارد. در این شیوه، یک مقایسه عمومی در بین اعضای که مجموع دو جمعیت فرزندان و والدین است، انجام می‌شود و پس از ایجاد صف‌های متفاوت نامغلوب، به ترتیب اولویت (اولویت صفها نسبت به هم) جمعیت بعدی، یکی یکی از این صف‌ها پر می‌شود. پر کردن جمعیت ، با بهترین صف نامغلوب شروع شده و سپس به ترتیب با دومین صف نامغلوب و همین طور سومین و الی آخر، تا زمانی که پر شود، ادامه می‌یابد. از آنجا که اندازه برابر 2N است، تمام اعضای آن ممکن است نتوانند در قرارگیرند و به راحتی جواب‌های باقیمانده را حذف خواهیم کرد. شکل (2-3) نحوه عمل الگوریتم NSGA II را نمایش می‌دهد.

شکل 2-3- نمایشی از نحوه عملکرد NSGA-II
درمورد جواب‌هایی که در صف آخر با استفاده از عملگر نخبه گرایی ازبین می‌روند، باید مهارت بیشتری به کار برده و جواب‌هایی که در ناحیه ازدحام کمتری قراردارند را حفظ کرد. درواقع برای رعایت اصل چگالی در بین جواب‌ها، جواب‌هایی که در ناحیه ازدحامی کوچکتری هستند، برای پر کردن ، در اولویت قرار دارند.
یک استراتژی شبیه بالا در پیشرفت مراحل اولیه از تکامل الگوریتم، تأثیر زیادی نخواهد داشت، چرا که اولویت‌های زیادی در جمعیت ترکیب شده از فرزندان و والدین وجود دارد. احتمالاً جواب‌های نامغلوب زیادی وجود دارند که آماده قرارگرفتن در جمعیت قبل از آن که اندازه‌اش از N تجاوز کند، می‌باشند. یک مسأله مهم و در عین حال سخت این است که مابقی جمعیت چگونه باید پر شود؟ اگرچه درخلال مراحل بعدی شبیه سازی الگوریتم، احتمالاً بیشتر جواب‌های موجود در جمعیت با اندازه 2N، در رده جواب‌هایی با بهترین درجه نامغلوب بودن قرار می‌گیرند و تعداد آن‌ها از N متجاوز خواهد شد، اما الگوریتم بالا با یک راهکار موقعیتی انتخاب، وجود مجموعه متنوعی از جواب‌ها در جمعیت را تضمین می‌کند. با چنین راهکاری، یعنی زمانی که به‌نحوی تمام ناحیه بهینه پارتو توسط جمعیت پوشانده می‌شود، در ادامه الگوریتم، جواب‌های گسترده تری را در فضای جواب فراهم خواهدآورد.
در ادامه، الگوریتم NSGA-II را به اختصار آورده ایم [15]:
گام 1: جمعیت فرزندان و والدین را با یکدیگر ترکیب کرده و را می‌سازیم:

جمعیت حاصل را با استفاده از یک مرتب سازی نامغلوب به صفوف دسته بندی می‌کنیم.
گام 2: قرارمی‌دهیم، i=1، سپس تا زمانی که ، عملیات زیر را تکرار می‌کنیم:

گام 3: روال مرتب سازی ازدحام را اجرا کرده و با استفاده از مفهوم فاصله ازدحام، ارزشهای متفاوتی را برای از جواب‌های تعیین می‌کنیم.
گام 4: جمعیت فرزندان را از با استفاده از یک الگوریتم انتخاب مسابقه‌ای ازدحام و عملگرهای ترکیب و جهش ایجاد می‌کنیم.
گام سوم از الگوریتم بالا، مرتب سازی برحسب ازدحام جواب‌ها در صف i (منظور آخرین صفی است که احتمالاً برخی از جواب‌های موجود در آن نتوانسته‌اند در جمعیت قرار گیرند)، با بکارگیری مفهوم فاصله ازدحام انجام می‌شود. بنابراین، جمعیت به صورت نزولی تحت میزان بزرگی ارزش فاصله ازدحام مرتب شده و در گام چهارم یک عملگر انتخاب مسابقه‌ای ازدحام که مبنای مقایسه آن همان فاصله ازدحام است بکار برده می‌شود. لازم به ذکر است، مرتب سازی نامغلوب واقع در گام اول می‌تواند به همراه عمل پر کردن جمعیت به صورت موازی انجام شود. درواقع هر بار که یک صف نامغلوب، پیدا شده و تست می‌شود که ازنظر اندازه می‌تواند به جمعیت اضافه شود یا نه، درصورتی که نتواند، دیگر نیازی نیست که مرتب سازی بیشتری انجام دهیم. این موضوع، به کاهش زمان اجرا الگوریتم کمک می‌کند.
2-4-2-2- الگوریتم NSGA-II محدود شده
اگر در حین حل مسأله‌ای که باید حل شود، حل‌هایی ایجاد شود که با محدودیت‌های مسأله مغایرت داشته باشد و آن‌ها را نقض کند و درنتیجه غیرقابل قبول باشد، چگونه باید با این موضوع برخورد کرد؟ روش‌های مختلفی برای مقابله با این موضوع وجود دارد که از جمله آن‌ها می‌توان به توابع جریمه و یا نادیده گرفتن و حذف حل غیرقابل قبول ایجاد شده اشاره کرد.
الگوریتم CNSGA-II، همانند الگوریتم NSGA-II عمل می‌کند، تنها با این تفاوت که برای رسیدگی به محدودیت‌ها، روشی را برمی‌گزیند که براساس مفهوم غلبه و امتیازدهی عمل می‌کند [14].
این روش که به محدودیت رسیدگی می‌کند، از انتخاب تورنمنت دودویی استفاده می‌کند که دو حل از جمعیت، انتخاب و حل بهتر انتخاب می‌شود. باتوجه به محدودیتها، هر حل می‌تواند یا قابل قبول و یا غیرقابل قبول باشد. بنابراین، ممکن است حداکثر سه وضعیت به وجود آید:
هرد و حل قابل قبول باشند؛
یکی از حل‌ها قابل قبول و دیگری غیرقابل قبول باشد؛
هر دو حل غیر قابل قبول باشند.
برای مسائل بهینه سازی تک هدفه، از یک قانون ساده برای هر مورد استفاده می‌کنیم:
مورد 1) حلی که تابع هدف بهتری دارد را انتخاب می‌کنیم.
مورد 2) حل قابل قبول را انتخاب می‌کنیم.
مورد 3) حلی که کمترین انحراف از محدودیت‌ها را دارد انتخاب می‌کنیم. باتوجه به اینکه در هیچدام از موارد، اندازه تابع هدف و محدودیت‌ها با یکدیگر مقایسه نشده‌اند، هیچ نیازی به داشتن پارامترهای جریمه نیست، این موضوعی است که این رویکرد را مفید و جذاب کرده‌است.
درمورد مسائل بهینه سازی چندهدفه، دو مورد آخر می‌تواند همانطور که هستند استفاده شوند و مورد اول نیز می‌تواند با استفاده از اپراتور مقایسه ازدحام، حل شود. برای مقایسه کردن در این الگوریتم، تعریف «غلبه» را بین دو حل i و j تعریف می‌کنیم.
تعریف 1) حل i اگر یکی از وضعیت‌های زیر درست باشد، گفته می‌شود که از لحاظ محدودیت بر حل j غلبه دارد:
حل i قابل قبول است ولی حل j نیست.
حل i و j هر دو غیر قابل قبول می‌باشند، اما حل i انحراف از محدودیت کمتری دارد.
حل i و j قابل قبول هستند و حل i، حل j را مغلوب می‌کند.
اثر استفاده از مفهوم غلبه محدودیت این است که، هر حل قابل قبول، رتبه غیرمغلوبی بهتری از هر حل غیرقابل قبول دارد. همه حل‌های قابل قبول، باتوجه به سطح غلبه شان و براساس مقادیر توابع هدفشان رتبه بندی می‌شوند. به هر حال، از بین دو حل غیر قابل قبول، حلی که کمترین انحراف از محدودیت را دارد، دارای رتبه بهتری است. به هر حال، این اصلاح، در مفهوم غلبه، تغییری در پیچیدگی NSGA-II ندارد. بقیه فرایند CNSGA-II، همانطور که قبلاً درمورد NSGA-II توضیح داده شد، اجرا می‌شود.
2-4-2-3- الگوریتم ژنتیک رتبه بندی نامغلوب
این الگوریتم که توسط الجدان و همکارانش [16] ارائه شده، الگوریتم انتخاب چرخ رولت رتبه‌بندی شده را با الگوریتم رتبه بندی جمعیت برمبنای پارتو ترکیب می‌کند. در این الگوریتم از الگوریتم انتخاب چرخ رولتی استفاده شده‌است که به هر عضو، یک اندازه برازش برابر با رتبه اش در جمعیت، تخصیص می‌دهد؛ بالاترین رتبه، بیشترین احتمال را دارد که انتخاب شود (درمورد ماکزیمم سازی).
این احتمال به صورت معادله زیر محاسبه می‌شود:
(29.2)
که N، تعداد اعضاء این جمعیت است. در این الگوریتم، اعضاء در یک جبهه، براساس فاصله ازدحامشان و جبهه ها براساس رتبه غلبه شان رتبه می‌گیرند.
الگوریتم NRGA، همان طور که سودوکد آن را در شکل (2-4) مشاهده می کنید، به این صورت است که ابتدا، یک جمعیت تصادفی والدین، P، ایجاد می‌شود. مرتب کردن جمعیت براساس غلبه است. به هر حل، برازشی (یا رتبه ای) برابر سطح غلبه اش، تخصیص داده می‌شود (1 برای بهترین سطح، 2 برای سطح بعدی و الی آخر).

user8314

نمودار3-3: تغییرات عمودی بافت نرم در نقطه دیستال در گروه تست و کنترل46
نمودار3-4: تغییرات عمودی بافت نرم در نقطه مزیال در گروه تست و کنترل47
نمودار 3-5: تغییرات افقی بافت نرم از 1 میلی متری خط واصل دو CEJ دندان مجاور48
مودار 3-6: تغییرات افقی بافت نرم از 3 میلی متری خط واصل دو CEJ دندان مجاور49
نمودار 3-7: تغییرات افقی بافت نرم از 7 میلی متری خط واصل دو CEJ دندان مجاور49
نمودار 3-6: تغییرات عمودی بافت سخت در نقطه مبدباکال50
نمودار 3-7: تغییرات عمودی بافت سخت در نقطه میدپالاتال51
نمودار 3-8: تغییرات عمودی بافت سخت درنقطه دیستال52
نمودار3-9: تغییرات عمودی بافت سخت در نقطه مزیال53
نمودار 3-10: تغییرات افقی بافت سخت در 1 میلیمتری از خط واصل دو CEJ دندان
مجاور55
نمودار 3-11: تغییرات افقی بافت سخت در 3 میلیمتری از خط واصل دو CEJ دندان
مجاور55
نمودار 3-12: تغییرات افقی بافت سخت در 7 میلیمتری از خط واصل دو CEJ دندان
مجاور56

چکیده :
مقدمه:
ایمپلنت گذاری فوری در دندان های تک ریشه دارای مزایایی است که از جمله می توان به حفظ استخوان موجود اشاره کرد.هدف از این مطالعه بررسی تغییرات ریج پس از قراردادن فوری ایمپلنت درمقایسه با خارج کردن معمولی دندان و ترمیم ساکت دندانی به صورت طبیعی بود.
مواد و روش کار:
این مطالعه بر روی 21 بیمار با دندان تک ریشه Hopeless جهت گذاشتن ایپملنت انجام شده است. پس از قالب گیری و تهیه قالب گچی بیماران در 2 گروه تست و کنترل به طوری تقسیم شدند که در هر گروه 12 ساکت دندانی قرار گرفت. در دو گروه دندان به صورت آتروماتیک خارج شد. بعد با کولینگوالی استخوان ناحیه در فواصل 1 و 3 و 7 میلیمتری از CEJ دو دندان مجاور و فاصله عمودی CEJ تا لبه ی کرست استخوان در 8 نقطه میدباکال، میدپاتال ، مزیال، دستیال ، دیستوباکال، دیستوپالاتال ، مزیوباکال، مزیوپالاتال اندازه گیری شد. در گروه تست در ناحیه ایمپلنت Biohorizone قرار داده شد ودر گروه کنترل ساکت ها برای ترمیم طبیعی به حال خود گذاشته شد. 4 ماه بعد در هر دو گروه فلپ کنار زده شد واندازه گیری ها عینا تکرار گردید اندازه گیری های بافت نرم نیز مشابه بافت سخت و با استفاده از کست ها و استنت های ساخته شده مشابه قبل اندازه گیری و ثبت شد.

یافته ها:
تغییرات عمودی بافت نرم در تمام نقاط اندازه گیری شده در گروه تست نسبت به گروه کنترل کمتر بود و این اختلاف فقط در ناحیه میدباکال معنی دار نبود و در سایر نقاط معنی دارد.
تغییرات ابعادی افقی بافت نرم نیز در 1 و3 و7 میلیمتری از CEJ دندان های مجاور در گروه تست کمتر از گروه کنترل بود.
تغییرات عمودی بافت سخت نیز در تمامی نقاط اندازه گیری شده در گروه تست کمتر از گروه کنترل بود. البته این تغییرات درنواحی میدباکال ومیدپالاتال معنی دار بود.
تغییرات افقی بافت سخت نیز در نواحی 1و 3 و 7 میلیمتری از CEJ دندان های مجاور در گروه تست کمتر بود که در ناحیه 7 میلیمتری این تغییر معنی دار نبود.
نتیجه گیری:
بر اساس یافته های مطالعه حاضر می توان نتیجه گیری کرد که قراردادن ایمپلنت فوری در محل ساکت دندان تازه کشیده شده برای کاهش دادن تغییرات عمودی و افقی استخوان و نیز جهت کاهش تغییرات عمودی و افقی بافت نرم ناحیه موثر می باشد.
کلمات کلیدی:
ایمپلنت فوری – خارج کردن دندان- تغییرات ابعادی ریج الوئل
-320664-922595ل
فصل اول
مروری بر متون و مقالات
کلیات :
روند ترمیم ساکت دندان های خارج شده :
ترمیم ساکت دندان های خارج شده با یک سری تغییرات داخلی که منجر به تشکیل استخوان در داخل ساکت و یک سری تغییرات خارجی که منجر به از دست رفتن عرض و ارتفاع ریج آلوئول می شود، مشخص می گردد. پس از خارج کردن دندان، خونریزی اتفاق می افتد، به دنبال آن با تشکیل لخته ساکت راپر می کند، با شروع واکنش التهابی سلول های تحریک شده بافت جوانه ای (Granulation) ایجاد می کند، طی 48 تا 72 ساعت، به همان نسبتی که بافت جوانه ای رشد می کند، لخته شروع به از بین رفتن کرده، جای لخته راپر می کند و بافت همبند نابالغ تشکیل می شود.
پس از هفت روز بافت جوانه ای به طور کامل جایگزین لخته خونی شده است، در این مرحله وجود Osteoid در قاعده ساکت به صورت تکه هائی از استخوان غیرکلسیفیه مشهود است. دو هفته بعد از کشیدن دندان، استخوان woven (استخوان اولیه تازه تشکیل شده) در قسمت های طرفی و اپیکالی ساکت تشکیل می شود. در حالیکه قسمت های مرکزی و مارژین ها از بافت همبندی پر شده ، در قسمت های مارژین و خارجی دیواره ساکت، تعداد زیادی استئوکلاست قابل رؤیت می باشد و در قسمت های متعدد دیواره ساکت استخوان woven جایگزین Bondle bone می شود.
طی 3-2 هفته بعدی و 3 تا 4 هفته بعد از خارج کردن دندان، تکه های استخوانی غیرکلسیفیه شروع به مینرالیزه شدن از قاعده ساکت به طرف کرونال می کنند، در این زمان تمام استخوان ساکت با استخوان woven پر شده است و تعداد زیادی استئوکلاست در دیواره های خارجی و مارژین بافت سخت دیده می شوند و استئوکلاست ها در مرکز و اطراف استخوان woven حاضر در ساکت ردیف می شود و به عبارت دیگر استخوان woven به وسیله استخوان بالغ جایگزین می شود. این سیر همراه با Re-epithelization ادامه پیدا می کند که در نهایت به طور کامل ساکت را تا 6 هفته پس از خارج کردن دندان می پوشاند. در هفته هشتم، یک لایه استخوان کورتیکال، مدخل را می پوشاند. استخوان woven که در هفته چهارم تشکیل شده بود، بوسیله مغز استخوان و مقداری ترابکول استخوان لاملار در هفته 8 جایگزین می شود. در سطح فوقانی و خارجی دیواره های باکال و لینگوال علائمی از تحلیل رفتن بافت سخت به چشم می خورد. کرست دیواره باکالی استخوان نسبت به کرست لینگوال آپیکالی تر قرار می گیرد. سطح مارژین دیواره لینگوال بدون تغییر باقی می ماند. در حالیکه دیواره باکال چندین میلی متر به سمت آپیکال شیفت پیدا می کند.
یک سری فاکتورها ممکن است روند ترمیم ساکت را تحت تأثیر قرار دهند. اندازه ساکت مهم است، یک ساکت عریض تر، زمان بیشتری را برای پر کردن نقص موجود نسبت به یک ساکت با عرض کم تر نیاز دارد. ساکت دندان های مبتلا به تحلیل افقی استخوان، زودتر ترمیم می شوند. زیرا کم شدن حجم استخوان آلوئولار به منزله کم شدن حجم حفره برای پر شدن می باشد، استخوان به حد کرونالی تر از حد افقی خود و یا حد کرست استخوان دندان های مجاور بازسازی نمی شود، یعنی هرگز به طور 100درصد ساکت دندانی با استخوان پر نخواهد شد(1).
تدابیر پس از کشیدن دندان :
به دلیل اینکه کشیدن دندان و یا از دست دادن آن، اغلب منجر به تحلیل یا جمع شدگی ریج آلوئولار می گردد، حفظ حجم استخوان در زمان کشیدن دندان یک هدف مطلوب می باشد. حداکثر تحلیل استخوان پس از کشیدن دندان ها در محدوده 6 تا 24 ماه اول اتفاق می افتد.
بنابراین زمانی که کلینسین امکان مداخله در کشیدن دندان را داشته باشد، حفظ استخوان آلوئولار بایستی مدنظر باشد. حفظ محافظه کارانه بافت های اطراف دندان کشیده شده می تواند نیاز به روش های پیشرفته جراحی استخوان را حذف و یا به طور قابل توجهی کاهش دهد.
زمانی که یک دندان کشیده و آماده قرار دادن ایمپلنت می گردد، پیشگیری از تحلیل استخوان آلوئولار بسیار مطلوب است.
زمان قرار دادن ایمپلنت نسبت به زمان کشیدن دندان همچنان مورد بحث بسیاری از کلینسین ها می باشد، بسته به کمیت و کیفیت و حمایت استخوان موجود و همچنین توانائی کلینسین ها و بیمار، قرار دادن ایمپلنت پس از کشیدن دندان می تواند بلافاصله (immediate)، تأخیری (delayed) و یا مرحله ای (staged) باشد. طبق تعریف قرار دادن فوری ایمپلنت در زمان کشیدن دندان انجام می شود. قراردهی تأخیری ایمپلنت حدوداً 2 ماه پس از کشیدن دندان انجام می گیرد تا امکان ترمیم بافت نرم فراهم شود. قرار دادن مرحله ای ایمپلنت به منظور ترمیم کامل استخوان درون نواحی کشیدن دندان به طور معمول نیازمند 6-4 ماه بیشتر است.
در آوردن دندان به صورت غیرتراماتیک و با استفاده از یک وسیله باریک و پهن نظیر Periotome انجام می شود. این وسیله به عمق سالکوس وارد شده و لیگامان پریودنتال را پاره می کند و مختصری بافت های پریودنتال مجاور را توسعه می دهد. دندان، بلند شده و توسط فورسپس با استفاده از حرکت آهسته و چرخشی درآورده می شود. باید از اعمال نیروهای باکولینگوالی اجتناب گردد تا از آسیب به استخوان لبیال پیشگیری شود.
با استفاده از کورت های جراحی، بافت نرم روی استخوان موجود در ناحیه extraction کاملاً دبریدمان می شود. پس از دبریدمان ناحیه extraction کاملاً با سالین استریل شستشو داده می شود. در این مرحله، پس از ارزیابی استخوان و ساپورت آن، کلینسین تصمیم می گیرد که آیا ناحیه را با پیوند استخوان پر کند یا نه و اینکه چه زمانی ایمپلنت را در ناحیه قرار دهد؟ (فوری، تأخیری،مرحله ای) (2).
زمان های مختلف قرار دادن ایمپلنت :
Type 1) قرار دادن ایمپلنت به طور فوری به دنبال کشیدن دندان،
مزایا : کاهش تعداد دفعات جراحی، کاهش طول دوره درمان، مقدار استخوان مطلوب باقیمانده. معایب : مورفولوژی منطقه ممکن است قرار دادن ایمپنت را پیچیده کند، فقدان بالقوه بافت نرم برای تطابق فلپ، روش های جراحی کمکی و حساسیت این روش.
Type 2) بافت نرم به طور کامل ساکت را پوشش دهد، حدوداً 8-4 هفته بعد از کشیدن.
مزایا : افزایش مقدار بافت نرم منطقه و بالطبع آسانتر شدن تطابق فلپ، اجازه به برطرف شدن پاتولوژی های موضعی منطقه.
معایب : مورفولوژی منطقه ممکن است قرار دادن ایمپلنت را پیچیده کند، افزایش طول دوره درمان، تحلیل متفاوت دیواره های ساکت، احتمال نیاز به روش های جراحی کمکی و حساسیت این روش.
Type 3) ایمپلنت در ساکت دندانی قرارداده می شود که مقداری استخوان تازه و قابل توجه درون آن شکل گرفته است.
مزایا : مقدار استخوانی که در ساکت تشکیل شده، قرار دادن ایمپلنت را ساده تر می کند و همچنین بافت نرم تکامل یافته تطابق فلپ را راحت تر می سازد.
معایب : افزایش طول دوره درمان، تحلیل متفاوت دیواره ساکت و احتمال نیاز به روش های جراحی کمکی.
Type 4) قرار دادن ایمپلنت در ساکت دندانی که به طور کامل ترمیم یافته است.
مزایا : ریجی که به طور کلینیکی ترمیم یافته است و تطابق بهتر فلپ.
معایب : افزایش طول دروه درمان، نیاز به روش های جراحی کمکی، تفاوت زیاد در حجم استخوان باقیمانده (3).
قراردادن فوری ایمپلنت :
مزیت اصلی قرار دادن فوری ایمپلنت متعاقب کشیدن دندان، کاهش زمان ترمیم می باشد. چون ایمپلنت در زمان کشیدن دندان قرار داده می شود، ترمیم استخوان به ایمپلنت بلافاصله با کشیدن دندان شروع می شود. مزیت دیگر آن این است که ترمیم نرمال استخوان که عموماً درون حفره کشیدن دندان اتفاق می افتد، در اطراف ایمپلنت تأثیر می گذارد. این فعالیت تشکیل استخوان می تواند تماس استخوان به ایمپلنت را در مقایسه با ایمپلنتی که در ناحیه ای با فعالیت استئوژنتیکی کم تر قرار داده شده است، بهبود بخشد.
معایب احتمالی قرار دادن ایمپلنت فوری شامل نیاز به جراحی موکوژنژیوال (جهت تصحیح بافت هایی که در اثر فلپ های repositioned جابجا شده اند) و پیوند استخوان (جهت پر کردن فضاهای خالی اطراف ایمپلنت) می باشند. زمانی که ایمپلنت دو مرحله ای، در زمان کشیدن دندان قرار داده می شود باید با استفاده از روش های آزاد کننده فلپ موکوژنژیوال ایمپلنت کاملاً پوشیده شود.
همچنین ممکن است نیاز باشد تا از پیوند استخوان درون ناحیه extraction که با ایمپلنت در تماس نمی باشد استفاده شود تا از نفوذ بافت نرم به اطراف ایمپلنت جلوگیری شود.
اگر استخوان موجود برای ثبات ایمپلنت ناکافی باشد، قرار دادن فوری ایمپلنت پیشنهاد نمی شود، همچنین عفونت های مرتبط با دندان ممکن است ترمیم را مختل کرده و موفقیت ایمپلنت را به مخاطره اندازد. عفونت حاد یا تحت حاد از موارد عدم تجویز برای قرار دادن فوری ایمپلنت به شمار می آیند (2).
تصحیح ریج در رابطه با قرار دادن ایمپلنت :
جایگزینی ایمپلنت متعاقب کشیدن دندان به دلایل مختلفی عمومیت یافته است. در طول سال ها، امیتازهای زیادی برای ایمپلنت فوری عنوان شده است. این مزایا شامل قرار دادن ساده تر ایمپلنت، کاهش تعداد ملاقات ها در مطب دندانپزشک، کاهش طول دوره درمان و هزینه ها، نگهدرای از استخوان در محل ایمپلنت، زیبائی بافت نرم و افزایش رضایت بیمار می باشد.
جایگذاری ایمپلنت در ساکت دندان تازه کشیده شده ممکن است شکل گیری استخوان و استخوان سازی را تحریک کند و یا اختلال در تغییرات سازگاری که به دنبال کشیدن دندان اتفاق می افتد، ایجاد کند. تایپ I قرا ردادن ایمپلنت باعث حفظ استخوان ساکت و استخوان فک مجاور ساکت می گردد و می تواند از آتروفی استخوان جلوگیری کند (3).
Botticelli و همکاران در سال 2004 به بررسی تغییرات ریج در طول یک دوره 4 ماهه به دنبال قرار دادن ایمپلنت فوری در ساکت دندان تازه کشیده شده پرداختند. 21 ساکت دندانی با پریودنتیت مزمن متوسط مورد مطالعه قرار گرفتند که طول درمان شامل کشیدن دندان های کانین، انسیزور و پرمولرهای تک ریشه و سپس جایگزینی ایمپلنت در این مناطق بود.
پس از ایجاد برش های سالکولار و کشیدن دندان، ایمپلنت پیچ شونده در ناحیه قرار داده شد. بعد از قرار دادن ایمپلنت :
فاصله ی بین ایمپلنت و سطوح داخلی و خارجی استخوان باکال و لینگوال
عرض گپ مارژینی که بین ایمپلنت و سطوح باکال و لینگوال، مزیال و دیستال وجود داشت به وسیله ی کولیس اندازه گیری شد.
فلپ به محل اولیه برگردانده شد و ایمپلنت ها به طور Semi-Submerged قرار گرفتند. بعد از4 ماه، جراحی reentry انجام شد و اندازه گیری های کلینیکی دوباره تکرار شد و بنابراین تغییراتی که در طی ترمیم انجام شده بود از جمله ضخامت و ارتفاع دیواره ی باکال و لینگوال ساکت و عرض گپ مارژین محاسبه شد.
در طی جراحی انجام شده مشاهده گردید که گپ مارژین به طور کامل از بین رفته است، علاوه بر این ضخامت دیواره ی باکال و همچنین دیواره پالاتال به طور واضحی کاهش یافته بود. طبق مطالعه انجام شده در طی 4 ماه از ترمیم بعد از کشیدن دندان و قرار دادن ایمپلنت به طور عملی تمام گپ های مارژین از بین رفته بود. کاهش ابعاد باکال mm9/1 یا 56 درصد بود. در حالیکه کاهش ابعاد در سطح لینگوال mm8/0 یا 27 درصد بود. این یافته ها به طور قوی نشان داد، قرار دادن ایمپلنت در ساکت دندان تازه کشیده شده در حقیقت از رمدلینگ فیزیولوژیک که به دنبال کشیدن دندان در ریج اتفاق می افتد جلوگیری نمی کند (4).
به منظور بررسی رمودلینگ استخوان که در ساکت کشیده شده ی دندان بعد از ایمپلنت گذاری اتفاق می افتد، Lindhe و Araujo در سال 2005، یک مطالعه ای بر روی سگ انجام دادند. در این مطالعه محققین به منظور بررسی تغییرات ابعادی که در ریج آلوئولار اتفاق می افتد، بررسی هیستولوژیک انجام دادند. در باکال و لینگوال هر دو کودرانت مندیبل سگ، فلپ به صورتfull thikness کنار زده شد. ریشه های دیستال سومین و چهارمین پرمولر خارج شد. در کودرانت سمت راست ایمپلنت هایی با سطح خشن به گونه ای در داخل ساکت قرار گرفتند که مارژین ایمپلنت، آپیکالی تر از مارژین استخوان باکال و لینگوال قرار داده شد. فلپ ها به محل اولیه برگردانده شدند، در سمت چپ ساکت های کشیده شده بدون قرار دادن ایمپلنت به وسیله ی فلپ کاملاً پوشیده شدند.
بعد از 3 ماه مخاط در مناطق مورد نظر در کودرانت چپ و راست فک کاملاً ترمیم یافت. سگ ها کشته شدند و برش های بافتی شامل ایمپلنت و ساکت های بدون دندان تهیه و برای مطالعه ی هیستولوژیک آماده شد. برش باکولینگوالی ناحیه ی بی دندان بعد از 3 ماه ترمیم نشان داد که استخوان تازه تشکیل شده، مدخل ساکت را پوشش داده است. صفحه کورتیکال استخوان لاملار در سمت باکال در حدود 3/2 میلی متر، آپیکالی تر از کانتور لینگوال قرار گرفته است.
برش های باکولینگوالی تهیه شده از ناحیه ی دارای ایمپلنت نشان داد که مارژین کرست استخوان باکال در حدود 4/2 میلی متر پائین تر از کرست لینگوال قرار گرفته است. به عبارت دیگر قرار دادن ایمپلنت در ساکت دندان تازه کشیده شده موجب شکست در روند مدلینگ بافت سخت در دیواره های ساکت، به دنبال کشیدن دندان می شود. در نتیجه، بعد از 3 ماه از ترمیم، میزان تحلیل عمودی در استخوان باکال در مقایسه با استخوان لینگوال جایگزین شده در دو گروه دارای ایمپلنت و بی دندان مشابه بود. در ماه سوم اختلاف عمودی بین مارژین باکال و لینگوال در هر دو گروه بیش از 2 میلی متر بود که در گروه بی دندان 2/2 میلی متر در مناطق دارای ایمپلنت 4/2 میلی متر گزارش شد (5).
در مطالعه ی دیگری که Araujo و همکاران در سال 2006 بر روی سگ برای بررسی اینکه، آیا مدلینگ استخوان در ساکت دندان تازه کشیده شده باعث از دست رفتن استئواینتگریشن ایمپلنت قرار داده شده در ساکت می گردد؟ انجام دادند. همچون مطالعه ی قبلی پس از آماده سازی فلپ، ریشه دیستال سومین و چهارمین دندان پرمولر در هر دو کودرانت مندیبل کشیده شد. ایمپلنت ها در داخل ساکت تازه کشیده شده، طوری قرار گرفتند که دارای ثبات اولیه بودند. سپس فلپ ها به گونه ای به سر جای خود برگردانده شدند که ایمپلنت ها به طوری semi-submerged قرار گرفتند. بلافاصله پس از بستن فلپ، بیوپسی های بافتی از دو سگ تهیه شد، در حالیکه به 5 سگ دیگر اجازه ترمیم در یک دوره ی یک ماهه و سه ماهه داده شد. در برش هائی که بلافاصله پس از نصب ایمپلنت تهیه شد، تماس بین سطح دیواره ی ایمپلنت و دیواره های ساکت مشاهده شد. لخته خون در نواحی فاقد مناطق تماس و همچنین در گپ های مارژین تشکیل شد. در برش های تهیه شده در هفته چهارم مشاهده شد که این حفره ها (مناطق فاقد تماس) که نواحی خشن ایمپلنت می باشد، با استخوان woven پر شده است. همچنین در هفته ی چهارم دیواره باکال و لینگوال دچار تحلیل گردیدند و ارتفاع دیواره ی سخت و نازک باکال، کاهش پیدا کرده است. در فاصله زمانی بین هفته 4 و 12 از ترمیم، کرست استخوان باکال به طور واضح به سمت آپیکال جابجا شده است. استخوان woven ای که در سمت باکال در هفته چهارم، تماس در نواحی گپ مارژین با ایمپلنت ایجاد کرده بود دچار رمدلینگ شده بود و تنها، تکه هایی از این استخوان باقی مانده بود. در پایان مطالعه (3 ماه) کرست استخوان باکال بیشتر از 2 میلیمتر پائین تر از بوردر سطح خشن ایمپلنت قرار گرفته بود. این یافته ها نشان داد که استخوان woven که در تماس با ایمپلنت در مرحله ی اولیه ایجاد شده بود، قسمتی از آن با آتروفی دیواره ی باکال استخوان از بین می رود. بنابراین واضح است که آلوئولار پروسس متعاقب کشیدن دندان، جهت احتیاجات فانکشنال آتروفی می گردد، و در این رابطه ایمپلنت نمی تواند جایگزین خوبی برای دندان باشد (6).
مشکل کلینیکی قرار دادن تایپ I ایمپلنت این است که تحلیل استخوان به طور متناوب باعث از دست رفتن پوشش بافت سخت باکال در ناحیه ی ایمپلنت می شود و قسمت فلزی آن ممکن اس از وراء یک غشاء نازک روی ایمپلنت دیده شود و مشکلات زیبائی ایجاد کند. سؤالی که مطرح می گردد این است که آیا می توان بر این مشکل غلبه کرد،؟ این سؤال توسط Lindhe و همکاران در سال 2006 بررسی شد. در این مطالعه ریشه ی دیستال سومین پرمولر فک پائین و همچنین ریشه ی دیستال اولین مولر فک پائین سگ کشیده شد و به جای آن ایمپلنت قرار داده شد. در طول دوره ی ترمیم تحلیل دیواره ی باکال رخ داد و همچنین بیشتر از 2 میلیمتر از مارژین ایمپلنت از وراء مخاط نمایان شد. گپ ایجاد شده بین ایمپلنت و دیواره ی ساکت در زمان قرار دادن ایمپلنت در ریشه ی دیستال مولر بیشتر از 1 میلیمتر بود. به همین دلیل ثبات ایمپلنت تنها از طریق گیر آپیکالی بدست آمد. در طول فاز اولیه ترمیم این گپ با استخوان woven در ناحیه ی مولر پر شد. در فاصله زمانی که استخوان باکال تحت آتروفی قرار گرفت استخوان تازه تشکیل شده در محل گپ، استئواینتگریشن را حفظ کرد و تمام سطوح ایمپلنت را پوشاند. این مطالعه نشان داد که آتروفی ریج بی دندانی به دنبال کشیدن دندان رخ می دهد و نمی توان با قرار دادن ایمپلنت در ساکت دندان تازه کشیده شده از این آتروفی جلوگیری کرد. تحلیل استخوان هم در جهت عمودی و هم در جهت افقی در استخوان باکال و لینگوال رخ می دهد که این تحلیل در دیواره ی باکال مشخص تر می باشد.
نتیجه ی دیگری که از این مطالعه به دست آمد نشان داد که در بعضی موارد می توان با قرار دادن ایمپلنت به طور عمیق تر در دیواره ی لینگوال یا پالاتال ساکت، تحلیل استخوان باکال را جبران کرد (7). به منظور جبران نقائص ترمیم که در بالا ذکر شد ممکن است پروسه های Regeneration استخوان به منظور افزایش حجم استخوان مخصوصاً در سطح باکال نیاز باشد.

مروری بر مقالات :
در بررسی استئواینتگریشن و بازسازی استخوان دو نوع ایمپلنت فوری HA و TPS توسط Gher و همکارانش در سال 1994، نتیجه گیری شد که تحلیل استخوان در قسمت تاجی کرست برای گروه تست 53/1- و برای گروه کنترل 59/1- بود و هیچ تفاوت معنی داری بین پارامترهای اندازه گیری شده در دو نوع ایمپلنت وجود نداشت. همچنین لازم به ذکر است که در گروه تست دو نوع ایمپلنت از DFDBA و ممبران برای پر کردن گپ موجود بین ایمپلنت و دیواره ساکت استفاده شد، در صورتی که در گروه کنترل از هیچ نوع ماده پیوندی استفاده نشده بود (8).
قرار دادن ایمپلنت های فوری در ساکت دندان تازه کشیده شده یک روش مطمئن و قابل پیش بینی می باشد، اگر توجهات خاص حین کار پیگیری شود. این نتیجه ای بود که از مطالعه Rosequist در سال 1996 حاصل شد که به بررسی درصد بقای ایمپلنت های فوری در یک بازه زمانی 67-1 ماه پردخته بود و پس از این بررسی، درصد بقای ایمپلنت ها را 6/93درصد گزارش کرد (9).
طبق تحقیقات Chaushn و همکارانش در سال 1997 که به follow up 95 ایمپلنت پرداختند، نتیجه گیری شد، که ایمپلنت های فوری دارای میزان بقای بالائی در حدود 100 تا 9/94درصد می باشند و همچنین در این مطالعه اتفاق نظری در مورد پر کردن گپ و بهترین ماده گرفت نبود (10).
ایمپلنت فوری بهتر است 5-3 میلیمتر، فراتر از آپکس قرا ربگیرد تا ثبات اولیه اش فراهم شود. همچنین تا جائی که امکان دارد نزدیک کرست استخوان قرار بگیرد. این نتایج حاصل مطالعه Schwartz و همکارانش در سال 1997 بود. همچنین در این مطالعه اجماع نظری راجع به نیاز به پر کردن گپ و اینکه چه ماده پیوندی بهترین است وجود نداشت (11).
بعد از قرار دادن ایمپلنت فوری تحلیل استخوان باعث جابجائی بافت سخت باکالی ایمپلنت می شود و به دلیل دیده شدن ناحیه فلزی ایمپلنت از پشت یک غشاء نازک می تواند مشکلات زیبائی ایجاد کد. این مطالعه را Grunder در سال 2000 انجام داد (12).
در تحقیق Rosequist که در سال 2000 بر روی 34 نفر انجام شد، برای سیل کردن ساکت از ممبران همولوگوس استخوانی استفاده کردند که این ممبران بعد از 4-2 هفته با پرولیفراسیون مخاط اطراف پوشیده شد. این مطالعه علیرغم اینکه نتایج زیبائی بسیار عالی و موفقیت 1/94درصد را دارا بود، اما نتوانست در مورد کیفیت استخوان و استئواینتگریشن گزارش تهیه کند(13).
در مقایسه هیستولوژکی ایمپلنت فوری و تأخیری بر روی سگ، نتیجه حاصله به این قرار شد که 76درصدسطوح ایمپلنت فوری با استخوان پوشیده شده و در ایمپلنت های تأخیری 81درصد سطوح ایمپلنت با استخوان پوشیده شده بود. این مطالعه را Schultes در سال 2001 انجام داد (14).
دو امتیاز ایمپلنت های فوری، کوتاه شدن دوره درمان و حفظ بافت سخت و نرم می باشد. این دو نتیجه تحقیقات Nawzari در سال 2001 می باشد (15).
حجم کافی استخوان و شکل مناسب آلوئولار ریج برای بدست آوردن فانکشن مناسب و پروتز زیبای ایمپلنت ضروری می باشد. شناسایی در روند ترمیم ساکت دندان تازه کشیده شده، شامل تغییراتی که به دنبال تحلیل استخوان و رمدلینگ ایجاد می شود ضروری است، از دست رفتن استخوان آلوئولار به دنبال کشیدن دندان به دلایلی هم چون بیماری پریودنتال، ضایعه پری اپیکال و یا تروما به دندان و استخوان ممکن است حادث شود. همچنین آسیب به استخوان در حین کشیدن دندان هم می تواند باعث از دست رفتن استخوان شود و به طور کلی آتروفی استخوان پس از کشیدن دندان یک پدیده کاملاً شناخته شده ای می باشد. در یک مطالعه که توسط Schropp و همکارانش در سال 2007 با هدف بررسی تغییرات کانتور استخوان پس از کشیدن دندان در یک دوره 12 ماهه، انجام شد به این نتیجه رسیدند که بیشترین تغییرات در ناحیه ساکت دندان تازه کشیده شده بعد از یکسال از کشیدن دندان بدست می آید (16).
قرار دادن ایمپلنت فوری باعث حفظ بافت استخوان ساکت و احاطه کننده فک می شود و همچنین از آتروفی استخوان فک جلوگیری می کند. این نتیجه طبق تحقیق Chen در سال 2004 بدست آمد و همچنین طبق این مطالعه، درصد بقا و فوائد کلینیکی ایمپلنت فوری و معمولی با یکدیگر مشابه می باشد (17).
بعد از 4 ماه از قرار دادن ایمپلنت، تمام گپ های مارژین از بین رفته و کاهش عرض تابل باکال حدود mm9/1 (56%) و لینگوال mm8/0 می باشد. این مطالعه که بر روی 21 دندان تازه کشیده شده انجام شد، نشان داد که ایمپلنت فوری در حقیقت از رمدلینگ ریج به طور کامل جلوگیری نمی کند و همچنین لازم به ذکر می باشد که برای پر کردن فضای بین استخوان و ایمپلنت از هیچ ماده پیوندی و غشائی استفاده نشده بود. این نتایج طبق تحقیقات Botticelli در سال 2004 بدست آمد (4).
رمدلینگ اولیه به طور فوری پس از کشیدن دندان شروع می شود و حتی پس از قرار دادن ایمپلنت تأخیری ادامه می یابد و درصد تفاوت رمدلینگ اطراف ایمپلنت های فوری و تأخیری می تواند دلیلی برای اهمیت زمان گذاشتن ایمپلنت در مناطقی که از نظر زیبائی اهمیت دارند، می باشند. این مطالعه که توسط Covani و همکارانش در سال 2004 در ایتالیا صورت گرفت، تغییرات عرض باکولینگوالی 2 ایمپلنت فوری و 5 ایمپلنت تأخیری را در دو مرحله اندازه گیری کردند که برای ایمپلنت فوری، این تغییر 9/1 میلیمتر بود و برای ایمپلنت تأخیری 3 میلیمتر گزارش شد (18).
استفاده از ایمپلنت فوری و جایگذاری آن در ساکت دندان تازه کشیده شده نشان داد که ایمپلنت فوری دارای مقاومت و ثبات بالائی با توجه به آنالیزهای Resouance Frequency می باشد؛ که این نتایج براساس گزارشات Beckerو همکارانش در سال 2005 بدست آمد (19).
قرار دادن ایمپلنت فوری نمی تواند از ریمادلینگ که در دیواره های ساکت اتفاق می افتد جلوگیری کند و تحلیل دیواره های ساکت که بعد از کشیدن دندان اتفاق می افتد باید در هنگام قرار دادن ایمپلنت فوری مورد توجه قرار گیرد. ارتفاع دیواره های باکال و لینگوال بعد از 3 ماه چه در نواحی بی دندانی و چه در نواحی که ایمپلنت فوری قرار گذاشته شده مشابه می باشند و حتی از دست رفتن عمودی استخوان ریج در باکال نسبت به لینگوال بیشتر می باشد. این یافته ها، نتایج مطالعه Maurico و همکارانش در سال 2005 می باشد (20).
ایمپلنت فوری توانائی جلوگیری از آتروفی ریج را بعد از کشیدن دندان ندارد و استخوان باکال و لینگوال هر دو دچار تحلیل می شوند و این تحلیل در قسمت باکال باعث از دست رفتن استئواینتگریشن مارژین می شود. این نتیجه گیری بود که از مطالعه Lindeh و همکارانش در سال 2006 بدست آمد (7).
در مطالعه ای که از سال های 2004-1998 بر روی 1925 ایمپلنت فوری صورت گرفت نتایجی به شرح زیر بدست آمد :
میزان شکست در ایمپلنت هایی که دندان های آنها به علت بیماری پریودنتال کشیده شده بودند3/2 برابر بیشتر بود.
میزان شکست قبل از گذاشتن رستوریشن 7/3 درصد و بعد از گذاشتن رستوریشن 3% بود.
میزان بقای کلی 96% بود.
مردان دارای 65/1 برابر شکست بیشتری بودند.
این یافته ها طبق نتیجه گیری بود که Wegenbergدر سال 2006 بدست آورد، باید هنگام طرح درمان ایمپلنت فوری دلایل کشیدن دندان و استفاده از آموکسی سیلین را مورد توجه قرار داد(21).
در بررسی که بر روی 351 پروژه - ریسرچصورت گرفت، میزان شکست ایمپلنت فوری را کم تر از 5درصد گزارش داد که اگر این ایمپلنت ها به طور فوری بارگذرای شوند، درصد آن ها بیشتر هم می شود. اما این مطالعه نتوانست به سؤالاتی در مورد سلامت پری ایمپلنت، ثبات پروتز و میزان تحلیل استخوان در مقایسه ایمپلنت فوری و تأخیری بپردازد. این مطالعه توسط Quirynen در سال 2007 صورت گرفت (22).
میزان بقا در ایمپلنت فوری در ناحیه قدام ماگزیلا 97درصد گزارش شده است و میزان تحلیل استخوان رادیوگرافیک در مزیال mm98/0، در دیستال 78/0 و تحلیل بافت نرم در mid facial ، mm53/0 و در Shrinkage پاپیلای mm41/0 و پاپیلای دیستال 31/0 و رضایت بیماران از نظر زیبائی 93/0 بود. این نتایج که توسط De Rouck و همکاران در سال 2008 بدست آمد میزان بقا پاسخ بافت سخت و نرم و نتایج زیبائی ایمپلنت فوری را در قسمت قدام ماگزیلا مورد بررسی قرار داد (23).
نیاز به تحقیقات مستمر و بیشتر در مورد تغییرات ابعادی کرست استخوان بعد از ایمپلنت فوری در مطالعه ای که Chen در سال 2009 برای بررسی تحلیل مارژین مخاط فاسیال در ایمپلنت های فوری انجام داد، نتیجه گیری شد (24).
اگر ایمپلنت های highly-polished و roughened به صورت فوری قرار داده شوند، اختلافی در میزان تحلیل استخوان اطراف ایمپلنت چه کلینیکی و چه رادیوگرافیک ندارند و بیشترین میزان تحلیل استخوان در مارژین دیستال کرست آلوئول اتفاق می افتد، این یافته از مطالعه Heinemann در سال 2009 در آلمان بدست آمد که تأثیر توپوگرافی سرویکال ایمپلنت را بر میزان تحلیل استخوان کرستال در ایمپلنت فوری مورد بررسی قرار دادند (25).
مطالعه ای که به مرور نتایج کلینیکی و زیبائی 91 مطالعه پرداخته بود، نشان داد استفاده از پیوند استخوان در جلوگیری از پیشرفت دیفکت در ایمپلنت فوری مؤثر می باشد و باعث پیشرفت استخوانی رژنراسیون شدن این دفکت می شود و در قرار دادن ایمپلنت type 1-2-3 نسبت به type 4 مؤثر می باشد و میزان بقا در این مطالعات 95% گزارش شد. همچنین این مطالعات نشان داد که تحلیل مارژین مخاط فاسیال در type 1 شایع تر می باشد. این بررسی متون توسط Buser و Chen در سال 2009 ارائه گردید (26).
در بررسی هیستولوژیک ترمیم اولیه بافت نرم روی سگ، گزارش شد که تنها بعد از یک هفته در اپی تلیوم جانکشنال و بافت همبند شل سلول های التهابی فراوان دیده می شود، ابعاد بافت نرم در هفته هشتم تقریباً mm5 بود که شامل mm5/3-3 اپی تلیال و mm5/1-1 بافت همبند بود. در این مطالعه نتیجه گیری شد که ترمیم بافت نرم اطراف ایمپلنت فوری ممکن است سطح اپی تلیال بیشتری نسبت به ایمپلنت تأخیری ایجاد کند. این مطالعه توسط Vignoletti در سال 2009 در کشور اسپانیا بدست آمد (27).
در مقایسه نتایج کلینیکی ایمپلنت های فوری Submerged و non-submerged ، نتیجه بدست آمده نشان داد که میزان بافت کراتنیزه در گروه submerged به طور متوسط mm3/1 و در گروه non-submerged، mm2/0 میلیمتر کاهش پیدا کرده بود و سایر نتایج کلینیکی دو گروه با هم مشابه بود و میزان تحلیل بافت نرم در هر دو گروه بعد از یکسال به طور متوسط mm1 گزارش شد. این حاصل مطالعه Cordaro و همکاران در سال 2009 می باشد (28).
در یک تحقیق که توسط Lindhe و همکاران در سال 2010 انجام شد به بررسی تغییرات ابعادی ریج، پس از نصب دو شکل متفاوت ایمپلنت فوری (سلیندری و مخروطی) پرداخت. نتیجه حاصله از این مطالعه تفاوت معنی داری را در تغییرات ابعادی ریج بین این دو گروه نشان نداد، اما تغییرات گپ عمودی و افقی در اطراف ایمپلنت های سیلندری بیشتر از ایمپلنت های مخروطی گزارش شد (29).
نتایج کلینیکی ایمپلنت های فوری و تأخیری قرار داده شده در بیماران دارای Severe Poriodontitis نشان داد که اختلاف آماری معنی داری در تحلیل استخوان آلوئولار بین این دو گروه وجود نداشته است و میزان بقا در ایمپلنت فوری در ماگزیلا 92درصد و در مندیبل 100درصد بود. میانگین تغییرات level استخوان بین زمان اولیه و 12 ماه بعد mm18/0 ± 12/1- بود و همچنین این مطالعه نشان داد که شکست ایمپلنت فوری در ماگزیلا در بیمارانsevere periodontitis بیشتر از مندیبل می باشد. این نتیجه گیری از مطالعه Deng در چین در سال 2010 حاصل شد (30).
استفاده از ممبران کلاژنی در ایمپلنت فوری در حفظ استخوان آلوئول باکال به میزان 23% مؤثر است. این نتیجه ای بود که از مطالعه Caneva در سال 2010 که به بررسی تأثیر این ممبران بر روی تغییرات بافت سخت و استئواینتگریشن در ایمپلنت فوری در سگ پرداخت، بدست آمد. ارزیابی هیستولوژیک نشان داد که هم در گروه تست و هم در گروه کنترل تحلیل استخوان اتفاق افتاد و همچنین میزان بیشترین تماس استخوان- ایمپلنت کرونالی بین دو گروه مشابه بود. در گروهی که از ممبران استفاده شده بود تحلیل استخوان باکال mm7/1 و در گروه کنترل mm2/2 بود (31).
در بررسی و ثبت ضخامت دیواره باکال و پالاتال 93 ساکت دندان تازه کشیده شده توسط Huynh و همکارانش در سال 2010 برای تخمین میزان مقاومت دیواره های باکال و پالاتال برای حفظ کانتور استخوان اطراف ایمپلنت، این نتیجه حاصل شد که نیاز به روش های پیوند استخوان برای دست یابی به کانتور کافی در اطراف ایمپلنت ضروری می باشد (32).
طبق تحقیقاتی که Esposito و همکارانش در سال 2010 در انگلیس انجام دادند نتجیه گیری کردند که :
ایمپلنت فوری ریسک بالاتری از ایمپلنت تأخیری برای شکست و عوارض ایمپلنت دارد.
در مواردیکه زیبائی اهمیت بیشتری دارد، ایمپلنت فوری ممکن است نتیجه بهتری دهد.
مدرک قابل اعتمادی برای حمایت و یا رد روش های پیوند استخوان هنگام گذاشتن ایمپلنت فوری وجود ندارد (33).
در مطالعه ای که Koh و همکاران در سال 2011 انجام دادند، تغییرات بافت نرم و سخت را در ایمپلنت های فوری بین گروه های با ایمپلنت کرستال و ساب کریستال مقایسه کردند. دندان های تک ریشه در دو گروه به صورت هم سطح با کرست پالاتال و یا یک میلیمتر زیر کرست پالاتال توسط ایمپلنت فوری جایگزین شدند. نتایج بدست آمده به این صورت بود که بین دو گروه تفاوت آماری معنی داری از سطح استخوان مارژینال دیده نشد (035/0P-value= ) . اگرچه گروه ساب کرستال دارای میزان معنی دار بیشتری از ضخامت بافت کراتینیزه بود، این مطالعه نتیجه گیری کرد که میزان بقای ایمپلنت فوری 96درصد می باشد و سطح قرار دادن ایمپلنت نمی تواند تأثیری بر روی تغییرات عرض و ارتفاع استخوان و بافت نرم داشته باشد و همینطور پیشنهاد شد که دیواره ضخیم فاسیال، گپ کوچکتر و نواحی پرمولرها دارای نتایج کلینیکی موفق تری برای ایمپلنت فوری هستند (34).
بیان مسئله و ضرورت انجام تحقیق:
 ایمپلنت فوری به عنوان روشی که جایگزین ایمپلنت معمولی شده است پیشنهاد گردیده است. مطالعات متعدد موفق بودن این روش را به اثبات رسانده است و معلوم شده است که اگر همزمان با کشیدن دندان عمل ایمپلنت گذاری نیز انجام شود. گپ بین استخوان میزبان و بدنه ایمپلنت ظرف چند ماه آینده پر خواهد شد و به شرط وجود ثبات اولیه در هنگام ایمپلنت گذاری، ایمپلنت در آینده به خوبی Osteointegration مناسبی پیدا خواهد کرد. البته علی رغم اینکه بسیاری از مؤلفین بیان نموده اند که انجام ایمپلنت فوری از تحلیل ناخواسته عرض ریج در اثر کشیده شدن دندان جلوگیری می کند معذالک برخی از محققین گزارش کرده اند که قدری تحلیل استخوان پس از انجام ایمپلنت فوری به وقوع خواهد پیوست.( Botticelli et al 2004 (4) )به علاوه در یک مطالعه مروری اخیر بوسیله( Quriynen, et al 2008 (22))این نتیجه حاصل شد که در مورد تغییرت ابعادی ریج در آینده هنگامی که عمل ایمپلنت فوری انجام می شود ، اطلاعات کافی در دست نیست لذا جا دارد که طی مطالعه ای میزان تغییرات ابعادی ریج از نظر باکولینگوالی و اکلوز و آپیکالی مشخص گردد.

اهداف و فرضیات
الف) هدف کلی:
تعیین تغییرات ابعادی ریج باقیمانده پس از قرار دادن ایمپلنت فوری در مقایسه با ساکت دندان تازه کشیده شده
ب) اهداف اختصاصی:
1- تعیین تغییرات عرض ریج در فاصله 1 میلی متری از کرست در ناحیه دندان Ext شده در هنگام ایمپلنت گذاری و پس از 4 ماه در زمان گذاشتن Healing
2- تعیین تغییرات عرض ریج در فاصله 1 میلی متری از کرست در ناحیه ساکت کشیده شده در هنگام خارج کردن دندان و پس از 4 ماه قبل از قرار دادن ایمپلنت.
3- تعیین تغییرات عرض ریج در فاصله 3 میلی متری از کرست در ناحیه دندان Ext شده در هنگام ایمپلنت گذاری و پس از 4 ماه در زمان گذاشتن Healing
4- تعیین تغییرات عرض ریج در فاصله 3 میلی متری از کرست در ناحیه ساکت کشیده شده در هنگام خارج کردن دندان و پس از 4 ماه قبل از قرار دادن ایمپلنت.
5- تعیین تغییرات عرض ریج در فاصله 7 میلی متری از کرست در ناحیه دندان Ext شده در هنگام ایمپلنت گذاری و پس از 4 ماه در زمان گذاشتن Healing
6- تعیین تغییرات عرض ریج در فاصله 7 میلی متری از کرست در ناحیه ساکت کشیده شده در هنگام خارج کردن دندان و پس از 4 ماه قبل از قرار دادن ایمپلنت.
7- کاهش ارتفاع لثه در ناحیه نسبت به خط واصل بین CEJ دو دندان مجاور در هنگام خارج کردن دندان و گذاشتن ایمپلنت و پس از 4 ماه قبل از قرار دادن Healing .
8- کاهش ارتفاع استخوان در ناحیه نسبت به خط واصل بین CEJ دو دندان مجاور در هنگام خارج کردن دندان و گذاشتن ایمپلنت و پس از 4 ماه قبل از قرار دادن Healing .
ج) اهداف کاربردی:
کسب اطلاع بیشتر در مورد قابلیت پیشگوئی و پیش بینی نتیجه درمان از لحاظ زیبایی در صورت انجام عمل ایمپلنت فوری
د) فرضیات یا سؤالات تحقیق:
1- تغییرات ابعادی باکولینگوالی در اثر عمل ایمپلنت فوری چه میزان است ؟
2- تغییرات ابعادی اکلوز آپیکالی ریج در اثر عمل ایمپلنت فوری چه میزان است؟
3- با توجه به تغییرات ابعادی استخوان پس از Ext دندان در فواصل 1 و 3 و 7 میلیمتر آیا گذاشتن ایمپلنت فوری در حفظ ریج برتری دارد یا خیر ؟
-312420-1009015
(2) فصل دوم
مواد و روش‌ها

مواد و روش کار :
این مطالعه بر روی 21 بیمار مراجعه کننده به دانشکده دندانپزشکی مشهد (13 زن و 8 مرد با میانگین سنی 39 سال) با دندان hopeless جهت گذاشتن ایمپلنت انجام شده است. روش نمونه گیری به صورت غیراحتمالی و مبتنی بر هدف صورت گرفته است.
پروتکل به تصویب شورای پژوهشی دانشگاه و کمیته اخلاق دانشگاه علوم پزشکی مشهد رسید.
معیارهای ورود به مطالعه شامل موارد زیر بود :
بیماران با دندان hopeless تک ریشه، نیازمند به درمان ایمپلنت باشند.
بیماران مشکل سیستمیک نداشته باشند.
کنترااندیکاسیون جهت درمان جراحی و ایمپلنت نداشته باشند.
اعلام موافقت کتبی و تکمیل فرم رضایت نامه با مطالعه کامل آن توسط بیمار انجام شد.
بعد از تکمیل پرونده و رضایت نامه کتبی قالب گیری از بیماران توسط Putty انجام و قالب گچی تهیه شد. بیماران طبق رضایت و میل به درمان immediate implantation به 2 گروه تست و کنترل (برای افرادی که مایل به گذاشتن ایمپلنت به صورت فوری نبودند)، به طوری تقسیم شدند که در هر گروه 12 ساکت دندانی قرار گرفت. 2 روز قبل ازعمل بیماران تحت رژیم آموکسی سیلین 500mg و دهانشویه کلرهگزیدین 2/0% قرار گرفتند و این رژیم به صورت 10 روز ادامه داشت.
در گروه کنترل پس از دادن بی حسی موضعی (لیدوکائین با اپی نفرین 100000/1) دندان آتروماتیک خارج شد و بعد باکولینگوالی استخوان (تصویر 2-4) در ناحیه 1، 3 و 7 میلیمتری از CEJ دو دندان مجاور توسط گیج ثبت گردید. به علاوه فاصله عمودی خط واصل بین CEJ دو دندان مجاور تا لبه کرست استخوان در 8 نقطه میدباکال، میدپالاتال، مزیال، دیستال، دیستوباکال، دیستوپالاتال، مزیوباکال، مزیوپالاتال توسط پروب مدرج اندازه گیری شد (تصویر 2-5) و ساکت ها برای طی کردن پروسه طبیعی ترمیم به حال خود گذاشته شدند.
در گروه تست، پس از انسیژن، کنار زدن فلپ و خارج کردن آتروماتیک دندان، اندازه گیری های فوق (مانند گروه کنترل) عیناً تکرار شد و سپس ایمپلنت (Biohorizone) در ساکت دندان تازه کشیده شده قرار داده شد. در صورتی که عرض گپ اطراف ایمپلنت از 2 میلیمتر بیشتر بود، ماده DFDBA ساخت شرکت همانند ساز بافت تولید ایران در ناحیه گپ قرار داده شد و در صورت نیاز ممبران قابل جذب در ناحیه قرار داده می شد. سپس فلپ به محل اولیه خود برگردانده شد، با نخ بخیه Silk شماره 0-3 بخیه گردید. جهت تسکین درد از ژلوفن mg400 استفاده شد، بعد از 10 روز بخیه ها کشیده شدند (تصاویر 2-1 الی 2-10).

تصویر 2-1 : CBCT بیمار قبل از شروع درمان

تصویر 2-2 : دندان Hopeless پیش از عمل

تصویر 2-3 : کشیدن دندان بدون تروما پس از فلپ زدن
1160071-4785
تصویر 2-4:اندازه گیری ابعاد باکولینگوالی استخوان ناحیه
112077527940
635991870تصویر 2-5 : اندازه گیری فاصله های عمودی از خط واصل بین دو CEJ تا لبه کرست استخوان
00تصویر 2-5 : اندازه گیری فاصله های عمودی از خط واصل بین دو CEJ تا لبه کرست استخوان

تصویر 2-6: قراردادن ایمپلنت BioHorizon داخل ساکت دندان تازه کشیده شده

تصویر 2-7 : گپ موجود بین ایمپلنت و تابل با کال

تصویر 2-8 : DFDBA های Cenobone ساخت شرکت همانند ساز بافت

تصویر2-9: قراردادن DFDBA در گپ بین ایمپلنت و تابل با کال

تصویر 2-10:بخیه کردن محل عمل با نخ بخیه سیلک شماره 0-3
برای اندازه گیری های بافت نرم در هر گروه، از کست ها استفاده شد که برای داشتن نقاط ثابتی جهت اندازه گیری بعد باکولینگوالی بافت نرم، نقطه میانی برای اندازه گیری فاصله عمودی، یک استنت آکریلی از آکریل Dura ساخته و در ناحیه 1، 3 و 7 میلیمتر از CEJ دو دندان مجاور نشانه گذاری شده بود. عرض باکولینگوالی بافت نرم در این نقاط و همچنین فاصله عمودی محل لثه تا خط واصل بین CEJ دو دندان مجاور نیز اندازه گیری و ثبت شد.

تصویر 2-11: استنت آکریلی جهت نقاط اندازه گیر ی ثابت قبل از عمل و نیز 4 ماه پس از آن هم در گروه تست و هم در گروه کنترل
4 ماه بعد در گروه کنترل، جهت گذاشتن ایمپلنت مجدداً قالب گیری توسط Putty و ساخت یک کست گچی و رادیوگرافی CBCT از ناحیه انجام شد، فلپ کنار زده شد و عرض ریج باقیمانده مجدداً در همان ناحیه در نقطه وسط میان خطی که CEJ دو دندان مجاور را بهم متصل می کند در فاصله 1، 3 و 7 میلیمتر از CEJ دو دندان و همچنین فاصله عمودی کرست استخوان در 8 نقطه میدباکال، میدپالاتال، مزیال، دیستال، دیستوباکال، دیستوپالاتال، مزیوباکال و مزیوپالاتال اندازه گیری شد.
اندازه گیری های بافت نرم نیز با استفاده از کست ها و استنت های ساخته شده، بعد باکولینگوالی را در سه نقطه 1، 3 و 7 از CEJ دو دندان مجاور و فاصله عمودی نقطه میانی محل لثه تا خط واصل بین CEJ دو دندان مجاور اندازه گیری و ثبت شد (تصاویر 2-11 الی 2-14 مربوط به گروه کنترل می باشد).

تصویر 2-12: گروه کنترل : چهار ماه پس از کشیدن دندان
808990190500
تصویر 2-13: گروه کنترل: تحلیل باکولینگوالی نسبت به خط واصل CEJ دو دندان مجاور 4 ماه پس از خارج کردن دندان

تصویر 2-14: گروه کنترل : قراردادن ایمپلنت
در گروه تست نیز، 4 ماه بعد از گذاشتن ایمپلنت، ابتدا قالب گیری توسط Putty انجام و کست گچی تهیه شد. سپس ناحیه ایمپلنت جهت گذاشتن Healing Abutment فلپ کنار زده شد و اندازه گیری های نسج سخت ماننده گروه کنترل انجام شد. (تصاویر 2-15 ا لی 2-18)

1287662144307
تصاویر 2-15: گروه تست : چهار ماه بعد از گذاشتن ایمپلنت

تصویر 2-16: گروه تست: اندازه گیری فاصله های عمودی از خط واصل بین دو CEJ تا لبه کرست استخوان
126639750859
تصویر 2-17 : گروه تست : اندازه گیری ابعاد با کولینگوالی

تصویر 2-18: قراردادن Healing
روش تجزیه و تحلیل داده ها و بررسی آماری :
نتایج ثبت شده تحت آنالیزهای آماری T-Test و ANOVA One-way قرار گرفتند.

-360680-982980
(3) فصل سوم
یافته‌ها

یافته ها :
اندازه گیری های عمودی و افقی در بافت سخت و نرم انجام گرفت، در بافت نرم عرض باکولینگوالی ناحیه در قسمت های 1، 3 و 7 میلیمتر از خط واصل CEJ دو دندان مجاور و همچنین فاصله عمودی8 نقطه بیان شد شامل : میدباکال، مزیوباکال، دیستوباکال، پالاتال، مزیوپالاتال، دیستوپالاتال، دیستال و مزیال تا خط فوق اندازه گیری و ثبت شد. در بافت سخت هم عرض باکولینگوالی ناحیه در فواصل1، 3 و 7 میلیمتر از CEJ دو دندان مجاور و فاصله عمودی خط واصل CEJ دو دندان مجاور تا کرست استخوان در 8 نقطه میدباکال، مزیوباکال، دیستوباکال، پالاتال، مزیوپالاتال، دیستوپالاتال و دیستال و مزیال انجام شد.

بررسی بافت نرم :
جدول 3-1 : تغییرات عمودی بافت نرم در نقاط باکال، مزیوباکال و دیستوباکال
میدباکال مزیوباکال دیستوباکال
انحراف معیار ± میانگین میانه انحراف معیار ± میانگین میانه انحراف معیار ± میانگین میانه
گروه تست 71/0±04/1 1 72/0±79/0 5/0 52/0±75/0 5/0
گروه کنترل 74/0±22/1 25/1 74/0±32/1 25/1 75/0±32/1 25/1
P-value (NS)266/0 (S)033/0 (S)026/0
NS= Non Significant
با توجه به یافته های جدول (3-1) این گونه استنباط می شود که میانگین تغییرات عمودی بافت نرم در گروه کنترل در ناحیه میدباکال بیشتر می باشد اما معنی دار نیست، و در دو نقطه ی مزیوباکال و دیستوباکال این تغییرات معنی دار می باشد.

نمودار3-1: تغییرات عمودی بافت نرم در نقطه میدباکال در گروه تست و کنترل
جدول 3-2 : تغییرات عمودی بافت نرم در نقاط پالاتال، مزیوپالاتال و دیستوپالاتال
مید پالاتال مزیوپالاتال دیستوپالاتال
انحراف معیار ± میانگین میانه انحراف معیار ± میانگین میانه انحراف معیار ± میانگین میانه
گروه تست 52/0±58/0 5/0 64/0±43/0 5/0 71/0±68/0 5/0
گروه کنترل 75/0±32/1 25/1 74/0±32/1 25/1 74/0±32/1 25/1
P-value (S)004/0 (S)002/0 (S)022/0
S= Significant
با توجه به داده های جدول (3-2) مشاهده می شود که تغییرات عمودی بافت نرم در ناحیه پالاتال، مزیوپالاتال و دیستوپالاتال بین دو گروه معنی دار بوده است. یعنی اینکه تغییرات عمودی بافت نرم در نقاط مذکور در گروه تست کمتر از گروه کنترل بوده است.

نمودار3-2: تغییرات عمودی بافت نرم در نقطه میدپالاتال در گروه تست و کنترل
جدول 3-3 : تغییرات عمودی بافت نرم در نقاط دیستال و مزیال
دیستال مزیال
انحراف معیار ± میانگین میانه انحراف معیار ± میانگین میانه
گروه تست 19/1±79/0 5/0 02/1±78/0 5/0
گروه کنترل 75/0±32/1 25/1 74/0±32/1 25/1
P-value (S)016/0 (S)048/0
S= Significant
اطلاعات جدول (3-3) نشان می دهد که تغییرات عمودی بافت نرم در دو ناحیه ی دیستال و مزیال بین گروه تست و کنترل معنی دار بوده است.

نمودار3-3: تغییرات عمودی بافت نرم در نقطه دیستال در گروه تست و کنترل
756921169546
نمودار3-4: تغییرات عمودی بافت نرم در نقطه مزیال در گروه تست و کنترل
جدول 3-4 : تغییرات ابعادی افقی بافت نرم در 1، 3 و 7 میلیمتری از CEJ دو دندان مجاور
1 میلیمتر 3 میلیمتر 7 میلیمتر
انحراف معیار ± میانگین میانه انحراف معیار ± میانگین میانه انحراف معیار ± میانگین میانه
گروه تست 01/4±55/3- 65/1- 7/1±5/1- 9/0- 24/1±42/1- 45/0-
گروه کنترل 20/3±75/4- 85/4- 24/4±58/3- 5/2- 62/2±22/2- 65/1-
P-value (NS) 502/0 (NS) 545/0 (S) 051/0
NS= Non Significant
5676901268730همانگونه که در جدول (3-4) مشاهده می شود، تغییرات افقی بافت نرم در 1 و 3 میلیمتری از CEJ دو دندان مجاور در دو گروه کنترل بیشتر از گروه تست می باشد که از نظر آماری معنی دار نیست (502/0 P-Value= و 545/0 P-Value=) ولی در نقطه 7 میلیمتری این تغییرات معنی دار می باشد.
نمودار 3-5: تغییرات افقی بافت نرم از 1 میلی متری خط واصل دو CEJ دندان مجاور
1291590-163830
نمودار 3-6: تغییرات افقی بافت نرم از 3 میلی متری خط واصل دو CEJ دندان مجاور
1300503260678
نمودار 3-7: تغییرات افقی بافت نرم از 7 میلی متری خط واصل دو CEJ دندان مجاور
بررسی بافت سخت :
جدول 3-5 : تغییرات عمودی بافت سخت در نقاط باکال، مزیوباکال و دیستوباکال از CEJ دو دندان مجاور
مید باکال مزیوباکال دیستوباکال
انحراف معیار ± میانگین میانه انحراف معیار ± میانگین میانه انحراف معیار ± میانگین میانه
گروه تست 25/2±25/0 75/0 87/1±26/0 25/0 05/3±41/0 62/0
گروه کنترل 58/0±42/1 5/1 65/0±99/0 1 68/0±64/0 75/0
P-value (S) 046/0 (NS) 0703/0 (NS) 656/0
NS= Non Significant
-22639952306یافته های این جدول نشان می دهد که تغییرات عمودی بافت سخت در ناحیه ی میدباکال معنی دار می باشد، اما این تغییرات در دو ناحیه ی مزیوباکال و دیستوباکال در گروه کنترل بیشتر از گروه تست می باشد، اما از لحاظ آماری معنی دار نمی باشد.
2852420113665نمودار 3-6: تغییرات عمودی بافت سخت در نقطه مبدباکال
00نمودار 3-6: تغییرات عمودی بافت سخت در نقطه مبدباکال

جدول 3-6 : تغییرات عمودی بافت سخت در نقاط پالاتال،مزیوپالاتال و دیستوپالاتال از CEJدو دندان مجاور
مید پالاتال دیستوپالاتال مزیوپالاتال
انحراف معیار ± میانگین میانه انحراف معیار ± میانگین میانه انحراف معیار ± میانگین میانه
گروه تست 54/3±12/0 25/0 75/2±08/1 5/0 25/4±08/0 0
گروه کنترل 73/0±3/1 1 56/0±95/0 1 49/0±03/1 1
P-value (S) 029/0 (NS) 209/0 (S) 026/0
NS= Non Significant
10189821083696همانطور که در جدول (3-6) مشاهده می شود تغییرات عمودی بافت سخت در نقاط پالاتال و مزیوپالاتال از لحاظ آمار معنی دار می باشد در صورتی که در ناحیه ی دیستوپالاتال از لحاظ آماری معنی دار نمی باشد.
نمودار 3-7: تغییرات عمودی بافت سخت در نقطه میدپالاتال
جدول 3-7 : تغییرات عمودی بافت سخت در نقاط دیستال و مزیال از CEJ دو دندان مجاور
دیستال مزیال
انحراف معیار ± میانگین میانه انحراف معیار ± میانگین میانه
گروه تست 01/2±75/0 75/0 94/1±5/1 1
گروه کنترل 66/0±79/0 70/0 50/0±080/1 1
P-value (NS)761/0 (NS)741/0
NS= Non Significant
اطلاعات به دست آمده از این جدول نشان می دهد که تغییرات عمودی بافت سخت در 2 نقطه ی مزیال و دیستال در گروه تست بیشتر از گروه کنترل می باشد، اما این تغییرات از لحاظ آماری معنی دار نمی باشد.

دانلود پایان نامه ارشد- مقاله تحقیق

 برای دانلود فایل کامل به سایت منبع مراجعه کنید  : homatez.com

یا برای دیدن قسمت های دیگر این موضوع در سایت ما کلمه کلیدی را وارد کنید :

 

نمودار 3-8: تغییرات عمودی بافت سخت درنقطه دیستال
91561576007
نمودار3-9: تغییرات عمودی بافت سخت در نقطه مزیال
جدول 3-8 : تغییرات افقی بافت سخت در 1، 3 و 7 میلیمتری خطوط واصل CEJ دو دندان مجاور
1 میلیمتر 3 میلیمتر 7 میلیمتر
انحراف معیار ± میانگین میانه انحراف معیار ± میانگین میانه انحراف معیار ± میانگین میانه
تست 0 0 57/3±71/0- 0 75/3±67/0- 55/0-
کنترل 25/3±81/2- 5/1- 92/2±89/2- 8/1- 26/1±97/1- 5/1-
P-value (S)005/0 (S)028/0 (NS)090/0
NS= Non Significant
یافته های به دست آمده از جدول شماره (3-8) نشان می دهد که تغییرات افقی بافت سخت در 1 و 3 میلیمتری از CEJ دو دندان مجاور از لحاظ آماری معنی دار می باشد، اما این تغییرات در نقطه ی7 میلیمتری با اینکه در گروه کنترل بیشتر از گروه تست می باشد اما از لحاظ آماری معنی دار نمی باشد.

نمودار 3-10: تغییرات افقی بافت سخت در 1 میلیمتری از خط واصل دو CEJ دندان مجاور
1016002287270نمودار 3-11: تغییرات افقی بافت سخت در 3 میلیمتری از خط واصل دو CEJ دندان مجاور
00نمودار 3-11: تغییرات افقی بافت سخت در 3 میلیمتری از خط واصل دو CEJ دندان مجاور

نمودار 3-12: تغییرات افقی بافت سخت در 7 میلیمتری از خط واصل دو CEJ دندان مجاور
توضیحات نمودارها: (در اندازه گیری تغییرات افقی : بعد باکولینگوالی استخوان در 1 و 3 و 7 میلیمتری از CEJ 2 دندان مجاور در مرحله دوم از مرحله اول کم شد .
در اندازه گیری تغییرات عمودی: فاصله لبه کرست تا خط واصل CEJ 2دندان مجاور در مرحله دوم از مرحله اول کم شد .
در نمودار تغییرات افقی هر چه دامنه تغییرات به سمت اعداد منفی برود نشان دهنده کلاپس بیشتر بعد باکولینگوالی استخوان می باشد و هر چه دامنه تغییرات به سمت اعداد مثبت برود نشان دهنده کلاپس کمتر بعد باکولینگوالی استخوان می باشد.
در نمودار تغییرات عمودی هر چه دامنه تغییرات به سمت اعداد منفی برود نشان دهنده تحلیل کمتر استخوان و یا gain استخوان می باشد و هر چه به سمت اعداد مثبت برود نشان دهنده تحلیل بیشتر استخوان می باشد .)

-224155-925830
(4)فصل چهارم
بحث

بحث :
در این مطالعه 21 بیمار با میانگین سنی 39 سال که دارای دندان تک ریشه Hope less بودند مورد بررسی قرار گرفتند. بیماران به گونه ای تقسیم شدند که در هر گروه 12 ساکت دندانی قرار گرفت. در گروه تست پس از خارج کردن دندان ایمپلنت قرار داده شد و در گروه کنترل ساکت جهت ترمیم طبیعی رها شد.
ترمیم ساکت دندان های خارج شده همیشه همراه با از دست رفتن عرض و ارتفاع ریج آلوئل می باشد. برای فائق آمدن بر این مشکل روش های مختلفی برای حفاظت از ریج یا ساکت پس از خارج کردن دندان مورد آزمایش قرار گرفته و همگی در جلوگیری از کاهش عرض و ارتفاع ریج کم و بیش مؤثر بوده اند.
با ورود ایمپلنت ها به دنیای دندانپزشکی تصور می شود که قرار دادن ایملپلنت در یک Fresh socket می تواند تغییرات متعاقب کشیدن دندان را جلوگیری نماید(35).
قرار دادن ایمپلنت بطور فوری پس از کشیدن دندان دارای مزایایی از قبیل کاهش تعداد دفعات جراحی، کاهش طول دوره درمان و مقدار استخوان مطلوب باقیمانده در زمان جراحی است.
سؤالی که در این مطالعه به دنبال پاسخ آن بودیم این بود که آیا قرار دادن فوری ایمپلنت متعاقب EXT دندان می تواند باعث جلوگیری از تحلیل دیواره های ساکت گردد؟ برای پاسخ به این سؤال مطالعات مختلفی انجام گردیده است. ولی نتایج متفاوتی در این بررسی ها ارائه گردیده است، لذا انجام مطالعه جهت درک بهتر از این موضوع ضروری به نظر می رسد.
بررسی تغییرات عمودی بافت نرم در مطالعه حاضر نشان دادکه در گروه تست (ایمپلنت) در تمام سطوح باکال و لینگوال کاهش بافت نرم نسبت به گروه کنترل (ترمیم طبیعی ساکت) به میزان معنی داری کمتر است. فقط در ناحیه میدباکال علی رغم اختلاف این مقدار معنی دار نبود که علت این است که معمولاً ضخامت plate باکال پس از Ext کم است. بنابراین انتظار تحلیل کرست و تحلیل متعاقب آن می رود.
نتایج این مطالعه با تحقیق De Rouk (23) همخوانی دارد. در مطالعات مشابهی دیگر که انجام شده بود بررسی بافت نرم انجام نگردیده بود (5و6).
بررسی دیگری که در مطالعه ما انجام شد بررسی تغییرات ابعاد افقی بافت نرم بودند. اندازه گیری های باکولینگوالی در فواصل 1 و 3 و 7 میلیمتری از CEJ دو دندان مجاور انجام گرفت و مشخص گردید که در تمام این مناطق تغییرات در گروه کنترل بیشتر از گروه تست بوده است. مطالعه مشابه دیگری که چنین اندازه گیری را ثبت نماید در دسترس نبود.
بررسی تغییرات بافت سخت در مطالعه ما در دو سطح عمودی و افقی مورد بررسی قرا رگرفت. بررسی تغییرات عمودی بافت سخت که در هر مورد در 8 نقطه انجام گرفت (میدباکال، مزیوباکال، دیستوباکال، پالاتال، مزیوپالاتال، دیستوپالاتال، مزیال و دیستال) نشان داد که در تمام این نقاط میزان تغییرات در گروه تست نسبت به گروه کنترل کمتر بوده است. البته تغییرات عمودی در سطوح دیستال و مزیال علی رغم داشتن اختلاف معنی دار نبوده است که علت آن وجود حجم استخوان کافی در این نواحی بوده و طبیعی است که وقتی مقدار استخوان مناسب باشد انتظار تحلیل کمتری را نیز داریم. نتایج مطالعه ما مشابه یافته مطالعه Chen (17)، Wagenberg (21 ) بود. ولی با مطالعه Botticelli (4) و Covani (18) و Lindhe (7) همخوانی ندارد. علت این عدم هماهنگی را شاید بتوان اینگونه توجیه نمود که اولاً در مطالعه ما تغییرات استخوانی در 8 نقطه مورد بررسی قرار گرفته است. به علاوه در مطالعه ما در نواحی که بین ایمپلنت و کرست استخوان Gap بیش از 2 میلیمتر وجود داشت ناحیه Gap با DFDBA پر می شد که این مسئله می تواند از تحلیل بیشتر کرست جلوگیری کند.
بررسی تغییرات افقی بافت سخت نشان داد که تغییرات در 1 و 3 میلیمتری بین دو گروه معنی دار است، ولی در 7 میلیمتری این میزان معنی دار نیست. در نواحی 1 و 3 میلیمتری ضخامت تابلیت های استخوانی کم است بنابراین احتمال تحلیل بیشتر است. در حالیکه در ارتفاع 7 میلمیتری در هر 2 گروه ضخامت تابلت های استخوانی زیاد بوده بنابراین میزان تحلیل کمتر خواهد بود.
مطالعات دیگری نیز نتایج مشابه با مطالعه ما ارائه داده اند. مانند مطالعه Nowzari در سال 2001(15)، Chen در سال 2004 (17)که گزارش کردند ایمپلنت فوری از آتروفی استخوان جلوگیری کرده و به احتمال زیاد به نگهداری بافت استخوان ساکت و احاطه کننده فک کمک می کند.
نکته ای که در مورد قرار دادن ایمپلنت فوری باید توجه داشت خارج کردن آتروفیک ریشه دندان است که در مطالعه حاضر سعی گردید دندان ها با کمترین میزان تروما خارج گردند.
ضخامت تابلت باکال آلوئولار در میزان آینده تحلیل نقش اساسی دارد که باید به آن توجه کرد. به همین دلیل در این مطالعه و موارد مشابه بیشترین میزان تحلیل در نواحی میدباکال اتفاق می افتد.

-205105-954405
(5) فصل پنجم
نتیجه گیری و پیشنهادات

نتیجه گیری :
بررسی نتایج مطالعه حاضر نشان داد که قرار دادن فوری ایمپلنت در ساکت کشیده شده دندان می تواند از تحلیل عمودی و افقی استخوان آلوئل جلوگیری نماید. همچنین تحلیل نسج نرم لثه متعاقب ایمپلنت فوری در مقایسه با ترمیم طبیعی ساکت کمتر است.
پیشنهادات :
پیشنهاد می گردد مطالعاتی با حجم بیشتر بیماران و نیز زمان Follow up طولانی مدت تر و نیز مطالعات هیستولوژیک جهت روشن تر شدن پروسه ترمیم بعد از ایمپلنت فوری انجام گیرد.
References :
Arauj M, Lindeh J. The edentolous alveolar ridge. In : Lindhe J, Lang NP, Karring T. Clinical periodontology and implant dentistry, 5th ed. : Black Well; 2008. P: 62-5.
Klokvold RP. Localized bone Augmentation and Implant Site Development.In: Newman MG, Takel HH, Klokkevold PR. Caranza's clinical periodontology, 10th ed. Philadelphia: W.B Saunders; 2008. P: 1141-45.
Hanmerle CH, Araujo M, Lindhe J. Timing of Implant placement.In: Lindhe J, Lang NP, Karring TH. Clinical periodontology and implant dentistry, 5th ed. :Black Well; 2008. P. 1054-61.
Botticelli D, Breglundh T, Lindhe J. Hard tissue alterations following immediate implant placement in extraction sites. J Clin Periodontol. 2004; 31(10): 820-8.
Araujo MG, Lindhe J. Dimensional ridge alteration following tooth extraction. An experimental study in dog. J Clin Periodontol. 2005; 32(2): 212-8.
Araujo M, Wennstrom J, Lindhe J. Modeling of buccal and bone walls of fresh extraction sites following implant in stallation. Journal Clinical Oral Implant Restorative. 2006; 17(4): 606-14.
Lindhe J, Araujo M, Wennstrom J. Modeling of the buccal and lingual bone walls of fresh extraction sites. Clin Oral Implantes. 2006; 17(6): 606-14.
Gher ME, Quintero G, Assad D, Manaco E, Richardson AC. Bone grafing and guided bone regeneration for immediate dental implants. J Periodontol. 1994; 65(9): 881-91.
Rosenquist B, Grenthe B. Immediate placement into extraction sockets : implant survial. Int J Oral Maxillo Fac. 1994; 11(2): 205-9.
Chaushn G, Schwartz-A-- D. The ways and where fores of immediate placement of implants into fresh extraction sites : a literature review. J Periodontal. 1997; 68(10): 915-23.
Schwartz-Ard D. Chaushn G. Placement of implants into fresh extraction sites : 4 to 7 years retrospective evaluation of 95 immediate implant. J Periodontol. 1997; 68(11): 1110-6.
Grunder V. Stability of the mucosal topography aroud single-tooth implants and adjacent teeth. Int J Periodontal Restorative Dent. 2000; 20(1): 11-17.
Rosenquist B, Ahmed M. The immediate replacement of teeth by dental implants using homologus bone membrans to seal the sockets : Clinical and --iographic findings. Clin Oral Implant Res. 2000; 11(6): 57-82.
Schultes G, Gagol A. Histologic evaluation of immediate versus delayed placement of implant after tooth extraction. Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radio Endodo. 2001; 92(1): 17-22.
Nowzari H, Schincoglla GP. Surgical treatment planning for the single-unit implant in easthetic areas. J Periodontol 2000-2001; 27(4): 162-82.
Schropp L, Wenzel, Kostopoulos L, Karring. Bone healing and soft tissue contour changes following single-tooth extraction: A Clinical and Radiographic 12-month prospective study. Int J Periodontal Restorative Dent. 2003; 33: 313-23.
Chen ST, Wilson TG, Hammerle CH. Immediate or early placement of implants following tooth extraction. Review of biologic basic, clinical procedures and outcomes. Int J Oral Maxillo Fac Implant. 2004; 19 suppl: 12-25.
Covani U, Bortolaia C, Barone A, Sbordone L. Bucco-lingual crestal bone changes after immediate and delayed implant placement. J Periodontol. 2004; 75(12): 1605-12.
Becker W, Sennerby L, Bedrossian E, Becker BE, Lucchini JP. Implant stability measurements for implants placed at the time of extraction : a cohort, prospective clinical trial. J Periodontol. 2005; 76(3): 391-7.
Maurico G, Lang J, Lindhe J. Ridge alterations following implant placement in fresh extraction sockets : An experimental study in the dog. J Clin Periodontol. 2005; 32(6): 654-52.
Wegenberg B, Froum SJ. Aretrospective study of 1925 consecutively placed immediate implants from 1988 to 2004. Int J Oral Maxillo fac Implants. 2006; 21(1): 71-80.
Quirynen M, Van Assache N, Botticelli D, Berglundh T. How does the timing of implant placement to extraction affect outcome. Int J Oral Maxillo Fac Implants. 2008; 23(1): 59-60.
De Rouck T, Colly K, Cosyn J. Immediate single-tooth implants in the anterior maxilla : a 1-year case cohort study on hard and soft tissue response. J Clin Periodontol. 2008; 35(7): 649-57.
Chen ST, Daby IB, Reynolds EC, Clement JG. Immediate implant placement post extraction without flap elevation. J Periodontol. 2009; 80(1): 163-72.
Heinemann F, Baurauel C, Hasan L, Gedrango T. Influence of the implant cervical topography on the crestal bone resorption and immediate implant survival. J Physiol Pharmacol. 2009; 60 suppl: 99-105.
Chen ST, Buser D. Clinical and easthetic out comes of implants placed in postextraotion sites. Int J Oral Maxillo Fac Implants. 2009; 24(Suppl): 186-217.
Vignoletti F, De Sanctis M, Berglundh T, Abrahamsoon L, Sanz M. Early healing of implants placed into fresh extraction sockets. An experimental study in the beagle dog. J Clin Periodontol. 2009; 36(12): 1059-66.
Cordaro L, Torsello F, Ro Ccuzzo M. Clinical out come of submerged implants placed in fresh extraction sockets. Clin Oral Implants Res. 2009; 20(12): 1307-13.
Lindhe J, Tomasi C, Sanz M, Cecchinato D. Bone dimensional variations at implant placed fresh extraction sockets : A multilevel multivariate analysis. Clin Oral Impalnt Research. 2010; 21(1):30-6.
Deng F, Zhang H, Shao H, He Q,, Zhang P. A comparsion of clinical out comes for implants placed in fresh extraction sockets versus heald sites in periodontally compromised patients : A 1-year follow up report : Int J Oral Maxillo Fac Implants. 2010; 25(5): 1036-40.
Caneva M, Botticelli D, Salata LA, Scombatti SL, et al. Collagen membranes at immediate implants : a histomorphometric study in dogs. CLin Oral Implants Res. 2010; 21(9): 89-17.
Huynh Ba G, Pietursson BE, Sanz M, Cechinato D, Ferrus J, et al. Analysis of the socket bone wall dimensions in upper maxilla in relation to immediate implant placement. Clin Oral Implant Res. 2010; 21(1): 37-42.
Esposito M, Grusovin MG, Polyzos IP, Felice P, Worthington HV. Timing of implant placement after tooth extraction : immediate, immediate-delayed or delayed implants? A cochrane sys--eic review. Eur J Oral Implantol. 2010; 3(3): 186-205.
Koh Ru, Oh TJ, Rudeck I, Neiva GF, Misch CE, et al. Hard and soft tissue changes following crestal and subcrestal immediate implant placement. J Periodontol. 2011; 2(6): 87-96.
Paolantonio M, Dolci M, Scarano A, Archivio D, Placido G, Tumini V, et al.Immediate implantation in fresh extraction sockets.A controlled clinical and histological study in man. J Periodontol. 2001 vov ; 72 (11): 156-71
Abstract :
Introduction :
Immediate implantation in single-root teeth posses some benefits, specially bone preservation. The aim of this study was to evaluate the ridge changes after immediate implantation in comparison with tooth extraction and natural dental socket healing.
Method and Material :
For this study 21 patient with hopeless single- root tooth were selected. After impression and cast making, the patients were divided into 2 goups; test group and contral group.
12 dental socket were in each groups. In tooth groups the extraction was atroumatic. Measurments include horizontal (Bucco-lingual dimention at 1mm, 3mm and 7mm at mid portion from the line connecting two adjacent cejs) and vertical dimentions (vertical distance from the line connecting two adjacent cejs at 8 paints : mid-buccal, mid-palatal, Mieial, Distal, Disto buccal, Disto palatal, Mesio buccal and Mesiopalatal). In test group, dental socket were left for natural heading.
4 mouths after the operation, in both of them the flap was reflected and like the first, the measuments were done. Soft tissue measurmends were similar to hard tissue measumends and by using the cast and stents, were done and recorded.
Results :
Vertical changes of soft tisues were measured in all the points. These changes in test group were less than control group and this difference head significant relationship in all points exept in mid-Buccal point.
2604770206375000Horizontal dimention changes of soft tissue in 1,3 and 7mm at mid portion from the line connecting two adjacent cejs, in test group, also were less than control group. Vertical changes of hard tissue measured in all the points, in test group were less than control group. These changes were significant in mid-Buccal and mid-Palatal points.

user8323

2-2-4- مسائل دیگر مکانیابی24
2-2-5- مسائل مکانیابی تسهیلات با تقاضای تصادفی و تراکم25
2-2-5-1- مرور ادبیات مسائل مکانیابی تسهیلات با تقاضای تصادفی و تراکم26
2-2-5-2- مکانیابی تسهیلات با تقاضای تصادفی و تراکم29
2-3- نظریه صف35
2-3-1- مشخصات صف36
2-3-2- قانون لیتِل38
2-3-3- صف M/M/139
2-4- مسائل بهینه سازی چندهدفه40
2-4-1- فرمول بندی مسائل بهینه سازی چندهدفه40
2-4-2- الگوریتم‌های تکاملی برای بهینه سازی مسائل چندهدفه بر مبنای الگوریتم ژنتیک41
2-4-2-1- الگوریتم ژنتیک مرتب سازی نامغلوب42
2-4-2-2- الگوریتم NSGA-II محدود شده45
2-4-2-3- الگوریتم ژنتیک رتبه بندی نامغلوب46
2-4-3- الگوریتم‌های تکاملی برای بهینه سازی مسائل چندهدفه بر مبنای سیستم ایمنی مصنوعی49
2-4-3-1- سیستم ایمنی مصنوعی49
2-4-3-1-1- مفاهیم ایمنی49
2-4-3-1-2- ایمنی ذاتی51
2-4-3-1-3- ایمنی اکتسابی51
2-4-3-1-4- تئوری شبکه ایمنی52
2-4-3-1-5- الگوریتم ایمنی مصنوعی53
2-4-3-1-6- سیستم ایمنی مصنوعی و مسائل بهینه سازی چندهدفه54
2-4-3-2- الگوریتم MISA56
2-4-3-3- الگوریتم VIS61
2-4-3-4- الگوریتم NNIA64
2-5- روش‌های اندازه گیری عملکرد الگوریتم‌های چندهدفه67
2-5-1- فاصله نسلی68
2-5-2- درجه توازن در رسیدن همزمان به اهداف69
2-5-3- مساحت زیر خط رگرسیون70
2-5-4- تعداد جواب‌های غیرمغلوب نهائی71
2-5-5- فاصله گذاری71
2-5-6- گسترش72
2-5-7- سرعت همگرائی73
2-5-8- منطقه زیر پوشش دو مجموعه73
2-6- جمع بندی74
فصل سوم: مدل سازی مسأله و توسعه الگوریتم‌ها76
3-1- مسأله موردتحقیق77
3-2- طراحی الگوریتم‌ها81
3-2-1- تطبیق الگوریتم‌ها با مسئله موردبررسی81
3-2-1-1- ساختار حل‌ها81
3-2-1-2- معیار توقف82
3-2-2- تطبیق الگوریتم NSGA-II برای مسئله موردبررسی83
3-2-3- تطبیق الگوریتم CNSGA-II برای مسئله موردبررسی84
3-2-4- تطبیق الگوریتم NRGA برای مسئله موردبررسی85
3-2-5- تطبیق الگوریتم MISA برای مسئله موردبررسی85
3-2-6- تطبیق الگوریتم VIS برای مسئله موردبررسی85
3-2-7- تطبیق الگوریتم NNIA برای مسئله موردبررسی86
فصل چهارم: تجزیه و تحلیل داده‌ها87
4-1- تولید مسأله نمونه88
4-2- اندازه گیری عملکرد الگوریتم‌ها براساس معیارها89
4-3- تجزیه و تحلیل نتایج92
فصل پنجم: نتیجه گیری و مطالعات آتی100
5-1- نتیجه گیری101
5-2- مطالعات آتی102
فهرست منابع و مراجع103
پیوست الف: محاسبه معیارهای هشت گانه برای الگوریتم های استفاده شده105
پیوست ب: نمودارهای بدست آمده از تجزیه و تحلیل نتایج113
پیوست ج: یک نمونه مسئله حل شده توسط الگوریتم NSGA-II118
پیوست د: کد برنامه نویسی الگوریتم NSGA-II در محیط MATLAB123

فهرست اشکال
شکل 2-1- مدل پایه‌ای صف36
شکل 2-2- مجموعه حل‌های غیرمغلوب41
شکل 2-3- نمایشی از نحوه عملکرد NSGA-II43
شکل2-4- الگوریتم NRGA47
شکل 2-5- سلول B، آنتی ژن، آنتی بادی، اپیتوپ، پاراتوپ و ادیوتوپ50
شکل 2-6- فلوچارت الگوریتم MISA57
شکل 2-7- یک شبکه تطبیقی برای رسیدگی به حافظه ثانویه60
شکل 2-8- فلوچارت الگوریتم VIS62
شکل 2-9- تکامل جمعیت NNIA65
شکل 2-10- نمایش حل‌های مناسب69
شکل 2-11- مساحت زیر خط رگرسیون70
شکل 2-12- بیشترین گسترش73
شکل 3-1- مکانیسم عملگر تقاطع83
شکل 4-1- نمودار همگرایی الگوریتم‌ها براساس شاخص MID90
شکل 4-2- نتیجه بدست آمده از آنالیز واریانس برای معیار تعداد جواب‌های غیرمغلوب94
شکل 4-3- نتیجه بدست آمده از آزمون توکی برای معیار تعداد جواب‌های غیرمغلوب95
شکل 4-4- نتیجه به دست آمده از آنالیز واریانس برای تعداد جواب‌های غیرمغلوب97

فهرست جداول
جدول 4-1- مشخصات هر نمونه88
جدول 4-2- گروه بندی الگوریتم‌ها براساس معیار تعداد جواب‌های غیرمغلوب96
جدول 4-3- مقایسه الگوریتم‌ها ازنظر معیارهای مختلف و در حالت‌های گوناگون98
جدول 4-4- متوسط معیارهای الگوریتم‌ها و رتبه بندی الگوریتم‌ها براساس آن99
4221207272
82867519050 1
00 1

تعریف مسأله

1-1- مقدمه
با رشد روز افزون معاملات تجاری در سطح جهان و در سال‌های اخیر، ظهور پدیده تجارت الکترونیک و بانکداری الکترونیک به عنوان بخش تفکیک ناپذیر از تجارت الکترونیک مطرح شد. بانکداری الکترونیک اوج استفاده از فناوری انفورماتیک و ارتباطات و اطلاعات برای حذف دو قید زمان و مکان از خدمات بانکی است. ضرورت یک نظام بانکی کارامد برای حضور در بازارهای داخلی و خارجی ایجاب می‌کند تا بانکداری الکترونیک نه به عنوان یک انتخاب، بلکه ضرورت مطرح شود. امروزه پایانه فروش، پایانه شعب، دستگاه‌های خودپرداز و ... نماد بانکداری الکترونیک است و یافتن مکان بهینه برای این پایانه‌ها و دستگاه‌ها می‌تواند نقش مهمی در حضور یک بانک یا مؤسسه در بازارهای داخلی و خارجی داشته باشد [1].
1-2- مکانیابی تسهیلات
فرض کنید که یک شرکت رسانه‌ای می‌خواهد که ایستگاه‌های روزنامه را در یک شهر ایجاد کند. این شرکت در حال حاضر جایگاه‌هایی را به صورت بالقوه در شهرهای همسایه اش مشخص کرده‌است و هزینه ایجاد و نگهداری یک جایگاه را می‌داند. همچنین فرض کنید که تقاضای روزنامه در هر شهر همسایه مشخص است. اگر این شرکت بخواهد تعدادی از این ایستگاه‌ها را ایجاد کند، باتوجه به مینیمم کردن کل هزینه‌های ایجاد و نگهداری این ایستگاه‌ها و همچنین متوسط مسافت سفر مشتریان، این ایستگاه‌ها در کجا باید واقع شوند؟
سؤال قبل یک مثال از مسأله مکانیابی تسهیلات بود. مکانیابی تسهیلات یعنی اینکه مجموعه‌ای از تسهیلات (منابع) را به صورت فیزیکی به گونه‌ای در یک مکان قراردهیم که مجموع هزینه برآورده کردن نیازها (مشتریان) باتوجه به محدودیت‌هایی که سر راه این مکانیابی قرار دارد، مینیمم گردد.
از سالهای 1960 به این طرف مسائل مکانیابی یک جایگاه ویژه‌ای را در حیطه تحقیق در عملیات اشغال کرده‌اند. آنها وضعیت‌های مختلفی را درنظر گرفته‌اند که می‌توان به موارد ذیل اشاره کرد: تصمیم گیری در مورد مکان کارخانجات، انبارها، ایستگاه‌های آتش نشانی و بیمارستان‌ها.
به طور اساسی، یک مسأله مکانیابی بوسیله چهار عنصر زیر توصیف می‌شود:
مجموعه‌ای از مکانها که در آن‌ها، تسهیلات ممکن است ایجاد یا باز شوند. برای هر مکان نیز بعضی اطلاعات درمورد هزینه ساخت یا باز نمودن یک تسهیل در آن مکان مشخص می‌شود.
مجموعه‌ای از نقاط تقاضا (مشتریان) که برای سرویس دهی به بعضی از تسهیلات اختصاص داده شوند. برای هر مشتری، اگر بوسیله یک تسهیل معینی خدمت‌رسانی شود، بعضی اطلاعات راجع به تقاضایش و درمورد هزینه یا سودش بدست می‌آید.
لیستی از احتیاجات که باید بوسیله تسهیلات بازشده و بوسیله تخصیص نقاط تقاضا به تسهیلات برآورده شود.
تابعی از هزینه یا سودهایی که به هر مجموعه از تسهیلات اختصاص پیدا می‌کند.
پس هدف این نوع مسائل، پیدا کردن مجموعه‌ای از تسهیلات است که باید باتوجه به بهینه کردن تابع مشخصی باز شوند.
مدل‌های مکانیابی در یک زمینه گسترده از کاربردها استفاده می‌شود. بعضی از این موارد شامل موارد ذیل است: مکانیابی انبار در زنجیره تأمین برای مینیمم کردن متوسط زمان فاصله تا بازار؛ مکانیابی سایت‌های مواد خطرناک برای مینیمم کردن درمعرض عموم قرار گرفتن؛ مکانیابی ایستگاه‌های راه آهن برای مینیمم کردن تغییرپذیری زمان بندی‌های تحویل بار؛ مکانیابی دستگاه‌های خودپرداز برای بهترین سرویس دهی به مشتریان بانک و مکانیابی ایستگاه‌های عملیات تجسس و نجات ساحلی برای مینیمم کردن ماکزیمم زمان پاسخ به حادثه‌های ناوگان دریایی. با اینکه این پنج مسأله توابع هدف مختلفی دارند، همه این مسائل در حوزه مکانیابی تسهیلات واقع می‌شوند. درواقع، مدل‌های مکان‌یابی تسهیلات می‌توانند در موارد ذیل متفاوت باشند: توابع هدفشان، معیارهای فاصله‌ای که به کار می‌برند، تعداد و اندازه تسهیلاتی که قرار است مکانیابی شوند و چندین معیار تصمیم گیری مختلف دیگر. بسته به کاربرد خاص هر مسأله، درنظرگرفتن این معیارهای مختلف در فرموله کردن مسأله، منتهی به مدل‌های مکانیابی بسیار متفاوتی خواهدشد.
1-3- بیان مسأله
هدف از اجرای این تحقیق، مکان‌یابی سیستم‌های خدمات رسانی ثابت با ظرفیت خدمت محدود می‌باشد. یعنی دستگاه‌های خدمت‌رسان به چه تعداد و در چه محل‌هایی استقرار یابند و چه مراکز تقاضایی به این دستگاههای خدمت‌رسان تخصیص یابند. در چنین سیستم‌هایی، زمانی که برای انجام سرویس موردنیاز است تصادفی است و همچنین تقاضای انجام خدمت در نقاط تصادفی از زمان می‌رسند که این تقاضا از جمعیت بزرگی از مشتریان سرچشمه می‌گیرد و معمولاً این سرویس‌دهی در نزدیک ترین تسهیل انجام می‌شود. چنین سیستم‌های خدمت‌رسانی، سیستم‌های صف را تشکیل می‌دهند. مدل‌های مختلفی برای حل این مسائل مکان‌یابی سیستم صف ارائه شده‌است.
دو ناحیه کاربردی وجود دارد که ما با این مدل‌ها روبه رو می‌شویم [4]: اولی در طراحی سیستم ارتباط کامپیوتری مانند اینترنت می‌باشد. در یک سیستم ارتباط کامپیوتری، ترمینال‌های مشتری (کاربران اینترنت) به کامپیوترهای میزبان (سرورهای پروکسی، سرورهای آینه) وصل می‌شوند که قابلیت پردازش بالا و/یا پایگاه داده‌های بزرگ میزبان دارند. زمانی که طول می‌کشد تا سرور درخواست را پردازش کند بستگی به سرعت پردازش سرور و و نوع درخواست دارد که آن هم تصادفی است. زمانی که مشتری برای پاسخ سرور منتظر می‌ماند نیز بستگی به تعداد و اندازه درخواست‌های داده‌ای است که در حال حاضر در صف هستند. به طور کلی، درخواست‌های مشتری‌ها به نزدیکترین سرور وصل می‌شود. این مکان و ظرفیت سرورها، پارامترهای طراحی بحرانی هستند. این انتخاب پارامترها تأثیری قابل توجه روی کیفیت خدمات دارد، به طوری که بوسیله یک مشتری درک می‌شود.
کاربرد دوم شامل طراحی یک سیستم دستگاه خودپرداز برای بانک است. مشتری‌ها به صورت تصادفی به یک دستگاه خودپرداز می‌رسند. اگر هنگامی‌که آن‌ها می‌رسند، دستگاه آزاد باشد، آن‌ها بلافاصله سرویس دهی می‌شوند. در غیر این صورت ، آن‌ها به صف می‌پیوندند یا آن جا را ترک می‌کنند. زمان تصادفی که یک مشتری در یک دستگاه سپری می‌کند بستگی به تعداد و نوع تراکنشی (مثلاً مانده حساب، دریافت وجه، انتقال وجه و غیره) دارد که او انجام می‌دهد. منبع قابل توجه دیگر زمان مشتری در یک دستگاه، شامل تأخیر ارسال در مدت شبکه ارتباط بانک است. از آن جا که دستگاه‌ها ثابت هستند، مشتری‌ها باید به یک مکان خودپرداز مراجعه کنند تا یک تراکنش را انجام دهند. گاهی اوقات، مردم در طول مسیر خود (مثلاً از خانه به محل کار) برای استفاده از یک دستگاه خودپرداز به آن مراجعه می‌کنند؛ گاهی اوقات هم، آن‌ها آن را طبق یک مسیر از پیش برنامه‌ریزی‌شده (مثلاً مسیر روزانه بین خانه و کار) استفاده می‌کنند. به طور کلی، آن‌ها از تسهیل با کمترین هزینه قابل‌دسترس استفاده می‌کنند. برای مثال، هنگامی‌که هزینه‌ها بوسیله مسافت سفر تعیین می‌شود، مشتری‌ها نزدیکترین تسهیل به محل کار/خانه یا نزدیکترین مسیر روزانه شان را انتخاب می‌کنند. ما فرض می‌کنیم که مشتری‌ها هیچ اطلاعی از تأخیرات دستگاه‌های خودپرداز ندارند و از این رو نزدیکترین تسهیل را برای درخواست سرویسشان انتخاب می‌کنند.
فرضیاتی که برای این مسأله درنظر گرفته می‌شود به شرح زیر می‌باشد:
گره مشتری وجود دارد که هر یک درخواستی را برای سرویس ایجادمی‌کند؛
تعداد درخواست‌ها در واحد زمان، یک جریان پوآسن مستقل را تشکیل می‌دهند؛
گره خدمت‌رسان بالقوه وجود دارد؛
مشتریان از مراکز تقاضا به سمت مکان این دستگاه‌ها حرکت می‌کنند؛
هر جایگاه خدمت فقط یک خدمت دهنده دارد؛
زمان سرویس یک دستگاه به صورت تصادفی و توزیع نمایی دارد؛
مکان دستگاه‌ها ثابت هستند؛
مشتری‌ها بوسیله نزدیکترین دستگاه خودپرداز خدمت‌رسانی می‌شوند؛
میزان زمان انتظار مشتریان در صف نباید از یک حد ازپیش تعیین شده، فراتر رود؛
ماکزیمم تعداد دستگاه‌های خدمت‌رسان از قبل تعریف شده‌است.
در مسائل مکان‌یابی تک هدفه، هدف مسأله معمولاً هزینه یا پوشش بوده‌است، امّا در مسائل چندهدفه، حداقل یک هدف دیگر وجود دارد که باتوجه به طبیعت این گونه مسائل، با هدف اوّلی درتضاد است.
براین اساس، ما مروری بر روی اهدافی که در مسائل مکان‌یابی چندهدفه توسعه یافته می‌کنیم. این اهداف می‌توانند به صورت زیر توصیف شوند:
هزینه: انواع مختلفی از هزینه وجود دارد. این انواع می‌توانند به دو قسمت ثابت و متغیر تقسیم شوند. هزینه‌های ثابت شامل هزینه شروع و نصب به همراه سرمایه گذاری می‌باشد. هزینه‌های متغیر می‌تواند هزینه حمل و نقل، عملیات، تولید، خدمات، توزیع، تدارکات، دفع پسماند، نگهداری و محیطی باشد. هزینه حمل و نقل بیشترین و هزینه نصب بعد از آن قرار دارد. مسائل مختلفی از یک معیار «هزینه کل» استفاده کرده‌اند که شامل همه هزینه‌ها تحت یک هدف می‌شود.
ریسک‌های محیطی: این هدف شامل ریسک حمل و نقل، ریسک طبیعی، دفع پسماند یا ریسک رفتاری، یا «اثرات نامطلوب» عمومی است که جایگاه بزرگی دارد. به هر حال نسبت ریسک محیطی در مسائل مکان‌یابی کمتر از دیگر هزینه‌هاست.
پوشش: تقریبا مجموعه کامل مسائل مکان‌یابی درباره پوشش مسافت، زمان، مبلغ و یا حتی انحراف پوشش است. اگرچه بسیاری از مسائل از مسافت و پوشش جمعیّت به عنوان هدفشان استفاده می‌کنند، اما در بعضی مسائل نیز زمان مهّم است.
مفهوم تساوی نیز در این طبقه قرار می‌گیرد، زیرا این نوع مسائل، روشی منصفانه در برخورد با مسأله پوشش دارند.
سطح و کارائی خدمت: در این طبقه، هدف سطح سرویس به همراه کارائی قرارمی‌گیرد.
سود: بعضی مسائل به سود خالص (تفاوت بین سودها و هزینه‌ها) علاقمندند.
اهداف دیگر: بعضی اهداف دیگر که در مسائل مکان‌یابی استفاده می‌شوند، مانند دستیابی به منابع به همراه ریسک‌های سیاسی و اجتماعی که نمی‌توانند در دیگر دسته‌ها قرار بگیرند.
سه هدف برای مسأله موردنظر ما درنظر گرفته شده‌است که هدف اول، مینیمم کردن متوسط تعداد مشتریان درحال سفر؛ هدف دوم، مینیمم کردن متوسط تعداد مشتریان در حال انتظار و هدف سوم، ماکزیمم کردن مجموع کارکرد دستگاه‌ها در واحد زمان می‌باشد.
1-4- روش حل
به طور کلی مسائل مکانیابی تسهیلات اصولاً NP-Hardهستند و بعید است بدون کاربرد الگوریتم‌های فراابتکاری بتوان حلّی بهینه را در زمان معقول پیدا کرد و زمان محاسباتی نیز با توجه به اندازه مسأله به صورت نمایی افزایش می یابد.
مسائل بهینه یابی چندهدفه، به طور کلی با یافتن حل‌های بهینه پارتو یا حل‌های مؤثّر کارمی‌کنند. چنین حل‌هایی غیرمغلوب هستند، یعنی هنگامی‌که همه اهداف درنظر گرفته شوند، هیچ حل دیگری برتر از آن‌ها نیست. بیشترین روش‌هایی که برای حل مسائل بهینه سازی چندهدفه به کار می‌روند، روشهای ابتکاری و فراابتکاری هستند.
برای مسائلی که در کلاس NP-Hard قرار می گیرند، تاکنون روش‌های دقیقی که بتواند در حالت کلی و در زمانی معقول به جواب دست یابد توسعه داده نشده‌است. از این رو روش‌های ابتکاری و فراابتکاری مختلفی را برای حل این دسته از مسائل به کار می برند تا به جواب‌های بهینه یا نزدیک به بهینه دست یابند.
در این تحقیق سعی شده‌است که از چندین الگوریتم بهینه سازی چندهدفه استفاده شود. الگوریتم NSGA-II به این خاطر انتخاب شده‌است که این الگوریتم در بسیاری از مقالات به عنوان الگوریتم مرجع مقایسه گردیده‌است. الگوریتم CNSGA-II نیز به این علت انتخاب شده‌است که روشی مناسب برای برخورد با محدودیت‌های حل مسأله ارائه می‌کند. چون باتوجه به ماهیت مسأله، چندین محدودیت سر راه حل مسأله ایجاد شده‌است که راهکار مناسبی برای رسیدگی به این محدودیت‌ها ایجاب می‌کند. الگوریتم NRGA نیز چون جزء جدیدترین الگوریتم‌های ارائه شده در زمینه بهینه سازی چندهدفه می‌باشد مورداستفاده قرار گرفته‌است. در سال‌های اخیر، الگوریتم‌های بهینه سازی مبتنی بر ایمنی مصنوعی بسیار مورد توجه قرار گرفته‌است که به همین علت، ما در این تحقیق سعی بر آن داریم که از کارآمدترین این الگوریتم‌ها استفاده کنیم. از میان الگوریتم‌های چندهدفه ایمنی، ما از MISA، VIS و NNIA استفاده کرده ایم که در ادامه و در بخش‌های بعدی به نتایج خوبی که دراثر استفاده از این الگوریتم‌ها بدست می‌آید، اشاره می‌کنیم.
1-5- اهمیت و ضرورت تحقیق
امروزه پایانه فروش، پایانه شعب، دستگاه‌های خودپرداز و ... نماد بانکداری الکترونیک است و یافتن مکان بهینه برای این پایانه‌ها و دستگاه‌ها می‌تواند نقش مهمی در حضور یک بانک یا مؤسسه در بازارهای داخلی و خارجی داشته باشد.
در این تحقیق سعی شده‌است که محدودیت‌ها و چالش‌های فراروی این مسأله در دنیای واقعی تا حد ممکن درنظر گرفته شود. به همین منظور محدودیت‌هایی ازقبیل ماکزیمم دستگاه خدمت‌رسانی که می‌تواند به کار گرفته شود و حدّ بالای زمان انتظار برای مشتریان منظور شده‌است. همچنین به‌دلیل اینکه یک هدف، پاسخگوی انگیزه ایجاد شده برای انجام این طرح نمی‌باشد، این مسأله به صورت یک مسأله چند هدفه درنظر گرفته شده‌است تا به دنیای واقعی هر چه نزدیکتر گردد تا در درجه اول سود بانک یا مؤسسه ازطریق انتخاب بهینه دستگاه‌های خودپرداز افزایش یابد و در درجه دوم رضایت مشتریان جلب گردد، به صورتی که هم پوشش مناسب برای خدمت‌رسانی داده شود و هم مدت زمان خدمت‌رسانی به مشتریان حداقل گردد.
1-6- اهداف تحقیق
اهدافی که برای اجرای این تحقیق درنظر گرفته شده‌است عبارتند از:
مروری بر مدل‌های مکانیابی تسهیلات به صورت کلّی
مروری بر مدل‌های مکانیابی تسهیلات با تقاضای تصادفی و تراکم
بهینه نمودن استفاده از دستگاه‌های‌های خدمت‌رسان؛ یعنی دستگاه‌های خدمت‌رسان به چه تعداد و در چه محل‌هایی استقرار یابند و چه مراکز تقاضایی به این دستگاههای خدمت‌رسان تخصیص یابند، به‌صورتی که هم رضایت مشتریان جلب شود (این هدف را به صورت کمینه کردن مجموع زمان خدمت‌رسانی به مشتریان که شامل زمان سفر مشتریان از مراکز تقاضا به مراکز خدمت‌رسانی و زمان انتظار آنها برای خدمت‌رسانی درنظر گرفته ایم) و هم مجموع کارکرد دستگاه‌ها بیشینه گردد.
تطبیق الگوریتم‌های مختلف با مسئله مورد بررسی
تجزیه و تحلیل الگوریتم‌های مختلف با استفاده از روشهای مقایسه الگوریتم‌ها
1-7- جمع بندی
مسأله مکانیابی تسهیلات در حالت کلی به عنوان یک مسأله NP-Hard شناخته می‌شود. به‌خصوص در حالتی که محدودیت‌های دیگری نظیر محدودیت انتظار مشتریان در صف و محدودیت در تعداد تسهیلات باز شده نیز مطرح باشد، پیچیدگی این مسأله چندین برابر می‌شود.
هدف اول، مینیمم کردن متوسط تعداد مشتریان درحال سفر؛ هدف دوم، مینیمم کردن متوسط تعداد مشتریان در حال انتظار و هدف سوم، ماکزیمم کردن مجموع کارکرد دستگاه‌ها در واحد زمان می‌باشد.
پایان نامه دارای ساختار زیر است: در فصل دوم برای آنکه خواننده با مفاهیمی که در این پایان‌نامه به کار گرفته شده‌است و همچنین موضوعاتی که در این تحقیق مطرح می‌شود، مروری جامع بر ادبیات موضوعات در بخش‌های مختلف اعم از مکانیابی تسهیلات به صورت کلی، مکانیابی تسهیلات باتوجه به مسأله مطرح شده و محدودیت‌های ایجاد شده به عمل آمده‌است. همچنین الگوریتم‌های چندهدفه‌ای که در این پروژه - ریسرچبه کار گرفته شده‌است به طور عمومی معرفی و تشریح می‌شوند. باتوجه به اینکه سه الگوریتم از این الگوریتم‌ها از مبحث ایمنی مصنوعی است، سعی شده‌است تا مروری مختصر بر این موضوع نیز انجام شود. در آخر نیز روش‌های اندازه گیری عملکرد الگوریتم‌های چندهدفه معرفی شده‌اند.
در فصل سوم ابتدا درمورد مسئله مورد بررسی این تحقیق توضیحات کافی داده می شود و اهداف و محدودیت های فراروی آن شرح داده می شود. سپس، در قسمت طراحی الگوریتم‌ها، الگوریتم‌های درنظر گرفته شده را با مسئله مورد بررسی تطبیق می دهیم.
در فصل چهارم پس از اینکه درمورد تولید مسائل نمونه صحبت کردیم، به تجزیه و تحلیل و مقایسه الگوریتم‌ها خواهیم پرداخت که این کار را به این صورت انجام می‌دهیم که ابتدا معیارهای مختلف را برای تمامی الگوریتم‌ها اندازه گیری کرده و سپس این نتایج را باتوجه به روش‌های موجود درزمینه تحلیل واریانس، مورد تجزیه و تحلیل قرارمی‌دهیم.
در فصل پنجم نیز پس از مروری کلّی بر تحقیقی که انجام شده، چند زمینه تحقیق برای مطالعات آتی به خوانندگان پیشنهاد می‌شود.
4221207272
82867519050 2
00 2

مرور ادبیات

2-1- مقدمه
در این فصل، ابتدا به بحث درباره موضوع مکانیابی تسهیلات می پردازیم. در ابتدا، به مروری بر ادبیات این موضوع می پردازیم. در ادامه، مسائل پوشش که مهمترین و پرکاربردترین مباحث در این حوزه است را توضیح داده و مدل های دیگر مکانیابی تسهیلات را معرفی می نمائیم. سپس باتوجه به اینکه مسئله ما در حیطه مسائل مکانیابی تسهیلات با تقاضای تصادفی و تراکم می باشد، به مرور ادبیات این حیطه و خصوصیات این نوع مدل ها می پردازیم. سپس سیستم صف و مسائلی که در این حوزه و ادامه تحقیق، موردنیاز است، شرح داده می شود. همچنین الگوریتم‌های چندهدفه‌ای که در این پروژه - ریسرچبه کار گرفته شده‌است به طور عمومی معرفی و تشریح می‌شوند. باتوجه به اینکه سه الگوریتم از این الگوریتم‌ها از مبحث ایمنی مصنوعی است، سعی شده‌است تا مروری مختصر بر این موضوع نیز انجام شود. در آخر نیز روش‌های اندازه گیری عملکرد الگوریتم‌های چندهدفه معرفی شده‌اند.
2-2- مکانیابی تسهیلات
2-2-1- مرور ادبیات در موضوع مکانیابی تسهیلات [5]
می‌توان استدلال نمود که تحلیل‌های مکانیابی در قرن هفدهم و با مسأله پیِر دِ فِرمَت شروع شد: فرض کنید که سه نقطه در یک صفحه وجود دارد، نقطه چهارمی را پیداکنید به صورتی که مجموع فواصلش تا سه نقطه فرض شده مینیمم گردد. اِوانجلیستا توریچلی نیز یکی از کسانی است که ساختارهای فضایی که نیاز به یافتن یک چنین میانه‌های فاصله‌ای یا «نقاط توریچلی» دارند، به آن نسبت داده شده‌است. به هر حال در قرن اخیر، با «مسأله وِبِر» از آلفرد وِبِر و بعضی از گسترش‌های بعدی اش در مسئله درِزنر و همکارانش دوران جدید تحلیلهای مکانیابی با کاربردش در مکانیابی صنعتی شروع می‌شود. مسأله وِبِر نقاطی را در یک سطح پیدا می‌کند که مجموع فواصل اقلیدسی وزن‌دهی شده آن تا یک مجموعه نقاط ثابت مینیمم گردد. این مسأله به این صورت تفسیر می‌شود که مکان یک کارخانه را به گونه‌ای پیداکنیم که کل مسافت وزن دهی شده آن از تأمین کنندگان و مشتریان مینیمم گردد، که وزن‌ها بیانگر حجم مبادلات می‌باشد، مثل وزن موادی که باید از یک تأمین‌کننده منتقل شود یا حجم محصولات نهایی که برای یک مشتری ارسال می‌شود.
تنها در دهه 60 و 70، با فراهم بودن گسترده قدرت محاسبات برای پردازش و تحلیل مقادیر بزرگی از داده‌ها بود که ما شروع واقعی بهینه سازی جدید و به همراه آن، تحقیق در مسائل مکانیابی را مشاهده می‌کنیم. این دوره را به این دلیل دوره بلوغ تحلیلهای مکانیابی می‌نامند که گرایش زیادی به مطالعه p-median کلاسیک، p-center، پوشش مجموعه، مکانیابی تأسیسات ساده و مسائل تخصیص درجه دوم و گسترش آنها پیدا شد.
در این دوره، کوپر مسأله تک تسهیلی وِبِر را گسترش داد تا مسأله تخصیص-مکانیابی چندتسهیلی را ایجاد کند. سپس مارانزانا این مسأله را از فضای پیوسته به شبکه گسترش داد. به هر حال حکیمی است که شالوده تحقیق در p-median و مسائل دیگر در یک شبکه را کامل می‌کند. مسأله p-median شبیه مسأله وِبِر در یک سطح، مکان p نقطه را در یک شبکه به گونه‌ای پیدا می‌کند که کل مسافت وزن دهی شده با تقاضا را تا نزدیکترین تسهیل مینیمم می‌کند. به علاوه حکیمی مسأله p-center اصلی را ارائه می‌کند که مکان p نقطه را در یک شبکه به گونه‌ای پیدا می‌کند که ماکزیمم مسافت تقاضا تا نزدیکترین تسهیل مینیمم گردد. نتیجه مهم قضیه حکیمی نیز مشخص است، یعنی اینکه یک حل در مسأله p-median، همیشه در گره‌های یک شبکه در مسأله واقع می‌شود، درحالیکه یک حل در مسأله p-center لزومی ندارد که در گره‌ها واقع شود. کاریف و حکیمی اثبات می‌کنند که مسائل p-center و p-median، NP-Hard هستند.
مدلهای پوشش، مسائلی را درنظر می‌گیرند که تقاضاها باید در یک مسافت مطمئنی از زمان سفر پوشش داده شوند. تورِگاس و همکارانش روش حلی را برای اینگونه مسائل که در کاربرد با نام مسأله پوشش مجموعه (LSCP) شناخته می‌شود را فرمول بندی و ارائه کردند. مکان تسهیلات برای خدمات اورژانسی از این مسأله الهام می‌شوند. چِرچ و رِوِله، مسأله مکانیابی حداکثر پوشش (MCLP) را ارائه کردند. این مسأله، مکانهای بهینه‌ای را برای تعداد معیّنی از تسهیلات پیدا می‌کند که جمعیّتی که درون یک فاصله خدمت‌رسانی مشخص، پوشش داده می‌شوند، حداکثر گردد.
دیگر مسأله بنیادی با مفهوم پوشش، مسأله تخصیص درجه دوم (QAP) می‌باشد که به دلیل طبیعت درجه دوّم فرموله کردن تابع هدفش به این نام خوانده می‌شود. تعدادی (N) تسهیل که در همان تعداد جایگاه (N) به گونه‌ای واقع می‌شوند که کل هزینه انتقال مواد درمیان آنها مینیمم گردد. هزینه حرکت مواد بین هر دو مکان بوسیله ضرب یک وزن یا جریان در فاصله بین مکان‌ها بدست می‌آید. مدل خطی آن بوسیله کوپمنس و بِکمن ارائه شد که مورد خاصی از مسأله حمل و نقل شناخته شده‌است. این مسأله NP-Hard علائق بسیاری را برای تحقیق ایجاد کرد و هنوز هم حل آن در هر اندازه ای، بسیار سخت به نظر می‌رسد.
دهه 80 و 90 تحقیقاتی را در تحلیل مکانیابی دید که به رشته‌های دیگر نیز گسترش پیدا کرد و نتایج سودمندی را از دیدگاه مدل سازی و کاربرد بدست آورد. این نوآوری‌ها تا به امروز نیز ادامه دارد.
از جمله این مدل‌ها می‌توان به مکان‌یابی رقابتی، مکان تسهیلات گسترده، مکانیابی تصادفی، مسیریابی، مکان‌یابی هاب و جلوگیری از جریان اشاره کرد. به عنوان کاربردهای جدید در این دوران می‌توان به ناحیه‌هایی ازجمله برنامه ریزی خدمات اورژانسی، کاربردهای محیط زیستی همچون تسهیلات زیان آور و ترکیب مکانیابی با مدیریت زنجیره تأمین اشاره کرد.
مدلهای مکانیابی رقابتی: حکیمی مدلهای رقابتی را درون تئوری مکانیابی وارد کرد. بیشتر نتایج در این زمینه یک فضای گسسته یا یک شبکه را درنظر می‌گیرند. اخیراً مدل‌های مکانیابی رقابتی پیوسته توسط داسکی و لاپورته ارائه شده‌است.
مدلهای مکانیابی تسهیلات گسترده: یک تسهیل اگر در مقایسه با محیطش، خیلی کوچکتر از یک نقطه به نظر برسد، گسترده نامیده می‌شود. چنین مدل‌هایی بارها در وضعیت‌های طراحی شبکه به کار گرفته شده‌است. مِسا و بوفی یک سیستم دسته بندی شامل مسائلی برای تعیین خط مسیر حمل و نقل مواد خطرناک ارائه کردند. اخیراً یک مثال بوسیله بریمبرگ و همکارانش آورده شده‌است که مسأله مکانیابی یک دایره درون یک کره را درنظر می‌گیرد، به صورتی که فاصله از تسهیلات موجود باید مینیمم گردد.
مکانیابی تصادفی: مدلهای مکانیابی تصادفی هنگامی رخ می‌دهند که داده‌های مسأله فقط به روشی احتمالی شناخته شوند. بِرمن و همکارانش مسائلی را درنظر گرفتند که ورود به تسهیلات به صورت تصادفی است و اثر تراکم نیز باید درنظر گرفته می‌شد. لوگندران و تِرِل یک مسأله LA با ظرفیت نامحدود را با تقاضاهای تصادفی حسّاس به قیمت درنظر گرفتند. بِرمن و کراس یک کلاس کلی از «مسائل مکانیابی با تقاضای تصادفی و تراکم» را ارائه کردند.
مسیریابی مکان: ترکیب تحلیلهای مکانیابی با زمینه‌های شناخته شده مسائل مسیریابی وسایل نقلیه، ناحیه جدید دیگری از مدل سازی، یعنی مسیریابی مکان را ایجاد می‌کند.
مکانیابی هاب: در چنین مسائل مکانیابی، هاب‌ها به عنوان متمرکزکننده‌ها یا نقاط سوئیچینگ ترافیک عمل می‌کنند، خواه برای مسافران خطوط هوایی باشد، خواه بسته‌های کوچک در سیستمهای سوئیچینگ. جریان بین منابع و مقاصد اساس مدل سازی این دسته از مسائل را تشکیل می‌دهد. اُکِلی اساس تحلیلهای مکانیابی هاب را بنانهاد. آن مدل‌ها به صورتی مدل سازی شد تا بهترین مکان‌ها برای متصل کردن ترمینال‌ها را باتوجه به مینیمم کردن هزینه‌های کل تراکنش‌ها، پیدا کند.
جلوگیری از جریان: در بسیاری از مسائل مکانیابی، تقاضاها فرض می‌شوند که در گره‌های یک شبکه رخ می‌دهند. یک تغییر جالب که بوسیله مسائل فرض می‌شود این است که تقاضا بوسیله جریانی از وسایل نقلیه یا پیاده‌هایی که از میان اتصالات شبکه عبور می‌کنند، ارائه می‌شوند. ازجمله کاربردهای این حیطه می‌توان به دستگاه‌های خودپرداز و ایستگاه‌های نفتی اشاره کرد. چنین مسائلی اولین بار توسط هاچسون و بِرمن و همکارانش ارائه شد.
مکانیابی یا جابجایی وسایل خدمات اورژانسی: مقدار شگرفی از تحقیقات در مطالعه مکانیابی وسایل خدمات اورژانسی ایجاد شده‌است. چَپمن و وایت اولین کار را برحسب محدودیت‌های کاربردی که در LSCP کاربرد دارد، ارائه کردند. مطالعه میرچندانی و اُدُنی زمان‌های سفر تصادفی را در مکانیابی تسهیلات اورژانس درنظر می‌گیرد. همچنین باتوجه به کاربردهای وسایل اورژانسی، مدل MEXCLP که توسط داسکین ارائه شده‌است، مدل MCLP را با محدودیت‌های احتمالی گسترش می‌دهد. رِپِده و برناردو، مدل TIMEXCLP را ارائه کردند که MEXCLP را با تغییر تصادفی در تقاضا گسترش می‌دهد.
کاربردهای مرتبط با محیط زیست: تسهیلات زیان آور و مفاهیم دیگر: بعضی از تحلیلهای مکانیابی در موضوع محیط زیست، مربوط به مکان تسهیلاتی می‌شود که برای جمعیت مجاورشان مضر یا نامطبوع هستند. گُلدمن و دیِرینگ و همچنین چِرچ و گارفینکل جزء اولین افرادی بودند که مکانیابی برای تسهیلات زیان آور یا تسهیلاتی که ترجیح می‌دهیم دور از دسترس باشند را درنظر گرفتند.
تحلیلهای مکانیابی با مدیریت زنجیره تأمین: مدیریت زنجیره تأمین (SCM) شامل تصمیمات درمورد تعداد و مکان تسهیلات و جریان شبکه در حیطه تأمین، تولید و توزیع می‌شود. در اولین کارها در برنامه ریزی پویا، بالُو از برنامه نویسی پویا برای جابجایی انبارها در طول دوره برنامه‌ریزی استفاده می‌کند. جئوفریون و پاورز محیطی یکپارچه را بین مکان و SCM درنظر می‌گیرد.
2-2-2- معیارهای دسته بندی مدلهای مکانیابی
مدلهای مکانیابی تسهیلات می‌توانند باتوجه به اهداف، محدودیتها، حل‌ها و دیگر خصوصیات دسته بندی شوند. در زیر، هشت معیار رایجی که برای دسته بندی مدل‌های مکانیابی تسهیلات سنتی استفاده می شود، آورده شده‌است ‍‍[6]:
مشخصات مکان: مشخصات مکان تسهیلات و جایگاه‌های تقاضا شامل مدل‌های مکانیابی پیوسته، مدل‌های شبکه گسسته، مدل‌های اتصال هاب و غیره می‌شود. در هر یک از این مدل‌ها، تسهیلات می‌توانند فقط در جایگاه‌هایی واقع شوند که توسط شرایط مکانی مجاز هستند.
اهداف: هدف یکی از معیارهای مهم برای دسته بندی مدل‌های مکانیابی است. هدف مدل‌های پوشش، مینیمم کردن تعداد تسهیلات برای پوشش همه نقاط تقاضا یا ماکزیمم کردن تعداد تسهیلاتی است که باید پوشش داده شوند. هدف مدل‌های p-center مینیمم کردن ماکزیمم فاصله (یا زمان سفر) بین نقاط تقاضا و تسهیلات است. آن‌ها اغلب برای بهینه کردن تسهیلات در بخش‌های عمومی همچون بیمارستان‌ها، اداره‌های پست و آتش‌نشانی‌ها استفاده می‌شوند. مدل‌های p-median سعی می‌کنند که جمع فاصله (یا متوسط فاصله) بین نقاط تقاضا و نزدیکترین تسهیلشان مینیمم گردد. شرکت‌هادر بخش‌های عمومی اغلب از مدل‌های p-median استفاده می‌کنند تا برنامه توزیع تسهیل را به گونه‌ای بریزند که مزایای رقابتشان را بهبود دهند.
روش‌های حل: روش‌های حل مختلف در مدل‌های مکانیابی مختلف همچون مدل‌های بهینه‌سازی و مدل‌های توصیفی بدست می‌آیند. مدل‌های توصیفی از رویکردهای ریاضی همچون برنامه نویسی ریاضی یا برنامه نویسی عددی استفاده می‌کنند تا حل‌های مختلف را برای سبک و سنگین کردن اکثر اهداف مهم در مقابل یکدیگر جستجو کنند. در مقابل، مدل‌های توصیفی، از شبیه سازی یا رویکردهای دیگری استفاده می‌کنند تا موفقیت دستیابی به الگوی مکانیابی را افزایش دهند تا حلی با درجه مطلوب بدست آید. روش‌های حل ترکیبی نیز بوسیله گسترش مدلهای توصیفی با تکنیک‌های بهینه سازی توسعه داده شده‌است تا مسائل مکانیابی تعاملی یا پویا (مثل سرورهای متحرک) را بسازند.
مشخصات تسهیلات: مشخصات تسهیلات نیز مدل‌های مکانیابی را به انواع مختلف تقسیم می‌کند. مثلاً، محدودیت تسهیل می‌تواند منجر به مدلی با یا بدون ظرفیت خدمت‌رسانی شود، و تکیه تسهیلات به یکدیگر می‌تواند به مدل‌هایی منجر شود که همکاری تسهیلات را به حساب آورند یا نیاورند.
الگوی تقاضا: همچنین مدل‌های مکانیابی می‌توانند براساس الگوهای تقاضا دسته بندی شوند. اگر یک مدل تقاضای انعطاف پذیر داشته باشد، پس آن تقاضا محیطی متفاوت با تصمیمات مکانیابی تسهیلات مختلف خواهد داشت؛ درحالیکه یک مدل با تقاضای غیرانعطاف پذیر، به علت تصمیمات مکانیابی تسهیلات، با آن الگوی تقاضا متفاوت نخواهد بود.
نوع زنجیره تأمین: مدل‌های مکانیابی می‌تواند بوسیله نوع زنجیره تأمینی که درنظر می‌گیرند تقسیم شوند (یعنی مدلهای تک مرحله‌ای درمقابل مدل‌های چند مرحله ای). مدل‌های تک‌مرحله‌ای بر روی سیستمهای توزیع خدمت تنها با یک مرحله تمرکز می‌کنند، درحالیکه مدل‌های چندمرحله ای، جریان خدمات را در طول چند سطح سلسله مراتبی درنظر می‌گیرند.
افق زمانی: افق زمانی، مدل‌های مکانیابی را به مدل‌های استاتیک و پویا دسته بندی می‌کند. مدل‌های استاتیک، کارایی سیستم را با درنظر گرفتن همزمان همه متغیرها بهینه می‌کند. درمقابل، مدل‌های پویا، دوره‌های زمانی مختلف را با تغییر داده‌ها درطول این دوره‌ها درنظر می‌گیرند و حل‌هایی را برای هر دوره زمانی با وفق دادن با شرایط مختلف ارائه می‌کند.
پارامترهای ورودی: روش دیگری برای دسته بندی مدل‌های مکانیابی براساس خصوصیت پارامترهای ورودی به مسأله است. در مدلهای قطعی، پارامترها با مقادیر مشخص پیش بینی می‌شوند و بنابراین، این مسأله، برای حل‌های ساده و سریع، ساده سازی می‌شود. به هر حال، برای بیشتر مسائل جهان واقعی، پارامترهای ورودی ناشناخته هستند و طبیعتاً ماهیت احتمالی/تصادفی دارند. مدل‌های مکانیابی احتمالی/تصادفی برای رسیدگی به ماهیت پیچیده مسائل جهان واقعی از توزیع احتمالی متغیرهای تصادقی استفاده می‌کنند یا مجموعه‌ای از طرحهای ممکن را برای پارامترهای نامعیّن درنظر می‌گیرند.
همچنین مدل‌های مکانیابی می‌توانند براساس مشخصات دیگری همچون مدل‌های تک محصولی درمقابل مدلهای چندمحصولی و یا مدلهای کششی درمقابل مدلهای فشاری متمایز شوند.
2-2-3- مسائل پوشش
ایده اصلی پشت مدلهای پوشش مکانیابی تسهیلات به گونه‌ای است که بعضی خدمات موردنیاز مشتریان فراهم شود. دو هدف برای مکانیابی تسهیلات وجود دارد که آیا همه مشتریان در شبکه با حداقل تسهیلات پوشش داده می‌شوند یا هر تعدادی از مشتریان که ممکن است با تعداد مشخصی از تسهیلات پوشش داده شوند. در اینجا به مسائل پوشش در شبکه می‌پردازیم [7]،[8].
2-2-3-1-مسأله پوشش مجموعه
برای ساده سازی، فرض می‌کنیم که همه مشتریان و تسهیلات در گره‌های شبکه واقع می‌شوند. در ادامه، ما از اندیس i برای اشاره به مشتریان و از اندیس j برای اشاره به تسهیلات استفاده می‌کنیم. همچنین تقاضاها (یا وزن‌ها) در گره i را با و تعداد تسهیلاتی است که باید مکانیابی شوند را با p نمایش می‌دهیم. همچنین ما را به عنوان کوتاهترین مسیر (یا زمان، هزینه یا هر عدم مطلوبیت دیگری) بین گره تقاضای و جایگاه تسهیل در گره تعیین می‌کنیم. اگر گره i بتواند بوسیله تسهیل در مکان j پوشش داده شود، قرارمی‌دهیم، درغیر اینصورت . همچنین را مجموعه همه جایگاه‌های کاندیدشده‌ای قرار می‌دهیم که می‌توانند گره تقاضای i را پوشش دهند. اینکه p تسهیل در کجا واقع شوند و کدام تسهیل باید کدام گره تقاضا را سرویس دهد، تصمیمات کلیدی در اینگونه مسائل هستند.
مسائل پوشش مجموعه در ابتدای دهه 70 ایجاد شد. هدف LSCP مکانیابی حداقل تعداد تسهیلات به گونه‌ای است که هر گره تقاضا بوسیله یک یا چند تسهیل «پوشش» داده شود. به طور کلی، تقاضا در یک گره i توسط تسهیل j پوشش داده شده نامیده می‌شود اگر فاصله (یا زمان سفر) بین گره‌ها کمتر از فاصله بحرانی D باشد. به علاوه، D به ماکزیمم فاصله یا زمان خدمتی که تصمیم‌گیرنده مشخص می‌کند اشاره می‌کند.
با این توضیحات، می‌توان مدل مکان پوشش مجموعه را که اولین بار توسط تورِگاس و همکارانش ارائه شد، به صورت زیر فرموله کرد:
(1.2)
(2.2)
(3.2)
تابع هدف (1.2) تعداد تسهیلاتی که استفاده می‌شوند را مینیمم می‌کند. محدودیت (2.2) تعیین می‌کند که برای هر نقطه تقاضای i، حداقل یک تسهیل باید در مجموعه ایجاد گردد که بتواند این گره را پوشش دهد. محدودیت‌های (3.2) محدودیت‌های تکمیلی هستند.

2-2-3-2- مسأله مکانیابی حداکثر پوشش
درمقابل مسأله پوشش مجموعه که در بالا آورده شد، مسأله مکانیابی حداکثر پوشش (MCLP) سعی نمی‌کند که همه مشتریان را پوشش دهد. تعداد p تسهیل را فرض کنید که هدف ما مکانیابی این تسهیلات به گونه‌ای است که بیشترین تعداد ممکن از مشتریان را پوشش دهیم. منظور از پوشش را نیز در بالا آوردیم.
با تعیین این محدودیت‌های مدل پوشش مجموعه، چِرچ و رِوِله مسأله مکانیابی حداکثر پوشش را به صورت زیر فرمول بندی کردند:
(4.2)
(5.2)
(6.2)(3.2)
(7.2)
که اگر گره تقاضای i پوشش داده شود، برابر یک خواهد بود، درغیر اینصورت صفر می‌شود. تابع هدف (4.2) تعداد تقاضاهایی که پوشش داده می‌شوند را ماکزیمم می‌کند. محدودیت (5.2)، متغیرهای مکان و پوشش را به همدیگر مرتبط می‌کند و نشان می‌دهد که گره تقاضای i نمی‌تواند به عنوان پوشش داده شده تلقی گردد مگر اینکه ما حداقل یک تسهیل را در یکی از جایگاه‌های کاندید شده مستقر کنیم که بتواند آن گره را پوشش دهد. محدودیت (6.2) تعداد تسهیلات را به p محدود می‌کند و محدودیت‌های (3.2) و (7.2) محدودیت‌های تکمیلی هستند.
اگر تعداد تسهیلاتی که برای پوشش تمام تقاضاها نیاز است، از منابع دردسترس بیشتر شود، یک گزینه، راحت کردن الزامات برای پوشش کامل می‌باشد.
2-2-3-3- مسائل p-center
نوع دیگری از مسائل کلاسیک پوشش، اصطلاحاً مسائل p-center نامیده می‌شود. هدف مسائل p-center ، مکانیابی تعداد معین p تسهیل به گونه‌ای است که بزرگترین فاصله بین هر مشتری و نزدیکترین تسهیلش تا حد ممکن کوچک شود. اگرچه از دیدگاه نظری، مسائل p-center متفاوت هستند، اما یک روش دوبخشی ساده می‌تواند به کار گرفته شود تا مسائل p-center را به عنوان بخشی از مسائل پوشش حل نماید. این مسأله می‌تواند به صورت زیر فرمول بندی شود که Q ماکزیمم فاصله است که باید مینیمم گردد:
(8.2)
(9.2)
(10.2)
(6.2)
(11.2)
(3.2)
(12.2)محدودیت (9.2) ما را مطمئن می‌کند که هر گره تقاضا تخصیص داده شده‌است، درحالیکه محدودیت (10.2) تصریح می‌کند که این تخصیصها می‌توانند فقط در تسهیلاتی که بهره برداری شده‌اند ایجاد شود. محدودیت (6.2) بیان می‌کند که دقیقاً p تسهیل می‌تواند ایجاد شود. محدودیت (11.2) ماکزیمم فاصله را برحسب متغیرهای تصمیم تعیین می‌کند. این محدودیت‌ها تصریح می‌کنند که Q باید بزرگتر یا مساوی با فاصله‌ای باشد که برای هر گره تقاضا تخصیص داده می‌شود.
2-2-3-4- مسائل p-median
درمقابل مسائل p-center با اهداف مینیماکسش که در قسمت قبل توضیح داده شد، مسائل p-median اهداف مینیمم مجموع دارند. به عبارت دیگر مسائل p-median ، p تسهیل را به‌گونه‌ای مکان‌یابی می‌کنند که مجموع فواصل بین همه مشتریان و نزدیکترین تسهیل مرتبطشان مینیمم گردد. رِوِله و سواین مسأله p-median را به صورت زیر فرمول بندی کردند:
(13.2)
(9.2)
(10.2)
(6.2)
(3.2)
(12.2)
تابع هدف (13.2) کل فاصله‌ای که در تقاضا ضرب شده‌است را مینیمم می‌کند. از آنجائیکه تقاضاها مشخص هستند و کل تقاضا ثابت است، این هدف در حکم مینیمم کردن متوسط فاصله ضرب در تقاضا است. به خاطر داشته باشید که این فرمول بندی خیلی شبیه به فرمول بندی مسأله p-center است مگر در تابع هدف و محدودیت شماره (11.2).

2-2-4- مسائل دیگر مکانیابی [8]
در این بخش به اختصار به انواع دیگری از مدل‌های مکانیابی که در مقالات استفاده شده‌است اشاره می‌کنیم. اولین نوع، مدل‌هایی هستند که به تسهیلات نامطلوب اشاره می‌کنند. چنین مدل‌هایی به مکانیابی تسهیلاتی همچون تأسیسات تصفیه فاضلاب، محل‌های بازیافت زباله‌ها، نیروگاه‌ها یا زندان‌ها می‌پردازند که همسایگی آنها با نواحی مسکونی نامطلوب به نظر می‌رسد.
به عنوان سیستم‌هایی که معمولاً شامل دو یا چند سطح از تسهیلات می‌شوند، از سیستمهای سلسله مراتبی استفاده می‌کنیم. بسیاری از سیستمها در طبیعت سلسله مراتبی هستند. این تسهیلات معمولاً برحسب نوع خدماتی که ارائه می‌کنند سلسله مراتبی هستند. مثلاً مراکز مراقبت‌های پزشکی را درنظر بگیرید که شامل کلینیک‌های عمومی، بیمارستان‌ها و مراکز دارویی هستند.
نوع دیگری از مدل‌ها، به مدل‌های مکانیابی می‌پردازد که اهداف «یکسان» دارند. این مدل‌ها، تسهیلات را به گونه‌ای مکانیابی می‌کنند که برای همه مشتریان به طور مساوی دردسترس باشند.
ناحیه فعال دیگر در این زمینه، مکانیابی هاب‌هاست. هاب به عنوان توپ در مرکز یک چرخ است و منظور از آن، تسهیلاتی است که به بعضی جفت‌های منبأ-مقصد به عنوان گره‌های معاوضه و حمل و نقل سرویس دهی می‌کند و در سیستمهای ترافیک و ارتباطات استفاده می‌شود.
نوع دیگر از مدل‌های مکانیابی، مدل‌های مکانیابی رقابتی است. مثالی از این نمونه به این صورت است که دو فروشنده انحصاری یک محصول را درنظر بگیرید که تسهیلی را هر کدام در یک پاره خط ایجاد می‌کنند. آنها از ابزاری مشابه استفاده می‌کنند و در مکان و قیمت رقابت می‌کنند.
در پایان، تسهیلات گسترده و مسائل جانمایی تسهیلات را درنظر بگیرید. در هر دو زمینه، به خاطر اینکه اندازه تسهیلات در قیاس با فضایی که در آن واقع شده‌اند قابل چشم پوشی نیست، تسهیلات نمی‌توانند به صورت یک نقطه بر روی نقشه نشان داده شوند و خیلی بزرگتر از آن هستند که به صورت یک نقطه درنظر گرفته شوند. به عنوان نمونه‌هایی از مسائل جانمایی، آرایش ایستگاه‌های کاری در یک اداره و قراردادن اتاق‌ها در یک بیمارستان را می‌توان نام برد.
2-2-5- مسائل مکانیابی تسهیلات با تقاضای تصادفی و تراکمما در این بخش به مسائل پیدا کردن مکان‌های بهینه برای مجموعه‌ای از تسهیلات در حضور تقاضای مشتریان تصادفی و تراکم در آن تسهیلات می‌پردازیم. ما به این گونه مسائل به عنوان «مسائل مکانیابی با تقاضای تصادفی و تراکم» (LPSDC) نگاه می‌کنیم [9]. اکثراً ما بحث درباره مسائل را به شبکه محدود می‌کنیم، حتی اگر این مدل‌ها بتواند به مکان‌های گسسته گسترش یابند.
اهمیت مشهود پرداختن به مسائل مکانیابی تسهیلات در حضور عدم قطعیت‌های گوناگون، منجر به تعداد زیادی از مقالات در این موضوع می‌شود. اصولاً مدل‌های LPSDC بر روی دو منبع از عدم قطعیت متمرکز می‌شود: (1) مقدار واقعی و مقدار زمانی که تقاضا بوسیله هر مکان مشتری تولید می‌شود و (2) از دست دادن تقاضا (یا جریمه پولی) به علت ناتوانی تسهیل در فراهم کردن سرویس مناسب به (بعضی از) مشتریان به علت تراکم در آن تسهیل.
این گونه مسائل به پیدا کردن بهترین مکان‌ها برای مجموعه‌ای از تسهیلات می‌پردازند تا ظرفیت سرویس (تعداد خدمت دهندگان) را در تسهیل j مشخص کند. نتیجه چنین سیستمی می‌تواند به صورت یک سیستم صف با M صف و سرویس دهنده مشاهده شود. حتی تحلیل‌های توصیفی چنین سیستمهایی (یعنی با فرض اینکه تصمیمات مکانیابی در حال حاضر گرفته شده‌اند) می‌تواند توانایی حال حاضر سیستم صف را گسترش دهد. چنین مسائلی، قابلیت‌های مسائل مکان‌یابی «کلاسیک» (که بیشتر آن‌ها NP-complete شناخته می‌شوند) را با پویایی پیچیده سیستم‌های صف ترکیب می‌کند. بنابراین، در ساختن یک مدل LPSDC کاربردی، بعضی فرض‌ها و تخمین‌های ساده سازی باید انجام شود تا مدل را قابل حل کند.
یک ناحیه مهم کاربرد مدل‌های LPSDC، مکان‌یابی تسهیلات خدمات اورژانسی (مانند بیمارستان‌ها)، ایستگاه‌های پلیس، ایستگاه‌های آتش نشانی و آمبولانس‌ها هستند. توانایی پاسخگویی به یک درخواست برای خدمت‌رسانی در زمان مناسب، به چنین سیستم‌هایی اختصاص دارد (مثلاً استاندارد رایج برای آمبولانس‌ها در آمریکای شمالی برای پاسخگویی به تلفن‌های با ارجحیت بالا، 3 دقیقه می‌باشد). خصوصیت پایه چنین سیستم‌هایی غیرقابل پیش بینی بودن تعداد و زمان رسیدن تلفن‌ها برای درخواست و اثری که روی کارایی سیستم تراکمی می‌گذارد است و هنگامی‌که بعضی از این تسهیلات درخواست‌های بسیاری را برای خدمت در دوره زمانی مشخصی دریافت می‌کنند، نتیجه آن مشخص می‌شود. به راستی که از لحاظ تاریخی، مسأله مکان‌یابی تسهیلات خدمات اورژانسی، محرّک اصلی برای تحقیقات بیشتر در این زمینه را فراهم کرده‌است.
دیگر ناحیه مهم کاربرد این مسائل که کمتر مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته‌است، مکان‌یابی خرده فروشی‌ها یا تسهیلات خدمت‌رسانی دیگر است که مقدار کل تجارت (تقاضای مشتری) در یک تسهیل ممکن است هنگامی‌که نرخ خدمت‌رسانی به علت تراکم کاهش می‌یابد، به طور معکوس عمل کند. درحالی که بعضی از مدل‌هایی که برای مکان‌یابی تسهیلات اورژانسی توسعه پیدا کرده‌اند، می‌توانند به خوبی برای تسهیلات غیراورژانسی نیز به کار روند، این دو دسته از کاربردها، خصوصیات مختلف خودشان را نیز ایجاد می‌کنند.
2-2-5-1- مرور ادبیات مسائل مکانیابی تسهیلات با تقاضای تصادفی و تراکم [10]
باتوجه به انعطاف پذیری تقاضا، دسترسی به یک تسهیل می‌تواند برحسب مجاورت با مشتریان بالقوه اش (وِرتر و لاپیِره)، به صورت کل زمان موردنیاز برای دریافت سرویس (پارکر و سرینیواسان) مدل سازی شود. در این مورد یا موارد دیگر، شکل تابع تقاضای مورداستفاده، گسترشی از انعطاف پذیری تقاضا را نشان می‌دهند. بیشتر توابع تقاضای رایج در مقالات به شکل‌های زیر هستند: تابع خطی (وِرتر و لاپیِره؛ پارکر و سرینیواسان)؛ تابع نمایی (بِرمن و پارکان؛ بِرمن و کاپلان و درِزنِر)؛ و تابع مرحله‌ای (بِرمن و کِراس).
اگر انتخاب مشتری را درنظر بگیریم ( که بدین معنی است که هر عضو این حق را دارد که خود تسهیلش را انتخاب کند و نه اینکه توسط یک مرکز به یکی اختصاص پیدا کند)، یک گروه از مقالات، انتخاب بهینه را فرض می‌کنند، یعنی، هر مشتری، تسهیلی که برحسب مزیتش بهینه است را انتخاب می‌کند. بسیاری از نویسندگان به سادگی فرض می‌کنند که مشتریان به نزدیکترین تسهیل مراجعه می‌کنند، درحالیکه پارکر و سرینیواسان فرض می‌کنند که مشتریان، تسهیلی که بیشترین منفعت را دارد انتخاب می‌کنند. درمقابل، گروه دوم مطالعات، انتخاب احتمالی را فرض می‌کنند، یعنی، انتخاب تسهیل توسط مشتری، براساس توزیع احتمالی است که از سودمندی و مجاورت هر تسهیل ایجاد می‌شود. این فرض اغلب در محیط بازار استفاده می‌شود و شاید یک کار اصولی از هاف، مؤثرترین مدل در این دسته باشد. همچنین ماریانوف و همکارانش یک مسأله مکانیابی تسهیلات با تراکم را پیشنهاد کردند که از یک مدل انتخابی احتمالی برای نشان دادن رفتار تخصیص مشتریان استفاده می‌کرد.
مسأله موردنظر ما که تا حدودی در تئوری مکان‌یابی تسهیلات، پایه‌ای به حساب می‌آید، توجّهات بسیاری را در مقالات به خود جلب کرده‌است؛ مخصوصاً اینکه تقابل جنبه‌های مکانیابی و تصادفی (صف بندی)، آن را چالش برانگیز کرده‌است [11]. این مسأله متعلق به دسته‌ای از مسائل مکانیابی با تقاضای تصادفی و تراکم و سرویس دهندگان ثابت (LPSDC) است که توسط بِرمن و کراس مرور شده‌است. مطالعه مدل‌هایی از این نوع، با ماریانوف و سِرا در سال 1998 شروع شده‌است. مقالات دیگری نیز در این زمینه نوشته شده‌است که می‌توان به مقالات بِرمن، کراس و وانگ؛ ماریانوف و ریوس؛ ماریانوف و سِرا؛ وانگ، باتا و رامپ اشاره کرد. به علت پیچیدگی باطنی مسأله، همه مقالاتی که در بالا آورده شده، ساده سازی‌های بزرگی را انجام داده‌اند: فرض می‌شود که تقاضا گسسته است، یا فرض می‌شود که تعداد یا ظرفیت تسهیلات (یا هر دو) ثابت هستند، فرض می‌شود که مکان‌های تسهیلات بالقوه گسسته و بینهایت هستند، فرض می‌شود که فرایند رسیدن تقاضا پواسن باشد و همچنین معمولاً فرض می‌شود که فرایند خدمت‌رسانی نمایی است.
ترکیب حالت تصادفی (شامل تراکم بالقوه در تسهیلات) در مدل‌های نوع پوشش تسهیلات، با مسأله مکانیابی حداکثر پوشش موردانتظار (MEXCLP) توسط داسکین شروع شد؛ و تعداد قابل ملاحظه‌ای از دیگر کاربردها نیز در ادامه آن آورده شد. اما این مدل شامل بعضی ساده سازی‌های بزرگی بود، برای مثال: احتمال اینکه یک خدمت‌رسان مشغول باشد، مستقل از هر خدمت دهنده دیگری است و این موضوع برای همه خدمت دهندگان یکسان است؛ این احتمالات نسبت به مکان و حجم کار یکسان هستند. ماریانوف و سِرا فرض کردند که: (1) تقاضای مشتریان توسط یک فرایند پواسن تولید می‌شود؛ (2) توزیع زمان خدمت نمایی است؛ (3) هر تسهیل به صورت یک سیستم صف M/M/1/a با ظرفیت محدود a عمل می‌کند؛ و (4) همه تقاضاها هنگامی‌که برای خدمت‌رسانی به سیستم می‌رسند، اگر سیستم پر باشد، فرض می‌شود که تقاضا از دست می‌رود. توسط این مدل، تقاضای مشتریان ممکن است ازبین برود، چون یا تسهیل در شعاع پوشش آن وجود ندارد و یا تسهیلات مسدود شده‌اند. هدف، قرار دادن m تسهیل به گونه‌ای است که تقاضا‌ها را هرچه بیشتر پاسخ دهد. ماریانوف و ریوس این مدل را برای مکانیابی دستگاه‌های خودپرداز به کار گرفتند. در مدل آن‌ها، دستگاه‌ها، حافظه کوچکی دارند که هر کدام می‌تواند تعداد ثابتی، b، درخواست را نگهدارند که آن به این علت است که درخواست‌های دستگاه‌ها، اندازه ثابتی (53 بایت) دارند. همچنین دستگاه‌ها به صورت یک صف M/M/1، حداکثر b درخواست در صف (یعنی حافظه) را انجام می‌دهد. اگر یک درخواست درحالی برسد که حافظه پر است، آن درخواست ازدست می‌رود (و باید دوباره فرستاده شود)، و برای اینکه مطمئن باشیم که این رویداد نادر است، یک محدودیت سطح سرویس اعمال شده‌است. به هر حال تعداد کل دستگاه‌ها،به جای اینکه به عنوان قسمتی از فرایند بهینه سازی تعیین شود، ثابت هستند. مدل LSCP این مدل توسط ماریانوف و سِرا گسترش داده شد که در آن، هدف، پیدا کردن حداقل تعداد تسهیلات به گونه‌ای است که همه مشتریان، یک تسهیل در شعاع پوششان داشته باشند و محدودیت بر روی حداکثر نسبت تقاضای از دست رفته (یا حداکثر زمان انتظار) رعایت شود. باید به یاد داشته باشیم که این مدل، فرض می‌کند که مشتریان به جای اینکه به نزدیکترین تسهیل مراجعه کنند، می‌توانند به هر تسهیل باز شده‌ای در شعاع پوشش تخصیص یابند. بنابراین، آنها به جای مکانیسم انتخاب مشتری، مکانیسم انتخاب هدایت شده را انتخاب می‌کنند.
2-2-5-2- مکانیابی تسهیلات با تقاضای تصادفی و تراکم
دو منبع بالقوه برای از دست دادن تقاضا به صورت زیر است [12]:
عدم پوشش: این مورد زمانی اتفاق می‌افتد که هیچ کدام از تسهیلات به اندازه کافی به مشتری نزدیک نیستند که سطح مناسبی از راحتی را فراهم کنند.
عدم سرویس: این مورد زمانی اتفاق می‌افتد که مشتری تصمیم می‌گیرد که یک تسهیل را ملاقات کند، اما باتوجه با سطح سرویسی که در آنجا دریافت می‌کند، ناراضی می‌شود. علت‌های زیادی ممکن است وجود داشته باشد که حادثه شکست خدمت اتفاق افتد: یکی از رایج ترین آنها (و مرتبط ترین به تصمیمات مکانیابی) تراکم (پرجمعیتی) در آن تسهیل است.
برای مدل سازی تقاضایی که به علت تراکم از دست می‌رود، ما هر تسهیل را به صورت یک صف مارکفی با ظرفیت ثابت معین درنظر می‌گیریم و فرض می‌کنیم که اگر این ظرفیت به دست آمده باشد، تقاضای مشتری هنگامی‌که درطول این دوره می‌رسد، از دست می‌رود (یعنی، مشتریان بالقوه‌ای که هنگام پر بودن سیستم می‌رسند، مسدود می‌شوند).
مدل‌های LPSDC اصولاً به تقابل چهار مجموعه از عناصر مربوط می‌شود [9]:
مشتریان: که برای انجام خدمت، درخواست می‌دهند.
تسهیلات: که به منابعی (خدمات دهندگان) که برای انجام خدمات موردنیاز است مکان می‌دهند.
خدمت دهندگان: که خدمت درخواست شده را انجام می‌دهند، و
درخواست انجام خدمت: که توسط مشتریان انجام می‌شود و بوسیله اتصال یک مشتری با یک خدمت دهنده دردسترس، رسیدگی می‌شود.
دیگر اجزاء موردنیاز برای توصیف یک مدل LPSDC به صورت زیر هستند: انواع فراهم شدن خدمت (که یا مشتریان به تسهیلات سفر می‌کنند تا به خدمت دهندگان دست یابند و یا خدمت‌دهندگان متحرّک، به مکان مشتریان سفر می‌کنند)، طبیعت و نتایج تراکم (هنگامی‌که یک تسهیل درخواست‌های بسیار زیادی برای انجام خدمت دریافت می‌کند، چه عکس العملی از خود نشان می‌دهد؟)، فرضیات رفتار مشتری (مشتریان تصمیم می‌گیرند که برای بدست آوردن خدمت، به کدام تسهیل مراجعه کنند یا یک «مرجع مرکزی» وجود دارد که مشتریان را به تسهیلات متصل می‌کند)، نوع اهداف و احتیاجات خاص دیگر مانند «استانداردهای پوشش» (که معمولاً به صورت محدودیت‌ها بیان می‌شود).
یک شبکه مشخص را فرض می‌کنیم ، که N، مجموعه گره‌ها و A مجموعه کمان‌هاست. برای از استفاده می‌کنیم که به کوتاهترین مسیر از x به y است.
مشتریان: فرض می‌شود که مشتریان در گره‌های شبکه واقع می‌شوند. نسبت را برای همه درخواست‌هایی که برای انجام خدمت از گره ایجاد می‌شود درنظر می گیریم که . معمولاً فرض می‌شود که کل تقاضای مشتریان برای خدمت‌رسانی، یک فرایند پوآسن از جنس زمان با نرخ است. همچنین فرایند درخواست خدمت برای هر گره i، یک فرایند پوآسن با نرخ می‌باشد. درحالیکه بیشتر مدل‌ها، از ساختار تقاضای مشتریانی که در بالا توضیح داده شد استفاده می‌کنند، بعضی تلاشها برای دخالت دادن امکان ازدست دادن تقاضا به علت تراکم انجام شده‌است. این می‌تواند بوسیله تعریف دوباره نرخ تقاضا در گره i به صورت تعریف شود که C، بعضی اندازه‌های هزینه تراکم است که بوسیله مشتریان اتفاق می‌افتد و یک تابع غیر افزایشی است. در ادامه این بخش، به طور عمومی فرض می‌کنیم که تحت تأثیر تراکم قرار نمی‌گیرد.
تسهیلات: ما فرض می‌کنیم که حداکثر M تسهیل وجود دارد که باید مکان‌یابی شود. ما فرض میکنیم که یک مجموعه گسسته از مکان‌های بالقوه تسهیلات X تعیین شده‌است (که ) و . این فرضیات نیز بدون از دست دادن عمومیت انجام می‌شود: باتوجه به استدلالاتی که توسط بِرمن، لارسون و چیو انجام شده‌است می‌توان نشان داد که اگر به تسهیلات اجازه دهیم که در هر جایی در طول کمان واقع شوند، یک حل بهینه در یک مجموعه گسسته از مکان‌ها بدست می‌آید که شامل گره‌های شبکه است که بوسیله بعضی نقاط داخلی در طول کمان ایجاد شده‌است. بنابراین، با تکمیل کردن مجموعه گره‌های اصلی بوسیله بعضی گره‌های «ساختگی» اضافی، می‌توان فرض کرد که X گره‌ای است.
خدمت دهندگان: هر تسهیل j می‌تواند بین 1 و K خدمت دهنده داشته باشد. بسته به ماهیت خدمتی که بوسیله این تسهیل انجام می‌شود، خدمت دهندگان یا ثابت هستند، یعنی به طور ثابت در تسهیل واقع می‌شوند، یا متحرک هستند، یعنی برای انجام خدمت به مکان مشتریان سفر می‌کنند. تعداد خدمت دهندگانی که در تسهیل j واقع می‌شوند، یک متغیرتصمیم گیری در مدل می‌باشد.
درخواست خدمت: معمولاً یک درخواست برای انجام خدمت، به یک «یارگیری» بین مشتری ایجاد کننده درخواست و یکی از خدمت دهندگان موجود در سیستم احتیاج دارد. این کار معمولاً به صورت زیر انجام می‌شود:
اول باید تعیین کنیم که آیا مکان i بوسیله سیستم پوشش داده می‌شود یا خیر؟ معمولاً برای اینکه یک مشتری پوشش داده شود فرض می‌شود که با استاندارد‌های پوشش معینی مطابقت دارد (مثلاً، تعداد خدمت دهنده کافی باید در اطراف مشتری واقع شده باشد و غیره). این استانداردهای پوشش اغلب از طریق قانونگذاری یا قوانین اجرایی ایجاد می‌شود. اگر مکان مشتری i پوشش داده نشده باشد، همه درخواست‌های خدمت که از i ایجاد می‌شود، به صورت خودکار بوسیله سیستم برگردانده می‌شود (صرفنظر از اینکه آیا سیستم در حال حاضر متراکم هست یا خیر؟). معمولاً برای از دست دادن پوشش مجموعه یک جریمه درنظر گرفته می‌شود. یک تفسیر دیگر از گسترش ندادن پوشش به یک مشتری این است که مشتری بوسیله بعضی خدمات «دیگر» یا «ذخیره» پوشش داده شود (مثلاً، یک خدمت آمبولانس غیردولتی)؛ پس جریمه پوشش ندادن، می‌تواند به عنوان حق الزحمه قرارداد فرعی تفسیر می‌شود.
زمانی که معین می‌شود که درخواست خدمت از یکی از مشتریان «پوشش داده شده» بیاید، یک ارزیابی انجام می‌شود که آیا حالت فعلی سیستم اجازه می‌دهد که فرایند درخواست انجام شود یا خیر؟ این ارزیابی معمولاً در دو مرحله اتفاق می‌افتد: اول، قوانین منطقه‌ای و مکان مشتری برای تعیین «زیرسیستم» مشتری، استفاده می‌شود، یعنی، کدام تسهیلات و خدمت دهندگان می‌توانند به طور بالقوه به این درخواست پاسخ دهند (این ممکن است شامل همه خدمت دهندگان در شبکه شود و یا فقط خدمت دهندگانی که در شعاع سفر معینی از مکان مشتری واقع شده‌اند و غیره). بعد، تعداد درخواست‌های انجام نشده در زیرسیستم ارزیابی می‌شود و تصمیم گیری می‌شود که آیا این درخواست پذیرفته شود یا رد شود؟ این تصمیم معمولاً براساس ظرفیت زیرسیستم صورت می‌پذیرد (مثلاً برای یک صف «ازدست رفته»، اگر هیچ خدمت دهنده‌ای در حال حاضر دردسترس نباشد، یک عدم پذیرش ممکن است اتفاق بیفتد؛ در موارد دیگر ممکن است این محدودیت وجود داشته باشد که چه تعداد درخواست می‌تواند در یک زمان مشخص در صف وجود داشته باشد). معمولاً یک جریمه مرتبط با قبول نکردن یک درخواست وجود دارد. باز هم تأکید می‌کنیم، برخلاف نپذیرفتن یک درخواست از مشتریانی که پوشش داده نشده‌اند که به صورت خودکار است، نپذیرفتن درخواست یک مشتری که پوشش داده شده‌است، براساس حالت سیستم است. به خاطر داشته باشید که قوانین منطقه ای، درجه همکاری بین تسهیلات گوناگون و خدمت دهندگان را در سیستم معین می‌کند.
بعد، درخواست پذیرفته شده به یکی از تسهیلات متصل می‌شود (یعنی تخصیص پیدا می‌کند). این تخصیص ممکن است به قوانین اتصال مطمئن بستگی داشته باشد، همانطور که به حالت فعلی سیستم بستگی دارد (مثلاً، یک درخواست ممکن است به نزدیکترین تسهیل متصل شود و یا ممکن است به نزدیکترین تسهیل با حداقل یک خدمت دهنده آزاد متصل شود و غیره). همچنین قوانین اتصال به فرضیات رفتار مشتریان نیز بستگی دارد، یعنی اینکه کدام تسهیل باید این درخواست را انجام دهد به مشتری بستگی دارد یا به بعضی مراجع مرکزی. ما، این مورد را که مشتری تصمیم می‌گیرد که کدام تسهیل باید به درخواستش رسیدگی کند به عنوان «انتخاب کاربر» و موردی که یک مرجع مرکزی این تصمیم را می‌گیرد به عنوان «انتخاب هدایت شده» می‌شناسیم.
معمولاً یک درخواست پذیرفته شده در یک تسهیل معین، در صف قرار می‌گیرد تا یک خدمت دهنده، دردسترس قرار گیرد. زمانی که این اتفاق می‌افتد، خدمت دهنده و مشتری «یارگیری» کرده‌اند. درمورد خدمت دهندگان متحرک، لازم است که این خدمت‌دهندگان از مکان فعلی شان به مکان مشتری سفر کنند (که متحمل هزینه سفر می‌شوند).
معمولاً مسائل مکانیابی با خدمت دهندگان متحرک، دارای مشخصات زیر هستند:
این تخصیص بستگی به حالت فعلی خدمت دهندگان در زمان ارسال دارد. برای خدمت دهندگان ثابت، این تخصیص ممکن است قبل از تصمیم گیری برای انجام خدمت اتفاق بیفتد، بنابراین ممکن است گفته شود که خدمت دهندگان متحرک ممکن است با یکدیگر همکاری کنند، درحالیکه خدمت دهندگان ثابت تمایلی به این کار ندارند.
اگر یک کاربر، درخواستی را انجام دهد و نزدیکترین خدمت دهنده مشغول باشد، خدمت دهنده دیگری ارسال می‌شود. یعنی، این تخصیص، در حالت مطلق، به نزدیکترین تسهیل اتفاق نمی‌افتد.
مسائل مکانیابی احتمالی اغلب می‌توانند به خوبی به صورت مجموعه مستقلی از سیستم‌های صف، مدل سازی شوند. این استقلال، ازطریق ابزاری ناشی می‌شود که حتی اگر زمان‌های خدمت از یک توزیع نمایی پیروی کنند، درمورد هنگامی‌که زمان سفر احتمالی است، این امر صادق نیست. بنابراین، تئوری صف M/G/m مناسب‌تر از تئوری M/M/m است.
حال به فرموله کردن مسأله می‌پردازیم. محدودیت‌های مسأله معمولاً شامل موارد ذیل است:
- یک حد بالای M بر روی کل تعداد تسهیلاتی که می‌توانند واقع شوند:
(14.2)
- یک حد بالای K بر روی کل تعداد خدمت دهندگانی که می‌تواند واقع شوند:
(15.2)
- استانداردهای پوشش: بسته به احتیاجات پوششی که استفاده می‌شود، می‌تواند شکل‌های گوناگونی به خود بگیرد. شاید ساده ترین (و قدیمی‌ترین) شکل این محدودیت‌ها، به این نیاز دارد که حداقل تعداد مشخصی از این خدمت دهندگان ،، باید در حداکثر فاصله مشخصی از هر مکان مشتری i، واقع شوند. اجازه دهید زیرمجموعه‌ای از مکان‌های تسهیلات بالقوه در فاصله موردنیاز از i باشد. پس این محدودیت می‌تواند به صورت زیر بیان شود:
(16.2)
شکل پیچیده تر این محدودیت پوشش، ممکن است احتیاجاتی احتمالی را به زمان‌های پاسخ تحمیل کند. مثلاً، یک پاسخ سه دقیقه‌ای زمان پاسخ را درنظر بگیرید که برای درخواست‌های آمبولانس با ارجحیت بالا موردنیاز است. شکل دیگری از محدودیت‌ها، ممکن است یک حد بالایی را بر روی نسبت درخواست‌هایی که برگردانده می‌شود ،، اعمال کند. به طور خلاصه، ما می‌توانیم یک محدودیت عمومی را به صورت زیر ارائه کنیم. اجازه دهید که یک متغیر تصادفی باشد که بیانگر «سطح سرویسی» است که بوسیله سیستم به نقاط تقاضای مشتری i تحویل می‌شود (مثلاً، زمان پاسخ). اجازه دهید، ، بیانگر حداقل فراوانی مطلوب این اتفاق باشد (مثلاً، 95% از این زمان). بنابراین، یک محدودیت سطح سرویس کلی می‌تواند به صورت زیر بیان شود:
(17.2)
اکنون، مسأله LPSDC عمومی می‌تواند به صورت زیر فرمول بندی شود:
(18.2)
باتوجه به محدودیت‌های (15)، (16) و (17)

بدیهی است که برای اینکه فرمول بندی بالا را ساده کنیم، به بعضی روشها احتیاج داریم تا پارامترهای کارایی سیستم گوناگونی را که در توسعه تابع هدف و محدودیت‌ها استفاده شد را ارائه کنیم (یعنی، احتمال برگرداندن ، زمان انتظار صف و غیره). متأسفانه، معمولاً بیان تحلیلی کلی برای این مقادیر دردسترس نیست. این منجر به دو رویکرد ممکن می‌شود: رویکرد اول نیاز دارد که فرضیاتی ساده سازی مطمئنی را بر روی عملیات سیستم ایجاد کنیم (مانند قوانین منطقه‌ای ساده، زمان‌های سفر قابل اغماض و غیره). دومین رویکرد شامل استفاده از تکنیک‌هایی براساس توصیف است (مثل شبیه سازی) تا اندازه‌های کارایی سیستم موردنیاز را برای مقادیر خاص بردار مکان x محاسبه کنیم. علاوه بر آن می‌توان از بعضی تکنیک‌های ابتکاری استفاده کرد.
2-3- نظریه صف
انتظار در صف هر چند بسی ناخوشایند است، اما متأسفانه بخشی از واقعیت اجتناب ناپذیر زندگی را تشکیل می‌دهد. انسان‌ها در زندگی روزمره خود با انواع مختلف صف، که به از بین رفتن وقت، نیرو و سرمایه آن‌ها می‌انجامد، روبه رو می‌شوند. اوقاتی که در صف‌های اتوبوس، ناهارخوری، خرید و نظایر آن‌ها به هدر می‌رود، نمونه‌های ملموسی از این نوع اتلاف‌ها در زندگی است. در جوامع امروزی صف‌های مهمتری وجود دارد که هزینه‌های اقتصادی و اجتماعی آن‌ها به مراتب بیش از نمونه‌های ساده فوق است.
2-3-1- مشخصات صف [13]
یک مدل صف در شکل (2-1) نشان داده شده‌است. آن می‌تواند یک مدل صف مثل ترتیب ماشین آلات یا اپراتورها باشد.

شکل 2-1- مدل پایه‌ای صف
یک مدل صف بوسیله مشخصات زیر توصیف می‌شود:
فرایند رسیدن مشتریان
معمولاً فرض می‌کنیم که زمان بین رسیدن‌ها مستقل هستند و یک توزیع رایج دارند. در بسیاری از کاربردهای عملی، مشتریان باتوجه به یک جریان پواسن (یعنی زمان بین رسیدن‌ها نمایی) می‌رسند. مشتریان ممکن است یک به یک و یا به صورت دسته‌ای برسند.
رفتار مشتریان
مشتریان ممکن است صبور باشند و راضی باشند که (برای یک مدت طولانی) منتظر بمانند. یا مشتریان ممکن است کم حوصله باشند و بعد از مدتی صف را ترک کنند.
زمان‌های رسیدن
معمولاً فرض می‌کنیم که زمان‌های رسیدن مستقل هستند و به طور یکسان توزیع شده‌اند و مستقل از زمان بین رسیدن‌ها هستند. مثلاً زمان‌های رسیدن ممکن است به صورت قطعی یا نمایی توزیع شده باشد. همچنین ممکن است که زمان‌های رسیدن، وابسته به طول صف باشد.
نظم سرویس
ترتیبی که مشتریان ممکن است به صف وارد شوند به صورت‌های زیر می‌تواند باشد:
کسی که اول می‌آید، اوّل هم سرویس دهی می‌شود، مثل ترتیب رسیدن‌ها
ترتیب تصادفی
کسی که آخر می‌آید، اول سرویس دهی می‌شود.
حق تقدّم
اشتراک پردازنده (در کامپیوتر که قدرت پردازششان را در میان کل کارها در سیستم، به طور مساوی تقسیم می‌کنند).
ظرفیت سرویس
ممکن است یک سرور تک و یا گروهی از سرورها به مشتریان کمک کنند.
اتاق انتظار
ممکن است محدودیتهایی در رابطه با تعداد مشتریان در سیستم وجود داشته باشد.
یک کد سه قسمتی برای مشخص کردن این مدل‌های به صورت a/b/c استفاده می‌شود که حرف اول توزیع زمان بین رسیدن‌ها و حرف دوم توزیع زمان سرویس را مشخص می‌کند. مثلاً برای یک توزیع عمومی از حرف G و برای توزیع نمایی از حرف M (که M بیانگر فاقد حافظه بودن است) استفاده می‌شود. حرف سوم و آخر نیز تعداد سرورها را مشخص می‌کند. این نمادسازی می‌تواند با یک حرف اضافه که دیگر مدل‌های صف را پوشش دهد، گسترش یابد. مثلاً، یک سیستم با توزیع زمان بین رسیدن و زمان سرویس دهی نمایی، یک سرور و داشتن اتاق انتظار فقط برای N مشتری (شامل یکی در سرویس) بوسیله چهار کد حرفی M/M/1/N نشان داده می‌شود.
در این مدل پایه، مشتریان یک به یک می‌رسند و همیشه اجازه ورود به سیستم را دارند، همیشه اتاق وجود دارد، هیچ حق تقدّمی وجود ندارد و مشتریان به ترتیب رسیدن سرویس دهی می‌شوند.
در یک سیستم G/G/1 با نرخ رسیدن و میانگین زمان سرویس ، مقدار کار که در واحد زمان می‌رسد برابر است. یک سرور می‌تواند به یک کار در واحد زمان رسیدگی کند. برای جلوگیری از اینکه طول صف بینهایت نشود، باید .
معمولاً از نماد زیر استفاده می‌کنند:

اگر ، نرخ اشتغال یا بکارگیری سرور نامیده می‌شود، چون کسری از زمان است که سرور، مشغول کارکردن است.
2-3-2- قانون لیتِل [13]
اگر E(L)، میانگین تعداد مشتریان در سیستم، E(S)، میانگین زمان اقامت مشتری در سیستم باشد و ، متوسط تعداد مشتریانی باشد که در واحد زمان وارد سیستم می‌شوند، قانون لیتِل، رابطه بسیار مهمی را بین این سه نماد می‌دهد و به صورت زیر بیان می‌شود:
(19.2)در اینجا فرض می‌شود که ظرفیت سیستم برای رسیدگی به مشتریان کافی است (یعنی، تعداد مشتریان در سیستم به سمت بینهایت میل نمی‌کند).
به طور حسی، این نتیجه می‌تواند به صورت زیر فهمیده شود: فرض کنید که مشتریان هنگامی‌که به سیستم وارد می‌شوند، یک دلار در واحد زمان می‌پردازند. این پول می‌تواند به دو روش گرفته شود. روش اول اینکه به مشتریان اجازه دهیم که به طور پیوسته در واحد زمان بپردازند. پس متوسط درآمدی که توسط سیستم کسب می‌شود، برابر E(L) دلار در واحد زمان است. روش دوم این است که به مشتریان اجازه دهیم که برای اقامتشان در سیستم، 1 دلار را در واحد زمان در موقع ترک سیستم بپردازند. در موازنه، متوسط تعداد مشتریانی که در واحد زمان، سیستم را ترک می‌کنند برابر متوسط تعداد مشتریانی است که به سیستم وارد می‌شوند. بنابراین سیستم، یک متوسط درآمد دلار را در واحد زمان کسب می‌کند.
با به کار بردن قانون لیتِل در صف، رابطه‌ای بین طول صف، و زمان انتظار W به دست می‌آید:
(20.2)
2-3-3- صف M/M/1
این مدل، حالتی را درنظر می‌گیرد که زمان بین رسیدن‌ها، نمایی با میانگین ، زمان‌های سرویس، نمایی با میانگین و یک سرور مشغول کار است. مشتریان به ترتیب رسیدن، سرویس دهی می‌شوند. ما نیاز داریم که:
(21.2)درغیراینصورت، طول صف منفجر خواهد شد (قسمت قبل را ببینید). مقدار ، کسری از زمان است که سرور، مشغول کار است.
میانگین تعداد مشتریان در سیستم و همچنین میانگین زمانی که در سیستم گذرانده می‌شوند به صورت زیر بیان می‌شود:
(22.2)
و با استفاده از قانون لیتِل،
(23.2)
میانگین تعداد مشتریان در صف، ، می‌تواند از E(L) و با کم کردن میانگین تعداد مشتریان در سیستم بدست آید:

دانلود پایان نامه ارشد- مقاله تحقیق

 برای دانلود فایل کامل به سایت منبع مراجعه کنید  : homatez.com

یا برای دیدن قسمت های دیگر این موضوع در سایت ما کلمه کلیدی را وارد کنید :

 

(24.2)
میانگین زمان انتظار، E(W)، از E(S) و با کم کردن میانگین زمان سرویس بدست می‌آید:
(25.2)
2-4- مسائل بهینه سازی چندهدفه
بسیاری از مسائل کاربردی در جهان واقعی را مسائل بهینه سازی ترکیباتی چندهدفه تشکیل می‌دهند، زیرا متغیر‌های مجزا و اهداف متضاد به طور واقعی در ذات آنها است. بهینه سازی مسائل چندهدفه نسبت به مسائل تک هدفه متفاوت بوده، زیرا شامل چندین هدف است که باید در بهینه‌سازی به همه اهداف همزمان توجه شود. به عبارت دیگر الگوریتم‌های بهینه سازی تک هدفه، حل بهینه را با توجه به یک هدف می یابند و این در حالی است که در مسائل چندهدفه (با چندهدف مخالف و متضاد) معمولاً یک حل بهینه مجزا را نمی توان بدست آورد. بنابراین طبیعی است که مجموعه ای از حل‌ها برای این دسته از مسائل موجود بوده و تصمیم گیرنده نیاز داشته باشد که حلّی مناسب را از بین این مجموعه حل‌های متناهی انتخاب کند و در نتیجه حل مناسب، جواب‌هایی خواهد بود که عملکرد قابل قبولی را نسبت به همه اهداف داشته باشد.
2-4-1- فرمول بندی مسائل بهینه سازی چندهدفه
مسائل بهینه سازی چندهدفه را به طور کلی می‌توان به صورت زیر فرموله کرد:
(26.2)

x یک حل است و S مجموعه حل‌های قابل قبول و k تعداد اهداف در مسأله و F(x) هم تصویر حل x در فضای k هدفی و هم مقدار هر یک از اهداف است.
تعریف حل‌های غیرمغلوب: حل a حل b را پوشش می‌دهد، اگر و تنها اگر:
(27.2)
(28.2)
به عبارت دیگر، حل‌های غیرمغلوب، به حل‌های گفته می‌شود که حل‌های دیگر را پوشش داده ولی خود، توسط حل‌های دیگر پوشش داده نمی‌شوند. در شکل (2-2) چگونگی پوشش سایر حل‌ها (دایره‌های با رنگ روشن) توسط مجموعه حل‌های غیرمغلوب (دایره‌های تیره رنگ) نشان داده شده‌است. در این شکل، جبهه‌ی پارتو با خط چین نشان داده شده‌است.
هدف B
هدف A
هدف B
هدف A

شکل 2-2- مجموعه حل‌های غیرمغلوب
2-4-2- الگوریتم‌های تکاملی برای بهینه سازی مسائل چندهدفه بر مبنای الگوریتم ژنتیک
با توجه به آنکه بسیاری از مسائل بهینه سازی، NP-Hard هستند، بنابراین حل به روش‌های دقیق در یک زمان معقول غیرممکن بوده و در نتیجه، استفاده از روش‌های فراابتکاری در این موارد مناسب می باشد. درحقیقت الگوریتم‌های فراابتکاری برای زمانی که محدودیت زمانی وجود دارد و استفاده از روش‌های حل دقیق میسّر نبوده و یا پیچیدگی مسائل بهینه سازی زیاد باشد، به دنبال جواب‌های قابل قبول هستند.
اولین پیاده سازی واقعی از الگوریتم‌های تکاملی، «الگوریتم ژنتیک ارزیابی برداری» توسط دیوید اسکافر در سال 1984 انجام گرفت. اسکافر الگوریتم را به سه بخش انتخاب، ترکیب و جهش که به طور جداگانه در هر تکرار انجام می‌شدند، تغییر داد. این الگوریتم به صورت کارآمدی اجرا می‌شود، اما در برخی از حالات مانند اریب بودن اهداف، با مشکل مواجه می‌شود. درواقع هدف اول الگوریتم‌های بهینه یابی چندهدفه، یعنی رسیدن به جواب‌های بهینه پارتو، به نحو شایسته‌ای توسط این الگوریتم بدست می‌آید، ولی جواب‌های بدست آمده از گستردگی و تنوع خوبی برخوردار نیستند.
در ادامه این قسمت، به سه الگوریتم تکاملی چند هدفه که مبنای اصلی آنها، الگوریتم ژنتیک می‌باشد، می‌پردازیم. الگوریتم NSGA-II به این خاطر انتخاب شده‌است که این الگوریتم در بسیاری از مقالات به عنوان الگوریتم مرجع مقایسه گردیده‌است. الگوریتم CNSGA-II نیز به این علت انتخاب شده‌است که روشی مناسب برای برخورد با محدودیت‌های حل مسأله ارائه می‌کند؛ چون باتوجه به ماهیت مسأله، چندین محدودیت سر راه حل مسأله ایجاد شده‌است که راهکار مناسبی برای رسیدگی به این محدودیت‌ها ایجاب می‌کند. الگوریتم NRGA نیز چون جزء جدیدترین الگوریتم‌های ارائه شده در زمینه بهینه سازی چندهدفه می‌باشد مورداستفاده قرار گرفته‌است.
2-4-2-1- الگوریتم ژنتیک مرتب سازی نامغلوب
دب و همکارانش [14]، یک نخبه گرایی دسته بندی یا مرتب سازی نامغلوب را در الگوریتم‌های ژنتیک پیشنهاد دادند. در اغلب مواقع، این الگوریتم شباهتی به NSGA ندارد، ولی مبتکران نام NSGA-II را به دلیل نقطه پیدایش آن، یعنی همان NSGA، برای آن حفظ کردند.
در این روش، ابتدا جمعیت فرزندان، ، با استفاده از جمعیت والدین، ، ساخته می‌شود. در اینجا به جای پیدا کردن جواب‌های نامغلوب از ، ابتدا دو جمعیت با یکدیگر ترکیب شده و جمعیت با اندازه 2N را ایجاد می‌کنند. سپس از یک مرتب سازی نامغلوب برای دسته بندی تمام جمعیت استفاده می‌شود، البته این مرتب سازی، نسبت به مرتب سازی بر روی ، به تعداد مقایسه بیشتری نیاز دارد. در این شیوه، یک مقایسه عمومی در بین اعضای که مجموع دو جمعیت فرزندان و والدین است، انجام می‌شود و پس از ایجاد صف‌های متفاوت نامغلوب، به ترتیب اولویت (اولویت صفها نسبت به هم) جمعیت بعدی، یکی یکی از این صف‌ها پر می‌شود. پر کردن جمعیت ، با بهترین صف نامغلوب شروع شده و سپس به ترتیب با دومین صف نامغلوب و همین طور سومین و الی آخر، تا زمانی که پر شود، ادامه می‌یابد. از آنجا که اندازه برابر 2N است، تمام اعضای آن ممکن است نتوانند در قرارگیرند و به راحتی جواب‌های باقیمانده را حذف خواهیم کرد. شکل (2-3) نحوه عمل الگوریتم NSGA II را نمایش می‌دهد.

شکل 2-3- نمایشی از نحوه عملکرد NSGA-II
درمورد جواب‌هایی که در صف آخر با استفاده از عملگر نخبه گرایی ازبین می‌روند، باید مهارت بیشتری به کار برده و جواب‌هایی که در ناحیه ازدحام کمتری قراردارند را حفظ کرد. درواقع برای رعایت اصل چگالی در بین جواب‌ها، جواب‌هایی که در ناحیه ازدحامی کوچکتری هستند، برای پر کردن ، در اولویت قرار دارند.
یک استراتژی شبیه بالا در پیشرفت مراحل اولیه از تکامل الگوریتم، تأثیر زیادی نخواهد داشت، چرا که اولویت‌های زیادی در جمعیت ترکیب شده از فرزندان و والدین وجود دارد. احتمالاً جواب‌های نامغلوب زیادی وجود دارند که آماده قرارگرفتن در جمعیت قبل از آن که اندازه‌اش از N تجاوز کند، می‌باشند. یک مسأله مهم و در عین حال سخت این است که مابقی جمعیت چگونه باید پر شود؟ اگرچه درخلال مراحل بعدی شبیه سازی الگوریتم، احتمالاً بیشتر جواب‌های موجود در جمعیت با اندازه 2N، در رده جواب‌هایی با بهترین درجه نامغلوب بودن قرار می‌گیرند و تعداد آن‌ها از N متجاوز خواهد شد، اما الگوریتم بالا با یک راهکار موقعیتی انتخاب، وجود مجموعه متنوعی از جواب‌ها در جمعیت را تضمین می‌کند. با چنین راهکاری، یعنی زمانی که به‌نحوی تمام ناحیه بهینه پارتو توسط جمعیت پوشانده می‌شود، در ادامه الگوریتم، جواب‌های گسترده تری را در فضای جواب فراهم خواهدآورد.
در ادامه، الگوریتم NSGA-II را به اختصار آورده ایم [15]:
گام 1: جمعیت فرزندان و والدین را با یکدیگر ترکیب کرده و را می‌سازیم:

جمعیت حاصل را با استفاده از یک مرتب سازی نامغلوب به صفوف دسته بندی می‌کنیم.
گام 2: قرارمی‌دهیم، i=1، سپس تا زمانی که ، عملیات زیر را تکرار می‌کنیم:

گام 3: روال مرتب سازی ازدحام را اجرا کرده و با استفاده از مفهوم فاصله ازدحام، ارزشهای متفاوتی را برای از جواب‌های تعیین می‌کنیم.
گام 4: جمعیت فرزندان را از با استفاده از یک الگوریتم انتخاب مسابقه‌ای ازدحام و عملگرهای ترکیب و جهش ایجاد می‌کنیم.
گام سوم از الگوریتم بالا، مرتب سازی برحسب ازدحام جواب‌ها در صف i (منظور آخرین صفی است که احتمالاً برخی از جواب‌های موجود در آن نتوانسته‌اند در جمعیت قرار گیرند)، با بکارگیری مفهوم فاصله ازدحام انجام می‌شود. بنابراین، جمعیت به صورت نزولی تحت میزان بزرگی ارزش فاصله ازدحام مرتب شده و در گام چهارم یک عملگر انتخاب مسابقه‌ای ازدحام که مبنای مقایسه آن همان فاصله ازدحام است بکار برده می‌شود. لازم به ذکر است، مرتب سازی نامغلوب واقع در گام اول می‌تواند به همراه عمل پر کردن جمعیت به صورت موازی انجام شود. درواقع هر بار که یک صف نامغلوب، پیدا شده و تست می‌شود که ازنظر اندازه می‌تواند به جمعیت اضافه شود یا نه، درصورتی که نتواند، دیگر نیازی نیست که مرتب سازی بیشتری انجام دهیم. این موضوع، به کاهش زمان اجرا الگوریتم کمک می‌کند.
2-4-2-2- الگوریتم NSGA-II محدود شده
اگر در حین حل مسأله‌ای که باید حل شود، حل‌هایی ایجاد شود که با محدودیت‌های مسأله مغایرت داشته باشد و آن‌ها را نقض کند و درنتیجه غیرقابل قبول باشد، چگونه باید با این موضوع برخورد کرد؟ روش‌های مختلفی برای مقابله با این موضوع وجود دارد که از جمله آن‌ها می‌توان به توابع جریمه و یا نادیده گرفتن و حذف حل غیرقابل قبول ایجاد شده اشاره کرد.
الگوریتم CNSGA-II، همانند الگوریتم NSGA-II عمل می‌کند، تنها با این تفاوت که برای رسیدگی به محدودیت‌ها، روشی را برمی‌گزیند که براساس مفهوم غلبه و امتیازدهی عمل می‌کند [14].
این روش که به محدودیت رسیدگی می‌کند، از انتخاب تورنمنت دودویی استفاده می‌کند که دو حل از جمعیت، انتخاب و حل بهتر انتخاب می‌شود. باتوجه به محدودیتها، هر حل می‌تواند یا قابل قبول و یا غیرقابل قبول باشد. بنابراین، ممکن است حداکثر سه وضعیت به وجود آید:
هرد و حل قابل قبول باشند؛
یکی از حل‌ها قابل قبول و دیگری غیرقابل قبول باشد؛
هر دو حل غیر قابل قبول باشند.
برای مسائل بهینه سازی تک هدفه، از یک قانون ساده برای هر مورد استفاده می‌کنیم:
مورد 1) حلی که تابع هدف بهتری دارد را انتخاب می‌کنیم.
مورد 2) حل قابل قبول را انتخاب می‌کنیم.
مورد 3) حلی که کمترین انحراف از محدودیت‌ها را دارد انتخاب می‌کنیم. باتوجه به اینکه در هیچدام از موارد، اندازه تابع هدف و محدودیت‌ها با یکدیگر مقایسه نشده‌اند، هیچ نیازی به داشتن پارامترهای جریمه نیست، این موضوعی است که این رویکرد را مفید و جذاب کرده‌است.
درمورد مسائل بهینه سازی چندهدفه، دو مورد آخر می‌تواند همانطور که هستند استفاده شوند و مورد اول نیز می‌تواند با استفاده از اپراتور مقایسه ازدحام، حل شود. برای مقایسه کردن در این الگوریتم، تعریف «غلبه» را بین دو حل i و j تعریف می‌کنیم.
تعریف 1) حل i اگر یکی از وضعیت‌های زیر درست باشد، گفته می‌شود که از لحاظ محدودیت بر حل j غلبه دارد:
حل i قابل قبول است ولی حل j نیست.
حل i و j هر دو غیر قابل قبول می‌باشند، اما حل i انحراف از محدودیت کمتری دارد.
حل i و j قابل قبول هستند و حل i، حل j را مغلوب می‌کند.
اثر استفاده از مفهوم غلبه محدودیت این است که، هر حل قابل قبول، رتبه غیرمغلوبی بهتری از هر حل غیرقابل قبول دارد. همه حل‌های قابل قبول، باتوجه به سطح غلبه شان و براساس مقادیر توابع هدفشان رتبه بندی می‌شوند. به هر حال، از بین دو حل غیر قابل قبول، حلی که کمترین انحراف از محدودیت را دارد، دارای رتبه بهتری است. به هر حال، این اصلاح، در مفهوم غلبه، تغییری در پیچیدگی NSGA-II ندارد. بقیه فرایند CNSGA-II، همانطور که قبلاً درمورد NSGA-II توضیح داده شد، اجرا می‌شود.
2-4-2-3- الگوریتم ژنتیک رتبه بندی نامغلوب
این الگوریتم که توسط الجدان و همکارانش [16] ارائه شده، الگوریتم انتخاب چرخ رولت رتبه‌بندی شده را با الگوریتم رتبه بندی جمعیت برمبنای پارتو ترکیب می‌کند. در این الگوریتم از الگوریتم انتخاب چرخ رولتی استفاده شده‌است که به هر عضو، یک اندازه برازش برابر با رتبه اش در جمعیت، تخصیص می‌دهد؛ بالاترین رتبه، بیشترین احتمال را دارد که انتخاب شود (درمورد ماکزیمم سازی).
این احتمال به صورت معادله زیر محاسبه می‌شود:
(29.2)
که N، تعداد اعضاء این جمعیت است. در این الگوریتم، اعضاء در یک جبهه، براساس فاصله ازدحامشان و جبهه ها براساس رتبه غلبه شان رتبه می‌گیرند.
الگوریتم NRGA، همان طور که سودوکد آن را در شکل (2-4) مشاهده می کنید، به این صورت است که ابتدا، یک جمعیت تصادفی والدین، P، ایجاد می‌شود. مرتب کردن جمعیت براساس غلبه است. به هر حل، برازشی (یا رتبه ای) برابر سطح غلبه اش، تخصیص داده می‌شود (1 برای بهترین سطح، 2 برای سطح بعدی و الی آخر).
Initialize Population P
{ Generate random population-size N
Evaluate Objective Values

–391

معاونت پژوهش و فن آوریمنشور اخلاق پژوهش
با یاری از خداوند سبحان و اعتقاد به این که عالم محضر خداست و همواره ناظر بر اعمال انسان و به منظور پاس داشت مقام بلند دانش و پژوهش و نظر به اهمیت جایگاه دانشگاه در اعتلای فرهنگ و تمدن بشری،ما دانشجویان و اعضای هیئت علمی واحدهای دانشگاه آزاد اسلامی متعهد می گردیم اصول زیر را در انجام فعالیت های پژوهشی مد نظر قرار داده و از آن تخطی نکنیم:
1) اصل برائت : التزام به برائت جویی از هرگونه رفتار غیر حرفه ای و اعلام موضع نسبت به کسانی که حوزه علم و پژوهش را به شائبه های غیر علمی می آلایند.
2) اصل رعایت انصاف و امانت : تعهد به اجتناب از هر گونه جانب داری غیر علمی و حفاظت از اموال، تجهیزات و منابع در اختیار.
3) اصل رعایت حقوق : التزام به رعایت کامل حقوق پژوهشگران و پژوهیدگان(انسان،حیوان و نبات) و سایر صاحبان حق.
4) اصل احترام : تعهد به رعایت حریم ها و حرمت ها در انجام تحقیقات و رعایت جانب نقد و خودداری از هر گونه حرمت شکنی.
5) اصل رازداری : تعهد به صیانت از اسرار و اطلاعات محرمانه افراد،سازمان ها و کشور و کلیه افراد و نهادهای مرتبط با تحقیق.
6) اصل حقیقت جویی : تلاش در راستای پی جویی حقیقت و وفاداری به آن و دوری از هرگونه پنهان سازی حقیقت.
7) اصل ترویج : تعهد به رواج دانش و اشاعه نتایج آن به همکاران علمی و دانشجویان به غیر از مواردی که منع قانونی دارد.
8) اصل مالکیت مادی و معنوی : تعهد به رعایت کامل حقوق مادی و معنوی دانشگاه و کلیه همکاران پژوهش.
9) اصل منافع ملی : تعهد به رعایت مصالح ملی و در نظر داشتن پیشبرد و توسعه کشور در کلیه همکاران پژوهش.
2663825-19050000
دانشگاه آزاد اسلامی تاریخ: ............ استان مرکزی- اراک شماره:..............
پیوست:...........
"تعهد نامه اصالت رساله یا پایان نامه"
اینجانب: وحید مرادی دانشجوی مقطع کارشناسی ارشد ناپیوسته در رشته: شیمی- آلی با شماره دانشجویی: 890631843 که در تاریخ: 4/7/91 از پایان نامه خود تحت عنوان: : مطالعه اثرات استریوالکترونی موثر بر خواص پیکربندی 1و2-دیفنیل دیآزن ، -دیفسفن ، -دیآرسن و -دیاستیبن با روش های مکانیک کوانتومی آغازین و تحلیلNBO با کسب نمره: 93/19
و درجه: عالی دفاع نموده ام بدینوسیله متعهد می شوم:
1- این پایان نامه حاصل تحقیق و پژوهش انجام شده توسط اینجانب بوده و در مواردی که از دستاوردهای علمی و پژوهشی دیگران (اعم از پایان نامه، کتاب، پروژه - ریسرچو ...) استفاده نموده ام، مطابق ضوابط و رویه موجود، نام منبع مورد استفاده و سایر مشخصات آن را در فهرست مربوطه ذکر و درج کردهام.
2- این پایان نامه قبلاً برای دریافت هیچ مدرک تحصیلی (هم سطح، پایین تر یا بالاتر) در سایر دانشگاهها و موسسات آموزش عالی ارائه نشده است.
3- چنانچه بعد از فراغت از تحصیل، قصد استفاده و هرگونه بهره برداری اعم از چاپ کتاب، ثبت اختراع و ... از این پایان نامه داشته باشم، از حوزه معاونت پژوهشی واحد مجوزهای مربوطه را اخذ نمایم.
4- چنانچه در هر مقطعی زمانی خلاف موارد فوق ثابت شود، عواقب ناشی از آن را میپذیرم و واحد دانشگاهی مجاز است با اینجانب مطابق ضوابط و مقرات رفتار نموده و در صورت ابطال مدرک تحصیلیام هیچ گونه ادعایی نخواهم داشت.
نام و نام خانوادگی: وحید مرادی
تاریخ و امضا
1682753174900
گواهی امضادانشجوی فوق الذکر احراز هویت شد فقط امضای ایشان گواهی میگردد.
نام و نام خانوادگی رئیس پژوهش دانشکده
تاریخ و امضا
اراک –میدان امام خمینی-بلوارامام خمینی(ره)-شهرک دانشگاه آزاداسلامی- صندوق پستی 567/38135
فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل اول: مقدمه
1-1-مقدمه2
1-2-بررسیهای انجام شده در این پروژه4
1-3- کامپیوتر و شیمی کوانتوم7
1-4-معرفی برنامههای کامپیوتر8
1-4-1-نرم افزار گوسین8
1-4-2-نرم افزار گرافیکیChem 3D9
1-4-3-برنامه اوربیتال مولکولی MOPAC9
فصل دوم : تاریخچه
2-1-مقدمه12
2-2-پیدایش13
2-3-ترکیبات اولیه16
2-4-مطالعات گذشته18
2-5-نتیجه31
فصل سوم : محاسبات شیمیایی
3-1-مقدمه34
عنوان صفحه
3-2-محاسبات شیمیایی35
3-2-1- روش‌های محاسباتی براساس مکانیک کلاسیک36
3-2-2- روش‌های محاسباتی براساس مکانیک کوانتومی39
3-2-2-1-روشهای نیمه تجربی40
3-2-2-2-روش‌های مکانیک کوانتومی آغازین42
3-3- تقریب بورن اپنهایمر43
3-4- روش‌های مبتنی بر اوربیتال مولکولی45
3-4-1- روش هارتری- فاک45
3-4-1-1-محدودیت‌های روش هارتری- فاک47
3-4-2- روش‌های ارتباط الکترونی(EC)48
3-5- روش‌های مبتنی بر توابع دانسیته50
3-5-1- تقریب دانسیته موضعی53
3-5-2- تصحیح شیب دانسیته54
3-5-3-روش پیوستگی آدیاباتیک( ACM)55
3-6-سری‌های پایه57
3-6-1- اوربیتال‌های اسلیتری و گوسی58
3-6-2-طبقه‌بندی سری‌های پایه60
3-6-2-1- سری‌های پایه کمینه62
عنوان صفحه
3-6-2-2- سری‌های پایه پاپل63

دانلود پایان نامه ارشد- مقاله تحقیق

 برای دانلود فایل کامل به سایت منبع مراجعه کنید  : homatez.com

یا برای دیدن قسمت های دیگر این موضوع در سایت ما کلمه کلیدی را وارد کنید :

 

3-6-2-2-1- توابع پلاریزه‌کننده و پخش‌کننده65
3-6-2-3-سری‌های پایه پتانسیل‌های مغزی مؤثر66
3-6-2-4-سری پایه دانینگ67
3-7-اوربیتال‌های پیوند طبیعی67
3-7-1- ساختار برنامه NBO70
3-8-مقایسه روش‌های مکانیک کوانتومی71
3-9-روش کار73
3-9-1- تهیه فایل دادهها73
3-9-2- نحوه محاسبات برنامه MOPAC74
3-9-3- بهینه سازی ساختار هندسی74
3-9-4- شرح روش کار محاسبات کامپیوتری75
3-10- روش کار با نرم افزار گوسین79
3-10-1- هدف اصلی از انجام محاسبات80
3-10-2- روش محاسبه80
3-10-3- مجموعه پایه80
3-10-4-طرز کار80
عنوان صفحه
فصل چهارم : نتایج وبحث
4-1- مقدمه85
4-2- نتایج حاصل از محاسبات89
4-2-1- بررسی انرژی آزاد گیبس89
4-2-2- بررسی اثر آنومری تعمیم یافته90
4-2-3- بررسی ممان دوقطبی97
4-2-4- بررسی پارامترهای ساختاری100
4-3- نتیجه گیری103
مراجع
چکیده انگلیسی
فهرست شکل ها
عنوان صفحه
شکل 1-1- HYPERLINK "file:///G:/Documents%20and%20Settings/saye01/Desktop/1-3.doc"HYPERLINK "file:///G:/Documents%20and%20Settings/saye01/Desktop/1-3.doc" طرحی از مولکولهای مورد مطالعه در پیکربندیهای سیس و ترانس5شکل 2-1- اولین دیفسفن پایدار سنتز شده14
شکل 2-2- سیستم HX=XH دارای پیوند دوگانه16
شکل 2-3- ایزومریزاسیون سیس- ترانس آزوینزن19
شکل 2-4- شماتیک حالات انتقالات برای ایزومریزاسیون حرارتی سیس-ترانس آزوینزن20
شکل 2-5- واریانس انرژی(a) و جمعیت الکترونی (b)مربوط به اوربیتالهای HOMO و LUMO نسبت به زمان20
شکل 2-6- واریانس زوایای پیچشی CNNC (a) و زوایای پیوندی CNN (b) نسبت به زمان21
شکل 2-7- طیف UV/vis آزوینزن21
شکل 2-8- ΔE(E-Z) پیوند دوگانه X=Y22
شکل 2-9- پارامترهای مهم هندسی ترانس-دیفنیل دیفسفن (Ph-P=P-Ph)24
شکل 2-10- شماره گذاری اتمها برای دیفنیل دیفسفن و همچنین برای دیفنیل دیآزن27
شکل 2-11- زاویه و طول پیوند در ترانس و سیس آزوبنزن29
شکل 2-12- پارامترهای ساختاری برای فرم ترانس مولکول Ph-E = E-Ph30
شکل 2-13- پارامترهای ساختاری برای فرم ترانس مولکول Ph-E = E-Ph 30
عنوان صفحه
شکل 3-1- مقایسه توزیع اوربیتال‌های اسلیتری (a) و گوسی (b) در اطراف هسته60
شکل 3-2- مقایسه یک تابع STO با اوربیتال‌های نوع گوسی----------------------------------------------60
شکل 3-3- مقایسه سری‌های پایه STO-nG با یکدیگر63
شکل 3-4- سری پایهSTO-3G به عنوان متداولترین سری پایه کمینه63
شکل 3-5- انحراف برهم‌کنش donor-acceptor 69
شکل 3-6- ساختار برنامه NBO70
شکل 3-7- نمایی از محیط کار در نرم افزار Chem3D75
شکل 3-8- نمایی از Z-ماتریکس برای مولکول 1و2-دیفنیل دیفسفن76
شکل 3-9- نمایی از محیط کار در نرم افزار Chem3D76
شکل 3-10- نمایی از پنجره ورودی اطلاعات برای انجام محاسبات در مولکول 1و2-دیفنیل دی فسفن 77
شکل 3-11- نمایی از پنجره اطلاعات خروجی بعد از محاسبات در مولکول 1و2-دیفنیل دیفسفن 77
شکل 3-12- نمایی از پنجره ورودی اطلاعات برای انجام محاسبات NBOدر مولکول 1و2-دیفنیل دیآرسن78
شکل 3-13- نمایی از اطلاعات خروجی از محاسبات NBO در مولکول 1و2-دیفنیل دیفسفن78
شکل 3-14- نمایی از محیط کار گوسین79
شکل 3-15- نمایی از محیط کار در گوسین برای وارد کردن اطلاعات اولیه و اصلی81
شکل 4-1- انتقالات مورد بررسی در پیکربندی سیس و ترانس ترکیبات 1 تا 491
شکل 4-2- مقادیر انرژی پایداری حاصل از انتقالات الکترونی (E2) مربوط به ترکیبات 1 تا 492
عنوان صفحه
شکل 4-3- اثر آنومری تعمیم یافته GAE در ترکیبات 1 تا 496
شکل 4-4- جهت بردارهای ممان دوقطبی در پیکربندی سیس و ترانس ترکیبات 1 تا 499
شکل 4-5- شماره گذاری اتمها در پیکربندی سیس و ترانس ترکیبات 1تا 4100
شکل 4-6- طول پیوند برای پیکربندی سیس و ترانس 1و2-دیفنیل دیآزن102
شکل 4-7- طول پیوند برای پیکربندی سیس و ترانس 1و2-دیفنیل دیفسفن102
شکل 4-8- طول پیوند برای پیکربندی سیس و ترانس 1و2-دیفنیل دیآرسن102
شکل 4-9- طول پیوند برای پیکربندی سیس و ترانس 1و2-دیفنیل دیاستیبن103
فهرست جداول
عنوان صفحه
جدول 2-1- طول پیوند و زاوایای پیوندی چندین نمونه بررسی شده از دیفسفن15
جدول 2-2- طول پیوند و زاوایای پیوندی چندین نمونه بررسی شده از دیآرسن و دیاستیبن16
جدول 2-3- انرژیهای کل و نسبی سیستمهای HX=XH17
جدول 2-4- پارامترهای ساختاری برای سیستمهای HX=XH17
جدول 2-5- مقایسه طول پیوند تعادلی (Re) و زاویه (Φx) برای سیستمهای HX=XH17
جدول2-6- محاسبه پارامترهای ساختاری برای دیفسفن و دیآرسنهای مختلف25
جدول2-7- پارامترهای ساختاری و ممان دوقطبی برای ترانس و سیس آزوبنزن26
جدول2-8- پارامترهای مهم ساختاری بهینه شده دیفنیل دیفسفن27
جدول2-9- پارامترهای مهم ساختاری بهینه شده دیفنیل دیآزن28
جدول2-10- پارامترهای ساختاری بهینه شده برای RE=ER28
جدول 2-11- خواص فیریکی و مقادیر طول پیوند دوگانه تجربی برای مولPh-E=E-Ph31
جدول 4-1- مقادیر توابع ترمودینامیکی برای ساختارهای بهینه شده ترکیبات 4-1106
جدول 4-2- انرژی رزونانسی انتقالات الکترونی دهنده-گیرنده برای ساختارهای بهینه شده ترکیبات 4-1107
جدول 4-3- انرژی ΔEijوانتگرال همپوشانی(Fij) انتقالات الکترونی دهنده-گیرنده برای ترکیبات 4-1108
جدول 4-4- مقادیر ممان دوقطبی(µ) برای ساختارهای بهینه شده ترکیبات 4-1109
جدول 4-5- جمعیت الکترونی اوربیتالهای دهنده-گیرنده برای ساختارهای بهینه شده ترکیبات 4-1110
عنوان صفحه
جدول4-6- انرژی اوربیتال های پیوندی و ضد پیوندی برای ساختارهای بهینه شده ترکیبات 4-1111
جدول4-7- پارامترهای ساختاری برای ترکیبات 4-1112
چکیده
مطالعه اثرات استریوالکترونی موثر برخواص پیکربندی 1و2-دیفنیل دیآزن ، -دیفسفن ، -دیآرسن و –دیاستیبن با استفاده از روشهای مکانیک کوانتومی آغازین و تحلیلNBO
توسط: وحید مرادی
بر پایه روش (B3LYP/Def2-TZVPP) و تحلیل NBO خواص پیکربندی 1و2-دیفنیل دیآزن(1) ، 1و2-دیفنیل دیفسفن(2) ، 1و2-دیفنیل دیآرسن(3) و 1و2-دیفنیل دیاستیبن(4) بررسی شد. نتایج حاصل نشان داد که اختلاف انرژی آزاد گیبس (GTrans-Cis)Δ در دمای 298.15 درجه کلوین و فشار یک اتمسفر بین پیکربندی ترانس و سیس از ترکیب 1 به ترکیب 4 کاهش مییابد. روش B3LYP/Def2-TZVPP پایداری پیکربندی ترانس ترکیبات 1 تا 4 نسبت به پیکربندی سیس مربوطه را نشان داد.
بر اساس نتایج بدست آمده ناپایداری پیکربندی سیس از ترکیب 1 به 4 کاهش مییابد. تحلیل NBO برهمکنش اوربیتالهای دهنده-گیرنده (LP→ σ* QUOTE →σ ) نشان داد که اثر آنومری تعمیم یافته (GAEtotal= GAETrans - GAE Cis) مرتبط با (LPM1→ σ* M2-Cphenyl) و ( σM1-Cphenyl σ* M2-Cphenyl ) از ترکیب 1 به ترکیب 4 کاهش مییابد. بنابراین تغییرات آنومری تعمیم یافته نمیتواند تغییرات محاسبه شده انرژی آزاد گیبس را توضیح دهد. تغییرات GAE میتواند توسط عناصر غیر قطری مربوطه آن کنترل شود.
مقدار ممان دوقطبی محاسبه شده پیکربندی سیس از ترکیب 1 به 4 کاهش مییابد. همچنین روند مشاهده شده اختلاف ممان دوقطبی (Δμcis-trans) بین پیکربندی سیس و ترانس ترکیبات 1 تا 4 مشابه با روند کاهشی مشاهده شده برای تغییرات ΔG مربوطه است. بنابراین مدل الکترواستاتیک مرتبط با برهمکنش دوقطبی-دوقطبی توجیه کننده مقادیر G محاسبه شده برای ترکیب های 1 تا 4 است.
یک رابطه مستقیم بین محاسبه GAE و پارامتر ∆ [rM1-Cphenyl (Trans)–(Cis)] وجود دارد. رابطه بین ΔGtrans-cis ، GAEtrans-cis ، Δμcis-trans ، پارامترهای ساختاری و رفتار پیکربندی ترکیبات 1 تا 4 بررسی شد.
فصل اول
مقدمه

1-1-مقدمه
انرژی کل یک مولکول با شکل آن رابطهای مستقیم دارد، این انرژی کل ازچند مولفه تشکیل میشود که آنها را تا حدی میتوان به ویژگیهای ساختاری مشخصی نسبت داد. از جمله عواملی که در انرژی کل یک مولکول سهم دارند و ارتباط قابل درکی با ساختارمولکول دارند، میتوان به برهمکنشهای غیرپیوندی ،کشش حلقه درسیستمهای حلقوی ، کششهای پیچشی ناشی از پوشیدگی پیوندها، ناپایدار شدن به دلیل انحراف طول پیوندی یا زاویه پیوندی از مقادیر بهینه اشاره کرد. برعکس عوامل پایدارکنندهای هم وجود دارند که دارای قیدهای هندسی هستند. اکثر این عوامل را میتوان در زمره اثرهای فضا الکترونی به شمار آورد یعنی برای بیشینه شدن برهمکنشهای پایدارکننده به یک رابطه هندسی خاص نیاز دارند علاوه بر این، برهمکنشهای دیگری نیز وجود دارند مثل تشکیل پیوند هیدروژنی یا برهمکنشهای دوقطبی –دوقطبی که برای آنها قدرت برهمکنش شدیداً ، به شکل هندسی مولکول بستگی دارد ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>D.Menard</Author><Year>1984</Year><RecNum>22</RecNum><DisplayText>[1]</DisplayText><record><rec-number>22</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="9ztwdxst2a55f2ep9ztvww0q2xzf20tesp0e">22</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>D.Menard,M.st-Jacques,</author></authors></contributors><titles><secondary-title>Journal of American Chemistry Society </secondary-title></titles><periodical><full-title>Journal of American Chemistry Society</full-title></periodical><volume>106</volume><section>2055</section><dates><year>1984</year></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[1].
اصولی که تحلیل تعادلهای صورت بندی برآنها استوار است، درچارچوبی بسط یافتهاند که خود پایه در مکانیک کلاسیک دارد. یک مولکول، کم انرژیترین شکلی را به خود میگیرد که ازچرخش حول پیوندهای ساده خود و تنظیم زاویهها و طول پیوندها حاصل می شود. از آنجا که طول پیوندها وزوایای پیوندی از مولکولی به مولکول دیگر نسبتا به طورجزئی تغییر میکند، شکل مولکولی در وهله نخست به وسیله فرایندهای چرخشی آن تعیین می شود. بسیاری از مولکولها به دلیل انحراف از شکلهای هندسی ایدهآل، یک کشش از خود نشان میدهند. انرژی کشش، مقدار انرژی اضافی در مقایسه با یک مولکول مرجع و فاقد کشش است.
از دیدگاه اوربیتال مولکولی، انرژی مولکول برابر حاصل جمع انرژی اوربیتالهای اشغال شده است. محاسبه انرژی کل درآرایش فضایی متفاوت نشان میدهد که انرژی تابعی از شکل هندسی است.
تفسیرفیزیکی این حکم برحسب موثر بودن همپوشانی اوربیتالها امکان پذیر است. همپوشانی میان اوربیتالهایی که برهمکنش پیوندی دارند، انرژی مولکولی را کاهش میدهند. اصطلاح اثرفضا الکترونی برای آن دسته ازروابط میان ساختار چرخشی و انرژی واکنش پذیری به کار میرود که میتوان آنها را به برهمکنشهای اوربیتالی به شکل هندسی ربط داد ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>D.Menard</Author><Year>1981</Year><RecNum>23</RecNum><DisplayText>[2]</DisplayText><record><rec-number>23</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="9ztwdxst2a55f2ep9ztvww0q2xzf20tesp0e">23</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>D.Menard,M.st-Jacques, </author></authors></contributors><titles><secondary-title>Journal of American Chemistry Society</secondary-title></titles><periodical><full-title>Journal of American Chemistry Society</full-title></periodical><volume>59</volume><section>1160</section><dates><year>1981</year></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[2].
در ترکیبات آلی اثرات متعددی برای توجیه ارجحیت ترکیب، ارائه شدهاست. این اثرات شامل اثر آنومری، فوق مزدوج شدن، برهمکنش دوقطبی-دوقطبی، رزونانس، تداخلات فضایی و غیره است. در هندسه ارجح بسیاری از مولکولها مشخص شده است که بیشترین برهمکنش بین بهترین جفت دهنده تنها و بهترین پیوند گیرنده است ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>N.D. Epiotis</Author><Year>1977</Year><RecNum>24</RecNum><DisplayText>[3]</DisplayText><record><rec-number>24</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="9ztwdxst2a55f2ep9ztvww0q2xzf20tesp0e">24</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>N.D. Epiotis, R.L. Yates, R.J. Larson, C.R. Kirmayer, F. Bernardi,</author></authors></contributors><titles><title>Directional effects of .sigma. Conjugation on geometrical isomerism,</title><secondary-title>Journal of American Chemistry Society</secondary-title></titles><periodical><full-title>Journal of American Chemistry Society</full-title></periodical><pages>8379-8388</pages><volume>99</volume><section>8379</section><dates><year>1977</year></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[3].
اثر آنومری موثرترین فاکتورکنترل صورتبندی در ترکیبهای آلی است. اثر آنومری اثری استریوالکترونی است که طی آن در حلقههای سیکلوهگزانی، گروههای متصل شده به کربن شماره دو، قرارگیری در حالت محوری را به حالت استوایی ترجیح میدهند. این در حالیست که بر طبق دافعههای فضایی برای این گروهها قرارگیری در حالت استوایی مورد انتظار است. توضیح برای توجیه اثر آنومری این است که در حالت استوایی ممان دو قطبی هر دو هترواتم در یک جهت میباشند، در حالیکه در حالت محوری ممانها تقریبا مخالف یکدیگرند ، بنابراین برآیند آنها عددی کوچکتر است، پس در فرم محوری پایداری بیشتر و انرژی کمتر خواهد بود.
به اثر آنومری در ترکیبهای دارای پیوند دوگانه اثر آنومری تعمیم یافته گفته میشود. اثر آنومری تعمیم یافته نیز اثری استریوالکترونی است که طی آن در سیستمهای غیرحلقوی، گروههای متصل شده به اتمها، قرارگیری در حالت سیس را به حالت ترانس ترجیح میدهند. این در حالیست که بر طبق دافعههای فضایی برای این گروهها قرارگیری در حالت ترانس مورد انتظار است.
از طریق این مطالعه نظری، ما امیدواریم به موارد ذیل دست یابیم :
الف (به اثرات استریوالکترونی در پیکربندی مختلف از مولکولها
ب) به مشخص شدن عامل توجیه کننده انرژی آزادگیبس در تعیین پایداری پیکربندی مختلف از مولکولها
 ج) به ارتباط منطقی بین نتایج محاسبات با فاکتورهای مورد بررسی
د) به پارامترهای ساختاری و تاثیر آن
ه) به نتایج قابل قبول و سازگار با نتایج تجربی مربوطه
1-2-بررسیهای انجام شده دراین پروژه
ارزیابی صحیح از انتقالات دهنده-گیرنده و حالت هندسی و انرژی یک سیستم ، یک روش قدرتمند برای مطالعه واکنشهای شیمیایی میباشد. در این راستا، به منظور مقایسه پایداری پیکربندی در ترکیبات دارای باند دوگانه E = E حاوی عناصر نیتروژن، فسفر، آرسنیک و آنتیموان یک تحقیق در رابطه با عوامل موثر بر این پایداری، با استفاده از روش مکانیک کوانتومی آغازین و همچنین تحلیل اوربیتال پیوند طبیعی، را انجام میدهیم. مولکولهایی که ما بررسی میکنیم عبارتند از:
1,2-diphenyldiazene (Ph-N=N-Ph) 1،2-دی فنیل دی آزن
1,2-diphenyldiphosphene (Ph-P=P-Ph)1،2-دی فنیل دی فسفن
1,2-diphenyldiarsene (Ph-As=As-Ph) 1،2-دی فنیل دی آرسن
1,2-diphenyldistibene (Ph-Sb=Sb-Ph) 1،2-دی فنیل دی استیبن

شکل 1-1 : طرحی از مولکولهای مورد مطالعه در پیکربندیهای سیس و ترانس
اثرات استریوالکترونی، اثرات الکترواستاتیک و اثرات فضایی برروی خواص پیکربندی سیستمهای مورد نظر در این تحقیق تاثیر گذار خواهند بود. با توجه به اینکه تقابلهای همسو بودن این تاثیرات مشخص نیست در این تحقیق به این مطلب پرداخته خواهد شد.
پرسش اصلی تحقیق ( مساله تحقیق ) این است که چگونه اثرات استریوالکترونی میتوانند بر خواص پیکربندی 1و2-دیفنیل دیآزن، -دیفسفن ،-دیآرسن ، -دیاستیبن تاثیرگذار باشد ؟
فرضیهای که در اینجا برای این بررسیها مطرح میشود این است که پیشبینی میشود اولاً اثرات استریوالکترونی بر خواص پیکربندی 1و2-دیفنیلدیآزن ، -دیفسفن ، -دیآرسن ، -دیاستیبن تاثیرگذار باشد ثانیاً بین تغییرات ممانهای دوقطبی و خواص پیکربندی مولکولهای مورد مطالعه ارتباط منطقی و محکمی وجود داشته باشد.
پژوهش حاضر به بررسی این تاثیرات که میتواند ناشی از اثرات استریوالکترونی و فضایی باشد ، با استفاده از روش های مکانیک کوانتومی آغازین در سطح نظری B3LYP/ Def2-TZVPP و تحلیل NBO میپردازد. هدف از انجام این تحقیق، بررسی چگونگی اثرات استریوالکترونی بر خواص پیکربندی و ساختاری مولکولهای مورد نظر میباشد.
ساختارهای مورد مطالعه در این تحقیق با نرم افزار chem3Dتهیه و در سطوح نظری مناسب بهینه میشوند. پس از انجام مراحل بهینهسازی، بر روی ساختارهای حاصل تحلیل NBO انجام خواهد شد و سپس اثرات آنومری از روی انتقالات الکترونی، اثرات الکترو استاتیک و فضایی محاسبه شده و همبستگی بین اختلاف انرژی آزاد گیبس، اثر آنومری تعمیم یافته، پارامترهای ساختاری و ممانهای دو قطبی، در ترکیبهای مورد نظر مورد بررسی قرار میگیرد.
در این پروژه ابتدا به بررسی روند انرژی آزادگیبس پرداخته خواهد شد و سپس عوامل موثر بر پایداری مولکول مورد بررسی قرار میگیرند که آیا میتوانند نتایج حاصل از انرژی آزاد گیبس را توجیه کنند، این عوامل عبارتنداز:
اثرات آنومری :
فرمی از مولکول که اثر آنومری بیشتری دارد نسبت به فرمی که اثر آنومری کمتری دارد، پایدارتر است.
ممان دوقطبی :
در فاز گازی، فرمی از مولکول که ممان دوقطبی کمتری داشته باشد، پایدارتر است.
اثرات فضایی :
هرچه یک مولکول اثرات فضایی ناپایدارکننده کمتری داشته باشد، پایدارتر است.
1-3- کامپیوتر و شیمی کوانتوم
بیگمان سالها پیش که نخستین کامپیوترها پا به عرصه علم و فناوری گذاشتند هیچ کس حتی تصور هم نمیکرد که روزی فرا برسد که علوم تجربی همچون شیمی، فیزیک، و حتی زیست شناسی تا این حد وابسته به کامپیوتر باشد.
علم شیمی در این میان گوی سبقت را از سایر علوم ربوده است. نگاهی گذرا به هزاران پروژه - ریسرچعلمی که سالانه در سراسر جهان منتشر میشود موید این ادعا است. این مقالات در شاخههای گوناگون شیمی انتشار مییابد، اما ناگفته پیداست که مباحث شیمی کوانتوم در این میان بیشترین سهم را به خود اختصاص دادهاند.
1-4- معرفی برنامههای کامپیوتری
1-4-1- نرم‌افزار گوسین
از جمله مهمترین و شاید بتوان گفت پرکاربردترین، نرم‌افزارها در زمینه به کارگیری رایانه در پژوهش‌های شیمی، نرم‌افزار قدرتمند Gaussian است .این نرم‌افزار مجموعه‌ای از برنامه‌های به هم پیوستهای است که انواع محاسبات کوانتوم مکانیکی را انجام می‌دهد. اساس Gaussian بر این پایه استوار است که مدل‌های تئوری باید برای همه سیستم‌های مولکولی، با هر اندازه و نوعی به طور یکسان قابل اجرا باشند. این نرم‌افزار قادر به محاسبه بسیاری از خواص مولکول‌ها و واکنش‌هاست .برخی کاربردهای برنامه Gaussian عبارتند از:
ساختار و انرژی مولکول
ساختار و انرژی حالت گذار
فرکانس ارتعاشی
طیفهای رامان و IR
خواص ترموشیمیایی
انرژی پیوندها و واکنشها
مسیر واکنشها
بارهای اتمی
ممان چند قطبی
محاسبات را می‌توان در فاز گازی یا در محلول، در حالت پایه یا حالت برانگیخته انجام داد. از این رو گوسین را میتوان یک ابزار قدرتمند برای کاوش در حیطههای گوناگون از مطالعات شیمیایی نظیر اثرات جانشینیی، مکانیسم واکنشها، پایداری و ... به کار برد.
1-4-2- نرم افزار گرافیکی Chem 3D
Chem3D یک نرم افزار گرافیکی است که ساختار مولکول مورد نظر را میتوان به وسیله آن رسم کرد.
در این نرم افزار بهینهسازی مقدماتی ترکیبات، با روش مکانیک مولکولی MMx انجام میشود. به این ترتیب ساختار بهینه شده، به صورت یک فایل ورودی به نام Z-ماتریکس برای برنامه کامپیوتری MOPAC آماده میشود.
1-4-3- برنامه کامپیوتری اوربیتال مولکولی MOPAC
MOPAC یک برنامه اوربیتال مولکولی نیمه تجربی برای مطالعه واکنشهای شیمیایی شامل مولکولها، یونها و همچنین ساختار مربوط به آنها میباشد. این برنامه شامل روشهای نیمه تجربی میدان خود سازگار MINDO/3, MNDO, AMI, PM3 بوده و مجموعهای از محاسبات مربوط به طیفهای ارتعاشی، مقادیر ترمودینامیکی، اثرات جابجایی ایزوتوپی و ثابت نیرو را در بر میگیرد. همچنین عناصر تعریف شده در برنامه فوق اکثرا˝ عناصر اصلی و تعداد محدودی از عناصر واسطه مانند جیوه است.
فصل دوم
تاریخچه
2-1-مقدمه
همانند آنالوگهای اتیلن عناصر گروه 14 جدول تناوبی ، عناصر گروه 15 جدول تناوبی هم ، یک نقش محوری در توسعه شیمی پیوندهای چندگانه ایفا میکنند. شیمی ترکیبات دارای پیوندهای چندگانه میان عناصر سنگین گروه اصلی توجه زیادی را در سالهای اخیر به خود جلب کرده است. با توجه به اصطلاح قاعده پیونددوگانه کلاسیک، فقط عناصر ردیف دوم در جدول تناوبی باید قادر باشند که تشکیل ترکیبات پایدار حاوی پیوند دوگانه بدهند، در واقع، قانون پیوند دوگانه، یک بار برای تمام عناصر که فراتر از ردیف اول جدول تناوبی هستند اعمال شد، که در آن کربن، نیتروژن و اکسیژن در تشکیل پیوندهای چندگانه موفقتر بودند و پیوند دوگانه در عناصر سنگینتر ناموفق بود زیرا فاصله طولانی بین این عناصر اجازه همپوشانی کافی به اوربیتالهای p را نخواهد داد. این قاعده پیوند دوگانه کلاسیک ، توسط تعدادی از تلاشهای ناموفق در سنتز ترکیبات تایید شد. بهعنوان مثال، کولر و مایکلس گزارش دادند که از واکنش تراکم PhPCl2 و PhPH2 مولکول دیفنیل دیفسفن تشکیل میشود، که فسفوبنزن نامیده میشود. اما بعد از آن برای اولین بار، اندازهگیری وزن مولکولی و سپس تجزیه و تحلیل ساختار با اشعه X ، نشان داد که این محصول ترکیبی از فسفوبنزن و اُلیگومر است. اشتباه مشابهی در مورد دی آرسن نیز رخ داد ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Tokitoh</Author><Year>2000</Year><RecNum>5</RecNum><DisplayText>[4]</DisplayText><record><rec-number>5</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="9ztwdxst2a55f2ep9ztvww0q2xzf20tesp0e">5</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Norihiro Tokitoh</author></authors></contributors><titles><title>New aspects in the chemistry of low-coordinated inter-element compounds of heavier Group 15 elements</title><secondary-title>Journal of Organometallic Chemistry</secondary-title></titles><periodical><full-title>Journal of Organometallic Chemistry</full-title></periodical><pages>217-227</pages><volume>611</volume><section>217</section><dates><year>2000</year></dates><work-type>Review</work-type><urls></urls></record></Cite></EndNote>[4]. پس از این شکستها، دانشمندان متوجه شدند که جایگزینهای به اندازه کافی بزرگ برای جلوگیری از اُلیگومرشدن این گونههای واکنشپذیر لازم است پیوندهای چندگانه در میان عناصر سنگینتر گروه اصلی تمایل دارند، فعالیت بالاترشان نسبت به کربن و نیتروژن همنوع خود را نشان دهند. با این حال، با لیگاندهای به اندازه کافی بزرگ، پیوندهای چندگانه مربوط به P, As, Si, Ge و دیگر عناصر میتواند به صورت ترکیبات پایدار سینتیکی سنتز و مورد مطالعه قرار گیرد. چرا در عناصر سنگین گروههای اصلی، هیبرید شدن باهم خیلی ضعیف است؟ هیبریداسیون موثر زمانی رخ میدهد که اوربیتالهای اتمی تشکیل دهنده انرژیهای مشابه و همپوشانی فضایی بزرگ داشته باشند. انرژی نسبی اوربیتالهای اتمی، در واقع بیشتر به نفع هیبریداسیون برای عناصر سنگینتر است. دلیل اصلی این اتفاق، احتمالاً ظرفیت بسیار متفاوت و توزیع شعاع اوربیتال ظرفیت s و p ، برای ردیف اول در جدول تناوبی در مقایسه با دیگر عناصر دارای اوربیتال ظرفیت p تقریبا با همان حدود شعاع است، اوربیتال ظرفیت p عناصر سنگینتر به میزان قابل توجهی گسترده تر نسبت به اوربیتال s است. به این ترتیب، درجه هیبریداسیون کاهش مییابد و جفت تنها، بیشتر خصوصیت s را در ستون جدول تناوبی با رفتن به سمت پایین را قبول میکند.
دانش سنتز، ساختار، شیمی کئوردیناسیون و واکنش ترکیبات دارای پیوندهای چندگانه میان عناصر سنگین نسبتاً در مراحل اولیه است، و به تازگی بررسی شدهاند.
2-2-پیدایش
سبکترین مشتقات دارای پیوند دوگانه، ترکیبات آزو، دیآزنها هستند پس از کشف دو ایزومر(سیس و ترانس ) در سال 1937 از آزوبنزن، آنها به موضوعاتی برای مطالعات تجربی و نظری متعدد تبدیل شدند ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>G.S. Hartley</Author><Year>1937</Year><RecNum>10</RecNum><DisplayText>[5, 6]</DisplayText><record><rec-number>10</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="9ztwdxst2a55f2ep9ztvww0q2xzf20tesp0e">10</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>G.S. Hartley ,</author></authors></contributors><titles><secondary-title>Nature</secondary-title></titles><periodical><full-title>Nature</full-title></periodical><pages>281</pages><volume>140 </volume><dates><year>1937</year></dates><urls></urls></record></Cite><Cite><Author>G.S. Hartley</Author><Year>1938</Year><RecNum>11</RecNum><record><rec-number>11</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="9ztwdxst2a55f2ep9ztvww0q2xzf20tesp0e">11</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>G.S. Hartley,</author></authors></contributors><titles><secondary-title>J. Chem. Soc.</secondary-title></titles><periodical><full-title>J. Chem. Soc.</full-title></periodical><pages>633</pages><section>633</section><dates><year>1938</year></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[5, 6].
چندین دهه است که دیآزنها در همه جا شناخته شدهاند. پایداری پیوند دوگانه با جایگزینی گروههای بسیار بزرگ راه بدست آوردن ترکیبات همنوع بالاتر از دیآزنها بود. یوشی فوجی و همکارانش در سال 1981 اولین دی فسفن پایدار را سنتز کردند، که یک نقطه عطف واقعی در شیمی بود( در زیر تصویر آنرا میبینید) Mes*P=PMes* ، ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>M. Yoshifuji</Author><Year>1981</Year><RecNum>17</RecNum><DisplayText>[7]</DisplayText><record><rec-number>17</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="9ztwdxst2a55f2ep9ztvww0q2xzf20tesp0e">17</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>M. Yoshifuji, I. Shima, N. Inamoto, K. Hirotsu, T. Higuchi</author></authors></contributors><titles><secondary-title>J.Am. Chem. Soc.</secondary-title></titles><periodical><full-title>J.Am. Chem. Soc.</full-title></periodical><pages>4587</pages><volume>103</volume><section>4587</section><dates><year>1981</year></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[7].

شکل 2-1 : اولین دیفسفن پایدار سنتز شده
از زمان جداسازی دیفسفن بالا، تمرکز کارها برروی شیمی این کلاس جدید از ترکیبات گسترش یافته است. یوشی فوجی دیفسفن را از احیا (2،4،6-تری-ترشیوبوتیل فنیل)دیکلرودیفسفین با عنصر منیزیم به دست آورد و ثابت شده است که احیا عوامل مختلف دیگر میتواند در سنتز دیفسفن موثر باشند ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>M. Yoshifuji</Author><Year>1981</Year><RecNum>17</RecNum><DisplayText>[7]</DisplayText><record><rec-number>17</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="9ztwdxst2a55f2ep9ztvww0q2xzf20tesp0e">17</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>M. Yoshifuji, I. Shima, N. Inamoto, K. Hirotsu, T. Higuchi</author></authors></contributors><titles><secondary-title>J.Am. Chem. Soc.</secondary-title></titles><periodical><full-title>J.Am. Chem. Soc.</full-title></periodical><pages>4587</pages><volume>103</volume><section>4587</section><dates><year>1981</year></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[7].
از آن زمان به بعد، دیفسفنهای بسیار دیگری سنتز شدهاند و ساختارشان مشخص شده است. این رویکرد نیز با موفقیت در مورد سنتز این دو دیآرسن، Mes*As=AsCH(SiMe3)2 و (SiMe3)3CAs=AsC(SiMe3)3 ، توسط کولی و همکارانش در سالهای 1985-1983 استفاده شد. داستان پیوند دوگانه As=As با ارائه دو ترکیب جدید توسط تاملی و همکارانش در سال 1999 با استفاده از لیگاندهای خیلی حجیم متا-تری فنیل -C6H3-2,6-Mes2 و -C6H3-2,6-Trip2 تکمیل شد. این محققین همچنین موفق به سنتز دیاستیبن و همچنین دیبیسموتنهای مربوطه شدند. با این حال، اولین ترکیبات دارای پیوند دوگانه همانند Sb=Sb و Bi=Bi توسط توکیتو و همکارانش در سال 1998- 1997 سنتز شد. سنتز ساختار و واکنشهای دیفسفنها وترکیبات همنوع خود، توسط کولی در سال 1984، کولی و نورمن در سال 1986، یوشی فوجی در سال 1990، وبر در سال 1992 و پاور در سال 1999 بصورت جامع مورد بررسی قرار گرفته شده است ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>WIDAUER</Author><Year>2000</Year><RecNum>4</RecNum><DisplayText>[8]</DisplayText><record><rec-number>4</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="9ztwdxst2a55f2ep9ztvww0q2xzf20tesp0e">4</key></foreign-keys><ref-type name="Thesis">32</ref-type><contributors><authors><author>CHRISTOPH WIDAUER</author></authors></contributors><titles><title>Ab Initio Study of Neutral and Cationic Double Bond Sys--s Containing Group 15 Elements</title></titles><volume>Doctor of Natural Sciences</volume><dates><year>2000</year></dates><publisher>Dipl. Chem. ETH</publisher><urls></urls></record></Cite></EndNote>[8].
جدول 2-1 : طول پیوند و زاوایای پیوندی چندین نمونه بررسی شده از دیفسفن ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Power</Author><Year>1999</Year><RecNum>12</RecNum><DisplayText>[9]</DisplayText><record><rec-number>12</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="9ztwdxst2a55f2ep9ztvww0q2xzf20tesp0e">12</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Philip P. Power</author></authors></contributors><titles><title>ð-Bonding and the Lone Pair Effect in Multiple Bonds between Heavier Main Group Elements</title><secondary-title>Chem. Rev.</secondary-title></titles><periodical><full-title>Chem. Rev.</full-title></periodical><pages>3463-3503</pages><volume>99</volume><dates><year>1999</year></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[9]

جدول 2-2 : طول پیوند و زاوایای پیوندی چندین نمونه بررسی شده از دیآرسن و دیاستیبن ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Power</Author><Year>1999</Year><RecNum>12</RecNum><DisplayText>[9]</DisplayText><record><rec-number>12</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="9ztwdxst2a55f2ep9ztvww0q2xzf20tesp0e">12</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Philip P. Power</author></authors></contributors><titles><title>ð-Bonding and the Lone Pair Effect in Multiple Bonds between Heavier Main Group Elements</title><secondary-title>Chem. Rev.</secondary-title></titles><periodical><full-title>Chem. Rev.</full-title></periodical><pages>3463-3503</pages><volume>99</volume><dates><year>1999</year></dates><urls></urls></record></Cite><Cite><Author>Power</Author><Year>1999</Year><RecNum>12</RecNum><record><rec-number>12</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="9ztwdxst2a55f2ep9ztvww0q2xzf20tesp0e">12</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Philip P. Power</author></authors></contributors><titles><title>ð-Bonding and the Lone Pair Effect in Multiple Bonds between Heavier Main Group Elements</title><secondary-title>Chem. Rev.</secondary-title></titles><periodical><full-title>Chem. Rev.</full-title></periodical><pages>3463-3503</pages><volume>99</volume><dates><year>1999</year></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[9]

2-3- ترکیبات اولیه
اولین کارهای تئوری انجام شده بر روی دیفسفن HP=PH توسط ایتو و ناگاسه در سال 1986 ارائه شد. ناگاسه و همکارانش در سال 1990، محاسبات بر روی (HX=XH (X = P As, Sb, Bi را انجام دادند ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>WIDAUER</Author><Year>2000</Year><RecNum>4</RecNum><DisplayText>[8]</DisplayText><record><rec-number>4</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="9ztwdxst2a55f2ep9ztvww0q2xzf20tesp0e">4</key></foreign-keys><ref-type name="Thesis">32</ref-type><contributors><authors><author>CHRISTOPH WIDAUER</author></authors></contributors><titles><title>Ab Initio Study of Neutral and Cationic Double Bond Sys--s Containing Group 15 Elements</title></titles><volume>Doctor of Natural Sciences</volume><dates><year>2000</year></dates><publisher>Dipl. Chem. ETH</publisher><urls></urls></record></Cite></EndNote>[8]. [WIDAUER, 2000 #4]
ترکیبات مختلف بررسی شده در شکل 2-2 ارائه شده است، چند نمونه از دادههای مربوطه نیز درجداول زیر آمده است.

شکل 2-2 : سیستم HX=XH دارای پیوند دوگانه با تقارن C2h ( (X = P As, Sb, Bi
جدول 2-3 : انرژیهای کل و نسبی سیستمهای HX=XH ( (X = P As, Sb, Bi

جدول 2-4 : پارامترهای ساختاری(طول پیوند دوگانه X=X برحسب آنگستروم و زاویه HXX برحسب درجه) برای سیستمهای HX=XH( (X = P As, Sb, Bi

جدول 2-5 :مقایسه طول پیوند تعادلی (Re) برحسب آنگستروم و زاویه فلپ (Φx) برحسب درجه
برای سیستمهای HX=XHدر این روش با سایر روشها و کارهای تجربی
( (X = P As, Sb, Bi

محاسبه انرژی کل و نسبی، پارامترهای ساختاری و مقایسه طول پیوند تعادلی و زاویه برای تمام گونهها در جداول ارائه شده است. کارهای تئوری قبلی نشان دادند که فرم ترانس ازHX=XH پایداترین فرم از تمام گونههای X = N, P, As, Sb است. ایتو و ناگاسه در سال 1986، جانسون و همکارانش در سال1987 محاسبات درباره ایزومرهای مختلف از N2Hو همچنین ناگاسه و همکارانش در سال 1990، اسشولرو همکارانش در سال 1997 محاسبات مربوط به ترکیبات HX=XH با X = P, As,Sb, Bi را انجام دادند ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>WIDAUER</Author><Year>2000</Year><RecNum>4</RecNum><DisplayText>[8]</DisplayText><record><rec-number>4</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="9ztwdxst2a55f2ep9ztvww0q2xzf20tesp0e">4</key></foreign-keys><ref-type name="Thesis">32</ref-type><contributors><authors><author>CHRISTOPH WIDAUER</author></authors></contributors><titles><title>Ab Initio Study of Neutral and Cationic Double Bond Sys--s Containing Group 15 Elements</title></titles><volume>Doctor of Natural Sciences</volume><dates><year>2000</year></dates><publisher>Dipl. Chem. ETH</publisher><urls></urls></record></Cite></EndNote>[8].
2-4-مطالعات گذشته :
در سال 2012 گورگی و همکارانش پلیمرهای حاوی آزوبنزن را سنتز و رفتار ایزومریزاسیون وابسته به جانشینیی آنها را بررسی کردند. آنها گفتند که برای آزوبنزن، حداکثر جذب قوی انتقال *π-π در350 نانومتر نهفته است و جذب ضعیفتر انتقال *π-n را میتوان حدود 450 نانومتر یافت(در محلول(THF.  نوار پرانرژی انتقال *σ-σ ، در 230 نانومتر است. ترانس آزوبنزن مسطح دارای ممان دو قطبی نزدیک به صفر است. ایزومر ترانس را میتوان با تابش به ایزومر سیس غیر مسطح مربوطه تبدیل کرد. در اینجا حلقههای فنیل بنا به دلایل فضایی خارج از سطح پیچ خوردهاند، بنابراین تا حدودی سیستم کانژوگه را از بین بردهاند.  از این رو، جذب در 320 نانومتر را شدیداً کاهش میدهد در حالی که در 450 نانومتر به میزان قابل توجهی افزایش میدهد. علاوه بر این، در ایزومر سیس ممان دو قطبی را از 0 تا 3 دبی افزایش میدهد. پس از تابش با نور UV به ایزومر ترانس، ایزومریزاسیون پیوند دوگانه صورت میگیرد و پیکربندی از ترانس به سیس تغییرمیکند ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Ulrike Georgi</Author><Year>2012</Year><RecNum>7</RecNum><DisplayText>[10]</DisplayText><record><rec-number>7</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="9ztwdxst2a55f2ep9ztvww0q2xzf20tesp0e">7</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Ulrike Georgi, Philipp Reichenbach , Ulrich Oertel, Lukas M. Eng , Brigitte Voit</author></authors></contributors><titles><title>Synthesis of azobenzene-containing polymers and investigation of their substituent-dependent isomerisation behaviour</title><secondary-title>Reactive &amp; Functional Polymers </secondary-title></titles><periodical><full-title>Reactive &amp; Functional Polymers</full-title></periodical><pages>242-251</pages><volume>72</volume><section>242</section><dates><year>2012</year></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[10].

شکل 2-3 : ایزومریزاسیون سیس-ترانس آزوبنزن
نسبت ایزومرهای سیس و ترانس وابسته به میزان واکنش ایزومریزاسیون مختلف، در شدت نور، در بازده کوانتومی فتوشیمیایی ایزومریزاسیون سیس - ترانس و ترانس - سیس و همچنین ضریب جذب از ایزومرهای مربوطه در طول موج تابش است. میزان واکنشهای حرارتی به نوبه خود وابسته به مکانیسم ایزومریزاسیون که میتواند صورت بگیرد با وارونه شدن یکی از نیتروژنهای مرکزی از گروه آزو که منجر میشود به دوباره هیبرید شدن یکی از اتمهای نیتروژن از حالت هیبرید sp2 به حالت هیبرید sp ، و یا از طریق یک مکانیزم چرخش که به شدت مورد علاقه مشتقاتی با ممان دو قطبی قوی است. شکل(2-3) را ببنید. ظاهر این مکانیسمهای متفاوت، به شدت وابسته به قطبیت مولکول و محیط اطراف هستند ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Ulrike Georgi</Author><Year>2012</Year><RecNum>7</RecNum><DisplayText>[10]</DisplayText><record><rec-number>7</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="9ztwdxst2a55f2ep9ztvww0q2xzf20tesp0e">7</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Ulrike Georgi, Philipp Reichenbach , Ulrich Oertel, Lukas M. Eng , Brigitte Voit</author></authors></contributors><titles><title>Synthesis of azobenzene-containing polymers and investigation of their substituent-dependent isomerisation behaviour</title><secondary-title>Reactive &amp; Functional Polymers </secondary-title></titles><periodical><full-title>Reactive &amp; Functional Polymers</full-title></periodical><pages>242-251</pages><volume>72</volume><section>242</section><dates><year>2012</year></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[10].

شکل 2-4 : شماتیک حالات انتقالات برای ایزومریزاسیون حرارتی سیس-ترانس آزوبنزن
در سال 2008، یوان و همکارانش یک مطالعه دینامیک نیمه کلاسیک برروی فتوایزومریزاسیون ترانس- سیس آزوبنزن انجام دادند ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Shuai Yuan</Author><Year>2008</Year><RecNum>8</RecNum><DisplayText>[11]</DisplayText><record><rec-number>8</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="9ztwdxst2a55f2ep9ztvww0q2xzf20tesp0e">8</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Shuai Yuan, Wei Feng Wu, Yusheng Dou, Jian She Zhao</author></authors></contributors><titles><title>Trans–cis photoisomerization of azobenzene by excitation: A semiclassical dynamics study</title><secondary-title>Chinese Chemical Letters</secondary-title></titles><periodical><full-title>Chinese Chemical Letters</full-title></periodical><pages>1379-1382</pages><volume>19</volume><section>1379</section><dates><year>2008</year></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[11].
در مطالعه دینامیک شبیهسازی شده، گزارش شد که تشکیل ایزومر سیس به پیروی از حرکت چرخشی در اطراف پیوند N=N است ]11[.

شکل 2-5 : واریانس انرژی (a) و جمعیت الکترونی (b) مربوط به اوربتالهای HOMO و LUMO نسبت به زمان

شکل 2-6 : واریانس زوایای پیچشی CNNC(a) و زوایای پیوندی CNN (b) نسبت به زمان
در سال 1958 زیمرمن و همکارانش طیف آزوبنزن را ارائه دادند. همانطور که میتوان در شکل 2-7 دید ، ایزومر ترانس آزوبنزن یک جذب قوی در 318 نانومتر و یک جذب ضعیف در 432 نانومتر را نشان میدهد. ایزومر سیس دارای دو باند جذب است، یک جذب قوی در 260 نانومتر و یک جذب ضعیف در 440 نانومتر است. همپوشانی آشکار در جذب این دو ایزومر وجود دارد ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Zimmerman.G</Author><Year>1958</Year><RecNum>20</RecNum><DisplayText>[12]</DisplayText><record><rec-number>20</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="9ztwdxst2a55f2ep9ztvww0q2xzf20tesp0e">20</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Zimmerman.G , Chow.L , Paik.U </author></authors></contributors><titles><secondary-title>American Chemical Society</secondary-title></titles><periodical><full-title>American Chemical Society</full-title></periodical><pages>3528-3531</pages><volume>80</volume><section>3528</section><dates><year>1958</year></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[12].

شکل 2-7 : طیف UV/vis آزوبنزن
در سال 2009 سیمپسون و همکارانش محاسباتی درباره ایزومریزاسیون و موانع پیچش فنیل با استفاده (DFT) در سطح نظری B3LYP /6-31 + G ** در ترکیبات Aryl-X=Y- Aryl انجام دادند که در آن X,Y = C, N, P میباشد ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>M. Cather Simpsona</Author><Year>2009</Year><RecNum>2</RecNum><DisplayText>[13]</DisplayText><record><rec-number>2</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="9ztwdxst2a55f2ep9ztvww0q2xzf20tesp0e">2</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>M. Cather Simpsona,</author><author>John L. Paytonb,</author></authors></contributors><titles><title>Twisting Fate: Ring Torsions and Photochemistry in Aryl-X=Y-Aryl Sys--s (X,Y = P, C, N)</title><secondary-title>Chemistry in New Zealand</secondary-title></titles><pages>12-17</pages><section>12</section><dates><year>2009</year></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[13].

شکل2-8 : E(E-Z) Δ و موانع چرخش در پیچش پیوند دوگانه X=Y محاسبه شده در سطح نظری **B3LYP/6-31+G
X,Y = C, N, P
سیمپسون و همکارانش دریافتند که ایزومر ترانس دارای انرژی ساختار پایینتر برای هر چهار مولکول مورد مطالعه است، بنابراین پایدارترین ایزومر است. پیکربندی ترانس1و2-دیفنیل دیآزن دارای تقارن C2h است. مولکولهای Aryl-X=Y=Aryl ، حاوی فسفر مسطح نیستند. حلقه فنیل متصل به اتم فسفر بین 30 و 35 درجه برای 1و2-دیفنیل دیفسفن میچرخد. برای ایزومر ترانس- و سیس-1و2-دیفنیل دیآزن مقدار Eبه ترتیب برابر با 15.8 و 48.2 کیلو کالری بر مول است و برای ایزومر ترانس- و سیس- 1و2-دیفنیل دیفسفن مقدار Eبه ترتیب برابر با 5.5 و 38.7 کیلو کالری بر مول است. موانع چرخش در مورد پیوند دوگانه میتواند بوسیله استحکام پیوند π ، تعیین شود.. شکل 2-8 نشان میدهد که ضعیفترین پیوند π در مولکول P = P یافت میشود ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>M. Cather Simpsona</Author><Year>2009</Year><RecNum>2</RecNum><DisplayText>[13]</DisplayText><record><rec-number>2</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="9ztwdxst2a55f2ep9ztvww0q2xzf20tesp0e">2</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>M. Cather Simpsona,</author><author>John L. Paytonb,</author></authors></contributors><titles><title>Twisting Fate: Ring Torsions and Photochemistry in Aryl-X=Y-Aryl Sys--s (X,Y = P, C, N)</title><secondary-title>Chemistry in New Zealand</secondary-title></titles><pages>12-17</pages><section>12</section><dates><year>2009</year></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[13].
میزان ایزومریزاسیون حرارتی برای چند دیفسفن مشابه به صورت زیر مشاهده شده است که :
)Z → E: ∆G‡ ~20 kcal/mol at 0 °C∆ ، H‡ = 5/29 ± 4/1 kcal/mol and ∆S‡ = 38 6± cal/mol K (
آنتروپی فعالسازی نسبتاً بزرگ ممکن است به علت ازدحام فضایی باشد که توسط ایزومریزاسیون، رها میشود ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>M. Cather Simpsona</Author><Year>2009</Year><RecNum>2</RecNum><DisplayText>[13]</DisplayText><record><rec-number>2</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="9ztwdxst2a55f2ep9ztvww0q2xzf20tesp0e">2</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>M. Cather Simpsona,</author><author>John L. Paytonb,</author></authors></contributors><titles><title>Twisting Fate: Ring Torsions and Photochemistry in Aryl-X=Y-Aryl Sys--s (X,Y = P, C, N)</title><secondary-title>Chemistry in New Zealand</secondary-title></titles><pages>12-17</pages><section>12</section><dates><year>2009</year></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[13].
پیکربندی ترانس 1و2-دیفنیل دیآزن دارای تقارن C2h است. مولکولهای حاوی فسفر مسطح نیستند. حلقه فنیل متصل به اتم فسفر بین 30 و 35 درجه برای 1و2-دیفنیل دیفسفن میچرخد. انرژی ساختاری پایین این مولکولها تعادل بین مولکولی بین سیستم π کانژوگه در سراسر مولکول را منعکس میکند که همواره به سوی مسطح بودن مولکولی است، و ممانعت فضایی، پیکربندی غیر مسطح را القا میکند. این ممانعت فضایی به علت زاویه کوچک لیگاند بیشتر تشدید میشود، که در نتیجه اثر کمتر هیبریداسیون sp2  در عناصر سنگین گروه اصلی میباشد. زاویه معادل در 1و2-دیفنیل دیآزن بسیار نزدیک به 120 درجه است. انرژی در 90 τ = ، که در آن حلقه فنیل به پیوند مرکزی X = Y متعامد است، نشان میدهد که کانژوگه در سراسر مولکول و نیز برای مولکول حاوی فسفر کاهش مییابد. در دیفسفن تجربی مشخص شد، که استفاده از گروه بزرگ برای حفاظت از واکنش پذیری پیوند دوگانه منجر میشود به طیف گسترده ای از زاویه پیچش فنیل، که اکثر آنها زوایا بیشتر از 45 درجه دارند. پیکربندی الکترونی یکسان نیتروژن و فسفر نشان میدهد که ایزومریزاسیون در دیفسفن به احتمال زیاد آیینه آزوبنزن است ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>M. Cather Simpsona</Author><Year>2009</Year><RecNum>2</RecNum><DisplayText>[13]</DisplayText><record><rec-number>2</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="9ztwdxst2a55f2ep9ztvww0q2xzf20tesp0e">2</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>M. Cather Simpsona,</author><author>John L. Paytonb,</author></authors></contributors><titles><title>Twisting Fate: Ring Torsions and Photochemistry in Aryl-X=Y-Aryl Sys--s (X,Y = P, C, N)</title><secondary-title>Chemistry in New Zealand</secondary-title></titles><pages>12-17</pages><section>12</section><dates><year>2009</year></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[13].
در سال 2009 پنگ و همکارانش برای محاسبه سطوح انرژی پتانسیل با بهینهسازی ترکیب 1و2-دیفنیل دیفسفن، در سطح نظری نسبتاً بالای ((B3LYP/6–31+G(d,p) یک پروژه - ریسرچارائه دادند. DFT و TDDFT را برای ترکیب 1و2-دیفنیل دیفسفن به همراه مختصات کامل، در زاویای مختلف از پیچش فنیل بکار گرفتند ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Huo-Lei Peng</Author><Year>2009</Year><RecNum>13</RecNum><DisplayText>[14]</DisplayText><record><rec-number>13</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="9ztwdxst2a55f2ep9ztvww0q2xzf20tesp0e">13</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Huo-Lei Peng, John L. Payton, John D. Protasiewicz, M. C. Simpson</author></authors></contributors><titles><title>Twisting the Phenyls in Aryl Diphosphenes (Ar-P=P-Ar). Significant Impact upon Lowest Energy Excited States</title><secondary-title>J Phys Chem A.</secondary-title></titles><periodical><full-title>J Phys Chem A.</full-title></periodical><pages>7054-7063</pages><volume>133</volume><number>25</number><dates><year>2009</year></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[14]. دیفسفنها به طور معمول دو جذب بزرگ UV/vis نشان میدهند، که هر دو عمدتاً به گروه P=P اختصاص داده میشود.

شکل 2-9 : پارامترهای مهم هندسی ترانس-دیفنیل دیفسفن ((Ph-P=P-Ph در سطح ( B3LYP/6–311+G(2df,2p بهینهسازی شدهاند. مقایسه ساختارهای Mes P=P-Mes* * و Dmp-P=P-Dmp نیز فراهم شده است τ1 زاویه پیچش 3-2-1-1) ) وτ2 زاویه پیچش 3'-2'-1'-1) ) زوایای پیچش فنیل نسبت به پیوند تقریبا مسطحP = P هستند (زاویه پیچش در 2-1-1'-2' = τPP). Rpp طول پیوند P=P است ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Huo-Lei Peng</Author><Year>2009</Year><RecNum>13</RecNum><DisplayText>[14]</DisplayText><record><rec-number>13</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="9ztwdxst2a55f2ep9ztvww0q2xzf20tesp0e">13</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Huo-Lei Peng, John L. Payton, John D. Protasiewicz, M. C. Simpson</author></authors></contributors><titles><title>Twisting the Phenyls in Aryl Diphosphenes (Ar-P=P-Ar). Significant Impact upon Lowest Energy Excited States</title><secondary-title>J Phys Chem A.</secondary-title></titles><periodical><full-title>J Phys Chem A.</full-title></periodical><pages>7054-7063</pages><volume>133</volume><number>25</number><dates><year>2009</year></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[14].
در سال 2001 گیلوزو وهمکارانش ساختار الکترونی از مشتقات دیفسفن و دیآرسن را بررسی کردند. در جدول2-6 نتایج بعضی پارامترها آمده است ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>karinne miqueu</Author><Year>2001</Year><RecNum>21</RecNum><DisplayText>[15]</DisplayText><record><rec-number>21</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="9ztwdxst2a55f2ep9ztvww0q2xzf20tesp0e">21</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>karinne miqueu , jean-marc sotiropoulos , genevieve guillouzo . et.all</author></authors></contributors><titles><title>The electronic nature of the -Pn=Pn- derivatives (Pn=P/As)</title><secondary-title>journal of Molecular Structure</secondary-title></titles><periodical><full-title>Journal of Molecular Structure</full-title></periodical><pages>139-146</pages><volume>545</volume><section>139</section><dates><year>2001</year></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[15].
جدول2-6 : محاسبه پارامترهای ساختاری برای دیفسفن و دیآرسن های مختلف در سطح نظری B3LYP/6–311+G(d,p)

استپانیک و دیگر همکارانش ساختار و طیف ارتعاشی سیس و ترانس آزوبنزن را در سال 2001 بررسی کردند ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>V.Stepanic</Author><Year>2001</Year><RecNum>19</RecNum><DisplayText>[16]</DisplayText><record><rec-number>19</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="9ztwdxst2a55f2ep9ztvww0q2xzf20tesp0e">19</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>V.Stepanic , G. Baranovic , V.Smrecki</author></authors></contributors><titles><secondary-title>Journal of Molecular Structure</secondary-title></titles><periodical><full-title>Journal of Molecular Structure</full-title></periodical><pages>89-109</pages><volume>569</volume><number>569</number><section>89</section><dates><year>2001</year></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[16].
جدول2-7 : پارامترهای ساختاری و ممان دوقطبی برای ترانس و سیس آزوبنزن در سطح نظری B3LYP/6–311+G(d,p)

شکل2-10 و جداول 2-8 و2-9 با استفاده از محاسبات کوانتومی آغازین روش CASSCF) ) توسط آماتاتسو در سال 2009 ارائه شد ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Amatatsu</Author><Year>2009</Year><RecNum>15</RecNum><DisplayText>[17]</DisplayText><record><rec-number>15</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="9ztwdxst2a55f2ep9ztvww0q2xzf20tesp0e">15</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Yoshiaki Amatatsu</author></authors></contributors><titles><title>Potential Energy Surfaces for the S1 S0 Relaxation of trans-Diphenyldiphosphene in the P=P Rotation-Restricted Condition</title><secondary-title>J. Phys. Chem. A</secondary-title></titles><periodical><full-title>J. Phys. Chem. A</full-title></periodical><pages>9667-9674</pages><volume>113</volume><section>9667</section><dates><year>2009</year></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[17].

شکل2-10 : شماره گذاری اتمها و نمادهای زاویه پیوند، طول پیوند و زاویه پیچشی برای دیفنیل دیفسفن
جدول2-8 : پارامترهای مهم ساختاری بهینه شده دیفنیل دیفسفن در سطح نظری CASSCF) )

جدول2-9 : پارامترهای مهم ساختاری بهینه شده دیفنیل دیآزن در سطح نظری CASSCF) )

مطالعات خوبی درباره ایزومریزاسیون آزوبنزن توسط وانگ و همکارانش در سال 2009 انجام شد. آنها با استفاده از محاسبات مکانیک کوانتومی آغازین روش CASSCF دریافتند که ترانس آزوبنزن با تقارن C2h نسبت به سیس آزوبنزن با تقارن C2 دارای انرژی پایینتری است( 16.2 کیلوکالری بر مول). در جدول 2-10 میتوانید پارامترهای ساختاری برای RE=ER بهینه شده در سطح نظری B3LYP/6-31G(d)) ) را مشاهده کنید ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Luoxin Wang</Author><Year>2009</Year><RecNum>14</RecNum><DisplayText>[18]</DisplayText><record><rec-number>14</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="9ztwdxst2a55f2ep9ztvww0q2xzf20tesp0e">14</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Luoxin Wang, Weilin Xu , Changhai Yi, Xiaogong Wang </author></authors></contributors><titles><title>Isomerization and electronic relaxation of azobenzene after being excited to higher electronic states</title><secondary-title>Journal of Molecular Graphics and Modelling</secondary-title></titles><periodical><full-title>Journal of Molecular Graphics and Modelling</full-title></periodical><pages>792-796</pages><volume>27</volume><section>792</section><dates><year>2009</year></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[18].
جدول2-10 : پارامترهای ساختاری بهینه شده برای RE=ER محاسبه شده در سطح نظری B3LYP/6-31G(d)) )

شکل زیر هم تصویری از پارامترهای ساختاری آزوبنزن است که در سال 2009 توسط وانگ و همکارانش ارائه شد ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Luoxin Wang</Author><Year>2009</Year><RecNum>14</RecNum><DisplayText>[18]</DisplayText><record><rec-number>14</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="9ztwdxst2a55f2ep9ztvww0q2xzf20tesp0e">14</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Luoxin Wang, Weilin Xu , Changhai Yi, Xiaogong Wang </author></authors></contributors><titles><title>Isomerization and electronic relaxation of azobenzene after being excited to higher electronic states</title><secondary-title>Journal of Molecular Graphics and Modelling</secondary-title></titles><periodical><full-title>Journal of Molecular Graphics and Modelling</full-title></periodical><pages>792-796</pages><volume>27</volume><section>792</section><dates><year>2009</year></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[18].

شکل2-11 : زاویه و طول پیوند در ترانس و سیس آزوبنزن
در سال 2010 چن و سو سطوح انرژی پتانسیل واکنش حلقهزایی، مولکولهای گروه 15 Ph-E = E-Ph به 2- بورا فرروسنوفان را با استفاده از نظریه تابعی چگالی (B3LYP/LANL2DZ) مورد مطالعه قرار دادند ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Jian-Yi Chen</Author><Year>2010</Year><RecNum>16</RecNum><DisplayText>[19]</DisplayText><record><rec-number>16</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="9ztwdxst2a55f2ep9ztvww0q2xzf20tesp0e">16</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Jian-Yi Chen , Ming-Der Su</author></authors></contributors><titles><title>Diboration of the EdE Double Bond by [2] Metallocenophanes (E=N, P, As, Sb, and Bi): A Theoretical Study</title><secondary-title>Organometallics</secondary-title></titles><periodical><full-title>Organometallics</full-title></periodical><pages>5812-5820</pages><volume>29</volume><section>5812</section><dates><year>2010</year></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[19]. پارامترهای هندسی کلیدی Ph-E = E-Ph برای هر دو حالت یکتایی و سه تایی به ترتیب در شکل 2-12 و 2-13 آورده شده است. علاوه بر این، محاسبه خواص فیزیکی مولکول Ph-E = E-Ph برای مقایسه با برخی از دادههای تجربی در جدول 2-11 داده شده است.

شکل 2-12 : پارامترهای ساختاری برای فرم ترانس مولکول Ph-E = E-Ph

شکل 2-13 : پارامترهای ساختاری برای فرم ترانس مولکول Ph-E = E-Ph
توافق خوبی بین نتایج محاسباتی بدست آمده این دانشمندان و دادههای تجربی وجود دارد که نشان دهنده قابل اعتماد بودن روش و نتایج است. نکته مهم اینکه ساختار ترانس همیشه ثابت شده که نسبت به ساختار سیس پایدارتر است ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Jian-Yi Chen</Author><Year>2010</Year><RecNum>16</RecNum><DisplayText>[19]</DisplayText><record><rec-number>16</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="9ztwdxst2a55f2ep9ztvww0q2xzf20tesp0e">16</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Jian-Yi Chen , Ming-Der Su</author></authors></contributors><titles><title>Diboration of the EdE Double Bond by [2] Metallocenophanes (E=N, P, As, Sb, and Bi): A Theoretical Study</title><secondary-title>Organometallics</secondary-title></titles><periodical><full-title>Organometallics</full-title></periodical><pages>5812-5820</pages><volume>29</volume><section>5812</section><dates><year>2010</year></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[19].
جدول 2-11 : خواص فیریکی از جمله انرژی تفکیک پیوند، انرژی تبدیل ترانس به سیس و مقادیر طول پیوند دوگانه تجربی برای مولکول Ph-E = E-Ph

2-5 نتیجه
آنچنان که مشاهده شد، مطالعات متعدد محاسباتی درباره ترکیبات مورد نظر ما یا مشتقات مختلف دیگر از این ترکیبات گزارش شده است اما هنوز یک تصویر مناسب با استفاده ازروشهای مکانیک کوانتومی آغازین در سطح نظری B3LYP/ Def2-TZVPP و تحلیل NBO که مولکول Ph-E = E-Ph حاوی اتمهای نیتروژن، فسفر، آرسنیک و آنتیموان را بررسی نماید نشان داده نشده است. اطلاعات تجربی در مورد ایزومریزاسیون ترکیبات مورد نظر منتشر شده اما دادههای تجربی یا نظری در مورد اثرات عدم استقرار و برهمکنش دوقطبی-دوقطبی برروی خواص پیکربندی ترکیبات ما منتشر نشده است. بررسی دقیق این پژوهش، درک بهتری از تاثیر اثرات مختلفی همچون اثرات استریوالکترونی، اثرات الکترواستاتیک و اثرات فضایی در تعیین پایداری گونههای مورد نظر بالا، که تاکنون ارائه نشده است، را فراهم میکند. در اینجا، ما یک بررسی کامل برای تعیین پایداری گونههای Ph-E = E-Ph حاوی اتمهای نیتروژن، فسفر، آرسنیک و آنتیموان را گزارش میکنیم. این مطالعه میتواند نشان دهنده اطلاعات بسیار مفیدی باشد که ضمن تایید، گسترش میدهد آنچه را که درباره پایداری مولکولهای موردنظر شناخته شده است و همچنین کمک میکند تا زمینهای برای مطالعات آینده ایجاد شود.
فصل سوم
محاسبات شیمیایی
3-1- مقدمه :
در اواخر قرن هفدهم، ایساک نیوتن موفق شد مکانیک کلاسیک و قوانین حرکت اجسام ماکروسکوپی را کشف کند. در اوایل قرن بیستم فیزیکدان‌ها دریافتند که مکانیک کلاسیک از توجیه صحیح رفتار ذرات خیلی کوچک، نظیر الکترون‌ها و هستۀ اتم‌ها و مولکول‌ها عاجز است و معلوم شد که رفتار چنین ذراتی توسط مجموعه‌ای از قوانین به نام مکانیک کوانتومی توصیف می‌شود ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>L. N. Levine</Author><Year>1991</Year><RecNum>30</RecNum><DisplayText>[20]</DisplayText><record><rec-number>30</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="9ztwdxst2a55f2ep9ztvww0q2xzf20tesp0e">30</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author><style face="normal" font="default" size="11">L. N. Levine,</style></author></authors></contributors><titles><title><style face="italic" font="default" size="11">QuantumChemistry</style></title><secondary-title><style face="normal" font="default" size="11">Prentice, Hall</style></secondary-title></titles><periodical><full-title>Prentice, Hall</full-title></periodical><dates><year><style face="normal" font="default" size="11">1991</style></year></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[20].
شیمی کوانتومی دانش کاربرد مکانیک کوانتومی در مسایل مربوط به شیمی است. اثر شیمی کوانتومی در تمام شاخه‌های وابسته به شیمی قابل لمس است. مثلاً دانشمندان شیمی فیزیک، مکانیک کوانتومی را به کمک مکانیک آماری در محاسبات مربوط به خواص ترمودینامیکی (مانند آنتروپی و ظرفیت حرارتی گازها)، در تفسیر طیف‌های مولکولی به منظور تأئید تجربی خواص مولکولی (مانند طول‌ها و زوایای پیوندی، گشتاورهای دوقطبی، سدهای مربوط به دوران داخلی، تفاوت‌های انرژی بین ایزومرهای همدیس)، در محاسبات نظری خواص مولکولی برای محاسبۀ خواص حالات‌ گذار در واکنش‌های شیمیایی به منظور برآورد ثابت‌های سرعت واکنش، برای فهم نیروهای بین مولکولی و بالاخره برای بررسی‌ ماهیت پیوند در جامدات به کار می‌برند. دانشمندان شیمی آلی از مکانیک کوانتومی برای برآورد پایداری‌های نسبی مولکول‌ها محاسبۀ خواص واسطه‌های واکنش، بررسی سازوکار واکنش‌های شیمیایی، پیش‌بینی میزان ترکیبات و تحلیل طیف‌ها استفاده می‌کنند. دانشمندان شیمی تجزیه، به صورتی گسترده از روش‌های طیف سنجی کمک می‌گیرند. شدت و فرکانس‌های خطوط طیفی، تشابه کمک مکانیک کوانتومی قابل فهم و تفسیر هستند.
دانشمندان شیمی معدنی از نظریه میدان لیگاند که یک روش تقریبی مکانیک کوانتومی است، در توضیح خواص یون‌های مرکب فلزات واسطه سود می‌برند.
3-2-محاسبات شیمیایی
شیمی محاسباتی شاخه‌ای از شیمی نظری است که می‌تواند ساختار، انرژی‌ و دیگر خصوصیات شناخته شده یا نشده مولکول‌ها را پیشگویی کند. برای انجام محاسبات باید از کامپیوترهای رقمی استفاده نمود که سیستم‌های شیمیایی را شبیه‌سازی می‌نمایند. از طرف دیگر تمام روش‌های محاسباتی برای مطالعه‌ی یک مولکول مناسب نمی‌باشد. پس در ابتدا باید یک روش نظری مناسب را برای مطالعۀ یک مولکول انتخاب نمود. در شیمی محاسباتی، سیستم‌هایی که به طور دقیق قابل حل می‌باشند، عبارتند از سیستم‌های تک ذره‌ای یا دو ذره‌ای که سیستم دو ذره‌ای با استفاده از دستگاه مختصات مرکز جرم می‌تواند به دو مسئله تک ذره‌ای تبدیل شود. در مورد سیستم‌های چند ذره‌ای محاسبات ریاضی بسیار پیچیده و طولانی موردنیاز است. قبل از اختراع کامپیوتر، تعداد سیستم‌هایی که با دقت بالا قابل حل بودند، انگشت شمار بود. هم‌اکنون کامپیوتر در بسیاری از شاخه‌های علوم به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد. در نتیجه شاخه‌ای جدید از شیمی به نام شیمی محاسباتی که در آن کامپیوتر به عنوان یک وسیلۀ تجربی مانند طیف نگار NMR، IR مربوط به مسایل شیمیایی است. به طورکلی روش‌های محاسباتی که برای مطالعه مکانیسم واکنش‌ها، پایداری ترمودینامیکی، ساختار و خواص مولکولی، از قبیل انرژی، طول پیوند و زاویه پیوندی به کار ‌رود، شامل دو روش اصلی مکانیک مولکولی (کلاسیک)1 و مکانیک کوانتومی می‌باشد.
3-2-1- روش‌های محاسباتی براساس مکانیک کلاسیکپایه و اساس این محاسبات، روش‌های مکانیک نیوتن است. در این روش‌ها قوانینی مانند قانون هوک مورد استفاده قرار می‌گیرد. از جمله این روش‌ها، روش تجربی میدان نیرو1(EFF) (مکانیک مولکولی نیز نامیده می‌شود) می‌باشد. روش مذکور از الگوی یک مولکول که در آن اتم‌ها توسط پیوندها به هم دیگر متصلند شروع می‌شود. برای برهم‌کنش بین اتم‌های ناپیوندی نیز سهمی منظور می‌شود. این روش‌ها توسط وستهایمر، هندریکسون، وایبرگ، الینر، وارشل و دیگران توسعه یافت.
انرژی الکترونی مولکولی U، به صورت زیر نوشته می‌شود:
(3-1)
که به ترتیب شامل انرژی کشش پیوند، انرژی خمشی پیوند و انرژی برهم‌کنش واندروالس و انرژی پیچشی می‌باشد. در روش MMP2 انرژی کشش پیوند به صورت تابع درجه دومی از تغییر هریک از طول‌های پیوند از طول تعادلی پیش‌بینی شده به صورت تعریف می‌شود:
(3-2)
که در آن ثابت نیرو برای کشش پیوند، i است.
در مورد یک جابجایی جزیی هسته‌ها از مواضع تعادلیشان، U به طور تقریبی یک تابع درجه دومی از است. انرژی خمشی پیوندبه صورت زیر در نظر گرفته می‌شود:
(3-3)
در رابطۀ فوق،، به ترتیب مبین زاویۀ موجود، زاویه تعادلی مورد انتظار و ثابت نیروی خمشی برای زاویۀ پیوندی i است. طول‌ها و زوایای مورد انتظار و عبارت از کمیت‌های انتخاب شده از هندسه‌های تعادلی معین، برای مولکول‌های کوچک آزادند (مثلاً طول‌های نوعی پیوند یگانه کربن- کربن برابر 53/1آنگستروم است). انرژی برهم‌کنش واندروالسی به صورت مجموع برهم‌کنش‌های بین زوج اتم‌های ناپیوندی بیان می‌شود. انرژی برهم‌کنش واندروالس به صورت زیر تعریف می‌شود:
(3-4)
مقدار انرژی واندروالسی به فاصلۀ مابین اتم‌ها بستگی دارد، از رابطۀ فوق زمانی استفاده می‌شود که باشد. در رابطۀ فوق r فاصلۀ مابین اتمی، مجموع شعاع واندروالسی دو اتم را نشان می‌دهد. به عنوان ثابت انرژی برای یک زوج اتم از رابطه
(3-5)
به دست می‌آید. و پارامترهای مربوط به سختی هر اتم می‌باشد. بنابراین برای دو اتم از یک نوع است. زمانی که باشد، معادله مربوط به انرژی واندروالسی به صورت زیر است:
(3-6)
عبارت مربوط به انرژی پیچشی به صورت زیر است:
(3-7)
که در آن ، و سدهای انرژی بوده و زاویۀ پیچش حول پیوند مشخص شده است. لازم به ذکر است که اگر مولکول دارای یک یا چند حلقه کوچک باشد، به منظور دخالت دادن کرنش فضایی حاصل، جملات دیگری اضافه می‌شوند. اگر مولکول دارای گروه‌های قطبی باشد، برای نمایش برهم‌کنش‌های الکتروستاتیکی بین این گروه‌ها، جملاتی اضافه می‌شود.
علاوه بر این‌، در مورد ترکیبات آروماتیکی، اطلاعاتی از قبیل مراتب پیوندهای ناشی از محاسبات مکانیک کوانتومی الکترون نیز شرکت می‌کنند. اگر پیوندهای هیدروژنی درون مولکولی وجود داشته باشد برای آن نیز جملاتی منظور می‌شود. چون تابع انرژی پتانسیلU برای ارتعاش مولکولی تولید می‌شود، لذا می‌توان روش EFF را به منظور محاسبه فرکانس‌های ارتعاشی مولکول به کار برد. توجه داشته باشید که تراز انرژی صفر به صورتی انتخاب می‌شود که با همه طول‌ها و زوایای پیوندی دارای مقادیر متداول و متناظر بوده و در آن برهم‌کنش‌های واندروالس ناپیوندی و یا برهم‌کنش‌های دورانی داخلی مطرح نباشد. در یک چنین حالت فرضی به خوبی می‌توان انرژی مولکولی را به صورت مجموعه‌ای از انرژی‌های پیوند تجربی تقریب کرد. به منظور اعمال روشEFF، داشتن داده‌های کافی برای انتخاب مقادیر پارامترها، ضروری است. از این رو، اغلب کاربردهای روش مزبور، در مورد هیدروکربن‌ها بوده است. مولکول‌های شامل گروه‌های قطبی منزوی نیز به راحتی از این طریق بررسی می‌شوند.
هم چنین با توجه به این که روش مذکور برای حالت پایۀ مولکول‌ها فرمول‌بندی شده‌اند، نمی‌تواند وضعیت‌های هندسی را که شامل فرایند شکستن یا گسستن پیوند می‌باشد را تعیین نماید. با این حال روش مکانیک مولکولی، برای محاسبه پایداری نسبی ساختارهای مولکولی مفید است زیرا محاسبات مربوط به آن مثل محاسبات اوربیتال مولکولی وقت‌گیر نیست و برای مطالعه مولکــول‌های نسبتاً بزرگ آلی مناسب می‌باشد.
تحقیـقات وسیعی در این زمیــنه توسط کولمـن1انجام شـده است که به نام روش AMBER 4.0 معروف است.
3-2-2- روش‌های محاسباتی براساس مکانیک کوانتومی
اساس محاسبات مکانیک کوانتومی نظریه اوربیتال مولکولی می‌باشد که از تقریب اوربیتال مولکولی هارتری فاک11استفاده می‌شود. از میان روش‌های مکانیک کوانتومی می‌توان به معادله موجی شرودینگر22، نمایش برداری دیراک33، جوردان44 و محاسبات ماتریسی هایزنبرگ55و بورن66اشاره کرد.
از میان روش‌های مذکور، نمایش‌برداری دیراک روش گسترش یافته‌تری در مقایسه با روش‌های دیگر است. معادله موجی شرودینگر از میان روش‌های فوق، شناخته شده‌تر می‌باشد. به همین دلیل در اکثر مسایل شیمیایی با حدس هامیلتونی واقعی7و تابع موج واقعی معادله شرودینگر حل می‌شود.
(3-8)
که در آنعملگر هامیلتونی، تابع موج و E انرژی تابع موج است. روش‌های محاسباتی مکانیک کوانتومی گستردگی بسیاری دارد، و شامل روش‌های ساده و پیچیده می‌باشد. از روش‌های محاسباتی ساده می‌توان نظریه هوکل را نام برد، که در آنها الکترون‌های لایه ظرفیت در نظر گرفته می‌شود و از روش‌های پیچیده، روش محاسباتی آغازین را می توان نام برد.
در حد فاصل روش‌های فوق روشهای نیمه تجربی قرار دارند، که هریک از آنها نیز روش‌های مختلفی را در بر می‌گیرند. اما وجه اشتراک تمام این روش‌ها این است که با استفاده از گرادیان انرژی ساختار مولکول را بهینه می‌کنند، یعنی یک مولکول با مناسب‌ترین پیکربندی و کمترین مقدار انرژی به دست می‌آید. علاوه بر این‌ها روش دیگری به نام روش دینامیک مولکولی وجود دارد که با استفاده از معادلات نیوتنی رفتار سیستم‌های فیزیکی را شبیه‌سازی می‌کند.
تفسیر واکنش شیمیایی براساس برهم‌کنش‌های بین اتم‌ها و مولکول‌ها دینامیک شیمیایی نامیده می‌شود. با پیشرفت این علم امیدی در دل شیمیدانان زنده می‌شود، که دیگر مجبور نخواهند بود نظاره‌گر آن باشند که واکنش شیمیایی چه محصولی برای او تولید می‌کند، بلکه می‌توانند به کمک دینامیک مولکولی، واکنش را به سوی تولید محصول دلخواه سوق ‌دهند.
با توجه به مطالب ذکر شده روش‌های محاسبات مکانیک کوانتومی به دو دسته تقسیم‌بندی می‌شود:
روش نیمه تجربی11
روش آغازین22
3-2-2-1- روش‌های نیمه تجربی
اگر در حل معادله شرودینگر به جای برخی انتگرال‌ها جواب آنها را قرار دهیم یا از بعضی از انتگرال‌ها که سهم ناچیزی در جواب معادله دارند صرف نظر کنیم، به این ترتیب تعداد انتگرال‌هایی که باید حل شوند کم شده و زمان لازم برای رسیدن به ساختار بهینه کمتر می‌شود. به این روش که حل معادله‌ی شرودینگر در آن با تقریب حل می‌شود روش‌های نیمه تجربی گویند.
روش‌های نیمه تجربی دو هدف را دنبال می کنند:
اختار حاصل از این محاسبه با روش‌های تجربی یکسان باشد. به این نوع روش‌ها، روش مکتب دوار3گویند.
ممکن است هدف این باشد که ساختار حاصل از این روش به ساختار حاصل از روش آغازین نزدیک باشد. به این روش، روش مکتب پاپل4گویند.
روش‌های نیمه تجربی معرفی شده به صورت زیر هستند:
1- روش اوربیتال مولکولی الکترون آزاد(FEMO)
2- روش اوربیتال مولکولی هوکل(HMO)
3- روش پار، پاپل، پاریزر(PPP) 4- روش گسترش یافته هوکل(EHMO) 5- روش چشم‌پوشی کامل از هم‌پوشی دیفرانسیلی دو اتمی(CNDO)
6- روش چشم‌پوشی متوسط از هم‌پوشی دیفرانسیلی دو اتمی(INDO)
7- INDO عمود شده متقارن(SINDO)
8- روش برهم‌کنش پیکربندی اغتشاشی با استفاده از اوربیتال‌های متمرکز(PCILO)
9- روش چشم‌پوشی از هم‌پوشی دیفرانسیلی دو اتمی (NDDO)
10- روش ابقاء جزئی هم‌پوشانی دیفرانسیلی دو اتمی(PRDDO)
11- روش اصلاح شده چشم‌پوشی متوسط از هم‌پوشانی دیفرانسیلی(MINDD)
12- روش اصلاح شده چشم‌پوشی از هم‌پوشانی دیفرانسیلی دو اتمی(MINDO)
13- روش تصحیح شده (AM1) MNDO
14- روش تصحیح شده (PM3) AM1
3-2-2-2 -روش‌های مکانیک کوانتومی آغازین
از این روش برای بررسی مولکول‌های کوچک استفاده می‌شود که یکی از معتبرترین روش‌های موجود می‌باشد که در آن تعداد بسیار محدودی تقریب استفاده شده است. این روش نسبت به روش‌های دیگر از ویژگی خاصی برخوردار است و آن این است که پیش‌بینی‌های آن براساس اصول اولیه کوانتومی نظیر ثابت‌های اساسی، سرعت نور، بار الکترون و ثابت پلانک بیان شده است.در این روش با حل معادله شرودینگر به انتگرال‌های روتان12می‌رسیم (روتان اولین کسی بود که به جای اوربیتال‌ها استفاده از توابع پایه را بنا نهاده است)، اگر تمام این انتگرال‌های چند الکترونی- چندمرکزی را حل کرده و بدون هیچ نوع دستکاری و تقریب به جواب برسیم، با (Ab initio) عمل کرده‌ایم.
در این روش از عملگر هامیلتونی استفاده می‌شود ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>L. N. Levine</Author><Year>1991</Year><RecNum>30</RecNum><DisplayText>[20]</DisplayText><record><rec-number>30</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="9ztwdxst2a55f2ep9ztvww0q2xzf20tesp0e">30</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author><style face="normal" font="default" size="11">L. N. Levine,</style></author></authors></contributors><titles><title><style face="italic" font="default" size="11">QuantumChemistry</style></title><secondary-title><style face="normal" font="default" size="11">Prentice, Hall</style></secondary-title></titles><periodical><full-title>Prentice, Hall</full-title></periodical><dates><year><style face="normal" font="default" size="11">1991</style></year></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[20] .عبارت Ab initio بیانگر روش پیچیده برای حل اوربیتال‌های مولکولی بر مبنای اصول اولیه می‌باشد. در روش آغازین انتگرال‌ها را پارامتر ثابت در نظر نمی‌گیرند و باید حل شوند که این امر امکان‌پذیر نمی‌باشند. در این روش با اینکه فرضیات ساده‌ای در نظر گرفته می‌شود، اما به جواب‌های دقیق می‌توان دست یافت و با توجه به اینکه به زمان محاسباتی زیادی نیاز دارد، بیشتر برای مولکول‌های کوچک به کار می‌رود.

–335

DFT : Density Functional Theory
DI: Delocalization Index
GTO : Gaussian-Type Orbital
HF : Hartree Fock
HOMA: Harmonic Oscillator Model of Aromaticity
HOMO : Highest Occupied Molecular OrbitalKS: Kohn-Sham
LUMO : Lowest unoccupied Molecular Orbital
MO : Molecule Orbital
MP : Moller-PlessetNICS : Nucleus-Independent Chemical Shift
NLO : Non Linear Optical Material
NMR : Nuclear Magnetic Resonance
PDI: Para Delocalization Index

فصل اول1-1ترکیب های حلقوی آروماتیکبنزن نمونه نخستینمولکولی است که دارای خواص فیزیکی قابل ملاحظه ای ناشی از عدم استقرار الکترونهای است. از نظر تاریخی شیمیدانان پژوهشهای زیادی روی دیگر مولکولهای مشابه بنزن نموده اند. بورازین (B3N3H6) ، بوروکسین (B3O3H3) و بورتین (B3S3H3) نمونه هایی از این ترکیبها هستند. این ترکیبها ساختاری مشابه بنزن دارند و توپولوژی اوربیتالهای مولکولی پای آنها مشابه است. این پرسش که آیا الکترونهای پای آنها همانند بنزن نامستقرند (رزونانس بین ساختارهای ککوله) چندان واضح نیست.
1-2آروماتیستیاز معرفی آروماتیستی به وسیله ی August Kekule در 1865 تاکنون به طور پیوسته قلمروهاینوینی در شیمی را تسخیر شده است. در ابتدا آروماتیسیتی برای ترکیبهای آلی زیر گسترش یافت:
هیدروکربنهای تک حلقوی مزدوج مسطح و یونهای آنها که دارای 4n+2 الکترون هستند.
هیدروکربنهای مزدوج چند حلقوی- هیدروکربنهای بنزوییدی ساخته شده ازحلقه های بنزنی جوش خورده.
هیدروکربنهای کربوکسیلیک مزدوج چند حلقوی بر پایه سیستمهای غیر بنزوییدی مانند آزولن و دیگر هیدروکربنهای مزدوج دارای حلقه های چهار، پنچ، هفت و هشت عضوی.
ترکیبهای دارای اتمهای فلزی نیز آروماتیک می توانند باشند. در 1979 Thorn و Hoffmann پیش بینی نمودند که برخی متالوسیکلهای فرضی باید خصلت پیوندی نامستقر و مقداری خصلت آروماتیک را نشان دهند. در سالیان بعد از آن حدود 25 متالوبنزن جداسازی و شناسایی شد.نخستین مثال از یک متالوبنزن پایدار و قابل جداسازی اسمابنزن بود که در سال 1982 گزارش شد. خانواده بزرگی از متالوبنزنها (ایریدابنزن) نیز بعدها تهیهشدند در حالی که یک سری از دی متالوبنزنها با دو اتم فلز در حلقه بنزن نیز گزارش شدند.
واژه "متالوآروماتیسیتی" در 1979 نخستین بار برای توصیف کمپلکسهای فلزی سیکلوبوتادی ان پیشنهاد شد. نخستین ترکیب آلی فلزی دارای یک حلقه آروماتیک تشکیل شده از اتمهای فلز در 1995 تهیه شد. Na2[(Mes2C6H3)Ga]3 که شامل حلقه آروماتیک سه گوش که دارای دو الکترون است. نخستین ترکیب آلی فلزی آروماتیک تشکیل شده از چهار اتم گالیم که دارای ساختار مربعی بود K2[Ga4(C6H3-2,6-Trip2)2] .
1-3معیارهای آروماتیک بودن:جدول (1-1) معیار های آروماتیک بودنخاصیت آروماتیسیتی
ماهیت الکترونی: 4n+2‌الکترون
انرژی:
مزدوج شدن حلقوی
نامستقر بودن
شکاف اوربیتالهای جبهه ای پایداری
افزایش خصلت
افزایش خصلت
شکل هندسی:
طول پیوندهای یکسان وجود خصلت
خواص مغناطیسی:
ناهمسانگردی تاثیرپذیری دیامغناطیس
برتری5مغناطیسی
جابه جایی شیمیایی 1H NMR
NICS افزایش یافته
بالا
دیاپروتیک
منفی بزرگ
واکنشپذیری:
ساختار شیمیایی
ابقا ساختار برای مثال بنزن
جانشینی الکترون دوستی
طیف سنجی:
UV
IR/Raman
فوتوالکترون انرژی بالا
تقارن بالا
انرژیهای اتصال زدایی الکترون بالا
جریان حلقه آروماتیک اثری است که در مولکولهای آروماتیک مانند بنزن، نفتالن مشاهده می شود. اگر یک میدان مغناطیسی عمود بر صفحه سیستم آروماتیک اعمال شود جریان حلقه ای در الکترونهای حلقه آروماتیک القا می شود. این نتیجه مستقیم قانون آمپر است زیرا الکترونهای شامل شده آزاد به گردش اند به جای آن که در پیوندها مستقر باشند مانند آن چه در مولکولهای غیر آروماتیک است ، لذا به میدان مغناطیسی به شدت پاسخ می دهند.
جریانهای حلقه آروماتیک با طیف سنجی NMR مرتبط اند. پس آنها جابه جاییهای شیمیایی هسته های 13C, 1H را در حلقه های آروماتیک و نیز دیگر مولکولهای آلی و معدنی تحت تاثیر قرار می دهند. این اثر امکان تشخیص محیطهای هسته ای را ممکن ساخته و در نتیجه در تعیین ساختار مولکولی کاربرد وسیعی دارد. در بنزن پروتونهای آروماتیک دچار واپوشیدگی می شوند چون میدان مغناطیسی القایی جهت یکسانی مانند با میدان خارجی دارد.
پس یک جریان حلقه دیامغناطیس یا دیاپروتیک با آروماتیستی همراه است و جریان حلقه ای پاراتروپیک نشانه پادآروماتیسیتی است. اثر مشابهی در فولرنهای سه بعدی مشاهده می شود و به آن جریان کره گویند.
کوششهای متعددی برای بیان کمی آروماتیسیتی انجام شده است:
1-4 بیان کمی آروماتیستی1-4-1 جابه جایی شیمیایی مستقل از هسته:پارامتر جابه جایی شیمیایی مستقل از هسته برای توصیف آروماتیسیتی از نقطه نظر مغناطیسی به کار برده می شود. این شاخص به وسیله P.v.R. Schleyer و همکارانش براساس پوششهای مغناطیسی ابداع گردید و با روشهای ساده محاسبه گردید. هم اینک محاسبه ها با روشهای آغازین پیشرفته انجام می شوند(25). این شاخص با محاسبه منفی پوشش مغناطیسی مطلق اتم روحدر مرکز حلقه(26)یا نقطه های مورد نظر دیگر(27) به کاربرده می شود.مقدار NICS نشان داده شده به صورت NICS(1.0) به مفهوم محاسبه آن در فاصله Å1 بالای حلقه است و انتظار می رودجزییات ساختار الکترونی را مشخص کند. زیرا مقدار NICS(0.0) در صفحه با مشارکتهایی موضعی پیوندهای و جفتهای تنها تحت تاثیر قرار می گیرد(28). حلقه های دارای NICS منفی آروماتیک، حلقه های دارای NICS نزدیک به صفر غیر آروماتیک و حلقه های دارای NICS مثبت پاد آروماتیک اند.
شاخص دیگر مولفه "خارج صفحه" تنسور NICS است که در فاصله Å1 بالای مرکز حلقه محاسبه می شود و با NICS(1.0)zz مشخص می شود که اندازه خوبی برای مشخصه های سیستم حلقه است(29). از آن جا که یک میدان مغناطیسی عمود بر صفحه حلقه اعمال می شود، این مقدار با چگالیهای جریان القایی در سیستم حلقه ای مولکول ارتباط مستقیم تری دارد. در نتیجه NICSzz محاسبه شده در فاصله های دور از مرکز حلقه (جایی که NICSzz تحت تاثیر مشارکتهای از سیستم قرار می گیرد) به خوبی NICS را مشخص می کند(30).
ثابت شده است برای مشتقهای بورازین NICS(2.0)zz معیار مناسبی برای آروماتیسیته است(31).
مقدارهای موشکافی شدهNICS با نرم افزار deMonNMRمحاسبه می شوند(32). بر این اساس NICS(total) به سهمهایی از پیوندهای ، NICS() ، پیوندهای ، NICS() ، و سهمهای دیگر (پیوندهای با هیدروژن، جفتهای تنها در صفحه مولکول، اوربیتالهای مغزی) تقسیم می شود.
برای مثال برای بنزن:
جدول (1-2) NICS برای بنزنStructure Opt Level/Basis set NICS(0.0) NICS(1.0) NICS(r)zz
Benzene B3LYP/6-311+G** HF/6-31+G* -9.7 -11.5 r=1.0-31.9
Borazine B3LYP/6-311+G** HF/6-311+G** -1.3 -1.9 r=-6.7
1-4-2ناهمسانگردی تاثیر پذیری مغناطیسی:ناهمسانگردی تاثیر پذیری مغناطیسی (33)به صورت زیر تعریف می شود:
(1-1)
در این رابطه محور z به صورت عمود بر صفحه حلقه تعریف می شود. این رابطه تفاوت بین تاثیر پذیریهای دیامغناطیس خارج صفحه و میانگین تاثیر پذیریهای دیامغناطیس داخل صفحه (xy) است. کارایی این شاخص مستقل بودن از سیستم مرجع است. این شاخص به روشCSGT محاسبه می شود(34). منفی تر بودن این شاخص نشانه خصلت آروماتیسیتی بیشتر است.
1-4-3تاثیر پذیری مغناطیسی(35):این شاخص تفاوت تاثیر پذیری مغناطیسی سیستم و یک سیستم مرجع ناشی از افزایش اتم یا پیوند است:
=-(1-2)
این شاخص نیز به روش CSGT محاسبه می شود. منفی تر بودن این شاخص نشانه خصلت آروماتیسیتی بیشتر است.
1-4-4 شاخصهای ناشی از نطریه اتم در مولکول:نظریه اتمها در مولکولها در شکلهای زیر برای مطالعه آروماتیسیتی به کار رفته است(36).
درجه عدم استقرار الکترون پای (DI):Bader و همکارانش عدم استقرار چگالی بیشتری را در هیدروکربنهای سیر نشده حلقوی نسبت به گونه های مشابه ناحلقوی پیدا نمودند.درجه عدم استقرار الکترون پای (DI) به طور کمی بر اسای این نظریه با استفاده از شاخص عدم استقرار تعیین می شود. این شاخص با انتگرال دوگانه چگالی همبستگی- تبادل حول حوزه هایاتمهای A و B به دست می آید. حوزه یک اتم در نظریه AIM به صورت گستره ای در فضای واقعی محدود به سطوح گرادیان شار صفر در یک چگالی الکترونی (r) یا تا بی نهایت تعریف می شود(37) به طور کمی تعداد الکترونهای نامستقر بین A و B تعیین می شود(38).
برای مثال برای بنزن می توان نوشت:
جدول (1-3) درجه عدم استقرار الکترون پایبرای بنزنE(atom) DI
B3LYP/6-311++G** 3.8102745332e+001 1.3965407413e+000
شاخص عدم استقرار پارا (PDI): Sola و همکارانش شاخص عدم استقرار را با معیارهای آروماتیک دیگر مرتبط کردند(39). آنها یک معیاری آروماتیک موضعی نوینی را معرفی نمودند: شاخص عدم استقرار پارا (PDI) .
Hernandez-Trujillo و Matta نیز معیار هندسی را پیشنهاد نمودند که DI را به عنوان اندازه تناوب اشتراک الکترون در نظر می گیرد.
D3BIA :Caio L. Firme و همکارانش معیار نوینی برای آرماتیسیتی در نظر گرفتند(40). نظریه ها بر اساس:
چگالی الکترونی در حلقه
درجه یکسانی عدم استقرار
درجه همترازی اتمها در حلقه
استوار بود و آن را D3BIA نامیدند. فرمول آن عبارت است از:
D3BIA=[RDF] [DIU] (1-3)
که در این رابطه:
RDF=(1+2)RCP (1-4)
2 مقدار ویژه میانگین ماتریکس Hessian چگالی از BCP به RCP ، وRCP مقدار چگالی الکترونی در نقطه بحرانی حلقه است.(1-5)
انحراف میانگین و <DI> میانگین DI حلقه است.
(تعداد اتمهای حلقه)/(تعداد اتمهای همتراز)=(1-6)
برای مثال برای بنزن می توان نوشت:
جدول (1-4) انحراف میانگین و RDF و DIU و D3BIA برای بنزنRCP 2 RDF DIU D3BIA
B3LYP/6-311++G** 0.021479650957751 0.538176419309952 0.00992 1 1.00 0.00992
1-4-5 مدل هماهنگ کروی آروماتیسیتی:در بین تعریفهای کمی به کار رفته برای آروماتیسیتی بر اساس معیار شکل هندسی، HOMA بیشترین اطمینان را دارد(41). مطابق نظر Krygowski و همکارانشبه صورت سهم دو عبارت تعریف می شود:
HOMA=1-EN-GEO(1-7)
در این رابطه EN اندازه طویل شدن طول پیوند میانگین نسبت به یک مقدار بهینه است:
EN= (Ropt - Rav)2(1-8)
در این رابطه Ropt طول پیوند بهینه برای یک مولکول کامل آروماتیک است( برای پیوندهای CCبرابر Å 388ر1 است). Rav طول پیوند میانگین گونه های در نظر گرفته شده است.یعنی:
Rav =(1-9)
عبارت GEO نشانه افزایش یک در میان طول پیوند است و برابر است با:
GEO=(1-10)
Rav دلالت بر طول پیوند میانگین سیستم در نظر گرفته شده و n تعداد پیوندهای فاصله ای بین هسته ای Ri است. برای پیوندهای CC مقدار برابر 7ر257 است.
به صورت جمع نرمال شده انحراف مربعهای طول پیوندها از مقدار بهینه تعریف می شود. یک سیستم آروماتیک HOMA=1 و پاد آروماتیک HOMA=0 دارد.
مقدارهای Ropt و برای پیوندهای CN, CO, CP, CS, NN, NO نیز گزارش شده اند.
برای مثال برای مولکول بنزن می توان نوشت چون Ri=1.3946 پس Rav=1.3946 در نتیجه:
جدول (1-5) مقادیر HOMO و GEO و EN برای بنزنEN= (Ropt - Rav)2 GEO= HOMO
B3LYP/6-311+G** =(257.7)(1.388-1.3946)2=0.0112254 (1.3946-1.3946)*6(257.7/6)=0 0.9887746
کمیت قابل اندازه گیری دیگر جابه جایی شیمیایی یونهای لیتیم در کمپلکسهای آن است. از آن جا که لیتیم تمایل به اتصال به وجه آروماتیک حلقه ها دارد، خود سبب آروماتیک شدن می شود. در نتیجه از جا به جایی شیمیایی آن می توان برای این منظور استفاده کرد. برای مثال این مقدار در کمپلکسهای CpLi و Cp2Li- به ترتیب ppm 6ر8- و 1ر13- است.
1-5ترکیبهای X3Y3H6
s-triphosphatriborin Borazine

alumazine

شکل (1-1) ترکیب های X3Y3H6 را نشان می دهد.1-6بورازین:بورازین ترکیب معدنی است که از عنصرهای بور، نیتروژن و هیدروژن تشکیل شده است. در این ترکیب حلقوی سه واحد هیدروبوران(BH) و سه واحد آمینو (NH) به طور یک در میان قرار دارند. این ترکیب در سال 1926 به وسیله ی Alfred Stock و Pohlandاز واکنش دی بوران و آمونیاک تهیه شد(42). ساختار این ترکیب هم الکترون و یکسان با بنزن است و به همین دلیلی بنا به پیشنهاد Nils Wibergبنزن معدنی نامیده می شود. این ترکیب همچنین به نام Borazol نیز نامیده می شود که از نام آلمانی بنزن که بنزول است ناشی می شود.

شکل (1-2) بورازین1-6-1سنتزبورازین از واکنش دی بوران و آمونیاک در نسبت یک به دو در دمای 300-250 با بهره 50% تهیه می شود:
3 B2H6 + 6 NH32 B3N3H6+3 LiCl + 9 H2
مسیر موثر دیگر از واکنش لیتیم بوروهیدرید و آمونیوم کلرید با بهره ای بهتر می باشد:
3 LiBH4 + 3 NH4Cl → B3H6N3 + 3 LiCl + 9 H2
در یک فرآیند دو مرحله ای، بور تری کلرید نخست به تری کلروبورازین تبدیل شده :
3 BCl3 + 3 NH4Cl → Cl3B3H3N3 + 9 HClسپس پیوندهای B-Cl به پیوندهای B-H تبدیل می شوند:
Cl3B3H3N3 + 3 NaBH4 → B3H6N3 + 3/2 B2H6 + 3 NaCl1-6-2ویژگیهابورازین مایعی بیرنگ با بوی ویژه ترکیبهای آروماتیک است. این ترکیب در آب به بوریک اسید، آمونیاک و هیدروژن تجزیه می شود. بورازین با تغییر آنتالپی استاندارد تشکیل kJ/mol 531- از نظر گرمایی بسیار پایدار است. برخی از خواص فیزیکی این ترکیب در جدول 1 ارایه شده است.
جدول(1-6) برخی از خواص فیزیکی بورازیننقطه جوش ، C نقطه ذوب، C چگالی، gr.cm-3 ظاهر جرم مولی، gr.mol-1
55 58- 81ر0 بی رنگ 50ر80
1-6-3ساختاربورازین هم ساختار بنزن است و همانند آن دارای پیوندهایی با طول یکسان است. فاصلهی بین نیتروژن و بور در حلقه pm 6ر143 و فاصله کربن-کربن در بنزن pm7ر139 است. پیوند بور-نیتروژن بین طول پیوند بور-نیتروژن یگانه (pm151) و پیوند بور-نیتروژن دوگانه (pm131) است. این داده ها نشان دهنده ی عدم استقرار الکترونهای جفت تنهای نیتروژن هستند.
1-6-4مزومرهاالکترونگاتیوی بور (04ر2 در مقیاس پاوولینگ) از نیتروژن (04ر3) کمتر است. از سوی دیگر کمبود الکترونی اتم بور و جفت تنهای نیتروژن امکان ساختارهای مزومری متنوع را ممکن می سازد:

شکل (1-3) ساختارهای مزومری بورازین.بور اسید لوییس و نیتروژن باز لوییس است.
1-6-5واکنشهابورازین واکنشپذیرتر از بنزن است. این ترکیب با HCl واکنش می دهد.اگر آروماتیسیتی بورازین نیز مانند بنزن بود، این واکنش بدون کاتالیست ممکن نبود:
B3N3H6 + 3HCl → B3N3H9Cl3
واکنش افزایشی بدون کاتالیزور رخ نمی دهد. در بورازینها حمله هسته دوستی در بور و حمله الکترون دوستی در نیتروژن رخ می دهد. گرما دادن بورازین تا C 70 هیدروژن را آزاد کرده و سبب تشکیل بسپار بورازنیل یا پلی بورازین می شود که واحدهای تکپار با تشکیل پیوندهای بور-نیتروژن نوین به صورت پارا جفت می شوند.

شکل(1-4)تشکیل بسپار بورازنیل1-6-6کاربردها:بورازین و مشتقهای آن پیشماده های مناسبی برای سرامیکهای بورنیترید هستند. بورنیترید می تواند با گرما دادن پلی بورازیلن تا C 1000 تهیه شود(42). بورازینها همچنین ماده اولیه ای برای سرامیکهای دیگر مانند بورکربونیتریدها نیز هستند(43).

شکل (1-5)تشکیل سرامیک بورکربونیترید از بورازین1-7فوق قطبش پذیریافزون بر گشتاور دوقطبی ناشی از توزیع نامتقارن بار در یک مولکول ممکن است توزیع الکترونی با وارد شدن یک فقدان الکتریکی تغییر شکل دهد. از این راه یک گشتاور دوقطبی القایی در مولکل ایجاد می شود. مطزان تاثیر گذاری میدا الکتریکی در قطبی ساختن مولکول با قطبش پذیری مولکول تعیین می شود. قطبش پذیری بنا به تعریف گشتاور دوقطبی القا شده از سوی میدان التریکی به شکل یک واحد است.
برهم کنش نور با ماده سبب تغییر وابسته به زماندر توزیع چگالی الکترونی در مولکولها می شود (قطبش). در این صورت گشتاور دوقطبی القایی به گشتاور دوقطبی ذاتیo افزوده می شود:
= o + Eloc + Eloc Eloc + ElocElocEloc +… (1-11)
در این رابطه:
Eloc = میدان الکتریکی موضعی اعمال شده به مولکول
= قطبش پذیری خطی مرتبه نخست
= فوق قطبش پذیری مربعی (نخست)مرتبه دوم
= فوق قطبش پذیری مکعبی (دوم)مرتبه سوم
قطبش پذیری اتم همسانگرد است، یعنی راستای میدان الکتریکی هرچه باشد، واپیچش یکسان است. قطبش پذیری بیشتر مولکول ها ناهمسانگرد است، یعنی بستگی به راستای میدان دارد. یعنی در راستاهای مختلف مقدارهای مختلف دارد. لذا مانند دیگر خواص ناهمسانگرد (مانند گشتاور لختی یک مولکول و رسانایی یک بلور) یک خاصیت تنسوری است.
(1-11)
و چون xy=yx،xz=zx ،yz=zy است، پس دارای شش مولفه است.
در حالی که تنها قطبش پذیری خطی در میدان های E ضعیف موثر است، سهم های ناخطی ، و .. در میدان های قوی مانند تابش لیزر آشکار می شوند. هر اثری ناشی از جمله های دوم یا بالاتر این سری را اثرهای ناخطی نامند. زیرا از جمله هایی ناشی می شود که نسبت به E ناخطی اند. آن دسته از ماده هایی رفتار نور در اثر تابش به آنها نسبت به میدان الکتریکی ناخطی است را ماده های نوری ناخطی(NLO) می نامند.
ماده های با ویژگی نوری ناخطی (NLO) توجه زیادی را به خود جلب نموده اند و برنامه های گسترده ای را در علم مواد دربرگفته اند. آنها در گستره ی پردازش پیام نورو سوییچ ها، تبدیل فرکانس های نوری و نیز ذخیره داده های نوری مواد موثری اند.
بیشترین کاربرد در دو برابر کردن فرکانس نور لیزر است. ماده های بررسی شده گستره کامل شیمی را در برمی گیرند از جامدهای معدنی مانند LiNbO3 تا گونه های آلی فلزی مانند مشتق های فروسن تامولکول های آلی.
قطبش می توان به صورت اختلاط حالت های برانگیخته بالاتر با حالت پایه در نظر گفته شود. پس یک مولکول با قطبش پذیری ناخطی بالا شرایط زیر را می تواند داشته باشد:
حالت های برانگیخته کم انرژی، برای نمونه یک شکاف اوربیتال های جبهه ای کوچک
قدرت نوسانگر بالای جهش الکترونی
تفاوت بزرگ بین گشتاور دوقطبی حالت پایه و برانگیخته نشان داده شده با حلالپوشی رنگ.
فقدان مرکز تقارن: ماده ای که مرکز تقار دارد خواص برداری نمی تواند نشان دهد. در نتیجه تمام مولفه ای تنسور فوق قطبش پذیری در گروه نقطه ای مرکز دار دار صفرند.
از سال 1987 که ماردر و همکارانش ثابت کردند که مشتق هایی از فروسن کارایی تولید هارمونیک دوم بزرگی دارند(44)(SHG) مطالعه های نظری و تجربی زیادی به درک رابطه های ساختاری و ویژگی ها و بهینه کردم خواص نوری مرتبه دوم رنگ سازهای فلز دار اختصاص یافته است(45).
دو دسته ار کمپلکس هایی که در گستره ی زیادی بررسی شده است عبارتند از:
متالوسن ها: که لیگاند به شدت با فلز جفت می شود
کمپلکس های پیریدین دار که جفت شدن ضعیفی با فلز مرکزی وجود دارد.
با این وجود طراحی کمپلکس ها نوین با فوق قطبش پذیری بالا موضوعی جذاب و رقابت برانگیز است.
متالابنزن ها طبقه ی از کمپلکس های آلی فلزی اند که فلز بخشی از یک سیستم - آروماتیک است. دو تا از شش الکترون اوربیتال های d فلزند که حول سیستم نامستقرند و پس انتظار می رود از الکترونهای d دیگر کمپلکسهای آلی فلزی قطبش پذیرتر باشند.چندین کمپلکس متالابنزن جداسازی شده اند مانند اسمابنزن ها، ایریدابنزن ها و پلاتینابنزن ها. واکنشپذیری و پایداری این کمپلکس ها به صورت نظری مطاله شده است. آروماتیسیتی کمتر متالابنزن ها نسبت به بنزن و حلقه های ناجور اتم نفش مهمی در خواص نوری ناخطی (NLO) این کمپلکس ها دارد. جایگزینی حلقه های فنیل در رنگسازهای دهنده- -پل- پذیرنده (D--A) با حلقه های ناجور اتم دار مانند تیوفن یا تیازول به صورت تجربی و نظری نشان داده است که فوق قطبش پذیری به گونه ی موثری افزاپش می یابد. این افزایش فوق قطبش پذیری توجیه می شود با:
انرژی عدم استقرار آرواتیک کمتر ناجور آروماتیک نسبت به بنزن که شکاف انرژی بین حالت پایه و حالت برانگیخته انتقال بار (CT) را کاهش می دهد.
اثرهای القایی حلقه های پر الکترون یا کم الکترون در به ترتیب دهندگی یا پذیرندگی.
چگالی الکترونی بپشتر پل.
مواد NLO آلی کاربردها خوبی در گستره هایی مانند الکترواپتیک و فوتونیک دارند(46). این مواد با میدان های الکترومغناطیس برهمکنش کرده و میدان های الکترومغناطیس نوینی ایجاد می کنند که فرکانس و فاز آنها تغییر کرده است.
فصل دوم: شیمی محاسباتی2-1مقدمهشیمی محاسباتی، پدیده های شیمیایی را بدون انجام آزمایش های تجربی امکان پذیر می کند. این روش نه تنها مولکولهای پایدار را مورد بررسی قرار می دهد بلکه مولکول هایی با طول عمر کوتاه حد واسط های ناپایدار و حتی حالت های گذار را نیز مورد بررسی قرار می دهد.همچنین از این طریق می توان اطلاعاتی راجع به مولکول ها و واکنش هایی که بررسی آن ها از طریق تجربی غیر ممکن است، بدست آورد. برای شروع یک مطالعه محاسباتی جنبه های زیادی باید در نظر گرفته شود از جمله اینکه روشهای محاسباتی باید با توجه به اندازه سیستم مورد مطالعه و خاصیت هایی که مورد نظر است انتخاب شوند.
2-2نیروهای بین مولکولیموضوع اصلی بیان نیروی بین دو مولکول توسط یک تابع انرژی پتانسیل است. در فاصله بی نهایت بین 2 اتم، هیچگونه برهمکنشی وجود ندارد و انرژی کل سیستم دو اتمی با مجموع انرژی های دو اتم مجزا برابر است.
اگر دو اتم به اندازه جزئی از هم فاصله داشته باشند، برهمکنش بین آنها بر انرژی کل سیستم تاثیر می گذارد و آن را افزایش می دهد.با توجه به متقارن بودن اتمها، انرژی برهمکنش بین آنها فقط به فاصله r بستگی دارد و مستقل از جهت گیری نسبی آنها می باشد.تغییر انرژی کل که ناشی از برهمکنش بین دو اتم است به عنوان تابع انرژی پتانسیل بین دو مولکول شناخته شده است .

دانلود پایان نامه ارشد- مقاله تحقیق

 برای دانلود فایل کامل به سایت منبع مراجعه کنید  : homatez.com

یا برای دیدن قسمت های دیگر این موضوع در سایت ما کلمه کلیدی را وارد کنید :

 

بر این اساس، پتانسیل بین مولکولی عبارت است از تفاوت انرژی کل سیستم دو اتمی در جدایی بی نهایت و هنگامی که دو اتم به فاصله r از یکدیگر قرار گرفته باشند این اختلاف انرژی از لحاظ عددی با کار لازم برای آوردن دو اتم از فاصله بی نهایت به فاصله r برابر است.
2-3انواع نیروهای بین مولکولیبر اساس دانش کنونی، نیروهای بین ذره ای را می توان به چهار دسته تقسیم بندی نمود:
1-گرانشی
2-الکترومغناطیسی
3-هسته ای قوی
4-هسته ای ضعیف
نیروهای هسته ای قوی عامل ایجاد پیوند بین نوترون های و پروتون های درون هسته بوده و محدوده عملکرد آنها در حدود nm 10 می باشد.از طرف دیگر امروزه معلوم شده نیروهای هسته ای ضعیف دارای منشا الکترومغناطیسی بوده و نظیر نیروهای هسته ای دارای برد کوتاه هستند.با توجه به اینکه ابعاد مولکولی معمولا از مرتبهnm10×5 هستند لذا این نیروهای هسته ای نمی توانند مشارکت مؤثری در نیروی بین مولکولی داشته باشند. بر عکس ، نیروهای گرانشی دارای برد بسیار بلند بوده و می توانند به عنوان منبع جاذبه بین مولکولی در نظر گرفته شوند. اما از لحاظ بزرگی در حدود 10 برابر کمتر از نیروهای بین مولکولی هستند بنابراین نیروهای بین مولکولی بایستی دارای یک منشا الکترومغناطیسی باشند.منبع برهمکنش می تواند ناشی از ذرات باردار، الکترون ها و پروتون هایی که یک اتم یا مولکول را تشکیل می دهند باشد. بر اساس ماهیت مولکول های برهمکنش دهنده سه عامل ممکن است بر نیروی جاذبه بین آنها مؤثر باشد که به صورت زیر خلاصه می شوند.
2-3-1نیروهای الکترواستاتیکیمعلوم شده که بعضی از مولکول ها نظیر HCl به علت توزیع غیر یکنواخت بار الکتریکی در مولکول، دارای ممان دو قطبی دائمی می باشند. بنابراین بخشی از انرژی برهمکنش برد بلند این نوع مولکول ها از برهمکنش الکترواستاتیکی بین ممان های دو قطبی آنها ناشی می شود.به خاطر اینکه انرژی الکترواستاتیکی بین دو دوقطبی ارتباط قوی با جهت گیری نسبی آنها دارد، لذا گاهی به آن انرژی جهت گیری می گویند.
2-3-2نیروهای القاییاگر برهمکنش بین یک مولکول با گشتاور دو قطبی دائمی و یک مولکول غیر قطبی را در نظر بگیریم میدان الکتریکی مولکول دو قطبی توزیع بار الکتریکی را در مولکول دیگر تغییر داده و یک گشتاور دو قطبی القایی را در آن به وجود آورد. دو قطبی القا شده با دو قطبی القا کننده برهمکنش انجام داده و یک نیروی جاذبه تولید می شود. به هنگام برهمکنش دو مولکول قطبی این سهم القایی همزمان با سهم الکترواستاتیکی وجود دارد.
2-3-3نیروهای پراکندگیاین نیرو با ارزیابی افت و خیز در مقدار دانسیته الکترونی قابل بررسی است. این نیرو برای مولکول ها در حالت پایه همواره مقدار منفی خواهد داشت و در واقع از نوع جاذبه است که به نیروهای واندروالس معروف است. در برهمکنش دو مولکول که هیچ کدام از آن ها گشتاور دو قطبی دائمی ندارند درک منشا انرژی جاذبه ممکن است تا حدودی مشکل به نظر برسد. با این وجود می توان تصور نمود که در یک مولکول فاقد گشتاور دو قطبی دائمی، الکترون ها دارای یک حرکت پیوسته بوده و دانسیته الکترونی در مولکول به طور پیوسته در زمان و مکان در حال نوسان است. بنابراین در هر لحظه از زمان هر مولکول دارای یک دو قطبی الکتریکی لحظه ای خواهد بود. دوقطبی لحظه ای ایجاد شده در یک مولکول، یک دوقطبی لحظه ای را در مولکول دوم القا می کند. دوقطبی القا شده در مولکول دوم و دوقطبی القا کننده در مولکول اول با هم برهمکنش انجام داده و حاصل آن انرژی جاذبه ای است که انرژی پراکندگی نامیده می شود.
تعیین اندازه انرژی برهمکنش بسیار مشکل است. بنابراین روشهای مبتنی بر اندازه گیریهای تجربی نمی توانند ماهیت نیروهای بین مولکولی به درستی بیان کنند لازم است روشهای محاسباتی به کار برده شوند.
2-4روشهای مدل سازی کامپیوتری2-4-1مکانیک مولکولیدر مکانیک مولکولی از قوانین مرتبط با فیزیک کلاسیک برای پیش گویی ساختار و خواص مولکول ها استفاده می شود.بسیاری از برنامه های کامپیوتری از قبیل گوسینو هایپرکمو در بر دارنده روش های مکانیکی مولکولی بوده و این روش ها به طرق مختلف و با توجه به میدان نیروی به کار برده شده قابل استفاده هستند.لازم به ذکر است که هر میدان نیرو دارای بخش های اساسی زیر است. دسته ای از روابط ریاضی که چگونگی تغییرات انرژی پتانسیل یک مولکول را با توجه به موقعیت اتم های تشکیل دهنده آن تعیین می کنند.
مجموعه ای از پارامترها که تعیین کننده ثابت های نیرو هستند،و از طریق آن ها ارتباط بین خواص اتمی با انرژی و اطلاعات ساختاری نظیر طول پیوند و زوایای پیوندی بیان می شود.مکانیک مولکولی در انجام محاسبات ،الکترون های سیستم را به وضوح منظور ننموده و اثرات الکترونی بطور ضمنی و از طریق پارامترهای تعریف شده بررسی می شوند.از محدودیت های این روش به موارد زیر می توان اشاره نمود.
هر میدان نیروی خاص فقط برای سری محدودی از مولکول ها نتایج خوبی را بدست می دهد.در نظر گرفتن اثرات الکترونی بطور ضمنی و پارامتری باعث می شود که تخمین های مکانیک مولکولی در مسائل شیمیایی نظیر تشکیل پیوند،پیشگویی خواص شیمیایی مولکولی و برهمکنش اوربیتال های مولکولی غیر قابل استناد و ناکارآمد باشد.
2-4-2مکانیک کوانتومیمحاسبات در بردارنده خواص الکترونی،بر پایه قوانین مکانیک کوانتومی استوار است.مکانیک کوانتومی بیان می کند که انرژی و سایر خواص وابسته به آن برای یک مولکول با حل معادله شرودینگر بدست می آید:
Hᴪ =Eᴪ(1-12)
از آنجایی که برای اکثر سیستم ها،و حتی کوچکترین سیستم ها دارای تقارن کامل نیز، حل دقیق معادله شرودینگر عملی نیست،روش های مکانیک کوانتومی تقریب های ویژه ای را برای حل معادله شرودینگر به کار می برند. محاسبات مولکول ها در شیمی کوانتومی می تواند بر اساس سه روش زیر انجام گیرد:
2-5 طبقه بندی روش هاروش نیمه تجربی
روش آغازین
تئوری تابع چگالی(DFT)
2-5-1روش های نیمه تجربیدر روش های نیمه تجربی فقط از الکترون های لایه ظرفیت استفاده شده و الکترون های داخلی به صورت یک پتانسیل مرکزی، در نظر گرفته می شود. استفاده از این روش و وارد کردن پتانسیل موثر، در مواردی که مولکول مورد بررسی، شامل اتم های سنگین(نظیر فلز در برابر پیوندهای آنزیمی) باشد، از نظر زمان و هزینه مقرون به صرفه خواهد بود. در این روش فقط از اربیتال های نوع اسلیتر (STO) و مجموعه های پایه حداقل برای توصیف اربیتال های اتمی استفاده شده و برای سادگی محاسبات از بعضی پارامترهای حاصل از اندازه گیری های تجربی نیز استفاده می شود. رایج ترین روش های محاسباتی نیمه تجربی، عبارتند از: MNDO PM3 AM1، MINDO. با توجه به استفاده از پارامترهای تجربی، روش های نیمه تجربی فقط آرایش الکترونی حالت پایه را توصیف می کنند. توضیحات مفصل تر را درباره این روش می توان در منابع مختلف یافت.
2-5-2روش های آغازینعبارت Ab initio از نظر لغوی به معنای آغازین است اما در اینجا به معنای حل دقیق و بدون تقریب معادله شرودینگر است. این تعریف نشان می دهد که نتایج محاسباتی، به طور مستقیم از اصول نظری بدست می آیند و داده های تجربی و آزمایشگاهی هیچ دخالتی در آن ندارند. در حقیقت این یک تقریب در محاسبات مکانیک کوانتومی است. تقریب ها معمولا از تقریب های ریاضی نشات می گیرند مانند استفاده از یک تابع پیچیده و یا پیدا کردن جوابهای تقریبی برای یک معادله دیفرانسیلی پیچیده در یک محاسبه ab initio، نقطه آغاز یک ساختار هندسی از ملکول است که در آن ماهیت و مختصات هر یک از اتمها تعریف شده است.همچنین با توجه به اتم های موجوددر ملکول مورد نظر یک مجموعه پایه از اوربیتالهای اتمی انتخاب می شود. بنابراین در این روش بر خلاف روش های نیمه تجربی ، پارامترهای تجربی وارد محاسبات نشده و محاسبات بر قوانین مکانیک کوانتومی و برخی ثوابع فیزیکی نظیر سرعت نور، جرم وبارالکترون، بار هسته ها و ثابت پلانک استوار است.
2-5-3 تقریب هارتری- فاکپایین ترین سطح و متداول تربن نوع از محاسبات ab initio، محاسبات هارتری- فاک نامیده می شود که در آن عملگر هامیلتونی شامل دو عبارت، انرژی پتانسیل و انرژی جنبشی است. تقریب اولیه در این نوع محاسبه، تقریب میدان مرکزی خودسازگار است. دافعه کلونی الکترون-الکترون با انجام انتگرال گیری از عبارت دافعه محاسبه می شود. این یک محاسبه متغیر است به این معنا که انرژی های تقریبی محاسبه شده همگی برابر یا بزرگتر از مقدار انرژی واقعی هستند. یکی از مزیت های این روش، تفکیک معادله شرودینگر به تعدادی معادله تک الکترونی است که نتیجه آن یک تابع موج تک الکترونی بوده که یک اوربیتال نامیده شده و مقدار ویژه حاصل از آن بیانگر انرژی یک اوربیتال است. تقریب دوم در محاسبات هارتری- فاک این است که یک تابع موج با تعدادی توابع ریاضی توصیف می شود. توابع استفاده شده اغلب اوقات ترکیبی خطی از اوربیتال های گوسینی است.به علت ترکیب خطی اوربیتال های اتمی انرژی محاسبه شده، بزرگتر از انرژی حدی هارتری فاک می باشد. به منظور بدست آوردن یک اوربیتال با تقارن p,s یا d توابع گوسینی در یک تابع زاویه ای ضرب می شوند و سپس این اوربیتال ها به صورت یک دترمینان اسلیتر و با در نظر گرفتن دو شرط اساسی آرایش داده می شوند. شرط اول عبارت است از اینکه، الکترون ها باید غیر قابل تمییز باشند، شرط دوم آن است که تابع موج باید نسبت به جابجایی دو الکترون نامتقارن باشند.
با وجود استفاده از یک بسط طولانی در اوربیتالهای ملکولی و رسیدن به حد نهایی هارتری-فاک، هنوز هم با نقص هایی در تابع موج که بر آمده از تقریب های معادله هارتری-فاک می باشند روبرو هستیم.دو منبع مهم خطا در معادلات اولیه وجود دارد، یکی اینکه کل تئوری بر مبنای معادله شرودینگر است که اثرات نسبیتی در آن لحاظ نشده است، حرکت الکترون های داخلی با سرعتی است که در مقایسه با سرعت نور قابل صرف نظر کردن نیست واین سهم اثرات نسبیتی و ثابت نبودن جرم را نشان می دهد.ولی از آنجائیکه اکثر تغییرات شیمیایی و بیولوژیکی مولکول مربوط به الکترون های ظرفیتی اند، این خطا معمولا ثابت بوده و مشکل بزرگی را ایجاد نمی کند. منبع خطای دوم که جدی تر و با اهمیت تر است خطای مربوط به انرژی همبستگی نامیده می شود.
2-5-3-1تئوری اختلال مولر- پلستاثرات همبستگی الکترونی را می توان به صورت یک عبارت اختلال به تابع موج هارتری- فاک اضافه نمود. این روش، تئوری اختلال مولر- پلست نامیده می شود. بر مبنای این تئوری، روش HF معادل با اختلال مرتبه اول می باشد. یک مقدارکوچک از اثرات همبستگی با استفاده از اختلال مرتبه دوم از روش مولر پلست (MP2)، در محاسبات منظور می شود. محاسبات مرتبه سوم(MP3) و مرتبه چهارم (MP4) نیز عموما مورد استفاده قرار می گیرند. اما اختلال مرتبه پنجم(MP5) و درجات بالاتر از آن به دلیل مقرون به صرفه نبودن از نظر زمان محاسباتی به ندرت مورد استفاده قرار می گیرند. در تئوری اختلال، همخوانی یا عدم همخوانی نتایج انرژی محاسبه ای با مقدارواقعی، بستگی به ماهیت سیستم تحت بررسی دارد. یکی از مزیت های این روش دامنه کاربردی وسیع آن می باشد که محاسباتی با دقت را ایجاد می کند اما زمان محاسبات بسیار بالایی را نیاز دارد.
2-5-3-2روش بر همکنش های پیکربندیدر روش برهمکنش های پیکربندی برای وارد کردن اثرات همبستگی ترکیبات خطی بیشتری از حالتهای پایه و برانگیخته را در بدست آوردن تابع موج استفاده می کنند. محاسبات برهمکنش پیکربندی دارای صحت خیلی بالایی هستند. محاسبات برهمکنش پیکربندی بر اساس نحوه و تعداد حالت های برانگیخته در تشکیل هر دترمینان تقسیم بندی می شوند.
2-5-3-3روش میدان خودسازگار چند پیکربندیدر روش میدان خودسازگار چند پیکربندی در مقایسه با روش برهمکنش های پیکربندی تعداد کمتری از حالتهای برانگیخته در نظر گرفته می شود.حالتهای برانگیخته ای مدنظر هستند که سهم بیشتری را در انرژی همبستگی دارند ولی به کار بردن این روش مستلزم به کارگیری دقت زیادی در انتخاب حالتهای برانگیخته است و نتایج صحیح تری را می دهد.
2-5-4تئوری تابع چگال(DFT)تئوری تابع چگال(DFT) در سالهای اخیر شهرت زیادی پیدا کرده است. بر مبنا مشاهدات علمی نشان داده شده این روش از نظر سرعت محاسباتی پایین تر از روشهای دیگر با دقت و صحت مشابه می باشد. این تئوری نسبت به روشهای دیگر ab initio در سال های اخیر توسعه بیشتری یافته است.در این روش به منظور محاسبه انرژی یک مولکول به جای استفاده از یک تابع موج از دانسیته الکترونی استفاده می شود. از مزایای بزرگ DFT، اعمال انتگرال های دافعه کولمبی روی یک تابع سه بعدی و منظور کردن اندکی از اثرات همبستگی الکترونی در حین محاسبه می باشد. این روش از نظر محاسباتی و صحت نتایج، سریع تر و دقیق تر از روش HFمی باشد. امروزه اکثر محاسبات DFT ،با مجموعه پایهGTOبهینه شده HF انجام می شوند. البته صحت و درستی نتایج در صورت استفاده از مجموعه های پایه کوچک به میزان زیادی کاهش می یابد.از این رو با توجه به دقت وصحت نتایج، کوچکترین مجموعه پایه مورد استفاده G31-6 می باشد. با به کار بردن توابع پایه بهتری در محاسبات DFT می توان نتایج با حد دقت و صحت نتایج روش های محاسباتی MP2 بدست آورد. روش DFT به روش متعدد دیگری تقسیم می شود که ساده ترین آن روش، Xa نامیده می شود. در این روش محاسباتی اثر تعویض الکترونی در نظر گرفته می شود ولی از اثرات همبستگی الکترونی چشم پوشی می شود. در یک سری روش های ترکیبی توابع به دست آمده از روش های دیگر با اجزایی از محاسبات هارتری- فاک که معمولا انتگرال های تعویضی هستند تلفیق می شوند. عموماً روش های ترکیبی و تصحیح گرادیانی از نقطه نظر صحت و درستی بهترین نتایج را می دهند. از جمله این روشها می توان B3LYP، PBE، B3PW91،PW91 ، MPW1PW91 و ....را نام برد که روشهای ،PW91،PBE،MPW1PW91 برای محاسبات انرژی بر همکنش از نظر دقت و صحت مشابه MP2 می باشند ولی زمان محاسباتی خیلی کمتری را نیازمند هستند.
2-6مجموعه های پایهبعد از انتخاب روش محاسباتی، باید مجموعه های پایه به منظور ساختن اوربیتال های مولکولی فراگیر تعیین گردند تا روند محاسبات به مسیر مناسبی هدایت شود. این نکته باید در نظر گرفته شود که ممکن است یک روش و مجموعه پایه برای یک کاربرد، کاملاً به جا و منحصر به فرد باشد در حالیکه در سایر موارد غیر قابل استفاده باشد.اوربیتال های مولکولی ترکیب از اوربیتال های اتمی هستند که امروزه ترجیحاً مجموعه های پایه نامیده می شود. به دو طریق می توان از مجموعه پایه استفاده نمود. در روش اول اوربیتال های اتمی به عنوان توابع در نظر گرفته می شوند.در این روش از مجموعه های پایه حداقل استفاده و نتایج آن معمولاً برای مولکول های حجیم یا به منظور انجام پیش بینی های کیفی مورد استفاده قرار می گیرند. در روش دوم توابع تشکیل دهنده مجموعه پایه، شامل یک سری توابع ریاضی هستند که حداکثر انعطاف پذیری را متناسب با اوربیتال های مولکولی دارند. در این روش، مجموعه های پایه مورد استفاده از توابع گوسی تشکیل و با توجه به دقت لازم برای انجام محاسبات نوع و تعداد توابع گوسی مورد استفاده تعیین می شود. افزودن توابع قطبش پذیر و نفوذی به مجموعه های پایه یکی از راهکارهای ارتقاء و بهبود نتایج این روش محسوب می شود. همچنین استفاده از توابع پایه ظرفیتی شکافته ای، که در آن اوربیتال های ظرفیتی به دو یا سه تابع شکافته می شوند، متداول وکارساز است.به عنوان مثال در مجموعه پایه G311-6 اوربیتال های ظرفیتی به سه تابع شکافته می شوند.
2-6-1مجموعه پایه حداقلکوچکترین مجموعه های پایه، مجموعه پایه حداقل نامیده می شوند. از جمله مجموعه های پایه حداقل که بطور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد، مجموعه پایه STO-nG است. معروف ترین مجموعه پایه حداقل، STO-3G است که ترکیب خطی از سه اوربیتال گوسینی تطبیق داده شده با یک اوربیتال اسلیتری می باشد. البته همانطور که در بخش قبل اشاره شد، مجموعه های پایه حداقل معمولاً برای مولکول های خیلی بزرگ و نتایج کیفی استفاده می شوند.
2-6-2مجموعه پایه ظرفیتی شکافتهمتداولترین مجموعه های پایه شکافته که توسط گروه پاپل مطرح شدند، عبارتند از:
7-41G, 6-311G, 6-21G, 4-22G, 6-31G, 3-21G
در 6-31GT، هر لایه مرکزی متشکل از شش تابع اولیه GTO و هر اوربیتال ظرفیتی آن با دو حالت انقباضی، یکی با سه تابع اولیه و دیگری با یک تابع اولیه گوسینی توصیف می شود. این نوع مجموعه های پایه بیشتر برای مولکول های آلی استفاده می شوند. برای اتم ها، سری پایه 3-21G برای همه اتم ها تا Xe و سری پایه 6-31G قابل کاربرد است.
برای اینکه اجازه دهیم شکل اوربیتال ها تغییر کند می توانیم سهم هایی را از اوربیتال ها با اندازه حرکت زاویه ای بالاتر در نظر آورد، به عنوان نمونه می توان از یک و دو اوربیتال d مربوط به هر اتم کربن استفاده نمود. نماد گذاری لازم برای نشان دادن این موضوع عبارت است از اضافه کردن یک حرف برای نوع اوربیتال در نظر گرفته شده در انتهای نام اختصاری ، به عنوان مثال 6-31G(2d,p) که معنی آن این است که دو اوربیتال d مربوط به اتم های سنگین و یک اوربیتال p مربوط به اتم های هیدروژن را در محاسبات وارد می کند.
2-6-3توابع پایه نفوذیتوابع پایه نفوذی، توابعی با نمادهای کوچک می باشند که شکل تابع موج را در فاصله دورتر از هسته توصیف می کنند. این نوع توابع برای آنیون های دارای توزیع دانسیته الکترونی بالا و همچنین برای برهمکنش های با دامنه بلند مورد استفاده قرار می گیرند. لازم به ذکر است که توابع نفوذی می توانند همراه با توابع پلاریزه، استفاده شده و به ایجاد سری های پایه 6-31+G و 6-31++G منتهی شوند.
2-6-4 مجموعه های پایه قطبش پذیرمجموعه پایه بهبود یافته با اضافه کردن یک یا دو علامت ستاره نظیر 6-31G**, 6-31G* مشخص می شوند. یک ستاره بیانگر این است که مجموعه ای از توابع اولیه d به اتم های غیر هیدروژنی اضافه می شود. دو ستاره مجموعه ای توابع p را به اتم های هیدروژن اضافه می کند. این نوع توابع، توابع پایه قطبش پذیر نامیده می شوند، زیرا به تابع موج قابلیت انعطاف پذیری بیشتری برای تغییرشکل می دهند.
2-7نرم افزارهای به کار رفته در این مطالعهHyperchem 8.0.3:

شکل (2-1) نمایی از نرم افزار هایپرکم.ساختار تمام مولکول های مورد نظر با استفاده از نرم افزارHyperchem 8.0.3رسم شده است.
Gaussian Viewer Version 5.0.8 :

شکل(2-2) نمایی از نرم افزار گوس ویو.برای رسم ساختارهای مورد نظر جهت اماده کردن فایل های ورودی نرم افزار محاسباتی از Gaussian Viewer Version 3.07 استفاده شده است.
Gaussian 2003 Version:

شکل (2-3) نمایی از نرم افزار گوسیین.به منظور بهینه کردن ساختارهای مورد نظر، تمامی ساختارها با استفاده از نرم افزار(48) Gaussian 2003 Version B.03با مجموعه پایه ها و سطح مناسب بهینه شده اند. مجموعه پایه 6-311G(d,p)(49.50.51) برای تما اتمها به کار رفته است. بهینه کردن ساختار کمپلکسها با استفاده از روش تابعگان چگالی B3LYPانجام شدهاست(52.53.54). آنالیز ارتعاشی نیز برای اطمینان از قرار داشتن کمپلکسها بر روی کمینه انرژی منحنی انرژی پتانسیل یعنی حالت پایه انجام شده است.
تمام داده های خروجی انرژتیک، ساختاری، ویژگی های و دیگر ویژگی ها با استفاده از این نرم افزار صورت گرفت. پس از بهینه کردن ساختارهای مورد نظر داده های طول ها و زوایای پیوندی با استفاده از نرم افزار Gaussian Viewer 3.07 خوانده شده اند. سیمای اوربیتالهای مولکولی نیز با استفاده از این نرم افزار رسم شده‌اند.
Chem Draw Version 9.0.1:

شکل (2-4) نمایی از نرم افزار کم دراو.برای رسم گرافیکی شکل تمام مولکولهای بررسی شده از نرم افزار Chem Draw Version 9.0.1 استفاده شده است.
ویژگی های سخت افزاری
تمام این نرم افزارهاتحت سیستم عامل Windows 7 Ultimateنصب شده اند. محاسبه ها با استفاده از رایانه Intel(R)Core(TM) 2Duo CPU 2.53GHzبا 4GB رم انجام شده است.
فصل سوم: بحث و نتیجه گیری3-1جنبه های پر انرژی (انرژتیک )شکل 3-1 بررسی بنزن و رنگسازهای دارای بورازین را در این پروژه - ریسرچنشان می دهد.

شکل (3-1)فرم رزونانسی رنگسازهای دارای بورازین با گروه های مختلف x .جدول 3-1 محاسبه انرژی، انرژی های نسبی برای تمام مولکول ها را نمایش می دهد. انرژی نسبی نشان می‌دهد که ایزومرB پایدارتر از ایزومر N در تمام گونه ها ست.
جدول (3-1) انرژی مطلق(هارتری)انرژی نسبی(E)ثابت هامت آنها (p)گشتاور دوقطبی رنگسازهای دارای بورازین با گروه های مختلف .xE(N) E(B) E p tot(N) tot(B)
H -551.2612 -551.2867 16.0114 0.00 1.6170 1.1312
F -650.5254 -650.5510 16.0681 0.15 1.5716 0.3888
Cl -1010.883 -1010.9086 15.7131 0.24 2.0451 1.0524
Br -3124.8041 -3124.8291 15.6812 0.23 1.9662 0.9264
OH -626.5042 -626.5308 16.7007 -0.38 3.2086 2.2789
NH2 -606.6340 -606.6614 17.1915 -0.57 3.8899 3.8318
Me -590.5887 -590.6147 16.2763 -0.14 1.9659 1.7426
CN -643.5280 -643.5516 14.8121 0.70 5.2518 4.3900
CF3 -888.4017 -888.4258 15.1485 0.53 5.2419 2.4079
CHO -664.6178 -664.6416 14.9093 - 4.3992 2.9788
COOH -739.8939 -739.9179 15.1083 0.44 3.0916 1.5469
NO2 -755.8200 -755.8431 14.4770 0.81 5.6899 4.6521
یک رابطه خطی خوب بین مقادیر انرژی های نسبی همراه با ثابت هامت آنها((p) ( ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>March</Author><Year>1985</Year><RecNum>82</RecNum><DisplayText><style face="superscript">19</style></DisplayText><record><rec-number>82</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="xafwx29p8rax5cefev2vfv0w5d5fedpzzwwv">82</key></foreign-keys><ref-type name="Book">6</ref-type><contributors><authors><author>J. March </author></authors></contributors><titles><title>Advanced Organic Chemistry</title></titles><edition>3rd ed</edition><section>244</section><dates><year>1985</year></dates><pub-location>New York </pub-location><publisher>John Wiley &amp; Sons</publisher><urls></urls></record></Cite></EndNote>19 وجود دارد (شکل 3-2)

شکل (3-2) رابطه انرژی نسبی با ثابت هامت آنها (p).3-2گشتاور دو قطبیمقادیر گشتاور دو قطبی در جدول 1-1 جمع آوری شده است. در حال حاضر مقادیر ایزومر N گشتاور دو قطبی بیشتری از ایزومرB دارند. ارتباط خوبی بین و ثابت هامت آنها (p) نشان داده شده. شکل 3-3 را ببینید.

شکل (3-3) رابطه گشتاور دوقطبی با ثابت هامت(p).3-3قطبش پذیری قطبش پذیری واکنش یک سیستم در میدان الکتریکی اعمال شده را توصیف می کند(20).آن ها نه تنها قدرت فعل و انفعالات مولکولی را تعیین می کنند(21) (همانند القا بلند مدت بین مولکولی، نیروهای پراکندگی و غیره.) بلکه به عنوان مقطع پراکندگی های مختلف و فرایندهای برخورد و همچنین خواص نوری غیر خطی سیستم را تعیین می کند.
قطبش همسانگرد<α> به عنوان مقدار متوسط در معادله زیر محاسبه می شود:
(3-1)
و قطبش پذیری ناهمسانگردی هست:
Δα=(αXX- αYY)2+(αYY- αZZ)2+(αZZ- αXX)2212(3-2)
محاسبه مقادیر قطبش همسانگرد و ناهمسانگرد نشان می دهد این مقادیر در کمپلکس های پایدار کاهش می یابد، همان طور که انتظار می رود از اصول حداقل انرژی و حداقل قطبش پذیری در اکثر موارد (به جز OH، NH2 = x ، جدول(3-2))(22).
جدول (3-2)قطبش همسانگرد و نا همسانگرد رنگسازهای دارای بورازین با گروه های مختلف xB-isomer
xx yy zz <>
H 255.71 146.88 69.02 157.21 162.42
F 257.31 146.22 69.06 157.53 163.91
Cl 298.59 150.04 72.49 173.71 199.00
Br 314.96 153.43 75.96 181.45 211.20
OH 278.63 149.43 70.21 166.09 182.22
NH2 304.09 152.91 72.38 176.47 203.75
ME 289.33 155.58 78.54 174.49 184.74
CN 317.68 150.19 75.19 181.03 215.03
CF3 278.75 153.74 79.25 170.59 174.61
CHO 310.82 158.57 74.32 181.24 207.62
COOH 312.53 160.04 75.68 182.75 207.93
NO2 307.25 160.32 74.23 180.60 204.08
N-isomer
X xx yy zz <>
H 260.78 139.70 73.94 158.14 164.16
F 260.85 139.05 74.10 158.00 164.22
Cl 304.18 144.03 76.04 174.75 202.87
Br 320.34 147.51 79.45 182.44 215.10
OH 277.67 141.71 76.15 165.18 178.03
NH2 297.11 144.44 79.75 173.77 193.31
ME 292.30 148.75 83.39 174.82 185.10
CN 335.43 147.45 74.20 185.70 233.39
CF3 292.31 150.50 78.86 173.90 188.15
CHO 331.83 155.85 73.32 187.01 228.70
COOH 330.59 156.57 75.49 187.56 225.76
NO2 334.72 158.12 72.08 188.31 231.91
از سوی دیگر یک ارتباط خوب بین مقادیر قطبش همسانگرد و ناهمسانگرد با مقادیر نسبی انرژی وجود دارد.(شکل 3-4)

شکل (3-4)رابطه قطبش همسانگرد و نا همسانگرد (iso)N-isomer-(iso)B-isomer and(aniso)N-isomer-(aniso)B-isomer با ثابت هامت(p).3-4آنالیز اوربیتال جبهه اییک ویژگی جالب برای این مولکول ها شکاف انرژی Eg بین بالاترین اوربیتال مولکولی اشغال شده(HOMO) و کمترین اوربیتال مولکولی خالی (LUMO)است. شکاف انرژی به عنوان بازتابی از فعالیت های شیمیایی مولکول در نظر گرفته شده است. مقادیر انرژی اوربیتال جبهه ای در جدول 3-3 جمع آوری شده است.
جدول (3-3)انرژی اوربیتال جبهه ای (هارتری) انرژی شکاف (E) و سختی (S)و پتانسیل شیمیایی رنگسازهای دارای بورازین با گروه های مختلف xB-isomer
HOMO LUMO E S
H -0.2307 -0.0586 4.6814 2.3407 0.2136 -3.9372 3.3113
F -0.2316 -0.0606 4.6529 2.3264 0.2149 -3.9773 3.3999
Cl -0.2345 -0.0670 4.5582 2.2791 0.2193 -4.1036 3.6944
Br -0.2333 -0.0673 4.5193 2.2596 0.2212 -4.0909 3.7032
OH -0.2158 -0.0514 4.4735 2.2367 0.2235 -3.6357 2.9548
NH2 -0.2004 -0.0451 4.2273 2.1136 0.2365 -3.3414 2.6412
ME -0.2242 -0.0553 4.5965 2.2982 0.2175 -3.8044 3.1488
CN -0.2483 -0.0873 4.3799 2.1899 0.2283 -4.5666 4.7612
CF3 -0.2460 -0.0758 4.6327 2.3163 0.2158 -4.3801 4.1412
CHO -0.2444 -0.0893 4.2194 2.1097 0.2369 -4.5416 4.8884
COOH -0.2418 -0.0813 4.3685 2.1842 0.2289 -4.3973 4.4264
NO2 -0.2545 -0.1051 4.0651 2.0325 0.2459 -4.8930 5.8895
N-isomer
HOMO LUMO E S
H -0.2092 -0.0381 4.6550 2.3275 0.2148 -3.3653 2.4330
F -0.2109 -0.0401 4.6477 2.3238 0.21515 -3.4161 2.5109
Cl -0.2140 -0.0471 4.5407 2.2703 0.2202 -3.5542 2.7820
Br -0.2135 -0.0475 4.5171 2.2585 0.2213 -3.5516 2.7925
OH -0.1976 -0.0312 4.5255 2.2627 0.2209 -3.1142 2.1430
NH2 -0.1853 -0.0256 4.3456 2.1728 0.2301 -2.8719 1.8979
ME -0.2041 -0.0351 4.5968 2.2984 0.2175 -3.2554 2.3054
CN -0.2252 -0.0695 4.2360 2.1180 0.2360 -4.0116 3.7991
CF3 -0.2223 -0.0569 4.5007 2.2503 0.2221 -3.8009 3.2098
CHO -0.2212 -0.0735 4.0202 2.0101 0.2487 -4.0109 4.0017
COOH -0.2188 -0.0645 4.1990 2.0995 0.2381 -3.8562 3.5415
NO2 -0.2301 -0.0918 3.7628 1.8814 0.2657 -4.3816 5.1021
این مقادیر نشان می دهند مقادیر انرژی HOMOو LUMO در استخلاف های مولکولی کاهش می یابد، به جز OH,NH2،Me = x. همچنین این مقادیر درایزومر پایدارتر کاهش می یابد. شکل 3-5رابطه خطی بین انرژی اوربیتال مرزی و مقادیر ثابت هامت را ارائه می دهد.

شکل (3-5)رابطه اوربیتال جبهه ای با انرژی نسبی.جدول 3-3 شکاف HOMO-LUMO تمامی ساختارها را نمایش می دهد. این مقادیر جایگزینی از علل کاهش شکاف انرژی را از سوی دیگر محاسبات شکاف مقادیری را نشان می دهد، که این مقادیر افزایش پیدا می کند در ایزومر پایدارتر، همانطور که انتظار می رود از اصول انرژی حداقل و حداکثر سختی در اکثر موارد انتظاری می رود (به جز OH، NH2 = x و جدول 3-3) ارتباط خوبی در میان مقادیر سختی نسبی با مقادیر ثابت وجود دارد. (شکل3-6)

شکل (3-6)رابطه بین مقادیر سختی و ثابت هامت (به جز OH,Me,NH2 )به منظور ارزیابی پتانسیل شیمیایی ()از این کمپلکس ها، این مقایر را می توان از انرژی های اوربیتال HOMOو LUMO با استفاده از بیان تقریبی زیر محاسبه کرد(23)و(24):
=(HOMO + LUMO)/2
این مقادیر نشان می دهد که ایزومر پایدارتر دارای پتانسیل شیمیایی کمتری است.
برای محاسبه الکترو فیلیسیتی از این کمپلکس ها، شاخص، با استفاده از عبارت زیر محاسبه می شود:
ω=μ22ηمقادیر شاخص الکترو فیلیسیتی در جدول 3-3 نشان می دهد ایزومر پایدارتر بزرگترین الکترو فیلیسیتی را دارد.
3-5تجزیه و تحلیل ساختاریشکل هندسی بهینه سازی شده رنگسازی های دارای بورازین مورد مطالعه در کار با برچسب زدن اتم در شکل3-1 نشان داده شده است. همه مولکول های مورد مطالعه اساساً غیر مسطح هستند. جدول 3-4 نشان می دهد داده های ساختاری انتخاب شده برای ساختارهای بهینه شده با گروه های مختلف x.
این مقادیر نشان می دهد که باندهای C1C2، C3C4، C5C6 بلندتر هستند در حالی که باندهای B1N2 و B3N3 کوتاه ترند. این تغییرات در طول باند نشان می دهد سهم بیشتر ساختار رزونانسی یونی ناآروماتیک را نشان می دهد.
جدول (3-4)حداکثر طول موج جذب شده(max)،قدرت نوسانگر رنگسازهای دارای بورازین با گروه های مختلف xB-isomer
X B1 N1 N1B2 B2N2 N2B3 B3N3 N3B1 B1C2’ C1’C2’ C1’C1 C1C2 C2C3 C3C4 C4C5 C5C6 C6C1
H 1.439 1.428 1.429 1.430 1.427 1.438 1.559 1.345 1.469 1.404 1.391 1.392 1.396 1.388 1.406
F 1.438 1.428 1.429 1.430 1.427 1.438 1.559 1.345 1.469 1.404 1.391 1.385 1.389 1.387 1.406
Cl 1.438 1.428 1.429 1.430 1.427 1.438 1.560 1.345 1.469 1.403 1.391 1.389 1.393 1.387 1.405
Br 1.438 1.428 1.429 1.430 1.427 1.438 1.560 1.345 1.469 1.403 1.391 1.390 1.394 1.388 1.405
OH 1.440 1.427 1.430 1.430 1.426 1.440 1.557 1.346 1.466 1.402 1.390 1.395 1.400 1.384 1.408
NH2 1441 1.426 1.430 1.431 1.425 1.441 1.555 1.348 1.463 1.405 1.387 1.403 1.407 1.383 1.407
ME 1.439 1.427 1.429 1.430 1.426 1.439 1.558 1.346 1.468 1.402 1.392 1.396 1.403 1.386 1.406
CN 1.436 1.429 1.429 1.430 1.428 1.436 1.563 1.345 1.469 1.405 1.387 1.401 1.405 1.384 1.406
CF3 1.437 1.429 1.429 1.430 1.428 1.437 1.562 1.344 1.470 1.403 1.390 1.393 1.398 1.385 1.406
CHO 1.437 1.429 1.429 1.430 1.428 1.437 1.562 1.345 1.468 1.405 1.389 1.397 1.403 1.382 1.410
COOH 1.437 1.429 1.429 1.430 1.428 1.437 1.562 1.345 1.469 1.405 1.388 1.398 1.401 1.384 1.407
NO2 1.436 1.480 1.429 1.430 1.429 1.436 1.564 1.345 1.469 1.406 1.388 1.390 1.393 1.388 1.407
N-isomer
X N1 B1 B1N2 N2B2 B2N3 N3B3 B3N1 N1C2’ C1’C2’ C1’C1 C1C2 C2C3 C3C4 C4C5 C5C6 C6C1
H 1.445 1.424 1.428 1.429 1.425 1.447 1.417 1.340 1.468 1.405 1.391 1.393 1.395 1.389 1.406
F 1.445 1.424 1.428 1.429 1.425 1.447 1.417 1.340 1.468 1.405 1.391 1.385 1.388 1.389 1.406
Cl 1.446 1.423 1.428 1.429 1.424 1.448 1.415 1.341 1.466 1.405 1.390 1.389 1.392 1.388 1.406
Br 1.446 1.423 1.428 1.429 1.424 1.448 1.415 1.341 1.466 1.405 1.391 1.390 1.392 1.389 1.406
OH 1.444 1.425 1.428 1.428 1.426 1.446 1.420 1.340 1.467 1.403 1.391 1.394 1.398 1.386 1.408
NH2 1.443 1.425 1.428 1.428 1.427 1.445 1.421 1.340 1.466 1.404 1.388 1.402 1.404 1.386 1.406
ME 1.444 1.425 1.428 1.429 1.425 1.446 1.418 1.340 1.467 1.402 1.392 1.396 1.402 1.387 1.407
CN 1.448 1.422 1.428 1.430 1.422 1.450 1.411 1.343 1.463 1.407 1.386 1.402 1.405 1.384 1.409
CF3 1.447 1.423 1.428 1.430 1.423 1.449 1.413 1.342 1.465 1.405 1.389 1.393 1.397 1.386 1.408
CHO 1.448 1.422 1.428 1.430 1.423 1.450 1.412 1.343 1.462 1.407 1.388 1.397 1.404 1.381 1.413
COOH 1.447 1.423 1.428 1.430 1.423 1.449 1.413 1.342 1.464 1.407 1.387 1.398 1.401 1.383 1.409
NO2 1.449 1.422 1.428 1.430 1.422 1.451 1.410 1.343 1.462 1.409 1.386 1.391 1.394 1.384 1.410
3-6طیف های الکترونیشدیدترین انتقال الکترونی (max) از مولکولها را یافتیم. طول موج، مقاومت نوسانگر، ترکیب انتقالات توسط محاسبات TD-DFT به دست آمده در جدول 3-5داده شده است. این محاسبات نشان دهنده کاهش max در ایزومر B هست.
جدول (3-5)مقادیر اجزا و tot(10-30 esu) رنگسازهای دارای بورازین با گروه های مختلف xN-isomer B-isomer
Character max f max F
H HOMOLUMO 286.95 0.6877 277.81 0.8117
F HOMOLUMO 288.60 0.5803 279.87 0.7579
Cl HOMOLUMO 294.37 0.7667 286.60 0.8986
Br HOMOLUMO 296.29 0.8082 290.02 0.9224
OH HOMOLUMO 296.39 0.5979 290.45 0.8057
NH2 HOMOLUMO 308.24 0.6218 306.66 0.8390
ME HOMOLUMO 290.82 0.7622 283.37 0.9175
CN HOMOLUMO 309.30 0.9708 295.71 0.9774
CF3 HOMOLUMO 294.60 0.8166 281.36 0.8660
CHO HOMOLUMO 323.59 0.9312 306.52 0.9179
COOH HOMOLUMO 313.42 0.9459 298.05 0.9504
NO2 HOMOLUMO 352.16 0.6839 326.03 0.6617
یک ارتباط خوب بین pوmax(=max, N-isomer -max, B-isomer) وجود دارد برای تمامی استخلاف ها، به جز Br و CN و Cl = x (شکل 3-7) شدیدترین انتقال الکترونی برای همه مولکول ها به انتقالات HOMO-LUMO نسبت داده می شود.

شکل (3-7)رابطه بینmax(=max, N-isomer -max, B-isomer) و ثابت هامت(p)،به جز (Cl, CN, Br).3-7فوق قطبش پذیریاولین مقادیر فوق قطبش پذیری استاتیک(tot) برای همه مولکول ها در جدول 3-6 نشان داده شده است.
جدول (3-6) اجزاء و مقادیر tot(10-30 esu) برای رنگسازهای دارای بورازین با گروهای مختلف X-B-isomer
X H F Cl Br Me NH2 CN COOH CHO NO2 CF3 OH
βXXX 27.92 26.61 21.49 20.99 29.33 57.02 15.42 4.93 68.14 3.67 10.33 48.85
βXXY -9.91 -13.85 -11.08 -10.08 -33.26 -24.01 -6.88 -1.79 -25.08 -4.08 -7.31 -21.73
βXYY 4.12 1.54 -0.66 0.10 10.95 7.76 -1.39 3.56 14.93 3.49 1.20 4.83
βYYY 4.43 7.11 10.78 9.09 16.90 10.21 7.00 0.90 -5.81 3.09 3.94 3.26
βXXZ -42.46 -46.68 -19.80 -7.01 -63.98 -78.85 -6.25 20.84 -24.35 22.80 0.61 -65.60
βXYZ 22.02 30.45 21.38 13.69 22.40 35.23 14.20 0.84 23.86 -1.27 14.17 39.39
βYYZ 17.17 21.99 33.30 37.40 -13.14 32.28 43.58 47.38 30.67 47.21 41.22 24.84
βXZZ -73.27 -125.84 -127.38 -144.89 -119.27 -341.15 49.14 127.63 158.15 247.97 -0.65 -214.01
βYZZ 44.32 74.29 86.67 94.46 76.66 298.37 -25.12 -83.97 -92.64 -156.04 -0.49 96.98
βZZZ 702.19 1222.74 1411.03 1642.97 1291.75 3344.65 -265.34 -959.81 -1360.79 -2515.21 192.77 2159.49
βtot 5.87E-30 1.04E-29 1.24E-29 1.45E-29 1.05E-29 2.87E-29 2.06E-30 7.83E-30 1.19E-29 2.13E-29 2.03E-30 1.84E-29
βtot10-30 5.87 10.4 12.36 14.52 10.53 28.7 2.06 7.83 11.93 21.28 2.03 18.37
X H F Cl Br Me NH2 CN COOH CHO NO2 CF3 OH
βXXX 247.31 -62.44 -70.46 -71.57 -72.78 -52.44 -78.01 -84.23 -28.74 -83.25 -73.97 -54.15
βXXY 56.14 1.42 8.41 10.24 -10.93 0.55 19.91 25.08 1.05 23.13 18.90 -7.18
βXYY -118.15 6.78 -0.60 -1.83 14.06 10.16 -6.89 -4.92 5.59 -2.67 -7.83 9.90
βYYY 10.69 1.80 9.41 11.30 14.80 10.00 4.63 1.12 -4.83 2.69 5.99 1.17
βXXZ -16.83 130.47 168.08 183.09 121.68 124.45 205.88 231.36 196.48 2.22 191.36 124.20
βXYZ 55.60 32.42 15.30 6.60 15.46 46.48 -19.69 -35.69 -19.04 -47.56 -14.32 48.57
βYYZ -4.49 -3.04 16.05 20.13 -32.96 -17.82 33.65 33.20 21.67 41.72 31.66 -9.35
βXZZ -24.05 -10.19 13.26 10.97 -1.53 -104.13 152.54 207.31 219.93 324.39 81.17 -56.11
βYZZ 1.08 10.43 -1.62 -0.20 1.07 172.54 -117.38 -169.26 -174.82 -266.02 -73.68 27.66
βZZZ 7.03 234.41 79.71 157.52 59.52 1848.99 -2007.88 -2856.46 -3397.78 -5040.28 -1030.40 979.37
βtot 1.09E-30 3.18E-30 2.34E-30 3.17E-30 1.38E-30 1.70E-29 1.53E-29 2.25E-29 2.76E-29 4.33E-29 6.99E-30 9.50E-30
βtot10-30 1.09 3.18 2.34 3.17 1.38 17.02 15.31 22.45 27.57 43.27 6.99 9.5
N-isomer
نتایج نشان می دهد که بزرگی اولین تنسور فوق قطبش پذیری همه مولکول ها نسبتاً متوسط است و NO2 و NH2 بیشترین مقدار ایزومر N و B را به ترتیب دارند. همچنین این مقادیر نشان می دهد اولین مقدار فوق قطبش پذیری ایزومر بیشتر از ایزومر B با خروج استخلافات هستند. از سوی دیگر این مقادیر ایزومر N کمتر از ایزومر β با استخلافات دهنده هستند.
یک ارتباط خوب بین tot و max در ایزومر N برای همه استخلافات نشان داده شده است (شکل 3-8). اما ارتباط مشابهی در ایزومر B برای استخلاف های دهنده و خارج کردن استخلاف ها وجود دارد.

شکل (3-8)رابطه بین اولین قطبش پذیری(tot) و max.
نتیجه کلی:مطالعه خواص الکتریکی، ساختاری، اسپکتروسکوپی و همچنین به عنوان اولین فوق قطبش پذیری استاتیک رنگسازها دارای بورازین نشان داد پایداری ایزومر B از گونه N بیشتر است. کاهش مقادیر قطبش همسانگرد و ناهمسانگرد و افزایش مقادیر شکاف HOMO-LUMO در کمپلکس های پایدار ناسازگار با اصول انرژی حداقل و قطبش حداقل در اکثر موارد بود (به جز OH،NH2 = x).
محاسبات نشان داد که شدیدترین جهش الکترونی با توجه به انتقال HOMOLUMO در همه مولکول هاست.
مطالعات تئوری نشان داد استخلاف های گیرنده (پذیرنده) باعث افزایش مقادیر اولین فوق قطبش پذیری در ایزومر N نسبت به ایزومر B می باشد، این مقادیر در ایزومر N کمتر از ایزومر B با استخلاف دهنده است.

کارهای آیندهبر اساس مطالعه انجام شده و نتیجه های به دست آمده می توان کارهای زیر را در ادامه این مطالعه پیشنهاد نمود:
بررسی اثر نوع مجموعه پایه،روش محاسباتی بر روی ساختارهای مورد نظر.
بررسی اثر حلال بر روی خواص و ساختار گونه های بررسی شده.
بررسی ساختارو خواص دیگر رنگسازهای دارای حلقه آروماتیک معدنی.
بررسی اثر طول زنجیر کربن-کربنی بر روی ساختار و خواص رنگساز.

مراجع ADDIN EN.REFLIST (1) C. D.Dimitrakopolous,; P.Malenfant, Adv. Mater.14(2002)pp 99-114.
(2) D. R.Kanis,; M. A.Ratner,; T. J.Marks, Journal of Organometallic Chemistry 614–615 (2000) pp 309–313(3) P. J.Mendes,; T. J. L.Silva,; A. J. P.Carvalho,; J. P. P.Ramalho, Journal of Molecular Structure: THEOCHEM (2010)pp 33–42.(4) D.Avcı,; A.Basoglu,; YAtalay, Struct Chem (2010)pp227-234.(5) M.Medved,; S.Budzák,; I. Cernušák, Journal of Molecular Structure: THEOCHEM ,961 (2010),pp194-201.
(6) W.Bartkowiak,; K.Strasburger, Journal of Molecular Structure: THEOCHEM 960 (2010) pp 93–97 .
(7) Souza, L. A. D.; Jr., A. M. D. S.; Junqueira, G. M. A.; Carvalho, A. C. M.; Santos, H. F. D. Journal of Molecular Structure: THEOCHEM (2010), 92-101.(8) A.Karton,; M. A.Iron,; M. E. v. d.Boom,; J. M. LMartin,. J. Phys. Chem. A (2005)pp109-113.
(9) P. C.Ray, Chemical Physics Letters (2004)pp, 354-359.(10) A.Hameed,; A.Rybarczyk-Pirek,; J.Zakrzewski, Journal of Organometallic Chemistry (2002)pp 315-317.
(11) M. J.Frisch,; G. W.Trucks,; H. B.Schlegel,; G. E.Scuseria,; M. A.Robb,; J. R.Cheeseman, Gaussian, Inc., Pittsburgh PA, (2003).(12) J. S.Dewar, M.; C. H.Reynolds, J. Comp. Chem.(1986),pp141-146.(13) K.Raghavachari,; J. A.Pople,; E. S.Replogle,; M.Head-Gordon, J. Phys. Chem. A (1990)pp 94-101.(14) A. D.McLean,; G. S.Chandler, J. Chem. Phys. (1980)pp 72-77.(15) R.Krishnan,; J. S.Binkley, R.Seeger, J. A.Pople, J. Chem. Phys. (1980)pp645- 650.(16) A. D.Becke, J. Chem. Phys (1993)pp 98-104.(17) D. A.Keleiman, Phy. Rev. (1962) pp 126-129.
(18) E.Runge, E. K. UGross,. Phys. Rev. Lett. (1984)pp 52-59.(19) J.March, Advanced Organic Chemistry; 3rd ed ed.; John Wiley & Sons: New York 1985.(20) C. R.Zhang,; H. S.Chen,; G. H.Wang, Chem. Res. Chinese (2004)pp 20-28.(21) Cheng, H.; Feng, J.; Ren, A.; Liu, J. Acta Chim. Sin. 2002, 60, 830.(22) Roy, D. R.; Chattaraj, P. K. r. J. Phys. Chem. A 2008, 112, 1612.(23) Pearson, R. G. Chemical Hardness; Wiley-VCH: Oxford, 1997.(24) Parr, R. G.; Yang, W. Density-Functional Theory of Atoms and Molecules; Oxford University Press: New York, 1989.(25) M. Hofmann, P.v.R. Schleyer, Inorg. Chem. 1999, 38, 652; (b) M. Unverzagt, H.J. Winkler, M.Brock, M. Hofmann, P.v.R. Schleyer, W. Massa, A. Berndt, Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1997, 36, 853.(26)P . von R. Schleyer, C. Maerker, A. Dransfeld, H. Jiao, N. J. R. Van Eikema-Hommes, J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 6317.
(27)K.Michatl .Cyrañski, M.Tadeusz. Krygowski, M. Wisiorowski, Nicolaas J. R. van Eikema Hommes, Paul von Ragué Schleyer, Angewandte Chemie internl. Ed., (1998) pp 37-41.
(28) P. Von, R. Schleyer, H. Jiao, N. J. R. Van Eikema-Hommes, V. G.Malkin, O. L. Malkina, J. Am. Chem. Soc. (1997)pp 119-224.
(29)C. Corminboeuf, Th. Heine, G.Seifert, P.von Ragué Schleyer and Jacques Weber,  Phys. Chem. Chem. Phys., (2004)pp 273-284.
(30) C. Corminboeuf, Th. Heine, G.Seifert, P.von Ragué Schleyer and Jacques Weber,  Phys. Chem. Chem. Phys., (2004)pp 273-284.
(31) C R. Miao, G. Yang, C. Zhao, J. Hong, L. Zhu, J. Mol. Struct.:(THEOCHEM), (2005)pp 715-722.
(32)V. G.Malkin,; O. L.Malkina, L. A.Eriksson,; D. R. Salahub, J .Am. Chem. Soc. (1994)pp 116-124.
(33) (a)W. H. Flygare, Chem. Rev. 1974, 74, 653. (b)D. H. Hutter, W. H. Flygare, Top. Curr. Chem. (1976)pp 63-69.
(34) T. A. R. FKeith,. W. Bader, Chem. Phys. Lett. (1993)pp 210-223.
(35) H. J. Dauben, Jr., J. D.Wilson, J. L. Laity, J. Am. Chem. Soc. (1968)pp 90-95.
(36) The delocalization index is a measure of the number of electrons that are shared or exchanged between two atoms or basins. Integration of the Fermi hole density leads to the localization index (LI) and delocalization index. For more information see F--era, X.; Austen, M. A.; Bader, R. F. W.; J. Phys. Chem. A 1999, 103, 304; Merino, G.; Vela, A.; Heine, T.; Chem. Rev. (2005)pp 105-114.
(37) (a)R. W. F. Bader. Atoms in molecules: A quantum Theory; Claredon: Oxford, 1990.(b) R. W. F. Bader. Acc. Chem. Res. 1985,18, 9.(c) R. W. F. Bader. Chem. Rev. (1991)pp 91-98.
(38)J.Poater,; Solà, M., Duran, M.; F--era, X.; J. Chem.Phys.A (2001)pp 105-111.
(39) J.Poater,; X.F--era,; M.Duran,; M.Solà,; Chem. Eur. J. (2003)pp 422-426.
(40)density, degeneracy and delocalization-bases index of aromaticity
Caio L. Firme, Sergio E. Galembeck, O. A. C. Antunesa and Pierre M. Esteves J. Braz. Chem. Soc., (2007)pp 18-24.
(41)(a) P.v.R. Schleyer. Chem. Rev 2001,101,1115.(b)T.M. Krygowski, B. T. Stepiern, Chem. Rev., (2005) pp105-109.
(42)Stock A., Pohland E (1926). "Boric acid solution, VIII Regarding knowledge of B2H6 and B5H11".HYPERLINK "http://en.wikipedia.org/wiki/Berichte"Berichte (59): 2210–2215.
(43)Polymeric precursors to boron based ceramics Larry G. Sneddon, Mario G. L. Mirabelli, Anne T. Lynch, Paul J. Fazen, Kai Su, and Jeffrey S. Beckdon, Pure & Appl. Chem., 63, (1991)pp 407-413.
(44)Jong-Kyu Jeon, Yuko Uchimaru, and Dong-Pyo Kim Inorg. Chem., 43 ,(2004)pp 479-488.
(45)M. L. H.Green,; S. R.Marder,; M. E.Thompson,; J. A.Bandy,;Bloor, D.; P. V.Kolinsky,; R. J. Jones, Nature (London) (1987)pp 360-362.
(46)A. Karton, A.Mark Iron, E.Milko. van der Boom,* and Jan M. L. M J. Phys. Chem. A 2005, 109, 5454-5462, and references in it
(47) R. W. Boyd, Nonlinear Optics, 2nd ed.; Academic Press: SanDiego, CA, 2003.(53) Dalton, L. R. J. Phys.: Condens. Matter 2003, 15, R897-R934.(54) van der Boom, M. E. Angew. Chem., Int. Ed. 2002, 41, 3363-3366.(55) van der Boom, M. E.; Marks, T. J. Layer-by-Layer Assembly of
Molecular Materials for Electrooptical Applications. In Polymers forMicroelectronics and Nanoelectronics; Lin, Q., Ed.; ACS Symposium Series
874; American Chemical Society: Washington, DC, 2004; pp 30-43.
(48)risch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Montgomery, J. A.; Jr.; Vreven, T.; Kudin, K. N.; Burant, J. C.; Millam, J. M.; Iyengar, S. S.; Tomasi, J.; Barone, V.; Mennucci, B.; Cossi, M.; Scalmani, G.; Rega, N.; Petersson, G. A.; Nakatsuji, H.; Hada, M.; Ehara, M.; Toyota, K.; Fukuda, R.; Hasegawa, J.; Ishida, M.; Nakajima, T.; Honda, Y.; Kitao, O.; Nakai, H.; Klene, M.; Li, X.; Knox, J. E.; Hratchian, H. P.; Cross, J. B.; Adamo, C.; Jaramillo, J.; Gomperts, R.; Stratmann, R. E.; Yazyev, O.; Austin, A. J.; Cammi, R.; Pomelli, C.; Ochterski, J. W.; Ayala, P. Y.; Morokuma, K.; Voth, G. A.; Salvador, P.; Dannenberg, J. J.; Zakrzewski, V. G.; Dapprich, S.; Daniels, A. D.; Strain, M. C.; Farkas, O.; Malick, D. K.; Rabuck, A. D.; Raghavachari, K.; Foresman, J. B.; Ortiz, J. V.; Cui, Q.; Baboul, A. G.; Clifford, S.; Cioslowski, J.; Stefanov, B. B.; Liu, G.; Liashenko, A.; Piskorz, P.; Komaromi, I.; Martin, R. L.; Fox, D. J.; Keith, T.; Al-Laham, M. A.; Peng, C. Y.; Nanayakkara, A.; Challacombe, M.; Gill, P. M. W.; Johnson, B.; Chen, W.; Wong, M. W.; Gonzalez, C.; Pople, J. A. Gaussian 03, Revision B.03; Gaussian, Inc., Pittsburgh PA,: 2003.
(49)R. Ditchfield, W. J. Hehre, J. A. Pople, J. Chem. Phys 54 (1971) pp 724-733.
(50)P. C. Hariharan, J. A. Pople, Mol. Phys 27 (1974) 209-212.
(51)M. S. Gordon, Chem. Phys. Lett. 76 (1980) pp 163-175.
(52) C. C. J. Roothan, "New Developments in Molecular Orbital Theory," Rev. Mod.Phys. 23, (1951).pp69-77.(53) J. A. Pople and R. K. Nesbet, "Self-Consistent Orbitals for Radicals," J. Chem. Phys. 22, (1954) pp571-584.
(54) R. McWeeny and G. Dierksen, J. Chem. Phys., (1968)pp49-56.

نمونههایی از فایلهای ورودی فایل ورودی برای بهینه کردن ساختار و محاسبه فرکانسهای ارتعاشی و فوق قطبش پذیری
%chk=o1-OH.chk
%mem=6MW
%nproc=1
# rb3lyp/6-311g(d,p) opt freq
Title Card Required
0 1
B
N 1 B1
B 2 B2 1 A1
N 3 B3 2 A2 1 D1 0
B 4 B4 3 A3 2 D2 0
N 1 B5 2 A4 3 D3 0
H 1 B6 2 A5 3 D4 0
H 2 B7 1 A6 6 D5 0
H 3 B8 2 A7 1 D6 0
H 4 B9 3 A8 2 D7 0
H 5 B10 4 A9 3 D8 0
C 6 B11 1 A10 2 D9 0

–381

شکل ‏28: سنتز پیریمیدینهااز طریق واکنش بسته شدن حلقه/ آزا-ویتیگ PAGEREF _Toc404963560 h 22
شکل ‏29: سنتز پیریمیدین N-اکسیدها از مسیر افزایش هسته دوستی و واکنش آب زدایی PAGEREF _Toc404963561 h 23
شکل ‏210: سنتز مشتقات پیریمیدینی با شروع از دی اتیل مالونات24
شکل ‏211: سنتز پیریمیدینهای حاوی گروههای عاملی زیاد از طریق واکنش های سه جزئی24
شکل ‏212: مشتق دوحلقه ای پیریمیدین PAGEREF _Toc404963564 h 25
شکل ‏213: نمای کلی سنتز مشتقات پیریمیدین و ایمیدازول توسط بیضائی و همکاران25
شکل ‏214: سنتز پیریمیدین با استفاده از کاتالیزور نانو PAGEREF _Toc404963566 h 26
شکل ‏215: سنتز مشتقات 1-استیل با استفاده از استیک انیدرید PAGEREF _Toc404963567 h 27
شکل16 ‏2: واکنش نیترو دارشدن مشتقات پیریمیدین27
شکل ‏217: واکنش برم دارشدن اوراسیل در محیط آبی PAGEREF _Toc404963569 h 28
شکل ‏218: واکنش جانشینی آلکوکسید28
شکل ‏219: جانشینی گروه آلکوکسی به جای متیل سولفونیل PAGEREF _Toc404963571 h 29
شکل ‏220: سنتز سیتوزین PAGEREF _Toc404963572 h 29
شکل ‏221: سنتز 2-آلکیل آمینو پیریمیدین PAGEREF _Toc404963573 h 30
شکل ‏222: واکنش فرمیل دار شدن30
شکل2-23: حمله هسته دوستی به کربن موقعیت 2 پیریمیدینها 31
شکل ‏224: سنتز پیریدینو]2،3-d [پیریمیدین ها32
شکل ‏225: سنتز پیریدینو]2،3-d [پیریمیدینها33
شکل ‏226: سنتز 1H-کرمنو]2،3-d [ پیریمیدین-5-کربوکسامید33
شکل ‏227: واکنش بین پیریمیدینها و تیوفنها34
شکل ‏228: واکنشهای پیرازولو] 3،4- [dپیریمیدینها PAGEREF _Toc404963579 h 35
شکل ‏229: سنتز 4،2-بیس(فنوکسی)-6-(فنیل تیو)پیریمیدین ها از باربیتوریک اسید36
شکل ‏230: واکنش 6،4-دی کلرو-5-آمینوپیریمیدینها با ایزو تیوسیاناتها PAGEREF _Toc404963581 h 37
شکل ‏31: سنتز مشتقات 3،1--دی فنیل -2-پروپنون PAGEREF _Toc404963582 h 43
شکل ‏32: سنتز6،4،2-تری فنیل پیریمیدین45
شکل ‏33: سنتز 2-آمینو-6،4-دی فنیل پیریمیدین45
شکل ‏41: طیف سنجی مادون قرمز روی کاتالیزور -MCM-41 - α-Fe2O3پی پیرازین PAGEREF _Toc404963585 h 50
شکل ‏42 : تصویر میکروسکوپ روبشی الکترونی کاتالیزور -MCM-41 - α-Fe2O3پی پیرازین PAGEREF _Toc404963586 h 51
شکل ‏43ساختار هگزاگونالی α-Fe2O3-MCM-41 در تصویر TEM PAGEREF _Toc404963587 h 52
شکل ‏44: نمودار (a) آنالیزتخلخل سنجی و (b) α-Fe2O3-MCM-41 BJH PAGEREF _Toc404963588 h 53
شکل ‏45: نمودار (a) آنالیزتخلخل سنجی و (b) MCM-41 - α-Fe2O3 پی پیرازین PAGEREF _Toc404963589 h 54
شکل ‏46: نمودار پراش پرتو ایکس کاتالیزور - MCM-41 - α-Fe2O3پی پیرازین55
شکل ‏47: واکنش الگو PAGEREF _Toc404963592 h 56
شکل ‏48: بازیافت کاتالیزور مغناطیسی MCM-41 پی پیرازین63

TOC t "تیتر1,1,Caption,1"
جدول 4-1: داده های حاصل از تجزیه و تحلیل تخلخل سنجی PAGEREF _Toc404964597 h 54
جدول 4-2: بررسی اثر دما روی سنتز مشتق 2-آمینو-4-(4-کلروفنیل)-6-فنیل پیریمیدین با استفاده از نانوکاتالیزور MCM-41-پی پیرازین PAGEREF _Toc404964601 h 57
جدول ‏43: بررسی اثر مقدار نانو کاتالیزور مغناطیسی MCM-41پی پیرازین در سنتز مشتق 2-آمینو-4-(4-کلروفنیل)-6-فنیل پیریمیدین PAGEREF _Toc404964602 h 58
جدول ‏44: بررسی اثر میزان گوانیدینیوم کربنات در سنتز مشتق 2-آمینو-4-(4-کلروفنیل)-6-فنیل پیریمیدین با استفاده از نانوکاتالیزور مغناطیسی MCM-41پی پیرازین PAGEREF _Toc404964603 h 59
جدول ‏45: بررسی واکنش در حضور کاتالیزورنانو MCM-41-پی پیرازین درسنتز مشتق 2-آمینو-4-(4-کلروفنیل)-6-فنیل پیریمیدین PAGEREF _Toc404964604 h 60
جدول ‏46: مشتقات 2-آمینو-6،4-دی آریل پیریمیدین بدست آمده تحت شرایط بدون حلال با نانو کاتالیزور مغناطیسی MCM-41 پی پیرازین در دمای 80 درجه سانتیگراد PAGEREF _Toc404964606 h 61
جدول ‏47: سنتز مشتقات 2-فنیل-6،4-دی آریل پیریمیدین تحت شرایط بدون حلال با نانو کاتالیزور مغناطیسی MCM-41 پی پیرازین در دمای 80 درجه سانتیگراد62

TOC p " " h z t "تیتر1,1,Caption,1"

78549510858500
کلیاتساختار پیریمیدین2238375214884000پیریمیدین (شکل 1-1) به ترکیب شیمیایی گفته می ‌شود که ساختاری حلقوی شبیه به حلقه بنزن یا پیریدین دارد که متشکل از دو اتم نیتروژن در موقعیت‌های ۱ و ۳ حلقه شش ‌ضلعی خود است. پیریمیدین‌ها یکی از سه فرم ایزومری دیازین هستند. نام آیوپاک آن پیریمیدین است و همچنین با نامهای 3،1-دیآزین و m-دی آزین نیز شناخته میشود. پیریمیدین دارای فرمول مولکولی 2N4H4C و جرم مولکولی g/mol088/80 و چگالی g/cm3 016/1 میباشد. این ترکیب بصورت جامد سفید رنگ وجود دارد (Katritzky et al., 1984).
28147621185490شکل1 SEQ شکل * ARABIC s 1 1: ساختار پیریمیدین00شکل1 SEQ شکل * ARABIC s 1 1: ساختار پیریمیدین
پیریمیدین‌ها به همراه پورین‌ها سازندهی بازهای آلی هستند که در ساختار DNA به صورت نوکلئوتید شرکت دارند. سه باز آلی سیتوزین، تیمین و اوراسیل که در ساختار DNA و RNA پیدا می‌شوند، از مشتقات پیریمیدینی هستند. سیتوزین و تیمین در ساختار DNA از طریق پیوندهای هیدروژنی به پورین متناظر خود متصل می‌شوند ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Joshi</Author><Year>2012</Year><RecNum>4</RecNum><DisplayText><style font="Times New Roman" size="12">(Joshi</style><style face="italic" font="Times New Roman" size="12"> et al.</style><style font="Times New Roman" size="12">, 2012)</style></DisplayText><record><rec-number>4</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="055ewx0epzdxzzespttp522xeaxws0ap0r90">4</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Joshi, Priyanka</author><author>Kothari, Ankur</author><author>Bahrani, Pankaj</author><author>Agrwal, Shikha</author><author>Manocha, Nimita</author></authors></contributors><titles><title>QSAR Study of 2-pyridyl pyrimidine derivatives using several physicochemical descriptors to design antileishmanial agents</title><secondary-title>Journal of Pharmacy Research</secondary-title></titles><periodical><full-title>Journal of Pharmacy Research</full-title></periodical><volume>5</volume><number>4</number><dates><year>2012</year></dates><isbn>0974-6943</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>(Joshi et al., 2012).
آمینو پیریمیدین‌ها با ساختار ایمینو وجود ندارند اما به صورت حلقه‌های آروماتیک پیریمیدین آمین‌ها موجود هستند. بازهای هسته‌ای اوراسیل (H=1R) و تیمین (Me=1R) به صورت توتومر دی‌اکسو موجود هستند و سیتوزین به صورت 4-آمینو پیریمیدین- 2(H1)-اون موجود است.
7449732111597شکل1 SEQ شکل * ARABIC s 1 2: ساختار سه باز آلی سیتوزین، تیمین و اوراسیل0شکل1 SEQ شکل * ARABIC s 1 2: ساختار سه باز آلی سیتوزین، تیمین و اوراسیل

نقطه ذوب، جوش و حلالیت پیریمیدینپیریمیدین یک ترکیب آلی با نقطه ذوب ˚C 22-20 و نقطه جوش ˚C124-123 میباشد ترکیبی قطبی محسوب میشود و محلول در آب و اتانول است .(Sasaki et al., 1975)
ویژگی آروماتیکی پیریمیدینپیریمیدین یک ترکیب مسطح می باشد که از قاعده هوکل تبعیت می کند یعنی تعداد الکترون‌های پای آن زوج می باشد و به همین جهت آروماتیک است ((Kubota et al., 2013.
خواص شیمیایی و آمفوتری پیریمیدینهتروسیکلهای شش عضوی دارای نیتروژن در حلقه، جزء سیستمهای دارای فقر الکترونی π محسوب میشوند ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Albert</Author><Year>1968</Year><RecNum>11</RecNum><DisplayText><style font="Times New Roman" size="12">(Albert, 1968)</style></DisplayText><record><rec-number>11</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="055ewx0epzdxzzespttp522xeaxws0ap0r90">11</key></foreign-keys><ref-type name="Book">6</ref-type><contributors><authors><author>Albert, Adrien</author></authors></contributors><titles><title>Selective toxicity and related topics</title></titles><dates><year>1968</year></dates><publisher>Methuen London</publisher><urls></urls></record></Cite></EndNote>(Albert, 1968). وجود گروههای الکترونگاتیو یا نیتروژن اضافی این کمبود را تشدید میکند. پیریمیدین نسبت به پیریدین دارای چگالی ابر الکترونی کمتری میباشد. بنابراین جایگزینی الکترون دوستی در آن مشکل ولی جایگزینی هسته دوستی به راحتی انجام میشود.
در دسترس بودن جفت الکترون تنها در مقایسه با پیریدین کمتر است. در پیریمیدین نسبت به پیریدین، N-آلکیل دارشدن و N-اکسیدشدن مشکلتر میباشد. مقدار pKa برای پیریمیدین پروتوندار شده 23/1 برابر پیریدین پروتوندار نشده است. موقعیتهای 2،4 و 6 در حلقه پیریمیدین مانند پیریدین و نیترو- و دی نیترو بنزن دچار کمبود الکترون هستند. در کربن شماره 5 مربوط به پیریمیدین چون کمبود الکترون بیشتر میباشد بنابراین جانشینی الکترون دوستی مانند نیترو دارشدن و هالوژندار شدن در این موقعیت نسبتاً آسان است ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Taylor</Author><Year>1997</Year><RecNum>15</RecNum><DisplayText><style font="Times New Roman" size="12">(Taylor</style><style face="italic" font="Times New Roman" size="12"> et al.</style><style font="Times New Roman" size="12">, 1997)</style></DisplayText><record><rec-number>15</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="055ewx0epzdxzzespttp522xeaxws0ap0r90">15</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Taylor, Edward C</author><author>Zhou, Ping</author><author>Tice, Colin M</author></authors></contributors><titles><title>6-Trifluoromethanesulfonyloxy-4 (3H)-pyrimidinones as versatile intermediates for the synthesis of 6-functionalized 4 (3H)-pyrimidinones</title><secondary-title>Tetrahedron letters</secondary-title></titles><periodical><full-title>Tetrahedron letters</full-title></periodical><pages>4343-4346</pages><volume>38</volume><number>25</number><dates><year>1997</year></dates><isbn>0040-4039</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>(Taylor et al., 1997).
پیریمیدینها حتی در شهاب سنگها هم یافت میشوند، اما دانشمندان هنوز هم منشاء آن را نمیدانند. پیریمیدین در معرض نور UV به اوراسیل تجزیه شیمیایی میشود ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Nuevo</Author><Year>2009</Year><RecNum>16</RecNum><DisplayText><style font="Times New Roman" size="12">(Nuevo</style><style face="italic" font="Times New Roman" size="12"> et al.</style><style font="Times New Roman" size="12">, 2009)</style></DisplayText><record><rec-number>16</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="055ewx0epzdxzzespttp522xeaxws0ap0r90">16</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Nuevo, Michel</author><author>Milam, Stefanie N</author><author>Sandford, Scott A</author><author>Elsila, Jamie E</author><author>Dworkin, Jason P</author></authors></contributors><titles><title>Formation of uracil from the ultraviolet photo-ir--iation of pyrimidine in pure H2O ices</title><secondary-title>Astrobiology</secondary-title></titles><periodical><full-title>Astrobiology</full-title></periodical><pages>683-695</pages><volume>9</volume><number>7</number><dates><year>2009</year></dates><isbn>1531-1074</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>(Nuevo et al., 2009). پیریمیدین دارای pKa 10/1 میباشد. همچنین دارای خصلت آمفوتری است یعنی هم به عنوان یک اسید و هم به عنوان یک باز عمل میکند (Valentin et al., 2006 )خواص فیزیکی پیریمیدین هافقر الکترونی در حلقه پیریمیدین به جهت حضور دو عنصر الکترون کشنده نیتروژن قابل مقایسه با 3،1-دی‌نیترو بنزن است. این نیتروژن‌ها سبب کاهش دانسیته الکترونی بیشتر روی C2 ، C4 و C6 می‌گردند در نتیجه این کربن‌های پیریمیدین می‌توانند تحت حمله هسته دوست قرار گیرند در حالیکه واکنش‌های الکترون دوستی می‌تواند روی C5 یا اتم‌های نیتروژن انجام گیرد. حمله الکترون دوستی روی پیریمیدین می‌تواند تحت شرایط معمول انجام گیرد اگر حداقل یک گروه الکترون‌دهنده روی حلقه پیریمیدین موجود باشد. در این حالت، هالوژن دارشدن، نیترو دارشدن، نیتروز دارشدن، جفت‌شدن دی‌آزو، سولفون دارشدن و فرمیل دار شدن و واکنش‌هایی از این دسته در موقعیت 5 حلقه پیریمیدین انجام‌پذیر است.
از نظر میزان پایداری، پیریمیدین‌ها در مقابل حرارت بسیار پایدارند که مربوط به ساختار آروماتیکی و ساختارهای آمید مانند آنهاست. در مورد خاصیت بازی پیریمیدین می توان گفت، پیریمیدین باز ضعیفی است که گروههای الکترون‌دهنده خاصیت بازی آن را افزایش می‌دهند.
طیف‌های UV پیریمیدین‌ها به ساختار توتومری حلقه و استخلافات روی حلقه بسیار وابسته است، پیریمیدین‌های بدون استخلاف بوسیله دو پیک در 243 و 298 نانومتر که در سیکلوهگزان اندازه‌گیری شده‌اند، شناخته می‌شوند.
مهمترین روش برای تعیین ساختار پیریمیدین‌ها، طیف‌سنجی رزونانس مغناطیسی هسته (NMR) است. در طیف NMR H1 پیریمیدین‌ها جابجائی شیمیائی هیدروژن‌های حلقه در محدوده ناحیه ساختار آروماتیک است و در طیف NMR 13C پیریمیدین هم کربن‌های حلقه پیریمیدین در ناحیه ساختار آروماتیک پدیدار می‌گردند ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Cesar</Author><Year>2005</Year><RecNum>2343</RecNum><DisplayText>(Cesar, 2005)</DisplayText><record><rec-number>2343</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="50wxdpzd9vd5r7e9t5b595djrfpttrxw9avp">2343</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Cesar, Jozko</author></authors></contributors><titles><title>Solid-Phase Synthesis of Structurally Diverse 2-Alkyl-and 2-Aryl-Pyrimidines from Support-Bound Amidines</title><secondary-title>Journal of combinatorial chemistry</secondary-title></titles><periodical><full-title>Journal of combinatorial chemistry</full-title></periodical><pages>517-519</pages><volume>7</volume><number>4</number><dates><year>2005</year></dates><isbn>1520-4766</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>( Cesar, J. 2005)
خواص زیستی مشتقات پیریمیدینمشتقات پیریمیدین دارای گستره وسیعی از کاربردهای داروئی هستند. مشتقات پیریمیدین در ترکیب تعدادی از داروهای مفید وجود دارند .(Patel et al. 2003) گزارشهایی از مشتقات پیریمیدین به عنوان مواد ضد باکتری ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Deshmukh</Author><Year>2009</Year><RecNum>88</RecNum><DisplayText>(Deshmukh et al., 2009)</DisplayText><record><rec-number>88</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="e95ppwteuvrss5e9x245tvvjprwzpvz9t0tf">88</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Deshmukh, MB</author><author>Salunkhe, SM</author><author>Patil, DR</author><author>Anbhule, PV</author></authors></contributors><titles><title>A novel and efficient one step synthesis of 2-amino-5-cyano-6-hydroxy-4-aryl pyrimidines and their anti-bacterial activity</title><secondary-title>European journal of medicinal chemistry</secondary-title></titles><periodical><full-title>European journal of medicinal chemistry</full-title></periodical><pages>2651-2654</pages><volume>44</volume><number>6</number><dates><year>2009</year></dates><isbn>0223-5234</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>(Deshmukh et al., 2009) ضددرد، ضدویروس، ضد التهاب ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Amr</Author><Year>2007</Year><RecNum>83</RecNum><DisplayText>(Amr et al., 2007)</DisplayText><record><rec-number>83</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="e95ppwteuvrss5e9x245tvvjprwzpvz9t0tf">83</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Amr, Abd El-Galil E</author><author>Sabry, Nermien M</author><author>Abdulla, Mohamed M</author></authors></contributors><titles><title>Synthesis, reactions, and anti-inflammatory activity of heterocyclic sys--s fused to a thiophene moiety using citrazinic acid as synthon</title><secondary-title>Monatshefte für Chemie-Chemical Monthly</secondary-title></titles><periodical><full-title>Monatshefte für Chemie-Chemical Monthly</full-title></periodical><pages>699-707</pages><volume>138</volume><number>7</number><dates><year>2007</year></dates><isbn>0026-9247</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>(Amr et al., 2007) ضد HIV ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Fujiwara</Author><Year>2008</Year><RecNum>89</RecNum><DisplayText>(Fujiwara et al., 2008)</DisplayText><record><rec-number>89</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="e95ppwteuvrss5e9x245tvvjprwzpvz9t0tf">89</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Fujiwara, Norio</author><author>Nakajima, Takashi</author><author>Ueda, Yutaka</author><author>Fujita, Hitoshi</author><author>Kawakami, Hajime</author></authors></contributors><titles><title>Novel piperidinylpyrimidine derivatives as inhibitors of HIV-1 LTR activation</title><secondary-title>Bioorganic &amp; medicinal chemistry</secondary-title></titles><periodical><full-title>Bioorganic &amp; medicinal chemistry</full-title></periodical><pages>9804-9816</pages><volume>16</volume><number>22</number><dates><year>2008</year></dates><isbn>0968-0896</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>(Fujiwara et al., 2008)، ضدسل ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Ballell</Author><Year>2007</Year><RecNum>85</RecNum><DisplayText>(Ballell et al., 2007)</DisplayText><record><rec-number>85</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="e95ppwteuvrss5e9x245tvvjprwzpvz9t0tf">85</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Ballell, Lluis</author><author>Field, Robert A</author><author>Chung, Gavin AC</author><author>Young, Robert J</author></authors></contributors><titles><title>New thiopyrazolo [3, 4-&lt; i&gt; d&lt;/i&gt;] pyrimidine derivatives as anti-mycobacterial agents</title><secondary-title>Bioorganic &amp; medicinal chemistry letters</secondary-title></titles><periodical><full-title>Bioorganic &amp; Medicinal Chemistry Letters</full-title></periodical><pages>1736-1740</pages><volume>17</volume><number>6</number><dates><year>2007</year></dates><isbn>0960-894X</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>(Ballell et al., 2007)، ضد سرطان ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Wagner</Author><Year>2008</Year><RecNum>98</RecNum><DisplayText>(Wagner et al., 2008)</DisplayText><record><rec-number>98</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="e95ppwteuvrss5e9x245tvvjprwzpvz9t0tf">98</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Wagner, Edwin</author><author>Al-Kadasi, Kamal</author><author>Zimecki, Michał</author><author>Sawka-Dobrowolska, Wanda</author></authors></contributors><titles><title>Synthesis and pharmacological screening of derivatives of isoxazolo [4, 5-&lt; i&gt; d&lt;/i&gt;] pyrimidine</title><secondary-title>European journal of medicinal chemistry</secondary-title></titles><periodical><full-title>European journal of medicinal chemistry</full-title></periodical><pages>2498-2504</pages><volume>43</volume><number>11</number><dates><year>2008</year></dates><isbn>0223-5234</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>(Wagner et al., 2008)، ضد پارکینسون ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Azam</Author><Year>2009</Year><RecNum>84</RecNum><DisplayText>(Azam et al., 2009)</DisplayText><record><rec-number>84</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="e95ppwteuvrss5e9x245tvvjprwzpvz9t0tf">84</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Azam, Faizul</author><author>Alkskas, Ismail A</author><author>Ahmed, Musa A</author></authors></contributors><titles><title>Synthesis of some urea and thiourea derivatives of 3-phenyl/ethyl-2-thioxo-2, 3-dihydrothiazolo [4, 5-&lt; i&gt; d&lt;/i&gt;] pyrimidine and their antagonistic effects on haloperidol-induced catalepsy and oxidative stress in mice</title><secondary-title>European journal of medicinal chemistry</secondary-title></titles><periodical><full-title>European journal of medicinal chemistry</full-title></periodical><pages>3889-3897</pages><volume>44</volume><number>10</number><dates><year>2009</year></dates><isbn>0223-5234</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>(Azam et al., 2009) و ضد قارچ ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Chhabria</Author><Year>2009</Year><RecNum>87</RecNum><DisplayText>(Chhabria and Jani, 2009)</DisplayText><record><rec-number>87</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="e95ppwteuvrss5e9x245tvvjprwzpvz9t0tf">87</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Chhabria, Mahesh T</author><author>Jani, Mitesh H</author></authors></contributors><titles><title>Design, synthesis and antimycobacterial activity of some novel imidazo [1, 2-&lt; i&gt; c&lt;/i&gt;] pyrimidines</title><secondary-title>European journal of medicinal chemistry</secondary-title></titles><periodical><full-title>European journal of medicinal chemistry</full-title></periodical><pages>3837-3844</pages><volume>44</volume><number>10</number><dates><year>2009</year></dates><isbn>0223-5234</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>(Chhabria and Jani, 2009) و همچنین بعنوان داروی خواب آور ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Raman</Author><Year>2004</Year><RecNum>96</RecNum><DisplayText>(Raman et al., 2004)</DisplayText><record><rec-number>96</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="e95ppwteuvrss5e9x245tvvjprwzpvz9t0tf">96</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Raman, Natarajan</author><author>Kulandaisamy, Antonysamy</author><author>Thangaraja, Chinnathangavel</author><author>Manisankar, Paramasivan</author><author>Viswanathan, Subramanian</author><author>Vedhi, Chinnapayan</author></authors></contributors><titles><title>Synthesis, structural characterisation and electrochemical and antibacterial studies of Schiff base copper complexes</title><secondary-title>Transition metal chemistry</secondary-title></titles><periodical><full-title>Transition metal chemistry</full-title></periodical><pages>129-135</pages><volume>29</volume><number>2</number><dates><year>2004</year></dates><isbn>0340-4285</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>(Raman et al., 2004) در منابع شیمی ارائه شده است.
فولیک اسید که به نام‌های فولات یا ویتامین B9 نیز خوانده می‌شود برای بسیاری از اعمال بدن از جمله سلامتی سیستم عصبی، خون و یاخته‌ها حیاتی و اساسی است. این ویتامین بدن را در مقابل بیماری‌های قلبی، نقصهای مادرزادی، پوکی استخوان و سرطان‌های مشخصی حفظ می‌کند. در فراورده‌های غذایی (برای مثال جوشیده یا حرارت داده شده) فولیک اسید از بین می‌رود. نگه داشتن غذا در حرارت اتاق به مدت طولانی نیز می‌تواند محتوای فولیک اسید آن را از بین ببرد. کمبود فولیک اسید موجب اختلال رشد، کم‌خونی ماکروسیتیک، اسهال، نوروپاتی محیطی و نقائص لوله عصبی در جنین می شود Blakley, R. L)).20350091741225شکل1 SEQ شکل * ARABIC s 1 3: ساختار فولیک اسید
0شکل1 SEQ شکل * ARABIC s 1 3: ساختار فولیک اسید

-398780-11239500
14782802963545شکل1 SEQ شکل * ARABIC s 1 4: ساختار پرازوسین00شکل1 SEQ شکل * ARABIC s 1 4: ساختار پرازوسینپرازوسین یکی دیگر از مشتقات پیریمیدین می باشد که با بلوک‌کردن گیرنده‌های آلفا آدرنرژیک، عروق خون محیطی را گشاد می‌کند، مقاومت محیطی را پائین آورده و فشارخون را کم می‌نماید و در درمان افزایش فشارخون و هیپروتروفی خوش‌خیم پروستات کاربرد دارد (شکل1-4) ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Gogoi</Author><Year>2013</Year><RecNum>30</RecNum><DisplayText><style font="Times New Roman" size="12">(Gogoi et al., 2013)</style></DisplayText><record><rec-number>30</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="055ewx0epzdxzzespttp522xeaxws0ap0r90">30</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Gogoi, Junali</author><author>Gogoi, Pranjal</author><author>Bezbaruah, Pranjal</author><author>Boruah, Romesh C</author></authors></contributors><titles><title>Microwave-assisted Pd-catalyzed synthesis of fused steroidal and non-steroidal pyrimidines from β-halo-α, β-unsaturated aldehydes</title><secondary-title>Tetrahedron Letters</secondary-title></titles><periodical><full-title>Tetrahedron letters</full-title></periodical><pages>7136-7139</pages><volume>54</volume><number>52</number><dates><year>2013</year></dates><isbn>0040-4039</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>(Gogoi et al., 2013).
ویتامین B1 یا تیامین دارای دو حلقه هتروسییکلی می‌باشد که یکی از آنها گوگرددار به نام تیازول و دیگری حلقه دو ازت‌دار پیریمیدین است. حلقه پیریمیدین به صورت 5،2-دی متیل-4- آمینو پیریمیدین و حلقه تیازول به صورت 4 متیل 5 هیدروکسی اتیل تیازول می‌باشد. این دو حلقه توسط ازت حلقه تیازول و متیل کربن شماره 5 پیریمیدین به یکدیگر متصل می‌شوند. ویتامین تیامین یکی از ویتامینهای محلول در آب است.
عملکرد تیامین در اندامها، فعال کردن آنزیمهای لازم برای سوختن قند در بدن است. این ویتامین نقش اساسی در ادامه عملکرد چرخه کربس دارد. نقش مهم دیگر آن در اعصاب است. ما برای انجام هر حرکت و یا درک احساس از محیط نیاز داریم پیامهای عصبی از مغز به اعصاب بدن و بالعکس منتقل شوند، ویتامین B1 در انتقال پیامهای عصبی نقش مهمی دارد.
کمبود ویتامین B1 در انسان سبب بروز بیماری بری‌بری می‌گردد که معمولاً با عوارض قلبی- عروقی و عوارض عصبی و خیز همراه است. عوارض قلبی- عروقی شامل تپش قلب، نفس تنگی و هیپرتروفی قلب می‌باشد که تدریجاً منجر به احتقان قلب، کبد، ریه و پیدایش خیز می‌گردد. عوارض عصبی نیز منجر به پلی نوریت اعصاب محیط می‌گردد که ممکن است با یک خونریزی مغزی همراه باشد ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Zoltewicz</Author><Year>1994</Year><RecNum>92</RecNum><DisplayText>(Zoltewicz and Uray, 1994)</DisplayText><record><rec-number>92</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="e95ppwteuvrss5e9x245tvvjprwzpvz9t0tf">92</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Zoltewicz, John A</author><author>Uray, Georg</author></authors></contributors><titles><title>Thiamin: a critical evaluation of recent chemistry of the pyrimidine ring</title><secondary-title>Bioorganic chemistry</secondary-title></titles><periodical><full-title>Bioorganic chemistry</full-title></periodical><pages>1-28</pages><volume>22</volume><number>1</number><dates><year>1994</year></dates><isbn>0045-2068</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>(Zoltewicz and Uray, 1994).
2095501714500022899761338828شکل1 SEQ شکل * ARABIC s 1 5: ساختمان شیمیایی ویتامین B100شکل1 SEQ شکل * ARABIC s 1 5: ساختمان شیمیایی ویتامین B1
ساختار زیر مشتقی از پیریمیدین را نشان میدهد که به عنوان ضد انگل کاربرد دارد ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Deng</Author><Year>2010</Year><RecNum>35</RecNum><DisplayText><style font="Times New Roman" size="12">(Deng</style><style face="italic" font="Times New Roman" size="12"> et al.</style><style font="Times New Roman" size="12">, 2010)</style></DisplayText><record><rec-number>35</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="055ewx0epzdxzzespttp522xeaxws0ap0r90">35</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Deng, Xianming</author><author>Nagle, Advait</author><author>Wu, Tao</author><author>Sakata, Tomoyo</author><author>Henson, Kerstin</author><author>Chen, Zhong</author><author>Kuhen, Kelli</author><author>Plouffe, David</author><author>Winzeler, Elizabeth</author><author>Adrian, Francisco</author></authors></contributors><titles><title>Discovery of novel 1&lt; i&gt; H&lt;/i&gt;-imidazol-2-yl-pyrimidine-4, 6-diamines as potential antimalarials</title><secondary-title>Bioorganic &amp; medicinal chemistry letters</secondary-title></titles><periodical><full-title>Bioorganic &amp; medicinal chemistry letters</full-title></periodical><pages>4027-4031</pages><volume>20</volume><number>14</number><dates><year>2010</year></dates><isbn>0960-894X</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>(Deng et al., 2010)
12591461751285شکل1 SEQ شکل * ARABIC s 1 6: ساختار پیریمیدین به عنوان ضد انگل00شکل1 SEQ شکل * ARABIC s 1 6: ساختار پیریمیدین به عنوان ضد انگل
Weinhardt و همکارانش در سال 1985، موفق به تهیه ی مشتق های دیگری از پیریمیدین گردیدند(شکل 1-7) که بر سیستم اعصاب مرکزی تاثیر گذاشته و خصلت ضد افسردگی از خود نشان می دهند .(Weinhardt et al., 1985)

شکل1 SEQ شکل * ARABIC s 1 7: مشتق پیریمیدین با خصلت ضد افسردگیتری متوپریم (شکل1-8) آنتی بیوتیکی است که در درمان عفونتها بخصوص عفونتهای ادراری مصرف دارد. البته اغلب تری متوپریم به همراه سولفامتوکسازول در ترکیب با هم (به نام کوتریموکسازول) بکار میرود. تریمتوپریم با تداخل در عملکرد آنزیم دی هیدروفولات ردوکتاز باکتریها ساخت تترا هیدروفولیک اسید را مهار میکند. تتراهیدروفولیک اسید کوفاکتور ضروری در ساخت تیمیدین و DNA میباشد. باکتریهایی که
فولیک اسید را خودشان تولید میکنند به این دارو حساس هستند لذا این دارو تکثیر آنها را متوقف میکند (Gogoi et al., 2013).
1543507106578شکل1 SEQ شکل * ARABIC s 1 8: ساختار تری متوپریم00شکل1 SEQ شکل * ARABIC s 1 8: ساختار تری متوپریم
پیریمیدین های سه حلقه ای به عنوان آنزیم بازدارنده DYRK1A/DYRK1B در درمان سندرم داون و یا بیماری آلزایمر کاربرد دارندGerard rosse et al ., 2013) ).

1413510171450شکل1 SEQ شکل * ARABIC s 1 9: پیریمیدینهای سه حلقه ای00شکل1 SEQ شکل * ARABIC s 1 9: پیریمیدینهای سه حلقه ای
ترکیب جدید دی پپتیدی (شکل 1-10 ) در سال 2007 گزارش شد که دارای خصلت ضد تومور بود (Yuan et al., 2010).
839470285115شکل1 SEQ شکل * ARABIC s 1 10: مشتق پیریمیدین با خصلت ضد سرطان0شکل1 SEQ شکل * ARABIC s 1 10: مشتق پیریمیدین با خصلت ضد سرطان

دانلود پایان نامه ارشد- مقاله تحقیق

 برای دانلود فایل کامل به سایت منبع مراجعه کنید  : homatez.com

یا برای دیدن قسمت های دیگر این موضوع در سایت ما کلمه کلیدی را وارد کنید :

 

در شکل 1-11 مشتقاتی از پیریمیدین دارای خاصیت ضد باکتری هستند (Cieplik et al., 2011).

شکل1 SEQ شکل * ARABIC s 1 11: مشتقاتی از پیریمیدین با خصلت ضد باکترییکی از عوامل ایجاد سرطان بویژه سرطان های انسانی از بین رفتن تنظیمات مسیرآنزیمی phospoinositide-3-kinases(pi3k) می باشد که با استفاده از 2-مورفولینو 4-استخلاف دارشده 6-(3-هیدروکسی فنیل) پیریمیدین مهار می شود ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Burger</Author><Year>2010</Year><RecNum>2347</RecNum><DisplayText>(Burger<style face="italic"> et al.</style>, 2010)</DisplayText><record><rec-number>2347</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="50wxdpzd9vd5r7e9t5b595djrfpttrxw9avp">2347</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Burger, Matthew T</author><author>Knapp, Mark</author><author>Wagman, Allan</author><author>Ni, Zhi-Jie</author><author>Hendrickson, Thomas</author><author>Atallah, Gordana</author><author>Zhang, Yanchen</author><author>Frazier, Kelly</author><author>Verhagen, Joelle</author><author>Pfister, Keith</author></authors></contributors><titles><title>Synthesis and in Vitro and in Vivo Evaluation of Phosphoinositide-3-kinase Inhibitors</title><secondary-title>ACS Medicinal Chemistry Letters</secondary-title></titles><periodical><full-title>ACS Medicinal Chemistry Letters</full-title></periodical><pages>34-38</pages><volume>2</volume><number>1</number><dates><year>2010</year></dates><isbn>1948-5875</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>(Burger et a l., 2010).
14427202019300شکل1 SEQ شکل * ARABIC s 1 12: ساختار پیریمیدین با فعالیت ضد سرطانی00شکل1 SEQ شکل * ARABIC s 1 12: ساختار پیریمیدین با فعالیت ضد سرطانی
شیمی سبز 1:
اصول شیمی سبز طراحی محصولات و فرایندهای شیمیایی است که هدف آن کاهش یا حذف استفاده یا تولید مواد خطرناک میباشد. شیمی سبز در تمام صنایع شیمیایی گسترش یافته است و شامل توسعه استفاده از مواد و فرآیندهای جدید است که در بخش های دیگری مانند کشاورزی، بهداشت، خودرو، هوافضا، انرژی، الکترونیک و مواد پیشرفته تاثیر می گذارد .(John et al .,2006)
چالش بزرگی که پیش روی دولت، صنعت و دانشگاه در رابطه با تکنولوژی های جدید وجود دارد، نحوه استفاده مجدد از مواد و اثرات آن بر محیط زیست است. برای پرداختن به این چالش ها نیاز به همکاری گروههای مختلف بین المللی و سرمایه گذاران می باشد. استفاده از مواد شیمیایی به طور سنتی خطر بالایی دارد بنابراین باید راهکارهایی در نظر گرفته شود که برای سلامتی انسان ها و محیط زیست خطر کمتری داشته باشد (John et al ., 2004).
در سال 1990 قانون پیشگیری از آلودگی های جدید جهت کاهش خطرات مورد تشویق قرار گرفت. شیمیدان ها در حال حاضر روشهای جدیدی که شامل مجموعه ای متنوع از دیدگاهها است برای تولید و استفاده از مواد جدید ارائه می کنند. این روشهای جدید با عنوان شیمی سبز شناخته می شوند که برای از بین بردن خطرهای ذاتی به جای تمرکز بر کاهش خطر یا به حداقل رساندن خطرات یا در معرض قرار گرفتن آن به کار می‌رود(Tucker., 2006). شیمی سبز در تمام چرخه عمر یک محصول شیمیایی از جمله طراحی آن، ساخت، استفاده و دفع نهایی آن نقش دارد. شیمی سبز به عنوان شیمی پایدار نیز شناخته می شود (Anastas et al., 2000).
اصول دوازده گانه شیمی سبز عبارتند از:
( HYPERLINK l "_ENREF_2" o "Anastas, 2002 #122" Anastas and Kirchhoff, 2002)
1-جلوگیری از اتلاف انرژی: طراحی روش سنتز شیمیایی برای جلوگیری از اتلاف انرژی
2-به حداکثر رساندن اقتصاد اتم: طراحی روشهای سنتزی به طوریکه محصول نهایی دارای بالاترین راندمان باشد نسبت به مقدار ماده اولیه مصرفی و تولید کمترین محصول جانبی.
3-طراحی روشهای سنتزی با خطر کمتر: طراحی روشهای سنتزی برای استفاده و تولید مواد با سمیت کم یا بدون سمیت برای هر دو گروه محیط زیست و انسان
4-طراحی و سنتز محصولات شیمیایی ایمن تر: سنتز محصولات شیمیایی که کاملاً مفید بوده و در عین حال سمیت نداشته باشند یا میزان سمیت آنها خیلی کم باشد.
5- استفاده از حلال ها و شرایط واکنش کم خطرتر: استفاده از حلال ها، عوامل جداسازی و یا دیگر مواد شیمیایی کمکی، که سمیت کمتر دارند و ایمن تر هستند.
6-افزایش بهره وری انرژی: انجام واکنش های شیمیایی در دمای اتاق و در بهترین فشار و زمان ممکن
7-استفاده از منابع مواد خام تجدید پذیر: استفاده از منابع مواد اولیه تجدید پذیر به جای منابع تجدید ناپذیر (منابع تجدید پذیر مواد اولیه مانند اغلب محصولات کشاورزی یا مواد زائد از فرایندهای دیگر و منابع تجدید ناپذیر مواد اولیه مانند اغلب سوختهای فسیلی نظیر نفت، گاز طبیعی و زغالسنگ یا مواد اولیه حاصل از استخراج معادن)
8-عدم استفاده از مشتقات شیمیایی: عدم استفاده از گروههای محافظت کننده یا هرگونه تغییرات موقت در مسیر واکنش و یا در صورت امکان استفاده از مشتقات جدید که منجر به ایجاد مواد اضافی و تولید زباله نمی شود.
9-استفاده از کاتالیزور به جای استفاده از نسبتهای هم ارزی از معرف ها: استفاده از کاتالیزور منجر به ایجاد حداقل زباله می شود. کاتالیزورها در مقیاس بسیار کم موثر هستند و قادر به انجام چندین واکنش می باشند در صورتی که استفاده از نسبتهای هم ارزی معرف ها به یک مقدار، زیاد می باشد و تنها برای انجام یک واکنش استفاده می شوند.
10-طراحی روشهایی برای از بین بردن مواد و محصولات شیمیایی پس از استفاده: طراحی روشهای تبدیل محصولات شیمیایی به مواد بی ضرری که وجود آن بر محیط تاثیر بدی نداشته باشد.
11-تجزیه و تحلیل زمان واقعی برای جلوگیری از آلودگی: شامل فرایند انجام واکنش و زمان واقعی نظارت و کنترل در طول سنتز می باشد که برای به حداقل رساندن یا حذف تشکیل محصولات جانبی انجام می شود.
12-به حداقل رساندن حوادث احتمالی: طراحی مواد شیمیایی و شکل فیزیکی آنها (جامد، مایع یا گاز) برای به حداقل رساندن حوادث شیمیایی شامل انفجار، آتش سوزی و حوادثی که منجر به انتشار مواد شیمیایی به محیط زیست میشود .( HYPERLINK l "_ENREF_2" o "Anastas, 2002 #122" Anastas and Kirchhoff, 2002)
کاتالیزورهای نانو:فن آوری نانو می‌تواند‌ با به ارمغان آوردن خصوصیات منحصر به فرد در زمینه سنتز ترکیبات شیمیایی با استفاده از کاتالیزورهای نانو با ویژگی‌هایی نظیر فعالیت، گزینش پذیری و پایداری حرارتی بالا کمک کند تا تبعیت از اصول دوازده‌گانه شیمی سبز به خوبی رعایت گردد. هر چند نانوکاتالیزورها دارای مزایای متفاوتی هستند، ولی جداسازی این کاتالیزورها از مخلوط واکنش چالش برانگیز است. برای نمونه، روش های معمول جداسازی مانند صاف کردن به دلیل سایز کوچک ذرات روش موثری نمیباشد. برای غلبه بر این مشکل استفاده از نانوذرات مغناطیسی هنگام سنتز آنها مورد توجه قرار گرفته است. این نوع از کاتالیزورها علاوه بر اینکه خواص نانویی را دارند، دارای خاصیت مغناطیسی بوده و از محلول واکنش به آسانی توسط یک آهنربای خارجی جداسازی می شوند (Vivek et al., 2011).
558165175895فصل دوم
مروری بر تحقیقات انجام شده
00فصل دوم
مروری بر تحقیقات انجام شده

مروری بر تحقیقات انجام شدهمقدمهکاربرد فراوان مشتقات پیریمیدین در زمینه های دارویی و پزشکی، تلاش در زمینه سنتز مشتقات جدید این ترکیبات را الزامی می نماید که در این فصل به بررسی برخی از آنها پرداخته و در ادامه به برخی از واکنشهای پیریمیدین و مشتقات آن اشاره میشود. این ترکیبات سنتز شده، توسط داده های طیفی NMR، IR و تجزیه و تحلیل عنصری مشخص شده اند. مطالعه سیستماتیک پیریمیدینها در سال 1884 آغاز شد ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Pinner</Author><Year>1884</Year><RecNum>8</RecNum><DisplayText><style font="Times New Roman" size="12">(Pinner, 1884)</style></DisplayText><record><rec-number>8</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="055ewx0epzdxzzespttp522xeaxws0ap0r90">8</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Pinner, A</author></authors></contributors><titles><title>Ueber die Einwirkung von Acetessigäther auf die Amidine</title><secondary-title>Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft</secondary-title></titles><periodical><full-title>Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft</full-title></periodical><pages>2519-2520</pages><volume>17</volume><number>2</number><dates><year>1884</year></dates><isbn>1099-0682</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>(Pinner, 1884) که طی آن مشتقات پیریمیدین از اتیل استواستات غلیظ با آمیدها سنتز گردیدند.. سنتز پیریمیدینها به طور معمول، شامل حلقه زایی ترکیبات بتا- دی کربونیل با ترکیبات دارای اسکلت N-C-N می باشد. در واکنش ترکیبات بتا- دی کربونیل با مشتقات آمیدینی، مشتقات پیریمیدینی دارای استخلاف در موقعیت 2، با اوره، 2-پیریمیدونها و با گوانیدینها، 2-آمینوپیریمیدینها سنتز گردیدند ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Brown</Author><Year>1994</Year><RecNum>25</RecNum><DisplayText><style font="Times New Roman" size="12">(Brown, 1994)</style></DisplayText><record><rec-number>25</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="055ewx0epzdxzzespttp522xeaxws0ap0r90">25</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Brown, DJ</author></authors></contributors><titles><title>Primary Syntheses</title><secondary-title>Quinoxalines: Supplement II, Volume 61</secondary-title></titles><periodical><full-title>Quinoxalines: Supplement II, Volume 61</full-title></periodical><pages>1-92</pages><dates><year>1994</year></dates><isbn>0471533408</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>(Brown, 1994).
بررسی روش های سنتز مشتقات پیریمیدینیسنتز پیریمیدینها با استفاده از مشتقات 3،1-دی فنیل-2-پروپنون Kachrooو همکارانش از واکنش مشتقات 3،1-دی فنیل-2-پروپنون (1) با گوانیدین در حضور اسید مشتقات پیریمیدین (2) را سنتز کردند ( شکل2-1) (2014 Kachroo et al.,).

-318051367183شکل STYLEREF 1 s ‏2 SEQ شکل * ARABIC s 1 1: سنتز پیریمیدینها با استفاده ازمشتقی از 3،1-دی فنیل-2-پروپنون
00شکل STYLEREF 1 s ‏2 SEQ شکل * ARABIC s 1 1: سنتز پیریمیدینها با استفاده ازمشتقی از 3،1-دی فنیل-2-پروپنون

از تراکم مشتقات چالکون (3) و گوانیدین هیدرو کلرید در محیط بازی، مشتقات 2- آمینو پیریمیدین (4) سنتز گردید شکل (2-2) .(Van Veldhove et al ., 2008)
3994152509520شکل STYLEREF 1 s ‏2 SEQ شکل * ARABIC s 1 2: مشتقات 2-آمینو پیریمیدین0شکل STYLEREF 1 s ‏2 SEQ شکل * ARABIC s 1 2: مشتقات 2-آمینو پیریمیدین
سنتز پیریمیدین‌ها از طریق 2-دی متیل آمینو 3- اکسو بوتانواتاز واکنش مشتقات آمیدینی با 2-دی متیل آمینو 3- اکسو بوتانوات (5) درحلال اتانول، مشتقات پیریمیدین (6) سنتز شد (شکل2-3) ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Tomma</Author><Year>2014</Year><RecNum>47</RecNum><DisplayText><style font="Times New Roman" size="12">(Tomma</style><style face="italic" font="Times New Roman" size="12"> et al.</style><style font="Times New Roman" size="12">, 2014)</style></DisplayText><record><rec-number>47</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="055ewx0epzdxzzespttp522xeaxws0ap0r90">47</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Tomma, Jumbad H</author><author>Khazaal, Mus-- S</author><author>Al-Dujaili, Ammar H</author></authors></contributors><titles><title>Synthesis and characterization of novel Schiff bases containing pyrimidine unit</title><secondary-title>Arabian Journal of Chemistry</secondary-title></titles><periodical><full-title>Arabian Journal of Chemistry</full-title></periodical><pages>157-163</pages><volume>7</volume><number>1</number><dates><year>2014</year></dates><isbn>1878-5352</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>(Tomma et al., 2014).

شکل STYLEREF 1 s ‏2 SEQ شکل * ARABIC s 1 3: سنتز پیریمیدینها با استفاده از 2-دی متیل آمینو 3- اکسو بوتانواتR1=alkyl, aryR2=Me, EtR3=NH2, Me, Ph
سنتز مشتقات 4-کلروپیریمیدینبرخی از مشتقات پیریمیدین به عنوان داروی ضد افسردگی کاربرد دارند و نیاز به داروهای ضدافسردگی جدید موجب تلاش برای سنتز این ترکیبات شده است. از واکنش نمک اسیدی ترکیبات آمیدینی با مشتقات کتو استر (7) در حضور سدیم اتوکسید و کلردار کردن توسط POCl3 مشتقات 4-کلروپیریمیدین (8) سنتز میشود (شکل2-4) ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Kim</Author><Year>2010</Year><RecNum>32</RecNum><DisplayText><style font="Times New Roman" size="12">(Kim</style><style face="italic" font="Times New Roman" size="12"> et al.</style><style font="Times New Roman" size="12">, 2010)</style></DisplayText><record><rec-number>32</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="055ewx0epzdxzzespttp522xeaxws0ap0r90">32</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Kim, Jong Yup</author><author>Kim, Deukjoon</author><author>Kang, Suk Youn</author><author>Park, Woo-Kyu</author><author>Kim, Hyun Jung</author><author>Jung, Myung Eun</author><author>Son, Eun-Jung</author><author>Pae, Ae Nim</author><author>Kim, Jeongmin</author><author>Lee, Jinhwa</author></authors></contributors><titles><title>Arylpiperazine-containing pyrimidine 4-carboxamide derivatives targeting serotonin 5-HT&lt; sub&gt; 2A&lt;/sub&gt;, 5-HT&lt; sub&gt; 2C&lt;/sub&gt;, and the serotonin transporter as a potential antidepressant</title><secondary-title>Bioorganic &amp; medicinal chemistry letters</secondary-title></titles><periodical><full-title>Bioorganic &amp; medicinal chemistry letters</full-title></periodical><pages>6439-6442</pages><volume>20</volume><number>22</number><dates><year>2010</year></dates><isbn>0960-894X</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>(Kim et al., 2010).

شکل STYLEREF 1 s ‏2 SEQ شکل * ARABIC s 1 4: سنتز مشتقات 4-کلروپیریمیدینسنتز مشتقات 5 - آلکیل پیریمیدینkraljevic و همکارانش با شروع از دی هیدروفوران 2-(3H)- ان (9) ابتدا ترکیب 1-((Z)-(دی هیدرو-2-اکسوفوران-3(2H)-ایلیدین) اوره (10) را سنتز کرده و بعد در حضور اتوکسید، اتانول و تحت رفلاکس حلقهی فوران باز و حلقه پیریمیدین بسته میشود (11). در نهایت در واکنش با POCl3و-N,N دی اتیل آنیلین، حلقه پیریمیدین کلر دار شده و ترکیب 5 -(2- کلرو اتیل )-2،4-دی کلروپیریمیدین (12) به دست میآید ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Kraljević</Author><Year>2012</Year><RecNum>36</RecNum><DisplayText><style font="Times New Roman" size="12">(Kraljević</style><style face="italic" font="Times New Roman" size="12"> et al.</style><style font="Times New Roman" size="12">, 2012)</style></DisplayText><record><rec-number>36</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="055ewx0epzdxzzespttp522xeaxws0ap0r90">36</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Kraljević, Tatjana Gazivoda</author><author>Klika, Mateja</author><author>Kralj, Marijeta</author><author>Martin-Kleiner, Irena</author><author>Jurmanović, Stella</author><author>Milić, Astrid</author><author>Padovan, Jasna</author><author>Raić-Malić, Silvana</author></authors></contributors><titles><title>Synthesis, cytostatic activity and ADME properties of C-5 substituted and N-acyclic pyrimidine derivatives</title><secondary-title>Bioorganic &amp; medicinal chemistry letters</secondary-title></titles><periodical><full-title>Bioorganic &amp; medicinal chemistry letters</full-title></periodical><pages>308-312</pages><volume>22</volume><number>1</number><dates><year>2012</year></dates><isbn>0960-894X</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>(Kraljević et al., 2012).

Reagents and conditions: (i) NaOMe, ether, HCOOCH3, rt, 24 h; urea, 3 M HCl, 4 _C, 24 h; (ii) NaOEt, EtOH, reflux, 6 h; (iii) POCl3, N,N-diethylaniline, reflux, 1 h;
شکل STYLEREF 1 s ‏2 SEQ شکل * ARABIC s 1 5: سنتز مشتقات 5 - آلکیل پیریمیدینسنتز پیرول ] 2،1- [cپیریمیدین هاArafa و همکارانش در سال 2013 مشتقات پیرول ] 2،1-c [پیریمیدین ها (14) را به عنوان یک عامل ضد سرطان سنتز کردند. آنها از 2-پیرولیدین-2- ایلیدین مالونونیتریل (13) به عنوان ماده اولیه استفاده کردند.
940317225366شکل STYLEREF 1 s ‏2 SEQ شکل * ARABIC s 1 6: سنتز پیرول ] 1،2- C [پیریمیدین ها0شکل STYLEREF 1 s ‏2 SEQ شکل * ARABIC s 1 6: سنتز پیرول ] 1،2- C [پیریمیدین ها
سنتز مشتقات پیریمیدینی با کاتالیزور پالادیماز واکنش آمیدین هیدرو کلرید با β-هالو-α،β-آلدهیدهای غیراشباع (15) درحضور کاتالیزور پالادیم و لیگاند، مشتقات پیریمیدینی (16) سنتز گردیدند (شکل2-7) ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Gogoi</Author><Year>2013</Year><RecNum>38</RecNum><DisplayText><style font="Times New Roman" size="12">(Gogoi et al., 2013)</style></DisplayText><record><rec-number>38</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="055ewx0epzdxzzespttp522xeaxws0ap0r90">38</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Gogoi, Junali</author><author>Gogoi, Pranjal</author><author>Bezbaruah, Pranjal</author><author>Boruah, Romesh C</author></authors></contributors><titles><title>Microwave-assisted Pd-catalyzed synthesis of fused steroidal and non-steroidal pyrimidines from β-halo-α, β-unsaturated aldehydes</title><secondary-title>Tetrahedron Letters</secondary-title></titles><periodical><full-title>Tetrahedron letters</full-title></periodical><pages>7136-7139</pages><volume>54</volume><number>52</number><dates><year>2013</year></dates><isbn>0040-4039</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>(Gogoi et al., 2013).

: سنتز مشتقات پیریمیدینی با کاتالیزور پالادیم شکل 2-7سنتز پیریمیدینها از طریق واکنش بسته شدن حلقه/ آزا-ویتیگ79513367515شکل STYLEREF 1 s ‏28: سنتز پیریمیدینها به واکنش بسته شدن حلقه/ آزا-ویتینگ0شکل STYLEREF 1 s ‏28: سنتز پیریمیدینها به واکنش بسته شدن حلقه/ آزا-ویتینگبا استفاده از مشتقات 5-آزیدو -1H-پیرازول-4-کربالدهید (17) به عنوان ماده اولیه، درحضور تری فنیل فسفین، آمینها و ایزوسیاناتها، با گذر از حدواسط (18) مشتقات پیرازول ]4،3-[dپیریمیدین (19) سنتز گردید (شکل 2-8 ) ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Liao</Author><Year>2013</Year><RecNum>42</RecNum><DisplayText><style font="Times New Roman" size="12">(Liao</style><style face="italic" font="Times New Roman" size="12"> et al.</style><style font="Times New Roman" size="12">, 2013)</style></DisplayText><record><rec-number>42</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="055ewx0epzdxzzespttp522xeaxws0ap0r90">42</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Liao, Subo</author><author>Xing, Li</author><author>Hamper, Bruce</author></authors></contributors><titles><title>Synthesis of 1&lt; i&gt; H&lt;/i&gt;-pyrazolo [3, 4-&lt; i&gt; d&lt;/i&gt;] pyrimidines via solid-phase Aza-Wittig/electrocyclic ring closure reaction</title><secondary-title>Tetrahedron Letters</secondary-title></titles><periodical><full-title>Tetrahedron letters</full-title></periodical><pages>6855-6857</pages><volume>54</volume><number>50</number><dates><year>2013</year></dates><isbn>0040-4039</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>(Liao et al., 2013).
سنتز پیریمیدین N-اکسیدها از طریق واکنش افزایش هسته دوستیپیریمیدین N-اکسیدها در سال های اخیر اهمیت فراوانی پیدا کرده است. این ترکیبات به عنوان ضد فشار خون بالا، درمان طاسی مردان، تنظیم کننده رشد و به عنوان علف کش کاربرد دارند. صرفنظر از خواص بیولوژیکی، پیریمیدین-N-اکسیدها به عنوان واسطه در سنتز هتروسیکلهای دیگر هم استفاده میشود. از واکنش 4-کلرو-3-فرمیل کوماریل با کربوکسامید اکسیم های آروماتیک بعد از بسته شدن حلقه همراه با خروج آب، پیریمیدین N-اکسیدها سنتز میشوند )شکل2-9( ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Jalli</Author><Year>2013</Year><RecNum>41</RecNum><DisplayText><style font="Times New Roman" size="12">(Jalli</style><style face="italic" font="Times New Roman" size="12"> et al.</style><style font="Times New Roman" size="12">, 2013)</style></DisplayText><record><rec-number>41</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="055ewx0epzdxzzespttp522xeaxws0ap0r90">41</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Jalli, Venkata Prasad</author><author>Jaggavarapu, Satyanarayana Reddy</author><author>Kamalakaran, Anand Solomon</author><author>Gangisetty, Sravan Kumar</author><author>Nanubolu, Jagadeesh Babu</author><author>Gaddamanugu, Gopikrishna</author></authors></contributors><titles><title>Direct access to novel chromeno-pyrimidine-&lt; i&gt; N&lt;/i&gt;-oxides via tandem base catalyzed double nucleophilic addition/dehydration reaction</title><secondary-title>Tetrahedron Letters</secondary-title></titles><periodical><full-title>Tetrahedron letters</full-title></periodical><pages>1491-1494</pages><volume>54</volume><number>11</number><dates><year>2013</year></dates><isbn>0040-4039</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>(Jalli et al., 2013).

شکل STYLEREF 1 s ‏29: سنتز پیریمیدین N-اکسیدها از طریق افزایش نوکلئوفیلی و واکنش آب زداییسنتز مشتقات پیریمیدینی پر استخلاف، با شروع از دی اتیل مالونات
مشتقات 1-فنیل سولفونیل-3-فنیل پیریمیدین 6،4،2-(1H،3H،5H) تریونها (25) دارای اثرات ضد تومور میباشند. در شکل2-10 این ترکیبات طی دو مرحله و با شروع از دی اتیل مالونات (23) و فنیل اوره در حلال اتانول با گذر از حد واسط (24) سنتز میشوند ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>El-Deeb</Author><Year>2010</Year><RecNum>44</RecNum><DisplayText><style font="Times New Roman" size="12">(El-Deeb</style><style face="italic" font="Times New Roman" size="12"> et al.</style><style font="Times New Roman" size="12">, 2010)</style></DisplayText><record><rec-number>44</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="055ewx0epzdxzzespttp522xeaxws0ap0r90">44</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>El-Deeb, Ibrahim M</author><author>Bayoumi, Said M</author><author>El-Sherbeny, Magda A</author><author>Abdel-Aziz, Alaa A-M</author></authors></contributors><titles><title>Synthesis and antitumor evaluation of novel cyclic arylsulfonylureas: ADME-T and pharmacophore prediction</title><secondary-title>European journal of medicinal chemistry</secondary-title></titles><periodical><full-title>European journal of medicinal chemistry</full-title></periodical><pages>2516-2530</pages><volume>45</volume><number>6</number><dates><year>2010</year></dates><isbn>0223-5234</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>(El-Deeb et al., 2010).
8356602173605شکل STYLEREF 1 s ‏210: سنتز مشتقات پیریمیدینی با شروع از دی اتیل مالونات
0شکل STYLEREF 1 s ‏210: سنتز مشتقات پیریمیدینی با شروع از دی اتیل مالونات

سنتز پیریمیدینهای حاوی گروههای عاملی زیاد از طریق واکنشهای سه جزئی اسماعیلی و همکارانش با یک واکنش سه جزئی و استفاده از ایزوسیانیدها (26)، دی آلکیل استیلن دی کربوکسیلات (27) و 2-ایمینو-3،1-تیازولیدین-4- ان (28) به عنوان مواد اولیه توانستند 3-اکسو-3،2-دی هیدرو -5H-تیازول ]3،2-a [پیریمیدین ها (29) را سنتز کنند (شکل2-11) ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Esmaeili</Author><Year>2012</Year><RecNum>40</RecNum><DisplayText><style font="Times New Roman" size="12">(Esmaeili</style><style face="italic" font="Times New Roman" size="12"> et al.</style><style font="Times New Roman" size="12">, 2012)</style></DisplayText><record><rec-number>40</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="055ewx0epzdxzzespttp522xeaxws0ap0r90">40</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Esmaeili, Abbas Ali</author><author>Zangouei, Mahdieh</author><author>Fakhari, Ali Reza</author><author>Habibi, Azizollah</author></authors></contributors><titles><title>An efficient regioselective synthesis of highly functionalized 3-oxo-2, 3-dihydro-5&lt; i&gt; H&lt;/i&gt;-thiazolo [3, 2-&lt; i&gt; a&lt;/i&gt;] pyrimidines via an isocyanide-based three-component reaction</title><secondary-title>Tetrahedron Letters</secondary-title></titles><periodical><full-title>Tetrahedron letters</full-title></periodical><pages>1351-1353</pages><volume>53</volume><number>11</number><dates><year>2012</year></dates><isbn>0040-4039</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>(Esmaeili et al., 2012).
857251912620شکل STYLEREF 1 s ‏211: سنتز پیریمیدینهای حاوی گروههای عاملی زیاد از طریق واکنش های سه جزئی0شکل STYLEREF 1 s ‏211: سنتز پیریمیدینهای حاوی گروههای عاملی زیاد از طریق واکنش های سه جزئی
سنتز فضاگزین مشتقات پیریمیدینبیضائی و همکاران در سال 2013، مشتقی از پیریمیدین(30) را تحت شرایط بدون حلال و در دمای محیط تهیه نمودند. شمای کلی واکنش در شکل 2-13 نشان داده شده است. مسیر 1 با داشتن بازده بالاتر و زمان واکنش کوتاه تر موثرتر از مسیر 2 است، اما نیاز به گرمای بیشتری دارد.

شکل STYLEREF 1 s ‏212: مشتق دوحلقه ای پیریمیدین
شکل STYLEREF 1 s ‏213: نمای کلی سنتز مشتقات پیریمیدین و ایمیدازول توسط بیضائی و همکاران2-2-12سنتز پیریمیدین با استفاده از کاتالیزور با ساختار نانوگزارش‌هایی در مورد استفاده از کاتالیزور با ساختار نانو جهت سنتز پیریمیدین (31) به روش سه‌جزئی نیز وجود دارد که با استفاده از مالونونیتریل، آلدهید و مشتقات آمیدین اقدام به این کار شده است .(Sheibani et al .,2009)
8667751637665شکل STYLEREF 1 s ‏214: سنتز پیریمیدین با استفاده از کاتالیزور نانو0شکل STYLEREF 1 s ‏214: سنتز پیریمیدین با استفاده از کاتالیزور نانو واکنشهای پیریمیدیناز آنجا که در پیریمیدینها نسبت به پیریدینها جانشینی الکترون دوستی کمتر است، پروتون یا آلکیل دار شدن معمولاً روی یکی از نیتروژنهای حلقه انجام میشود. مونو -Nاکسیداسیون توسط واکنش با پراسیدها انجام میگیرد. واکنشهای جایگزینی الکترون دوستی، از جمله: نیترو دارکردن، نیتروز دارکردن، جفت شدن آزو، هالوژن دارکردن، سولفون دارکردن، فرمیل دارکردن، هیدروکسی متیل دارکردن و آمینومتیل دارکردن در موقعیت 5-پیریمیدین رخ میدهد.
واکنش جانشینی الکترون دوستی
اتم‌های نیتروژن پیریمیدین‌ها خصلت هسته دوستی دارند و می‌توانند آلکیل دار شوند، پیریمیدین‌هایی که دارای گروه الکترون‌دهنده باشند می‌توانند روی نیتروژن‌های خود آسیل دار شوند، به عنوان مثال اوراسیل و تیمین (32) آسیل دار می‌شوند و مشتقات 1-استیل مربوطه را با استیک انیدرید (33) تولید می‌نمایند.
10477501517650شکل STYLEREF 1 s ‏215: سنتز مشتقات 1-استیل با استفاده از استیک انیدرید00شکل STYLEREF 1 s ‏215: سنتز مشتقات 1-استیل با استفاده از استیک انیدرید
حلقه‌های پیریمیدین که دارای استخلافات آلکیل یا آلکوکسی هستند می‌توانند توسط 3- کلرو پربنزوئیک اسید یا هیدروژن پراکسید در استیک اسید به صورت N-اکسید در آیند (Tamura et al ., 1977).
از واکنش نیترو یا نیتروز دار شدن در موقعیت C5 پیریمیدین جهت تهیه پورین از پیریمیدین استفاده می گردد )شکل2- 16).

-466725327025: واکنش نیترو دارکردن مشتقات پیریمیدین شکل 2-16
0: واکنش نیترو دارکردن مشتقات پیریمیدین شکل 2-16
واکنش برم‌دار شدن اوراسیل در محیط آبی از حد واسط (34) می‌گذرد (Tee et al ., 1980)
10001251444625شکل STYLEREF 1 s ‏217: واکنش برم دارشدن اوراسیل در محیط آبی0شکل STYLEREF 1 s ‏217: واکنش برم دارشدن اوراسیل در محیط آبی واکنش‌های جانشینی هسته دوستی
واکنش‌های جانشینی هسته دوستی می‌تواند به وسیله ترک‌کننده‌های خوب در موقعیت‌های 2 و 4 و 6 حلقه پیریمیدین به طور معمول رخ دهد.
به عنوان مثال کلر می‌تواند توسط گروه‌های آمین، آلکوکسید و تیول‌ها و هیدرازین جانشین شود و کلر در موقعیت C4 بهتر از C2 در 4،2- دی‌کلروپیریمیدین می‌تواند جانشین شود.
18097501435735شکل STYLEREF 1 s ‏218: واکنش جانشینی آلکوکسید0شکل STYLEREF 1 s ‏218: واکنش جانشینی آلکوکسید
از گروه‌های دیگر که می‌توانند به عنوان ترک‌کننده عمل کنند می‌توان متیل سولفونیل را نام برد که ترک‌کننده خوبی می‌باشد )شکل 2-19) (Gaare et al .,1993).
8763001331404شکل STYLEREF 1 s ‏219: جانشینی گروه آلکوکسی به جای متیل سولفونیل0شکل STYLEREF 1 s ‏219: جانشینی گروه آلکوکسی به جای متیل سولفونیل
همچنین گروه متوکسی می‌تواند توسط هسته دوست قویتر جانشین شود به عنوان مثال سنتز سیتوزین
(36) از 4- متوکسی-2-پیریمیدینون (35) و آمونیاک را می‌توان نام برد (شکل 2-20)
12639451570355شکل STYLEREF 1 s ‏220: سنتز سیتوزین00شکل STYLEREF 1 s ‏220: سنتز سیتوزین
نوآرایی دیمروت در برخی پیریمیدین‌ها می‌تواند رخ دهد، 1-آلکیل-2-ایمینو پیریمیدین (37) در محیط قلیائی توسط نوآرایی دیمروت تبدیل به 2- آلکیل آمینو پیریمیدین (38) می‌شود (Brown et al ., 1974).
شکل STYLEREF 1 s ‏221: سنتز 2-آلکیل آمینو پیریمیدینواکنش فرمیل دار‌شدن از طریق آسیل دار شدن فریدل-کرافتس در پیریمیدین‌ها به علت کمبود چگالی الکترونی نمی‌تواند رخ دهد اما حضور گروه آمینو یا هیدروکسی در موقعیت 4 یا 6 حلقه‌های پیریمیدین، آنها را جهت واکنش ویلز- مایر فرمیل‌دار شدن مهیا می‌سازد (شکل 2-22) (Tarsio et al ., 1957).
9620251402819شکل STYLEREF 1 s ‏222: واکنش فرمیل دارشدن0شکل STYLEREF 1 s ‏222: واکنش فرمیل دارشدن
واکنش هسته دو ستی در موقعیت 2 پیریمیدینهااز جفت شدن میتسونوبو 4،3-دی هیدروپیریمیدین-2(1H)-ان با هسته دوستهای مختلف، جایگزینی در کربن موقعیت 2 پیریمیدینها انجام میشود (شکل2-23) ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Wang</Author><Year>2011</Year><RecNum>49</RecNum><DisplayText><style font="Times New Roman" size="12">(Wang</style><style face="italic" font="Times New Roman" size="12"> et al.</style><style font="Times New Roman" size="12">, 2011)</style></DisplayText><record><rec-number>49</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="055ewx0epzdxzzespttp522xeaxws0ap0r90">49</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Wang, Xi-Cun</author><author>Yang, Guo-Jun</author><author>Jia, Xiao-Dong</author><author>Zhang, Zhang</author><author>Da, Yu-Xia</author><author>Quan, Zheng-Jun</author></authors></contributors><titles><title>Synthesis of&lt; i&gt; C&lt;/i&gt; 2-functionalized pyrimidines from 3, 4-dihydropyrimidin-2 (1&lt; i&gt; H&lt;/i&gt;)-ones by the Mitsunobu coupling reaction</title><secondary-title>Tetrahedron</secondary-title></titles><periodical><full-title>Tetrahedron</full-title></periodical><pages>3267-3272</pages><volume>67</volume><number>18</number><dates><year>2011</year></dates><isbn>0040-4020</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>(Wang et al., 2011).

شکل STYLEREF 1 s ‏223: حمله هسته دوستی به کربن موقعیت 2 پیریمیدینها
چند روش سنتز پیریدینو]3،2-d [پیریمیدینها

شکل STYLEREF 1 s ‏224: سنتز پیریدینو]3،2-d [پیریمیدینها در این واکنش از جفت شدن سه ترکیب 6-آمینو-3،1-دی متیل اوراسیل (39)، آلدهید و دی آلکیل استیلن دی کربوکسیلات (40) در حلال اتانول مشتقات جدیدی از پیریدینو]3،2-d [پیریمیدین (40) سنتز شدند (شکل 2-25) ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Samai</Author><Year>2011</Year><RecNum>50</RecNum><DisplayText><style font="Times New Roman" size="12">(Samai</style><style face="italic" font="Times New Roman" size="12"> et al.</style><style font="Times New Roman" size="12">, 2011)</style></DisplayText><record><rec-number>50</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="055ewx0epzdxzzespttp522xeaxws0ap0r90">50</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Samai, Subhasis</author><author>Chandra Nandi, Ganesh</author><author>Chowdhury, Sushobhan</author><author>Singh, Maya Shankar</author></authors></contributors><titles><title>l-Proline catalyzed synthesis of densely functionalized pyrido [2, 3-&lt; i&gt; d&lt;/i&gt;] pyrimidines via three-component one-pot domino Knoevenagel aza-Diels–Alder reaction</title><secondary-title>Tetrahedron</secondary-title></titles><periodical><full-title>Tetrahedron</full-title></periodical><pages>5935-5941</pages><volume>67</volume><number>33</number><dates><year>2011</year></dates><isbn>0040-4020</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>(Samai et al., 2011).

شکل STYLEREF 1 s ‏225: سنتز پیریدینو]3،2-d [پیریمیدینهاسنتز 1H-کرمنو]3،2-d [ پیریمیدین-5-کربوکسامیدSoleimani و همکارانش توانستند از واکنش به صورت درجا از سه ترکیب سالیسیل آلدهید (42)، باربیتوریک اسید (43) و ایزوسیانید (44) ترکیب 1H-کرمنو]3،2-d [ پیریمیدین-5-کربوکسامید (45) را سنتز کنند et al., 2013) .(Soleiman-425451537970شکل STYLEREF 1 s ‏226: سنتز 1H-کرمنو]3،2-d [ پیریمیدین-5-کربوکسامیدشکل STYLEREF 1 s ‏226: سنتز 1H-کرمنو]3،2-d [ پیریمیدین-5-کربوکسامید
واکنش بین پیریمیدینها و تیوفنهااز واکنش بین پیریمیدین و 2-برمو تیوفن (یا 2-(4-بروموفنیل) تیوفن) در حضور تری فلوئورو استیک اسید حدواسط2,1-دی هیدرو پیریمیدین (46) بدست میآید. درنهایت با اکسایش این حدواسط 4-(5-بروموتیوفن-2-ایل) پیریمیدین (و یا 4-[5-(4-برموفنیل)تیوفن-2-ایل [پیریمیدین) (47) به دست می آید (شکل2-27) ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Verbitskiy</Author><Year>2014</Year><RecNum>52</RecNum><DisplayText><style font="Times New Roman" size="12">(Verbitskiy</style><style face="italic" font="Times New Roman" size="12"> et al.</style><style font="Times New Roman" size="12">, 2014)</style></DisplayText><record><rec-number>52</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="055ewx0epzdxzzespttp522xeaxws0ap0r90">52</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Verbitskiy, Egor V</author><author>Cheprakova, Ekaterina M</author><author>Subbotina, Julia O</author><author>Schepochkin, Aleksandr V</author><author>Slepukhin, Pavel A</author><author>Rusinov, Gennady L</author><author>Charushin, Valery N</author><author>Chupakhin, Oleg N</author><author>Makarova, Nadezhda I</author><author>Metelitsa, Anatoly V</author></authors></contributors><titles><title>Synthesis, spectral and electrochemical properties of pyrimidine-containing dyes as photosensitizers for dye-sensitized solar cells</title><secondary-title>Dyes and Pigments</secondary-title></titles><periodical><full-title>Dyes and Pigments</full-title></periodical><pages>201-214</pages><volume>100</volume><dates><year>2014</year></dates><isbn>0143-7208</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>(Verbitskiy et al ., 2014).

شکل STYLEREF 1 s ‏227: واکنش بین پیریمیدینها و تیوفنهاچند واکنش پیرازولو] 4،3- [dپیریمیدینها
219075142621000اهمیت دارویی پیرازولو] 4،3- [dپیریمیدینها در سیستم مرکزی اعصاب، سیستم قلبی عروقی، سرطان، التهاب توجه زیادی را به سنتزشان معطوف کرده است. در شکل 2-28 چند واکنش از این ترکیبات ذکر شده است ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Chauhan</Author><Year>2013</Year><RecNum>53</RecNum><DisplayText><style font="Times New Roman" size="12">(Chauhan and Kumar, 2013)</style></DisplayText><record><rec-number>53</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="055ewx0epzdxzzespttp522xeaxws0ap0r90">53</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Chauhan, Monika</author><author>Kumar, Raj</author></authors></contributors><titles><title>Medicinal attributes of pyrazolo [3, 4-&lt; i&gt; d&lt;/i&gt;] pyrimidines: A review</title><secondary-title>Bioorganic &amp; medicinal chemistry</secondary-title></titles><periodical><full-title>Bioorganic &amp; medicinal chemistry</full-title></periodical><pages>5657-5668</pages><volume>21</volume><number>18</number><dates><year>2013</year></dates><isbn>0968-0896</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>(Chauhan and Kumar ., 2013)
59055060325شکل STYLEREF 1 s ‏228: واکنشهای پیرازولو] 4،3- [dپیریمیدینهاشکل STYLEREF 1 s ‏228: واکنشهای پیرازولو] 4،3- [dپیریمیدینهاسنتز 4،2-بیس(فنوکسی)-6-(فنیل تیو)پیریمیدین ها از باربیتوریک اسیداز واکنش بین باربیتوریک اسید (48) با فسفریل تری کلرید در حضور,N 'N-دی متیل آنیلین تحت رفلاکس 6،4،2-تری کلرو پیریمیدین (49) به دست میآید. ترکیب به دست آمده توسط سدیم هیدروکسید آبکافت میشود که 6-کلرو یوراسیل (50) سنتز میگردد که در واکنش با تیوفنول در حلال پیریدین ترکیب 6-فنیل تیو یوراسیل (51) به وجود میآید. محصول توسط فسفریل تری کلرید اضافی کلردار میشود. از واکنش 4،2-دی کلرو-6-(فنیل تیو)پیریمیدین (52) سنتز شده در حلال تولوئن 4،2-بیس(فنوکسی)-6-(فنیل تیو)پیریمیدین ها (53) به دست میآیند (شکل2-29) ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Goudgaon</Author><Year>2013</Year><RecNum>54</RecNum><DisplayText><style font="Times New Roman" size="12">(Goudgaon and Sheshikant, 2013)</style></DisplayText><record><rec-number>54</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="055ewx0epzdxzzespttp522xeaxws0ap0r90">54</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Goudgaon, NM</author><author>Sheshikant, BU</author></authors></contributors><titles><title>Synthesis of novel 2, 4-&lt; i&gt; bis&lt;/i&gt;(substituted phenoxy)-6-(phenylthio) pyrimidine analogs and their antimicrobial activities</title><secondary-title>Journal of Pharmacy Research</secondary-title></titles><periodical><full-title>Journal of Pharmacy Research</full-title></periodical><dates><year>2013</year></dates><isbn>0974-6943</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>(Goudgaon and Sheshikant ., 2013).

شکل STYLEREF 1 s ‏229: سنتز 4،2 بیس(فنوکسی)-6-(فنیل تیو)پیریمیدین ها از باربیتوریک اسید2-3-9واکنش 6،4-دی کلرو-5-آمینوپیریمیدینها با ایزوتیوسیاناتها
از واکنش بین 6،4-دی کلرو-5-آمینو پیریمیدینها (54) با ایزوتیوسیاناتها مشتقات تیازولو[5،4-d] پیریمیدین (55) سنتز میشود (شکل2-30) ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Singh</Author><Year>2013</Year><RecNum>55</RecNum><DisplayText><style font="Times New Roman" size="12">(Singh</style><style face="italic" font="Times New Roman" size="12"> et al.</style><style font="Times New Roman" size="12">, 2013)</style></DisplayText><record><rec-number>55</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="055ewx0epzdxzzespttp522xeaxws0ap0r90">55</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Singh, Baljinder</author><author>Guru, Santosh K</author><author>Kour, Smit</author><author>Jain, Shreyans K</author><author>Sharma, Rajni</author><author>Sharma, Parduman R</author><author>Singh, Shashank K</author><author>Bhushan, Shashi</author><author>Bharate, Sandip B</author><author>Vishwakarma, Ram A</author></authors></contributors><titles><title>Synthesis, antiproliferative and apoptosis-inducing activity of thiazolo [5, 4-&lt; i&gt; d&lt;/i&gt;] pyrimidines</title><secondary-title>European journal of medicinal chemistry</secondary-title></titles><periodical><full-title>European journal of medicinal chemistry</full-title></periodical><pages>864-874</pages><volume>70</volume><dates><year>2013</year></dates><isbn>0223-5234</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>(Singh et al ., 2013).

1323975429895شکل STYLEREF 1 s ‏230: واکنش 6،4-دی کلرو-5-آمینوپیریمیدینها با ایزوتیوسیاناتها00شکل STYLEREF 1 s ‏230: واکنش 6،4-دی کلرو-5-آمینوپیریمیدینها با ایزوتیوسیاناتها
421640145719فصل سوم مواد و روشها
00فصل سوم مواد و روشها

مواد و روش‌هادستگاه ها و مواد شیمیایی مورد استفاده در تولید محصولاتساختار کلیه محصولات سنتز شده به وسیله طیف های IR،(1H, 13C) NMR و تعیین نقطه ذوب شناسایی شدهاند. این طیفها در بخش پیوست ارائه شده است. نقطه ذوب محصولات توسط دستگاه KRUSS اندازهگیری شده است. طیف IR ترکیبات به وسیله اسپکتروفوتومتر TENSOR 27 و با استفاده از قرص KBr به دست آمده است. طیف های NMR ترکیبات به وسیله دستگاه NMR مدل BRUKER-400 MHz در حلال DMSO به دست آمده است. مواد شیمیایی استفاده شده در این پروژه، شامل مشتقات بنزآلدهید، مشتقات استوفنون، دی آمینها، سدیم کربنات میباشد. حلالهای به کار رفته در واکنشهاDMF و اتانول 96% میباشد. کلیه مواد و حلالها از شرکتهای مرک (Merk) و لبا هند (Loba Hend) تهیه شده و خالص سازی بیشتری روی آن صورت نگرفته است.
کارهای سنتزی انجام شده در این پروژهسنتز MCM-41به یک بالن یک لیتری حاوی 840 میلی لیتر آب مقطر، مقدار 4 گرم CTABمی افزاییم. پس از انحلال کامل (یک ساعت) محلولی همگنی بدست می آید. در مرحله آخر 16 میلی لیتر سدیم سیلیکات به عنوان منبع سیلیکاتی به مخلوط واکنش اضافه شده و پس از گذشت 20 ساعت محصول واکنش صاف می گردد و با آب دیونیزه و اتانول به طور مرتب شستشو داده شده تا حالت بازی ترکیب حذف گردد. در این مرحله مواد مزو حفره سیلیکاتی (MCM-41) حاصل در دمای اتاق خشک شده و به منظور حذف مواد فعال سطحی در دمای 450 درجه سانتیگراد کلسینه می شود.
سنتزMCM-41 پی پیرازین5/0 گرم از MCM به 5 میلی‌لیتر اتانول در یک بالن اضافه و مخلوط شده، و در مرحله بعد داخل یک بشر کوچک 35/0 گرم از پی پیرازین به محلول اتانولی افزوده می شود تا به مدت 3 تا 4 ساعت هم بخورد. سپس حلال اتانول بوسیله روتاری جدا می شود.
سنتزنانو ذرات Fe3O4به منظور سنتز Fe3O4 ، ابتدا 2 گرم FeCl3.4H2O و مقدار 8/0 گرم FeCl2.6H2O را در 10 میلی لیتر آب مقطر حل می نماییم، پس از اطمینان از انحلال کامل آهن (III) و آهن (II) در آب، این مخلوط قطره قطره به یک بالن 250 میلی لیتری که حاوی 100 میلی لیتر آمونیوم هیدروکسید یک مولار و 4 میلی گرم CTAB است، در دمای 80 درجه سانتیگراد و تحت گاز ازت اضافه شده توسط همزن مغناطیسی باrpm 700 همزده می شود. بعد از گذشت 2 ساعت واکنش کامل شده و نانو ذرات سیاه رنگ کلوئیدی Fe3O4 تشکیل می شوند.
تهیه Fe2O3-MCM-41-αبه یک بالن یک لیتری حاوی 840 میلی لیتر آب مقطر مقدار 4 گرمCTAB می افزاییم. پس از انحلال کامل (یک ساعت) محلولی همگنی بدست می آید. سپس 20 میلی لیتر از محلول کلوئیدی Fe3O4 را پس از پراکنده کردن توسط دستگاه امواج فراصوت قطره قطره به محلول فوق افزوده و سوسپانسیون حاصل به مدت نیم ساعت با هم زن مغناطیسی هم زده می شود تا نانو ذرات Fe3O4 به طور یکنواخت بین میسل های تشکیل شده پخش گردند. در مرحله آخر 16 میلی لیتر سدیم سیلیکات به عنوان منبع سیلیکاتی به مخلوط واکنش اضافه شده و پس از گذشت 20 ساعت محصول واکنش با آهن ربا جدا و با آب دیونیزه و اتانول به طور مرتب شستشو داده شده تا ذرات غیرمغناطیسی حذف گردد. در این مرحله مواد مزو حفره مغناطیسی حاصل در دمای اتاق خشک شده و به منظور حذف مواد فعال سطحی در دمای 450 درجه سانتیگراد کلسینه می شود.
تهیه Fe2O3-MCM-41-α-پی پیرازین5/0 گرم از Fe2O3-MCM-41-α به 5 میلی‌لیتر اتانول در یک بالن اضافه و مخلوط شده، و در مرحله بعد داخل یک بشر کوچک 35/0گرم از پی پیرازین به محلول اتانولی افزوده می شود تا به مدت 3 تا 4 ساعت هم بخورد. سپس حلال اتانول بوسیله روتاری جدا می شود.
روش عمومی سنتز مشتقات 3،1-دی فنیل-2-پروپنون:
جهت تهیه‌ی مشتقات 3،1-دی فنیل-2-پروپنون، به محلول شامل 32/1 گرم پتاس در 5 میلی‌لیتر آب و 30 میلی‌لیتر متانول که در دمای صفر درجه سانتیگراد (حمام آب یخ) تهیه گردیده است، 5 میلی مول بنزآلدهید اضافه شده و محلول در همان دما به مدت 10 الی 20 دقیقه هم زده می‌شود. سپس 6 میلی مول استوفنون اضافه شده و 3 ساعت دیگر نیز تحت همین شرایط هم زده می‌شود. نهایتا، مخلوط واکنش از حمام آب و یخ خارج شده تا دمای آن به دمای اتاق برسد. در این زمان محصولات مورد نظر تشکیل می شوند، رسوبات را صاف کرده تا محصولات مورد نظر جدا گردد (شکل 3-1).

شکل STYLEREF 1 s ‏3 SEQ شکل * ARABIC s 1 1: سنتز مشتقات 3،1-دی فنیل-2-پروپنون
روش نمونه برای تهیه 3-فنیل-1-(4-کلروفنیل)-2-پروپنون: به محلول شامل 32/1 گرم پتاس در 5 میلی‌لیتر آب و 30 میلی‌لیتر متانول، که در دمای صفر درجه سانتیگراد (حمام آب یخ) تهیه گردیده است، 7025/0گرم کلرو بنزآلدهید اضافه می‌شود پس از اتمام افزایش، محلول در همان دما به مدت 10 الی 20 دقیقه هم زده می‌شود. سپس 72/0 گرم استوفنون اضافه شده و 3 ساعت دیگر نیز تحت همین شرایط هم زده می‌شود. سپس مخلوط واکنش از حمام آب و یخ خارج شده تا دمای آن به دمای اتاق برسد. در این زمان محصولات مورد نظر تشکیل می شوند، این رسوبات را صاف کرده تا محصولات مورد نظر جدا شود.
روش عمومی سنتز مشتقات 6،4-دی فنیل پیریمیدین از طریق کاتالیزور مغناطیسیMCM-41 پی پیرازین:
یک میلی مول از مشتق 3،1-دی فنیل-2-پروپنون مربوطه و یک میلی مول از یکی از مشتقات آمیدین را با 1 گرم از کاتالیزور مغناطیسی MCM-41 پی پیرازین مخلوط نموده و به ظرف واکنش منتقل می نماییم، بعد از یک ساعت هم‌خوردن مخلوط در دمای 80 درجه سانتیگراد، رنگ مخلوط از حالت سفید رنگ به زرد رنگ تبدیل می‌شود، روند تکمیل واکنش را توسط کروماتوگرافی لایه نازک (TLC) در مخلوط حلال‌های 1:2، n-هگزان: اتیل‌استات کنترل می‌نمائیم. بعد از 3-4 ساعت واکنش متوقف شده، کاتالیزورها از محلول واکنش به آسانی توسط یک آهنربای خارجی جداسازی می شوند و محصول 6،4،2-تری فنیل پیریمیدین با بازده 85 درصد در ظرف واکنش باقی می‌ماند.
روش نمونه برای سنتز 6،4،2-تری فنیل پیریمیدین از طریق کاتالیزور مغناطیسی MCM-41 پی پیرازین:مقدار 208/0 گرم از ترکیب 3،1-دی فنیل-2-پروپنون و 0936/0 گرم از بنزآمیدین هیدرو کلرید با مقدار 1 گرم از نانو کاتالیزور مغناطیسی MCM-41 پی پیرازین، مخلوط نموده و به ظرف واکنش منتقل می نماییم، بعد از یک ساعت هم‌خوردن مخلوط در دمای 80 درجه سانتیگراد، رنگ مخلوط از حالت سفید رنگ به زرد رنگ تبدیل می‌شود، روند تکمیل واکنش، توسط کروماتوگرافی لایه نازک (TLC) در مخلوط حلال‌های 1:2، n-هگزان: اتیل‌استات کنترل می‌گردد. بعد از 3-4 ساعت واکنش متوقف گردیده و محصول 6،4،2-تری فنیل پیریمیدین با بازده 85 درصد جدا می شود. شکل 3-2 واکنش کلی این سنتز را نشان می‌دهد.

شکل STYLEREF 1 s ‏3 SEQ شکل * ARABIC s 1 2: سنتز 6،4،2-تری فنیل پیریمیدینروش نمونه برای سنتز 2-آمینو-6،4-دی فنیل پیریمیدین از طریق کاتالیزور مغناطیسیMCM-41 پیپرازین
مقدار 208/0گرم از ترکیب 3،1-دی فنیل-2-پروپنون و 108/0 گرم گوانیدینوم کربنات با مقدار 1 گرم از نانو کاتالیزور مغناطیسی MCM-41 پی پیرازین، مخلوط نموده و به ظرف واکنش منتقل مینماییم، بعد از یک ساعت هم‌خوردن مخلوط در دمای 80 درجه سانتیگراد، رنگ مخلوط از حالت سفید رنگ به زرد رنگ تبدیل می‌شود، روند تکمیل واکنش، توسط کروماتوگرافی لایه نازک (TLC) در مخلوط حلال‌های 1:2، n-هگزان: اتیل‌استات کنترل می‌گردد. بعد از 3-4 ساعت واکنش متوقف گردیده و محصول 2-آمینو-6،4-دی فنیل پیریمیدین، با بازده 85 درصد جدا می شود. شکل3-3 واکنش کلی این سنتز را نشان می‌دهد.

شکل STYLEREF 1 s ‏3 SEQ شکل * ARABIC s 1 3: سنتز 2-آمینو-4،6-دی فنیل پیریمیدین643890280035فصل چهارم نتایج و بحث
00فصل چهارم نتایج و بحث

نتایج وبحثشناسایی نانوکاتالیزور مغناطیسی عامل دار شده توسط پی پیرازینروش های بررسی خواص فیزیکی و شیمیایی نانوکاتالیزورهای مغناطیسی عامل دار شده توسط پی پیرازینتکنیک های مختلفی برای بررسی خواص فیزیکی و شیمیایی مواد مزوحفره به کار می روند. هر تکنیک اطلاعات مهمی را برای درک ویژگی های ساختاری مواد مزوحفره فراهم می کند. تکنیک هایی که معمولاً برای بررسی خواص فیزیکی و شیمیایی مواد مزوحفره مورد استفاده قرار می گیرند عبارتند از: مادون قرمز تبدیل فوریه (FT-IR)، طیف بینی پراش پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ پیمایشی الکترونی (SEM)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) و آنالیز تخلخل سنجی.
شناسایی کاتالیزور -MCM-41 - α-Fe2O3پی پیرازین4-1-2-1طیف بینی مادون قرمز
طیف بینی مادون قرمز اطلاعات ارزنده ای راجع به ساختار یک مولکول به دست می دهد. با این تکنیک می توان جذب های مربوط به هر پیوند را مشخص کرد. ساختار MCM-41-α-Fe2O3 (شکل a ) دارای پیوندهای Fe-O، سیلانولی Si-OH و -O-Si-O- می باشد. پیوند Fe-O باعث ایجاد جذب های کششی در نواحی cm-1 455، cm-1 1633می شود. پیوند -O-Si-O- جذب کششی نامتقارنی را در ناحیه cm-11079 به دست می دهد. پیوند Si-OH نیز باعث ایجاد جذب کششی در ناحیه cm-1 3448 میشود (شکل a).
ساختار -MCM-41-α-Fe2O3پی پیرازین علاوه بر پیک های بالا، پیک های مربوط به ارتعاش کششی پیوندهایC-H آلیفاتیکی در مولکول پی پیرازین را در نواحیcm-1 2783 و cm-1 2932 و پیک ناحیه cm-1 3400 مربوط به ارتعاش کششی گروه NH پی پیرازین را نشان می دهد (شکل b). در نهایت در شکل c، طیف FT-IR کاتالیزور بعد از سه بار بازیافت نشان داده شده است (شکل 1-4).

شکل STYLEREF 1 s ‏4 SEQ شکل * ARABIC s 1 1: طیف بینی مادون قرمز روی کاتالیزور -MCM-41 - α-Fe2O3پی پیرازین4-1-2-2میکروسکوپ پیمایشی الکترونی (SEM)
میکروسکوپ پیمایشی الکترونی یکی از ابزارهای مهم است که برای بررسی شکل مواد مزوحفره به کار میرود. با این تکنیک میتوان انواع متفاوتی از ریخت شناسی مواد سنتز شده در نمونهها را مشخص نمود. مزیت اصلی میکروسکوپ پیمایشی الکترونی این است که می توان توده نمونه ها را مستقیماً به وسیله آن مورد مطالعه قرار داد. تصویر میکروسکوپ پیمایشی الکترونی کاتالیزور -MCM-41-α-Fe2O3پی پیرازین که دارای ریخت شناسی کروی می باشد در شکل (4-2) نشان داده شده است.

شکل STYLEREF 1 s ‏4 SEQ شکل * ARABIC s 1 2 : تصویر میکروسکوپ پیمایشی الکترونی کاتالیزور -MCM-41- α-Fe2O3پی پیرازین4-1-2-3میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)
اطلاعات به دست آمده از میکروسکوپ الکترونی عبوری، روشی کلیدی برای بررسی ساختار و شناسایی فازهای متنوع از مواد مزوحفره یعنی فازهای شش وجهی، مکعبی و لایه ای به دست می دهد. تصاویر TEM حاصل از -MCM-41-α-Fe2O3پی پیرازین نشان داده شده است. همان طور که قابل مشاهده است، ساختار شش وجهی α-Fe2O3-MCM-41 در تصویر TEM شکل (4-3) به خوبی قابل مشاهده است.
-762002314575شکل STYLEREF 1 s ‏43ساختار هگزاگونالی α-Fe2O3-MCM-41 در تصویر TEMشکل STYLEREF 1 s ‏43ساختار هگزاگونالی α-Fe2O3-MCM-41 در تصویر TEM-76200371475
4-1-2-4تجزیه و تحلیل تخلخل سنجی
معمولاً جذب مولکول های گازی نیتروژن و یا آرگون و یا دیگر مولکولهای شیمیایی بسته به هدف تجزیه و تحلیل بر روی سطح ترکیبات متخلخل، روش استانداردی برای حصول مساحت سطح، حجم کلی حفرهها و میانگین اندازه حفرهها است. در شکل های زیر نمودارهای حاصل از تجزیه و تحلیل تخلخلسنجی α-Fe2O3-MCM-41 عامل دار نشده، شکل (4-4) و MCM-41 - α-Fe2O3 پی پیرازین ، شکل (4-5) نشان داده شده است.
3114675434340b00b
1028700453390a0a

657225-89535
885825104140شکل STYLEREF 1 s ‏44: نمودار (a) تجزیه و تحلیل تخلخلسنجی و (b) α-Fe2O3-MCM-41 BJH0شکل STYLEREF 1 s ‏44: نمودار (a) تجزیه و تحلیل تخلخلسنجی و (b) α-Fe2O3-MCM-41 BJH
2571753015615شکل STYLEREF 1 s ‏45: نمودار (a) تجزیه و تحلیل تخلخلسنجی و (b) BJH MCM-41 - α-Fe2O3پی پیرازینشکل STYLEREF 1 s ‏45: نمودار (a) تجزیه و تحلیل تخلخلسنجی و (b) BJH MCM-41 - α-Fe2O3پی پیرازین2571755715
مقایسه تجزیه و تحلیل تخلخل سنجی بین بستر بدون عامل α-Fe2O3-MCM-4و بستر عامل دار شده پی پیرازین، نشان می دهد که مولکول پی پیرازین در داخل نانو حفرات بستر مغناطیسیα-Fe2O3-MCM-41 قرار گرفته است جدول (4-1).
جدول 4-1: دادههای حاصل از تجزیه و تحلیل تخلخل سنجیکاتالیزور حجم حفرهها
cm3g-1 میانگین اندازه حفرهها
Nm مساحت ویژهm2 g-1α-Fe2O3-MCM-41 59/1 26/5 1213
- MCM-41 - α-Fe2O3پی پیرازین 22/0 51/3 300
4-1-2-5پراش پرتو ایکس
25717517513300پراش پرتو ایکس برای شناسایی ساختار، درجه کریستالیزاسیون، تعیین فاز مواد و اندازه کریستال به کار می رود. مواد مزوحفره پیک های مشخصی را در محدوده Ɵ2 بین 2 الی 10 درجه و اکسید آهن III، پیک های مشخصی را در محدوده Ɵ2 بین 10 الی 80 درجه نشان می دهند. طیف XRD کاتالیزور α- - MCM- Fe2O3 -41 پی پیرازین در شکل (4-6) آورده شده است.
2571752507615شکل STYLEREF 1 s ‏46: نمودار پراش پرتو ایکس کاتالیزور - MCM-41 - α-Fe2O3 پی پیرازین
شکل STYLEREF 1 s ‏46: نمودار پراش پرتو ایکس کاتالیزور - MCM-41 - α-Fe2O3 پی پیرازین
2000252510790فصل اول مقدمه
فصل اول مقدمه
فصل اول مقدمه
فصل اول مقدمه

سنتز پیریمیدین هابا توجه به مطالب فصول پیشین درباره اهمیت و گستردگی روشهای سنتز مشتقات پیریمیدین گزارش شده در منابع پژوهشی شیمی، در این کار تحقیقاتی سعی شده است تا سنتز ترکیبات هتروسیکل سه استخلافی پیریمیدین تحت شرایطی صورت پذیرد که علاوه بر سهولت انجام از لحاظ زیست محیطی نیز مناسب باشد. جهت سنتز این ترکیبات از استوفنون، آلدهید و انواع مشتقات آمیدین استفاده شد.
این تحقیق با سنتز مشتقات ترکیب 3،1-دی فنیل-2-پروپنون از استوفنون و مشتقات آلدهید شروع می‌شود و با واکنش آن با آمیدین‌ها ادامه پیدا می‌کند.
در ابتدا جهت ساخت مشتق 2-آمینو-4-(4-کلروفنیل)-6-فنیل پیریمیدین، واکنش بین 1میلی مول 1-(4-کلروفنیل)-3-فنیل-2-پروپنون و 6/ 0میلی مول گوانیدینیوم کربنات به عنوان واکنش الگو انتخاب گردید (شکل 4-7).

شکل STYLEREF 1 s ‏47: واکنش الگونتایج واکنش در حضور کاتالیزور نانو مغناطیسی MCM-41-پی پیرازین:بررسی دمای واکنش
در ابتدا 1میلی مول از 1-(4-کلروفنیل)-3-فنیل-2-پروپنون و 6/0 میلی مول از گوانیدینیوم کربنات و 1/0 گرم کاتالیزور نانو مغناطیسی MCM-41-پی پیرازین با هم مخلوط گردیدند و در دمای اتاق در شرایط بدون حلال هم زده شدند، بررسی روند واکنش توسط کروماتوگرافی لایه نازک (TLC) در مخلوط حلال‌های 1:2، n-هگزان: اتیل‌استات نشان داد واکنش بعد از 10ساعت، کامل نشده و ماده اولیه باقی مانده است.
در مرحله بعد واکنش الگو در دمای 50 درجه سانتیگراد قرار گرفت و بررسی روند واکنش توسط TLC نشان داد واکنش بعد از 10 ساعت، کامل نشده و ماده اولیه باقی مانده است.
دمای واکنش الگو تا 80 درجه سانتی گراد افزایش داده شد پس از 2ساعت، TLC نشان داد که واکنش کامل شده است (جدول 4-2)
جدول 4-2: بررسی اثر دما روی سنتز مشتق 2-آمینو-4-(4-کلروفنیل)-6-فنیل پیریمیدین با استفاده از نانوکاتالیزور MCM-41 -پی پیرازینردیف دما) C º) زمان ( h) کاتالیزور(gr) بازده (%)
1 rt 10 1/0 واکنش کامل نشد
2 50 10 1/0 واکنش کامل نشد
3 80 5/2 1/0 92
4 120 2 1/0 92
بررسی میزان کاتالیزور روی سرعت واکنش
ابتدا واکنش الگو در دمای 80 درجه سانتی گراد بدون استفاده از کاتالیزور تا 10 ساعت قرار داده شد بررسی روند واکنش توسط TLC نشان داد چند حد واسط، تشکیل شده است.
سپس واکنش الگو با مقدار 00312/0 گرم کاتالیزور مغناطیسی MCM-41-پی پیرازین، در دمای 80 درجه سانتی گراد قرار داده شد بررسی روند واکنش توسط TLC نشان داد که بعد از 10 ساعت ماده اولیه در مخلوط واکنش موجود است و واکنش کامل نشده است..
در مرحله بعد، واکنش الگو با مقدار 00625/0 گرم کاتالیزورمغناطیسی MCM-41-پی پیرازین، در دمای 80 درجه سانتی گراد قرار داده شد بررسی روند واکنش توسط TLC نشان داد که بعد از 5/2 ساعت واکنش کامل شده است.
واکنش الگو با مقدار 1/0 گرم کاتالیزور مغناطیسی MCM-41-پی پیرازین، در دمای 80 درجه سانتی گراد قرار داده شد، و بعد از 2 ساعت واکنش کامل شد. مقدار کاتالیزور را 2 برابر کردیم مشاهده شد که سرعت واکنش نیز 2 برابر شده و طی 1 ساعت واکنش کامل شد (جدول 4-3).
جدول STYLEREF 1 s ‏43: بررسی اثر مقدار نانو کاتالیزور مغناطیسی MCM-41 پی پیرازین در سنتز مشتق 2-آمینو-4-(4-کلروفنیل)-6-فنیل پیریمیدینردیف دما) C º) زمان ( h) کاتالیزور (gr) بازده (%)
1 80 10 - -
2 80 10 03 /0 -
3 80 5/2 05/0 85%
4 80 2 1/0 92%
5 80 1 2/0 93%
بررسی میزان ماده اولیه (گوانیدینیوم کربنات)روی سرعت واکنش
واکنش الگو با 5/0 میلی‌مول گوانیدینیوم کربنات در حضور 2/0 گرم کاتالیزورمغناطیسی MCM-41-پی پیرازین، در دمای 80 درجه سانتی گراد قرار داده شد، بررسی روند واکنش توسط TLC نشان داد که واکنش بعد از 6 ساعت کامل شده است. در واکنش دیگر میزان گوانیدینیوم کربنات به 75/0 میلی‌مول افزایش داده شد و واکنش در 1 ساعت کامل شد (جدول 4-4).
جدول STYLEREF 1 s ‏44: بررسی اثر میزان گوانیدینیوم کربنات درسنتز مشتق 2-آمینو-4-(4-کلروفنیل)-6-فنیل پیریمیدین با استفاده از نانوکاتالیزور مغناطیسی MCM-41پی پیرازینردیف دما) C º) زمان ( h) گوانیدینیوم کربنات (m mol) کاتالیزور (gr) بازده (%)
1 80 1 6/0 2/0 92
2 80 6 5/0 2/0 84
3 80 1 75/0 2/0 93
4-2-2بررسی واکنش در حضور کاتالیزورنانو MCM-41-پی پیرازین :در مرحله آخر که واکنش الگو در دمای 80 درجه سانتی گراد با استفاده از 1/0 گرم کاتالیزور MCM-41-پی پیرازین (نانوکاتالیزور غیرمغناطیسی) قرارداده شد، بعد از 10ساعت، TLC نشان داد که هیچ محصولی تشکیل نشده است. این تجربه نشان می دهد که نانوذرات اکسید آهن قرار داده شده در بستر MCM-41 نه تنها موجب بازیافت کاتالیزور با استفاده از یک آهنربای خارجی می گردند بلکه در واکنش به عنوان یک اکسید کننده به کامل شدن محصول واکنش کمک می نماید.
جدول STYLEREF 1 s ‏45: بررسی واکنش در حضور کاتالیزورنانو MCM-41-پی پیرازین درسنتز مشتق 2-آمینو-4-(4-کلروفنیل)-6-فنیل پیریمیدینردیف زمان(h) دما( Cº) باز بازده(%)
1 10 rt Na2CO3 واکنش کامل نشد
2 10 80 - واکنش کامل نشد
3 6 80 Na2CO3 92
4 10 120 - واکنش کامل نشد
5 5 120 Na2CO3 94
به این ترتیب، سنتز سایر مشتقات 2-آمینو-6،4-دی آریل پیریمیدین با استفاده از مشتقات 3،1-دی آریل-2-پروپنون (1 میلی‌مول) و گوانیدینیوم کربنات (75/0 میلی‌مول) در حضور نانو کاتالیزور مغناطیسی MCM-41 پی پیرازین (2/0گرم) در دمای C° 80 بدون استفاده از حلال، به عنوان شرایط بهینه، انجام گرفت (جدول 4-6).

جدول STYLEREF 1 s ‏46: مشتقات 2-آمینو-6،4-دی آریل پیریمیدین بدست آمده تحت شرایط بدون حلال با نانو کاتالیزور مغناطیسی MCM-41 پی پیرازین در دمای 80 درجه سانتیگرادردیف R1 R2 زمان(h) بازده(%) نقطهذوب(obs) (ºC) نقطهذوب(lit) (ºC)
1 ph ph 3 82 135 135-140
2 C6H4Cl ph 5/2 93 156 147-149
3 C6H4NO2 ph 5/1 90 174 120-122
4 C6H4CN ph 2 85 80 -
5 C6H4NHCOCH3 ph 5 80 107-110 -
6 C6H4Cl C6H4CH3 2 92 152-155 -
7 C6H4NHCOCH3 C6H4CH3 3 83 215-217 -
سنتز مشتقات 2-فنیل-6،4-دی آریل پیریمیدین با استفاده از مشتقات 3،1-دی آریل-2-پروپنون (1 میلی‌مول) و بنزآمیدینیوم هیدروکلراید (5/1 میلی‌مول) در حضور نانو کاتالیزور مغناطیسی MCM-41پی پیرازین (2/0گرم) در دمای 80 درجه سانتی‌گراد بدون استفاده از حلال صورت گرفت (جدول4-7).

جدول STYLEREF 1 s ‏47: سنتز مشتقات 2-فنیل-6،4-دی آریل پیریمیدین تحت شرایط بدون حلال با نانو کاتالیزور مغناطیسی MCM-41 پی پیرازین در دمای 80 درجه سانتیگراد
ردیف R1 R2 زمان(h) بازده(%) نقطهذوب(obs) (ºC) نقطه ذوب(lit) (ºC)
1 C6H4NO2 ph 3 95 172 212-213
2 C6H4NHCOCH3 ph 2 88 170 -
3 C6H4NHCOCH3 C6H4CH3 5 87 220 -
مشتقات فوق (جدول4-7) در مدت زمان 5/1 تا 5 ساعت در دمای 80 درجه سانتی‌گراد با بازده بالا به روش دو جزیی و با استفاده از کاتالیزور مغناطیسی MCM-41پی پیرازین سنتز شدند. الکترون دهندگی و گیرندگی استخلافات در مشتقات 3،1-دی آریل-2-پروپنون، تأثیر چندانی بر سرعت واکنش نداشت. این مورد نشان دهنده عمومیت بالا و بهره وری بسیار خوب روش پیشنهادی برای سنتز پیریمیدین ها می باشد.
در جدول(4-6) مشتقات شماره 5، 6 و 7 و از جدول (4-7) مشتقات شماره 2 و 3 جدید هستند.1840230135001018421351313815بازده واکنش
00بازده واکنش
لازم بذکر است که این کاتالیزور مغناطیسی MCM-41پی پیرازین تا 3 بار قابل بازیافت بوده و همانطور که در نمودار زیر قابل مشاهده است بعد از 3 بار استفاده از کاتالیزور بازده محصول تنها 10% کاهش می یابد (شکل4-8)
123825089535شکل STYLEREF 1 s ‏48: بازیافت کاتالیزور مغناطیسی MCM-41پی پیرازین0شکل STYLEREF 1 s ‏48: بازیافت کاتالیزور مغناطیسی MCM-41پی پیرازین
4-2-3شرایط بهینه واکنشبه این ترتیب با توجه به آزمایشات انجام شده، استفاده از مشتقات 3،1-دی آریل-2-پروپنون (1 میلی‌مول) و گوانیدینیوم کربنات (6/0 میلی‌مول) یا بنزآمیدینیوم هیدروکلرید (5/1 میلی‌مول) در حضور (2/0گرم) کاتالیزور مغناطیسی MCM-41 پی پیرازین در دمای 80 درجه سانتیگراد به عنوان شرایط بهینه جهت سنتز مشتقات پیریمیدین معرفی می گردد.
4-2-4مزایای روش ارائه شدهمزیتهای روش ارایه شده نسبت به روش های گزارش شده عبارتند از:
استفاده از کاتالیزور نانو و حذف حلال در جهت پیروی از قوانین شیمی سبز
روش استخراج ساده محصول
سنتز مشتقات متنوع با بازده خوب تا عالی
دما و شرایط ملایم واکنش
بازیافت چند باره نانوکاتالیزور مغناطیسی
4-2-5بخش طیف‌ها4-2-5-1طیف IR
در طیف IR محصول پیریمیدین، اثری از گروه کربونیل آلدهیدی در فرکانس 1705 تا 1- cm 1735 مربوط به ماده اولیه آلدهیدهای آروماتیک نمی‌باشد و این مطلب نشان‌دهنده مصرف شدن کامل مواد اولیه در طول سنتز پیریمیدین می‌باشد. پیک‌های مشخص محصول پیریمیدین در IR که کمک به شناسایی این ترکیب می‌نماید، پیک‌های ناحیه cm-1 3450 تا 3500 و پیک‌های ناحیه cm-1 3350 تا 3390 که مربوط به ارتعاش‌های کششی نامتقارن و متقارن گروه NH2 می‌باشد. پیکی در محدوده فرکانس cm-1 1600 تا 1640 که مربوط به پیوند C=N در حلقه هتروسیکل پیریمیدینی می‌باشد نیز تاییدی بر تشکیل ساختار پیریمیدینی محصولات در طیف IR می‌باشد.
4-2-5-2طیف NMR H1
در ترکیبات پیریمیدینی 2-آمینو،6،4-دی‌آریل پیریمیدین، پیک‌های مربوط به هیدروژن‌های آریل در محدوده ppm 9-7 = δ ظاهر می‌شود و پیک مربوط به (NH2) روی حلقه پیریمیدینی که یک هیدروژن فعال است در حلال‌های مختلف در فرکانس‌های متفاوتی ظاهر می‌شود. در طیف‌های HNMR 1 ضمیمه شده مربوط به ترکیبات پیریمیدینی ساخته شده، پیک NH2 در حلال DMSO دوتره در محدوده ppm 6-5 δ= به صورت پهن ظاهر شده است.
4-2-5-3طیف NMR 13C
در پیریمیدین‌های سنتز شده، کربن‌های حلقه پیریمیدین در ناحیه ppm 170-160 δ = ظاهر می‌شوند، کربن‌های حلقه‌های آریل در‌ ppm 160-120 δ = ظاهر می‌شود و در پیریمیدین‌هایی که کربن کربونیل موجود است در ppm 180-170 δ =ظاهر می‌شود.
نتیجه گیری
با توجه به آزمایشات متعددی که انجام شد نهایتاً مشتقات سه استخلافی پیریمیدین با استفاده از مشتقات 3،1-دی آریل-2-پروپنون و مشتقات آمیدینی در حضور نانو کاتالیزور مغناطیسی MCM-41 پی پیرازین در دمای ملایم سنتز شدند.
نانوکاتالیزور مغناطیسی MCM-41 پی پیرازین قادر است در سنتز مشتقات سه استخلافی پیریمیدین‌ها با استفاده از مشتقات 3،1-دی آریل-2-پروپنون به عنوان ماده اولیه، تا 3 بار مصرف و بازیافت شود.
شرایط بدون حلال در حضور یک نانوکاتالیزور جدید در سنتز مشتقات سه استخلافی پیریمیدین ها به دست آمد.
مشتقات متنوع پیریمیدین های سه استخلافی تحت شرایط ساده با بازده های خوب تا عالی، زمانهای کم و خالص سازی آسان، سنتز شدند.
وجود گروههای الکترون دهنده یا کشنده تاثیر اندکی بر بازده و زمان واکنشها دارند. این مسئله میزان مقبولیت و عمومیت روش پیشنهاد شده را افزایش می دهد.
به طور کلی در این کار پژوهشی سنتز مشتقات سه استخلافی پیریمیدین ها در حضور نانو کاتالیزور مغناطیسی جدید ارائه شده است که این روش مزایایی از قبیل استفاده از کاتالیزور نانو و سازگار با محیط زیست و قابل بازیافت، عدم استفاده از حلال، بهره های بسیار خوب محصولات و زمانهای کوتاه واکنش را دارا می باشد.
پیشنهادات
پیشنهاد می گردد از این روش و این نوع کاتالیزورها برای سنتز دیگر مشتقات پیریمیدین و همچنین ترکیبات هتروسیکل دیگر استفاده شود. طراحی نانو کاتالیزورهای جدیدتر با کارایی های چند گانه جهت سنتز ترکیبات شیمیایی می تواند انجام گیرد. انجام تست ضد باکتری و دارویی دیگر روی مشتقات جدید پیریمیدین می تواند یکی دیگر از موارد پیشنهادی برای تحقیقاتآینده باشد.
1152525479425فهرست منابع00فهرست منابع
منابع
Amr, A. E., Nermien, M. S. and Abdulla, M. M. 2007. Synthesis, reactions and anti-inflammatory activity of heterocyclic sys--s fused to athiophene moiety using citrazinic acid as synthon. MonatshChem, 138: 699–707. ADDIN EN.REFLIST

–269

1-6- سئوالات 31
1-7- ضرورت انجام تحقیق32
1-8- جنبه جدید بودن و نوآوری تحقیق32
1-9- واژه نامه ها و اصطلاحات فنی32
فصل دوم مروری بر ادبیات تحقیق و پیشینه تحقیق34
بررسی متون:35
فصل سوم :مواد وروشها39
3-1-مواد و تجهیزات40
3-1-1-دستگاه ها ووسایل مورد نیاز:40
3-1-2-مواد مصرفی مورد نیاز: 41
3-1-3- محیطهای کشت مورد استفاده: 41
3-2-ترکیبات و محلولهای مورد نیاز و فرمول ساخت آنها42
3-2-1-تهیه محلول(%25) SDS:42
3-2-2- محلول EDTA(5/0 مولار):42
3-2-3-تامپون لیز کننده سلول42
3-2-4- تامپون TE حاوی RNase42
3-2-5- بافر(5X)TBE:42
3-2-7- محلول فنل-کلروفروم-ایزو آمیلیک الکل(PCI):43
3-3- روش انجام طرح:44
3-3-1- نوع مطالعه:44
3-3-2-جامعه مورد مطالعه:44
3-3-3- جمع آوری اطلاعات:44
3-3-4- انجام امور باکتریولوژیک:44
3-4- ژنوتایپینگ ایزوله های سالمونلا با استفاده از روش MLVA46
3-4-1- انجام آزمایش PCR جهت تکثیر لوکوس های VNTR46
3-4-2- الکتروفورز محصولات VNTR50
3-4-3- محاسبه ی اندازه و تعداد تکرار های VNTR52
3-4-4-تجزیه و تحلیل داده های VNTR 52
فصل چهارم یافته ها54
4-1- نمتایج حاصل از جمع آوری نمونه ها 55
4-2- نتایچ حاصل از استخراج ژنوم باکتریایی57
4-3- نتایج حاصل از واکنش PCR جهت تکثیر لوکوس های VNTR58
4-4- میزان تنوع الل های VNTR74
4-5- آنالیز داده ها با استفاده از الگوریتم Minimum Spanning Tree 74
4-6- آنالیز داده های VNTR با استفاده از روش NJ75
فصل پنجم :بحث ونتیجه گیری 77
5-1- بحث78
5-2- نتیجه گیری و جمع بندی91
منابع:92
چکیده انگلسی 96

فهرست جداول و نمودارها
عنوان صفحه
جدول1-1، ویژگی های بیو شیمیایی سالمونلا8
جدول 1-2، طبقه بندی نوین سالمونلا و میزان سروتایپ ها در زیر گونه ها9
جدول 3-1، نام لوکوس ها و پرایمر های اختصاصی47
جدول 3-2،مقادیرموردنیازجهت انجام واکنش هایPCRبرای تکثیرلوکوسهایVNTR48
جدول 3-3، برنامه ریزی دستگاه ترموسایکلر جهت تکثیر لوکوس های SENTR2،
SENTR3 و SE-749
جدول3-4،برنامه ریزی دستگاهترموسایکلرجهت تکثیرلوکوسهایENTR6وSE-849
جدول 3-5، برنامه ریزی دستگاه ترموسایکلر برای تکثیر لوکوس SE-4 49
جدول 3-6، برنامه ریزی دستگاه ترموسایکلر جهت تکثیر لوکوس SE-1050
جدول 3-7، برنامه ریزی دستگاه ترموسایکلر جهت تکثیر لوکوس SE-650
جدول 4-1، در فایل EXCEL73
جدول 4-2، ضریب تنوع هانتر- گاتسون برای هر لوکوس محاسبه شده 74
نمودار 4-1، میزان فراوانی هر یک از سرو تایپ های سالمونلا در پژوهش حاضر56
نمودار 4-2، میزان شیوع هر یک از سرو تایپ های سالمونلا در پژوهش حاضر56
فهرست اشکال
عنوان صفحه
شکل 1-1 تصویر دکتر سالمون دامپزشک آمریکایی.5
شکل1-2 باکتری سالمونلا 6
شکل 1-4مای شماتیک از VNTR ها 23
شکل 1-5 پروفایل اللی 24
شکل 1-6 آنالیز MLVA بوسیله MST 25
شکل 1-7، مزایای MLVA 26
شکل 1-8، مراحل انجام MLVA 27
شکل 4-1، میزان خلوص DNA نمونه ی شماره ی 5357
شکل 4-2، میزان خلوص DNA نمونه ی شماره ی 2457
شکل 4-3، لوکوس ENTR6 58
شکل 4-4، لوکوس SE4 59
شکل 4-5، لوکوس SE4 60
شکل 4-6، لوکوسSE6 61
شکل 4-7، لوکوس SE6 62
شکل 4-8، لوکوسSE7 63
شکل 4-9، لوکوسSE7 64
شکل 4-10، لوکوسSE8 65
شکل 4-11، لوکوسSE8 66
شکل 4-12، لوکوسSE10 67
شکل 4-13، لوکوسSE10 68
شکل 4-14، لوکوسSENTR2 69
شکل 4-15، لوکوسSENTR2 70
شکل 4-16، لوکوسSENTR3 71
شکل 4-17، لوکوسSENTR3 72
شکل 4-18، آنالیز داده های VNTR با استفاده از الگوریتم MST. 75
شکل 4-22، درختچه ی NJ 76
چکیده فارسی :
ژنوتایپینگ سویه های سالمونلا انتریکا سرووار انتریتیدیس جدا شده از نمونه های بالینی در تهران بر پایه روش آنالیز چند لوکوسی متغیر تکراری( MLVA)
مقدمه:سالمونلاانتریکا سبب ایجاد سالمونلوزیس در انسان می شود. سالمونلا انتریکا سرووار انتریتیدیس، دومین سروتایپی می باشد که در سطح دنیا سبب ایجاد سالمونلوزیس می شود. تکنیک MLVA، یکی از روش های نوین ژنوتایپینگ جهت تمایز ایزوله های باکتریایی در همه گیری ها و یا تعیین قرابت فیلوژنتیکی این ایزوله ها می باشد. هدف از این پژوهش، ژنوتایپینگ سویه های سالمونلا انتریتیدیس جدا شده از نمونه های بالینی در تهران بر پایه ی روش MLVA.
مواد و روش ها: در این پژوهش، 51 ایزوله ی سالمونلا انتریکا سرووار انتریتیدیس از نمونه های بالینی در طی سال های 1387 تا 1389 در تهران جدا شدند. ایزوله های سالمونلا انتریتیدیس با استفاده از تکنیک های بیوشیمیایی و سرولوژیکی تایید شدند. جهت انجام تکنیک MLVA، از هشت لوکوس VNTR استفاده شد.
نتایج: 10 ژنوتایپ متفاوت MLVA، در این پزوهش شناسایی شد. با استفاده از روش MST، 51 ایزوله ی سالمونلا انتریتیدیس در 2 کلونال کمپلکس قرار گرفتند. همچنین با استفاده از تکنیک NJ، این ایزوله ها در دو کلاستر جای گرفتند.
بحث و نتیجه گیری: نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که تکنیک MLVA، یک روش قدرتمند و آسان می باشد و می توان از این تکنیک در اپیدمی ها ی ناشی از سالمونلا انتریتیدیس استفاده نمود.

دانلود پایان نامه ارشد- مقاله تحقیق

 برای دانلود فایل کامل به سایت منبع مراجعه کنید  : homatez.com

یا برای دیدن قسمت های دیگر این موضوع در سایت ما کلمه کلیدی را وارد کنید :

 

کلمات کلیدی: سالمونلا، MLVA، VNTR
68580077470

کلیات تحقیق
بیان مسئله
سالمونلا باسیل گرم منفی،واجدتاژک پری تریش وجزءخانوادهیانتروباکتریاسهمیباشد.گروه سالمونلا شامل یک جنس منفرد به نام سالمونلا است. این جنس شامل ارگانیسم هایی است که قبلا تحت عنوان سالمونلا و آریزونا شناخته می شدند. وقتی سالمونلا ها از طریق مسیر خوراکی به انسان و حیوانات منتقل شوند، بیماریزا هستند. این باکتری از طریق حیوان و فروارده های حیوانی به انسان سرایت می کنند و موجب تب روده ای، مسمومیت های غذایی و گاستروانتریت در انسان می شوند ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Brooks</Author><Year>2012</Year><RecNum>1</RecNum><record><rec-number>1</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="xa9fwp9zve5xaeexdvip992ct2twzevw29zw">1</key></foreign-keys><ref-type name="Book">6</ref-type><contributors><authors><author>Brooks, G.</author><author>Carroll, K.C.</author><author>Butel, J.</author><author>Morse, S.</author></authors></contributors><titles><title>Jawetz Melnick&amp;Adelbergs Medical Microbiology 26/E</title></titles><dates><year>2012</year></dates><publisher>Mcgraw-hill</publisher><isbn>9780071790314</isbn><urls><related-urls><url>https://books.google.com/books?id=UUSXV8B9i9sC</url></related-urls></urls></record></Cite></EndNote>(7).
طبقه بندی سالمونلا در طی سالیان متمادی دچار تغییرات زیادی شده است. سالمونلا گروه بزرگی از باکتری های روده ای شامل تقریبا 2200 سروتایپ می باشد. بر مبنای مدل اخیر طبقه بندی CDC تنها یک گروه منفرد از سالمونلا وجود دارد که به هفت زیر گروه(1،2،،a3،b3،4،5،6) طبقه بندی می شوند. طبقه بندی اخیر بر مبنای شباهت ژنتیکی ایزوله های سالمونلا) 16S r RNA) است. سیستم های طبقه بندی قدیمی تر شامل 1) طبقه بندی کافمن_وایت: که هر سروتایپ را به صورت یک گونه منفرد سالمونلا شناسایی می کند. 2) سیستم ادواردز_اوینگ: که سالمونلاها را به سه گونه( سالمونلا کلراسوئیس، سالمونلا تایفی، سالمونلا انتریتیدیس) و صدها سروتایپ تقسیم بندی می کند. 3) مدل هیبریداسیون DNA: که سالمونلا ها را به یک گونه به نام سالمونلا انتریتیدیس و زیر گونه های اریزونه، بونگوری، دی اریزونه، انتریکا، سالاما،هاتنا، تقسیم می نمایند که طبقه بندی CDC با کمی تغییر از همین طبقه بندی استفاده می کند ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Brooks</Author><Year>2012</Year><RecNum>1</RecNum><record><rec-number>1</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="xa9fwp9zve5xaeexdvip992ct2twzevw29zw">1</key></foreign-keys><ref-type name="Book">6</ref-type><contributors><authors><author>Brooks, G.</author><author>Carroll, K.C.</author><author>Butel, J.</author><author>Morse, S.</author></authors></contributors><titles><title>Jawetz Melnick&amp;Adelbergs Medical Microbiology 26/E</title></titles><dates><year>2012</year></dates><publisher>Mcgraw-hill</publisher><isbn>9780071790314</isbn><urls><related-urls><url>https://books.google.com/books?id=UUSXV8B9i9sC</url></related-urls></urls></record></Cite><Cite><Author>Murray</Author><Year>2013</Year><RecNum>2</RecNum><record><rec-number>2</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="xa9fwp9zve5xaeexdvip992ct2twzevw29zw">2</key></foreign-keys><ref-type name="Book">6</ref-type><contributors><authors><author>Murray, P.R.</author><author>Rosenthal, K.S.</author><author>Pfaller, M.A.</author></authors></contributors><titles><title>Medical Microbiology</title></titles><dates><year>2013</year></dates><publisher>Mosby/Elsevier</publisher><isbn>9780323054706</isbn><urls><related-urls><url>https://books.google.com/books?id=O92zd8fV-RcC</url></related-urls></urls></record></Cite><Cite><Author>Walker</Author><Year>1998</Year><RecNum>3</RecNum><record><rec-number>3</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="xa9fwp9zve5xaeexdvip992ct2twzevw29zw">3</key></foreign-keys><ref-type name="Book">6</ref-type><contributors><authors><author>Walker, T.S.</author></authors></contributors><titles><title>Microbiology</title></titles><dates><year>1998</year></dates><publisher>W.B. Saunders Company</publisher><isbn>9780721646411</isbn><urls><related-urls><url>https://books.google.com/books?id=DtlpAAAAMAAJ</url></related-urls></urls></record></Cite></EndNote>(4-6).
روش های مختلفی برای جداسازی باکتری سالمونلا از نمونه های محیطی وجود دارند که شامل: روش های کشت سنتی و بیوشیمیایی، سرولوژی و مولکولی می باشد. در کشت سنتی از محیط های پیش انتخابی و اختصاصی نظیر S.S Agarو XLD Agar استفاده می شود. روش های سرولوژی براساس واکنش انتی بادی با انتی ژن تولیدی توسط باکتری می باشد.
استفاده از روش های سرولوژیک بدلیل تنوع گسترده خصوصیات آنتی ژنتیکی باکتریایی و نیاز به طیف گسترده و وسیعی از آنتی بادی ها و همچنین هزینه گزاف تولید و مصرف آن، به مرور جایگاه خود را از دست داده اند. تا کنون از روش های مولکولی متنوعی جهت ژنوتایپینگ گونه های مختلف سالمونلا استفاده شده است. به کارگیری این روش ها، اهمیت ویژه ای در پژوهش های اپیدمیولوژیکی دارد . با شروع عصر مولکولی دانشمندان رویکرد خود را از فنوتیپ به ژنوتیپ تغییر داده اند.
روش های مختلفی مثل Rep- PCR، RAPD- PCR، Ribotyping، PFGE، MLST و MLVA جهت ژنتوتایپینگ سویه های سالمونلا تا به حال مورد استفاده قرار گرفته است بطوریکه هریک ازاینروش ها معایب و مزایایی دارند، که در این میان روش MLVA از روش هایی مولکولی جدید و نوینی جهت ژنوتایپینگ باکتریایی مطرح شده است و بر این اساس توسعه یافتهُ است ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Nadon</Author><Year>2013</Year><RecNum>1605</RecNum><record><rec-number>1605</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="w0dfex0040rvzzewepypdsruzp9vstsx02tt">1605</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Nadon, C. A.</author><author>Trees, E.</author><author>Ng, L. K.</author><author>Moller Nielsen, E.</author><author>Reimer, A.</author><author>Maxwell, N.</author><author>Kubota, K. A.</author><author>Gerner-Smidt, P.</author></authors></contributors><auth-address>National Microbiology Laboratory, Public Health Agency of Canada, Winnipeg, Manitoba, Canada.</auth-address><titles><title>Development and application of MLVA methods as a tool for inter-laboratory surveillance</title><secondary-title>Euro Surveill</secondary-title></titles><periodical><full-title>Euro Surveill</full-title></periodical><pages>20565</pages><volume>18</volume><number>35</number><edition>2013/09/07</edition><keywords><keyword>Clinical Laboratory Techniques/instrumentation/*methods/standards</keyword><keyword>Consensus</keyword><keyword>Consensus Development Conferences as Topic</keyword><keyword>Disease Outbreaks/*prevention &amp; control</keyword><keyword>Humans</keyword><keyword>International Cooperation</keyword><keyword>Multilocus Sequence Typing/instrumentation/*methods/standards</keyword><keyword>Population Surveillance/*methods</keyword><keyword>*Quality Control</keyword><keyword>Tandem Repeat Sequences/*genetics</keyword></keywords><dates><year>2013</year></dates><isbn>1560-7917 (Electronic)&#xD;1025-496X (Linking)</isbn><accession-num>24008231</accession-num><urls><related-urls><url>http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?cmd=Retrieve&amp;db=PubMed&amp;dopt=Citation&amp;list_uids=24008231</url></related-urls></urls><language>eng</language></record></Cite></EndNote>(7).
این روش با مزایایی که نسبت به تکنیک PFGE دارد روز به روز به اهمیت و محبوبیت آن افزوده می شود. بطوریکه در آینده جایگاه ویژه ای در بین اپیدمیولوژیست ها خواهد داشت. در تکنیک MLVA بطور خاص، توالی های تکراری پشت سر هم مورد بررسی و ارزیابی قرار می گیرند و از نظر تعداد تکرار های VNTR با یکدیگر مقایسه می شوند. مجموعه ای از این تکرار ها بصورت دسته ای از اعداد که در اصطلاح پروفایل اللی گفته می شود. برای هر سویه باکتری نمایش داده می شود و به عنوان یک کد اطلاعاتی برای آن سویه در نظر گرفته می شود. ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Nadon</Author><Year>2013</Year><RecNum>1605</RecNum><record><rec-number>1605</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="w0dfex0040rvzzewepypdsruzp9vstsx02tt">1605</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Nadon, C. A.</author><author>Trees, E.</author><author>Ng, L. K.</author><author>Moller Nielsen, E.</author><author>Reimer, A.</author><author>Maxwell, N.</author><author>Kubota, K. A.</author><author>Gerner-Smidt, P.</author></authors></contributors><auth-address>National Microbiology Laboratory, Public Health Agency of Canada, Winnipeg, Manitoba, Canada.</auth-address><titles><title>Development and application of MLVA methods as a tool for inter-laboratory surveillance</title><secondary-title>Euro Surveill</secondary-title></titles><periodical><full-title>Euro Surveill</full-title></periodical><pages>20565</pages><volume>18</volume><number>35</number><edition>2013/09/07</edition><keywords><keyword>Clinical Laboratory Techniques/instrumentation/*methods/standards</keyword><keyword>Consensus</keyword><keyword>Consensus Development Conferences as Topic</keyword><keyword>Disease Outbreaks/*prevention &amp; control</keyword><keyword>Humans</keyword><keyword>International Cooperation</keyword><keyword>Multilocus Sequence Typing/instrumentation/*methods/standards</keyword><keyword>Population Surveillance/*methods</keyword><keyword>*Quality Control</keyword><keyword>Tandem Repeat Sequences/*genetics</keyword></keywords><dates><year>2013</year></dates><isbn>1560-7917 (Electronic)&#xD;1025-496X (Linking)</isbn><accession-num>24008231</accession-num><urls><related-urls><url>http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?cmd=Retrieve&amp;db=PubMed&amp;dopt=Citation&amp;list_uids=24008231</url></related-urls></urls><language>eng</language></record></Cite></EndNote>(7)
MLVA دارای مزایای زیادی نسبت به PFGE می باشد. در MLVA تنها نیاز به دستگاه PCR است و این روش یک تکنیک PCR-bassed میباشد در حالیکه در PFGE نیاز به امکانات و تجهیزات مخصوص و پر هزینه است. در MLVA تنها داشتن DNA باکتری کافیست در حالیکه در PFGE نیاز به باکتری زنده است.هزینه MLVA به مراتب از PFGE کمتر است و بسیار سریع تر از آن انجام پذیر می باشد. و نکته بسیار مهم اینست که، داده های حاصل از MLVA از آنجایی که بصورت مجموعه ای از ارقام ذخیره می شود را می توان به راحتی در بانک های اطلاعاتی ذخیره نمود و با نتایج سایر پژوهشگران مقایسه نمود هر چند چنین چیزی در PFGE دیده نمی شود گرچه تلاش های مانند شبکه Plus Net در جهت حل این موضوع ایجاد شده است.به این ترتیب MLVA بعنوان یک تکنیک جایگزین PFGE برای کشور های در حال توسعه مطرح می باشد ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Nadon</Author><Year>2013</Year><RecNum>1605</RecNum><record><rec-number>1605</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="w0dfex0040rvzzewepypdsruzp9vstsx02tt">1605</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Nadon, C. A.</author><author>Trees, E.</author><author>Ng, L. K.</author><author>Moller Nielsen, E.</author><author>Reimer, A.</author><author>Maxwell, N.</author><author>Kubota, K. A.</author><author>Gerner-Smidt, P.</author></authors></contributors><auth-address>National Microbiology Laboratory, Public Health Agency of Canada, Winnipeg, Manitoba, Canada.</auth-address><titles><title>Development and application of MLVA methods as a tool for inter-laboratory surveillance</title><secondary-title>Euro Surveill</secondary-title></titles><periodical><full-title>Euro Surveill</full-title></periodical><pages>20565</pages><volume>18</volume><number>35</number><edition>2013/09/07</edition><keywords><keyword>Clinical Laboratory Techniques/instrumentation/*methods/standards</keyword><keyword>Consensus</keyword><keyword>Consensus Development Conferences as Topic</keyword><keyword>Disease Outbreaks/*prevention &amp; control</keyword><keyword>Humans</keyword><keyword>International Cooperation</keyword><keyword>Multilocus Sequence Typing/instrumentation/*methods/standards</keyword><keyword>Population Surveillance/*methods</keyword><keyword>*Quality Control</keyword><keyword>Tandem Repeat Sequences/*genetics</keyword></keywords><dates><year>2013</year></dates><isbn>1560-7917 (Electronic)&#xD;1025-496X (Linking)</isbn><accession-num>24008231</accession-num><urls><related-urls><url>http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?cmd=Retrieve&amp;db=PubMed&amp;dopt=Citation&amp;list_uids=24008231</url></related-urls></urls><language>eng</language></record></Cite></EndNote>(7).
هر گونه باکتریایی، توالی های VNTR مخصوص به خود را دارد که می توان با طراحی پرایمر برای آنها، الل مورد نظر را تکثیر داد و از نظر تعداد تکرار مورد بررسی قرار داد. در طرح حاضر سعی شده است با انتخاب توالی هایVNTR مناسب، یک روش جدید، کم هزینه، سریع برای ژنوتایپینگ سویه های سالمونلا انتریکا سرووار انتریتیدیس بکار گرفته شود تا در آینده بتواند جایگزین روش های گرانقیمتی مانند PFGE شود و بتوان از آن در آزمایشگاه های تحقیقاتی که تنها تجهیز به دستگاه PCR باشند، استفاده نمود و بتواند به سرعت هر نوع اپیدمی را شناسایی کند و پژوهشگران بتوانند نتایج خود را با یکدیگر مقایسه نمایند(7).
1-2- کلیات
1-2-1، تاریخچه
دو دانشمند فرانسوی با نام های کومل و لوئی در اوایل قرن نوزدهم میلادی علائم کلینیکی تب تیفوئید را بررسی کردند. در سال 1823 میلادی برتونئو به علت تورم غدد لنفاوی روده آن بیماری را به نام روده جوشان نام گذاری نمود. کرهارد در اپیدمی تیفوئید در فیلادلفیا ایالات متحده آمریکا در سال 1837 میلادی، تیفوس و حصبه را از متمایز کرد.در سال 1839 میلادی شونلین تیفوس را به نام تیفوس اگژنتماتیکوس و حصبه را تیفوس احشایی نام گذاری نمود. در میان سال های 1849-1851 در انگلستان، جنر با استفاده از علائم بیماری های تب دانه دار، حصبه را تشخیص داد و عامل آن را سالمونلا تایفی نامید. اسم سالمونلا بر گرفته شده از دامپزشک آمریکایی به نام دکتر دانیال المر سالمون می باشد که به پاس تحقیقات و زحمات گسترده این دانشمند نام گذاری شده است.هوپ در سال 1886 از ادرار، فیفیر در سال 1885 از مدفوع، در سال 1888 ویلچور از خون سالمونلا را جدا نمودند.در سال 1896 سیکارد و ویدال آنتی بادی علیه سالمونلا را از خون جداسازی کردند (2و3) .

شکل 1-1: تصویر دکتر سالمون دامپزشک آمریکایی.
1-2-2، باکتریولوژی سالمونلا
سالمونلا از اجزای خانواده انتروباکتریاسه می باشد که واجد تاژک پری تریش می باشد ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Brooks</Author><Year>2012</Year><RecNum>1</RecNum><record><rec-number>1</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="xa9fwp9zve5xaeexdvip992ct2twzevw29zw">1</key></foreign-keys><ref-type name="Book">6</ref-type><contributors><authors><author>Brooks, G.</author><author>Carroll, K.C.</author><author>Butel, J.</author><author>Morse, S.</author></authors></contributors><titles><title>Jawetz Melnick&amp;Adelbergs Medical Microbiology 26/E</title></titles><dates><year>2012</year></dates><publisher>Mcgraw-hill</publisher><isbn>9780071790314</isbn><urls><related-urls><url>https://books.google.com/books?id=UUSXV8B9i9sC</url></related-urls></urls></record></Cite></EndNote>(4) این باکتری از طریق حیوانات و محصولات حیوانی آلوده به این باکتری به انسان منتقل شده و سبب بیماری در انسان می شود ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Brooks</Author><Year>2012</Year><RecNum>1</RecNum><record><rec-number>1</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="xa9fwp9zve5xaeexdvip992ct2twzevw29zw">1</key></foreign-keys><ref-type name="Book">6</ref-type><contributors><authors><author>Brooks, G.</author><author>Carroll, K.C.</author><author>Butel, J.</author><author>Morse, S.</author></authors></contributors><titles><title>Jawetz Melnick&amp;Adelbergs Medical Microbiology 26/E</title></titles><dates><year>2012</year></dates><publisher>Mcgraw-hill</publisher><isbn>9780071790314</isbn><urls><related-urls><url>https://books.google.com/books?id=UUSXV8B9i9sC</url></related-urls></urls></record></Cite></EndNote>(4). سالیانه تخمین زده می شود 1.4 میلیون نفر در ایلات متحده آمریکا توسط سالمونلا بیمار می شوندPEVuZE5vdGU+PENpdGU+PEF1dGhvcj5NZWFkPC9BdXRob3I+PFllYXI+MTk5OTwvWWVhcj48UmVj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ADDIN EN.CITE PEVuZE5vdGU+PENpdGU+PEF1dGhvcj5NZWFkPC9BdXRob3I+PFllYXI+MTk5OTwvWWVhcj48UmVj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ADDIN EN.CITE.DATA (8).
بیشتر سروتایپ های این باکتری برای انسان و اکثر حیوانات بیماریزا هستند. سالمونلا در دستگاه گوارش مهره داران یافت شده و بیماری های متعدد با علائم متفاوت را ایجاد می نماید ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Baumler</Author><Year>1998</Year><RecNum>1613</RecNum><record><rec-number>1613</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="w0dfex0040rvzzewepypdsruzp9vstsx02tt">1613</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Baumler, A. J.</author><author>Tsolis, R. M.</author><author>Ficht, T. A.</author><author>Adams, L. G.</author></authors></contributors><auth-address>Department of Medical Microbiology and Immunology, College of Medicine, Texas A&amp;M University, College Station, Texas 77843-4467, USA.abaumler@tamu.edu</auth-address><titles><title>Evolution of host adaptation in Salmonella enterica</title><secondary-title>Infect Immun</secondary-title></titles><periodical><full-title>Infect Immun</full-title></periodical><pages>4579-87</pages><volume>66</volume><number>10</number><edition>1998/09/24</edition><keywords><keyword>*Adaptation, Biological</keyword><keyword>Animals</keyword><keyword>*Biological Evolution</keyword><keyword>Humans</keyword><keyword>Mammals/*microbiology</keyword><keyword>Models, Biological</keyword><keyword>Plasmids/genetics</keyword><keyword>Salmonella Infections/microbiology</keyword><keyword>Salmonella enterica/*pathogenicity</keyword><keyword>Virulence/genetics</keyword></keywords><dates><year>1998</year><pub-dates><date>Oct</date></pub-dates></dates><isbn>0019-9567 (Print)&#xD;0019-9567 (Linking)</isbn><accession-num>9746553</accession-num><urls><related-urls><url>http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?cmd=Retrieve&amp;db=PubMed&amp;dopt=Citation&amp;list_uids=9746553</url></related-urls></urls><custom2>108564</custom2><language>eng</language></record></Cite></EndNote>(9). یکی از علل مهم مسمومیت های غذایی در اروپا و ایالات متحده آمریکا، سالمونلا انتریکا سرووار انتریتیدیس می باشد. براورد شده است که 93.8 میلیون نفر سالانه در کل جهان به سالمونلا مبتلا می شوند که نتیجه آن 155000 مورد مرگ در سال می باشد.

شکل1-2: در شکل سمت چپ باکتری سالمونلا با تاژک پری تریش دیده می شود و در شکل سمت راست میزان شیوع باکتری سالمونلا در سطح جهان را نشان می دهد.
1-2-3، تست ها و خواص بیوشیمیایی
این باکتری تست اندول و ONPG آن منفی بوده و لاکتوز را تخمیر نمی کند اما این باکتری متحرک بوده و تست سیترات و SH2 آن مثبت می باشد. واکنش آنتی بادی علیه آنتی ژن های Vi و H و O این باکتری مبنای سروتایپینگ سالنونلا است.
در حالیکه مبنای اصلی طبقه بندی سالمونلا سروتایپینگ آنتی ژن های سطحی می باشد اما اساس تفریق سروتایپ تایفی تست های بیوشیمیایی می باشد . سروتایپ تایفی از نظر تست های بیوشیمیایی به صورت خنثی می باشد. سروتایپ تایفی در همه تست های تولید گاز از گلوکز، موسینات،آرابینوز، سیمون سیترات، اورنی تین دکربوکسیلاز و مصرف استات منفی را بروز می دهد. سروتایپ تایفی مسئول تیفوئید بوده و سایر سروتایپ ها باعث انتریت و انتروکولیت می شودPEVuZE5vdGU+PENpdGU+PEF1dGhvcj5Ccm9va3M8L0F1dGhvcj48WWVhcj4yMDEyPC9ZZWFyPjxS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=
ADDIN EN.CITE PEVuZE5vdGU+PENpdGU+PEF1dGhvcj5Ccm9va3M8L0F1dGhvcj48WWVhcj4yMDEyPC9ZZWFyPjxS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=
ADDIN EN.CITE.DATA (4, 9, 10).
ویژگی های بیوشیمیایی سالمونلا همان ویژگی های عمومی خانواده انتروباکتریاسه می باشد. تخمیر کربوهیدرات توسط سالمونلا همراه با تولید گاز و اسید می باشد. سالمونلا مانیتول، آرابینوز، گلوکز، دولسیتول، سوربیتول و مالتوز را تخمیر می کند اما سالیسین، آدنیتول، لاکتوز و ساکارز را تخمیر نمی کند ولی سالمونلا کلراسوئیس و تعدادی از سویه های سالمونلا تایفی، قادر به تخمیر آرابینوز نیستند. سالمونلا کلراسوئیس، سالمونلا پولروم، برخی از سویه های سالمونلا پاراتایفی و تقریبا تمام سویه های سالمونلا تایفی قادر به تخمیر دولسیتول نمی باشند. سالمونلا گالیناروم، برخی از سروتایپ های سالمونلا تایفی موریوم، سالمونلا تایفی و سالمونلا دابلین هنگام تخمیر کربوهیدرات، گاز ایجاد نمی کند. برخی از سویه ها قادر به تخمیر ساکارز، رافینوز و لاکتوز هستند، این ویژگی های غیر عادی بدلیل وجود پلاسمید است. اکثرا سالمونلا آریزونه واجد فعالیت بتاگالاکتوزیداز می باشد و لاکتوز را یا به سرعت و یا به آهستگی تخمیر می کند. بیشتر سویه هایی که قند های خاص را تخمیر میکنند، این عمل را با شدت بالا انجام می دهند و در آب پپتون دار در دمای 37 درجه سانتی گراد و در مدت زمان 6 تا 10 ساعت، اسید تولید می کنند. ممکن است سویه های غیر تخمیر کننده در اثر چهش به تخمیر کننده تبدیل شوند و بعد از گذشت چند روز اسید ایجاد کنند و امکان دارد با سایر سالمونلا ها که تخمیر کننده هستند، اشتباه گرفته شوند. برخی از سویه ها دارای نقص در فرایند جذب قند هستند و اسید را در طول مدت 10 الی 20 ساعت ایجاد می کنند ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Brooks</Author><Year>2012</Year><RecNum>1</RecNum><record><rec-number>1</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="xa9fwp9zve5xaeexdvip992ct2twzevw29zw">1</key></foreign-keys><ref-type name="Book">6</ref-type><contributors><authors><author>Brooks, G.</author><author>Carroll, K.C.</author><author>Butel, J.</author><author>Morse, S.</author></authors></contributors><titles><title>Jawetz Melnick&amp;Adelbergs Medical Microbiology 26/E</title></titles><dates><year>2012</year></dates><publisher>Mcgraw-hill</publisher><isbn>9780071790314</isbn><urls><related-urls><url>https://books.google.com/books?id=UUSXV8B9i9sC</url></related-urls></urls></record></Cite></EndNote>(4).
1-2-4، طبقه بندی سالمونلا
طبقه بندی سالمونلا بسیار دشوار است، به علت اینکه از گونه های متععدی تشکیل شده است. معمولا گونه های سالمونلا را بر اساس ویژگی های بیوشیمیایی، اپیدمیولوژی، میزبان و آنتی ژن های O، H و Vi طبقه بندی می شوند. برای اولین بار در سال 1929 میلادی طبقه بندی سالمونلا توسط کافمن صورت گرفت که توسط وایت این طبقه بندی تکمیل گردید. بر اساس این طبقه بندی، سروتایپ های سالمونلا در یک گونه منفرد قرار گرفت. طبقه بندی دیگری که وجود دارد،ادواردز-اوینگ می باشد که سالمونلا را در سه گونه ی سالمونلا تایفی، سالمونلا کلراسوئیس و انتریتیدیس و صد ها سروتایپ طبقه بندی می کند(4و10).
طبقه بندی سومی که برای سالمونلا وجود دارد، بر اساس هیبریداسیون DNA می باشد. که بر اساس آن جنس سالمونلا شامل دو گونه ی سالمونلا بونگوری و سالمونلا انتریکا می باشد. در این طبقه بندی اکثر پاتوژن های انسان در گونه ی انتریکا جای گرفته اند.
سالمونلا انتریکا به شش زیر گونه تقسیم می شودکه شامل: سالمونلا انتریکا، سالمونلا سالاما، سالمونلا آریزونه، سالمونلا دی آریزونه، سالمونلا هونته و سالمونلا انتریتیدیس می باشد(5).
جدول1-1، ویژگی های بیو شیمیایی سالمونلا
زیرگووه گونه
ویژگی
1 2 3a 3b 4 5 6
انتریکا سالامه آریزونه دی آریزونه هونته بونگوری اندیکا
ONPG - - + + - + متغییر
هضم ژلاتین - + + + + - +
مصرفD تارتارات + - - - - - -
مصرف مالونات - + + + - - -
تخمیر دولسیتول + + - - - + متغییر
تخمیر لاکتوز - - - + - -
تخمیر سالیسین - - - - + - -
تخمیر سوربیتول + + + + + + -
تخمیر Dگالاکتورونات - - + + + +
گاماگلوتامیل ترانسفراز + + - + + + +
تاژک دو فازی دو فازی تک فازی دو فازی تک فازی تک فازی دو فازی
رشد در حضورKCN - - - - + + +
جدول 1-2، طبقه بندی نوین سالمونلا و میزان سروتایپ ها در زیر گونه هاPEVuZE5vdGU+PENpdGU+PEF1dGhvcj5Ccm9va3M8L0F1dGhvcj48WWVhcj4yMDEyPC9ZZWFyPjxS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=
ADDIN EN.CITE PEVuZE5vdGU+PENpdGU+PEF1dGhvcj5Ccm9va3M8L0F1dGhvcj48WWVhcj4yMDEyPC9ZZWFyPjxS
ZWNOdW0+MTwvUmVjTnVtPjxyZWNvcmQ+PHJlYy1udW1iZXI+MTwvcmVjLW51bWJlcj48Zm9yZWln
bi1rZXlzPjxrZXkgYXBwPSJFTiIgZGItaWQ9InhhOWZ3cDl6dmU1eGFlZXhkdmlwOTkyY3QydHd6
ZXZ3Mjl6dyI+MTwva2V5PjwvZm9yZWlnbi1rZXlzPjxyZWYtdHlwZSBuYW1lPSJCb29rIj42PC9y
ZWYtdHlwZT48Y29udHJpYnV0b3JzPjxhdXRob3JzPjxhdXRob3I+QnJvb2tzLCBHLjwvYXV0aG9y
PjxhdXRob3I+Q2Fycm9sbCwgSy5DLjwvYXV0aG9yPjxhdXRob3I+QnV0ZWwsIEouPC9hdXRob3I+
PGF1dGhvcj5Nb3JzZSwgUy48L2F1dGhvcj48L2F1dGhvcnM+PC9jb250cmlidXRvcnM+PHRpdGxl
cz48dGl0bGU+SmF3ZXR6IE1lbG5pY2smYW1wO0FkZWxiZXJncyBNZWRpY2FsIE1pY3JvYmlvbG9n
eSAyNi9FPC90aXRsZT48L3RpdGxlcz48ZGF0ZXM+PHllYXI+MjAxMjwveWVhcj48L2RhdGVzPjxw
dWJsaXNoZXI+TWNncmF3LWhpbGw8L3B1Ymxpc2hlcj48aXNibj45NzgwMDcxNzkwMzE0PC9pc2Ju
Pjx1cmxzPjxyZWxhdGVkLXVybHM+PHVybD5odHRwczovL2Jvb2tzLmdvb2dsZS5jb20vYm9va3M/
aWQ9VVVTWFY4QjlpOXNDPC91cmw+PC9yZWxhdGVkLXVybHM+PC91cmxzPjwvcmVjb3JkPjwvQ2l0
ZT48Q2l0ZT48QXV0aG9yPkhvbG1lczwvQXV0aG9yPjxZZWFyPjE5Njg8L1llYXI+PFJlY051bT4y
MDwvUmVjTnVtPjxyZWNvcmQ+PHJlYy1udW1iZXI+MjA8L3JlYy1udW1iZXI+PGZvcmVpZ24ta2V5
cz48a2V5IGFwcD0iRU4iIGRiLWlkPSJ4YTlmd3A5enZlNXhhZWV4ZHZpcDk5MmN0MnR3emV2dzI5
enciPjIwPC9rZXk+PC9mb3JlaWduLWtleXM+PHJlZi10eXBlIG5hbWU9IkpvdXJuYWwgQXJ0aWNs
ZSI+MTc8L3JlZi10eXBlPjxjb250cmlidXRvcnM+PGF1dGhvcnM+PGF1dGhvcj5Ib2xtZXMsIEEu
IEouPC9hdXRob3I+PGF1dGhvcj5FaXNlbnN0YXJrLCBBLjwvYXV0aG9yPjwvYXV0aG9ycz48L2Nv
bnRyaWJ1dG9ycz48dGl0bGVzPjx0aXRsZT5UaGUgbXV0YWdlbmljIGVmZmVjdCBvZiB0aHltaW5l
LXN0YXJ2YXRpb24gb24gU2FsbW9uZWxsYSB0eXBoaW11cml1bTwvdGl0bGU+PHNlY29uZGFyeS10
aXRsZT5NdXRhdCBSZXM8L3NlY29uZGFyeS10aXRsZT48L3RpdGxlcz48cGVyaW9kaWNhbD48ZnVs
bC10aXRsZT5NdXRhdCBSZXM8L2Z1bGwtdGl0bGU+PC9wZXJpb2RpY2FsPjxwYWdlcz4xNS0yMTwv
cGFnZXM+PHZvbHVtZT41PC92b2x1bWU+PG51bWJlcj4xPC9udW1iZXI+PGVkaXRpb24+MTk2OC8w
MS8wMTwvZWRpdGlvbj48a2V5d29yZHM+PGtleXdvcmQ+TXV0YWdlbnMvcGhhcm1hY29sb2d5PC9r
ZXl3b3JkPjxrZXl3b3JkPipNdXRhdGlvbjwva2V5d29yZD48a2V5d29yZD5QZW5pY2lsbGluIFJl
c2lzdGFuY2U8L2tleXdvcmQ+PGtleXdvcmQ+UGVuaWNpbGxpbnM8L2tleXdvcmQ+PGtleXdvcmQ+
U2FsbW9uZWxsYSB0eXBoaW11cml1bTwva2V5d29yZD48a2V5d29yZD5TZWxlY3Rpb24sIEdlbmV0
aWM8L2tleXdvcmQ+PGtleXdvcmQ+VGh5bWluZS8qbWV0YWJvbGlzbTwva2V5d29yZD48L2tleXdv
cmRzPjxkYXRlcz48eWVhcj4xOTY4PC95ZWFyPjxwdWItZGF0ZXM+PGRhdGU+SmFuLUZlYjwvZGF0
ZT48L3B1Yi1kYXRlcz48L2RhdGVzPjxpc2JuPjAwMjctNTEwNyAoUHJpbnQpJiN4RDswMDI3LTUx
MDcgKExpbmtpbmcpPC9pc2JuPjxhY2Nlc3Npb24tbnVtPjQ4NzMzMzE8L2FjY2Vzc2lvbi1udW0+
PHVybHM+PHJlbGF0ZWQtdXJscz48dXJsPmh0dHA6Ly93d3cubmNiaS5ubG0ubmloLmdvdi9lbnRy
ZXovcXVlcnkuZmNnaT9jbWQ9UmV0cmlldmUmYW1wO2RiPVB1Yk1lZCZhbXA7ZG9wdD1DaXRhdGlv
biZhbXA7bGlzdF91aWRzPTQ4NzMzMzE8L3VybD48L3JlbGF0ZWQtdXJscz48L3VybHM+PGVsZWN0
cm9uaWMtcmVzb3VyY2UtbnVtPjAwMjctNTEwNyg2OCk5MDA3Ni02IFtwaWldPC9lbGVjdHJvbmlj
LXJlc291cmNlLW51bT48bGFuZ3VhZ2U+ZW5nPC9sYW5ndWFnZT48L3JlY29yZD48L0NpdGU+PENp
dGU+PEF1dGhvcj5Cb2NrPC9BdXRob3I+PFllYXI+MTk4NDwvWWVhcj48UmVjTnVtPjIzPC9SZWNO
dW0+PHJlY29yZD48cmVjLW51bWJlcj4yMzwvcmVjLW51bWJlcj48Zm9yZWlnbi1rZXlzPjxrZXkg
YXBwPSJFTiIgZGItaWQ9InhhOWZ3cDl6dmU1eGFlZXhkdmlwOTkyY3QydHd6ZXZ3Mjl6dyI+MjM8
L2tleT48L2ZvcmVpZ24ta2V5cz48cmVmLXR5cGUgbmFtZT0iSm91cm5hbCBBcnRpY2xlIj4xNzwv
cmVmLXR5cGU+PGNvbnRyaWJ1dG9ycz48YXV0aG9ycz48YXV0aG9yPkJvY2ssIEsuPC9hdXRob3I+
PGF1dGhvcj5NZWxkYWwsIE0uPC9hdXRob3I+PGF1dGhvcj5CdW5kbGUsIEQuIFIuPC9hdXRob3I+
PGF1dGhvcj5JdmVyc2VuLCBULjwvYXV0aG9yPjxhdXRob3I+R2FyZWdnLCBQLiBKLjwvYXV0aG9y
PjxhdXRob3I+Tm9yYmVyZywgVC48L2F1dGhvcj48YXV0aG9yPkxpbmRiZXJnLCBBLiBBLjwvYXV0
aG9yPjxhdXRob3I+U3ZlbnNvbiwgUy4gQi48L2F1dGhvcj48L2F1dGhvcnM+PC9jb250cmlidXRv
cnM+PHRpdGxlcz48dGl0bGU+VGhlIGNvbmZvcm1hdGlvbiBvZiBTYWxtb25lbGxhIE8tYW50aWdl
bmljIHBvbHlzYWNjaGFyaWRlIGNoYWlucyBvZiBzZXJvZ3JvdXBzIEEsIEIsIGFuZCBEMSBwcmVk
aWN0ZWQgYnkgc2VtaS1lbXBpcmljYWwsIEhhcmQtU3BoZXJlIChIU0VBKSBjYWxjdWxhdGlvbnM8
L3RpdGxlPjxzZWNvbmRhcnktdGl0bGU+Q2FyYm9oeWRyIFJlczwvc2Vjb25kYXJ5LXRpdGxlPjwv
dGl0bGVzPjxwZXJpb2RpY2FsPjxmdWxsLXRpdGxlPkNhcmJvaHlkciBSZXM8L2Z1bGwtdGl0bGU+
PC9wZXJpb2RpY2FsPjxwYWdlcz4yMy0zNDwvcGFnZXM+PHZvbHVtZT4xMzA8L3ZvbHVtZT48ZWRp
dGlvbj4xOTg0LzA3LzE1PC9lZGl0aW9uPjxrZXl3b3Jkcz48a2V5d29yZD5DYXJib2h5ZHJhdGUg
Q29uZm9ybWF0aW9uPC9rZXl3b3JkPjxrZXl3b3JkPk1ldGhvZHM8L2tleXdvcmQ+PGtleXdvcmQ+
TW9kZWxzLCBNb2xlY3VsYXI8L2tleXdvcmQ+PGtleXdvcmQ+KlBvbHlzYWNjaGFyaWRlcywgQmFj
dGVyaWFsPC9rZXl3b3JkPjxrZXl3b3JkPlNhbG1vbmVsbGEvKmltbXVub2xvZ3k8L2tleXdvcmQ+
PGtleXdvcmQ+U2Vyb3R5cGluZzwva2V5d29yZD48a2V5d29yZD5TcGVjaWVzIFNwZWNpZmljaXR5
PC9rZXl3b3JkPjxrZXl3b3JkPlRoZXJtb2R5bmFtaWNzPC9rZXl3b3JkPjwva2V5d29yZHM+PGRh
dGVzPjx5ZWFyPjE5ODQ8L3llYXI+PHB1Yi1kYXRlcz48ZGF0ZT5KdWwgMTU8L2RhdGU+PC9wdWIt
ZGF0ZXM+PC9kYXRlcz48aXNibj4wMDA4LTYyMTUgKFByaW50KSYjeEQ7MDAwOC02MjE1IChMaW5r
aW5nKTwvaXNibj48YWNjZXNzaW9uLW51bT42NDc4NDU5PC9hY2Nlc3Npb24tbnVtPjx1cmxzPjxy
ZWxhdGVkLXVybHM+PHVybD5odHRwOi8vd3d3Lm5jYmkubmxtLm5paC5nb3YvZW50cmV6L3F1ZXJ5
LmZjZ2k/Y21kPVJldHJpZXZlJmFtcDtkYj1QdWJNZWQmYW1wO2RvcHQ9Q2l0YXRpb24mYW1wO2xp
c3RfdWlkcz02NDc4NDU5PC91cmw+PC9yZWxhdGVkLXVybHM+PC91cmxzPjxlbGVjdHJvbmljLXJl
c291cmNlLW51bT4wMDA4LTYyMTUoODQpODUyNjctMiBbcGlpXTwvZWxlY3Ryb25pYy1yZXNvdXJj
ZS1udW0+PGxhbmd1YWdlPmVuZzwvbGFuZ3VhZ2U+PC9yZWNvcmQ+PC9DaXRlPjwvRW5kTm90ZT5=
ADDIN EN.CITE.DATA (1, 8, 9)
اسم گونه میزان سرو تایپ در سال 2000 میلادی میزان سرو تایپ در سال 2001 میلادی میزان سرو تایپ در سال 2002 میلادی
الف- گونه سالمونلا انتریکا
1-سالمونلا انتریکا زیر گونه انتریکا
2-سالمونلا انتریکا زیر گونه سالامه
3-سالمونلا انتریکا زیر گونه آریزونه
4-سالمونلا انتریکا زیر گونه دی آریزونه
5-سالمونلا انتریکا زیر گونه هونته
6- سالمونلا انتریکا زیر گونه اندیکا
ب- گونه بونگوری
جمع کل 2469
1610
497
94
325
69
12
21
2628 2491
1624
499
95
329
69
13
21
2650 2509
1636
501
95
331
70
13
30
2668
1-2-5، آنتی ژن های سالمونلا
الف) آنتی ژن O
آنتی ژن O در برابر الکل و حرارت مقاوم است و در سالمونلا 67 انتی ژن O وجود دارد که با عدد نشان داده می شود. آنتی ژن O می تواند حرارت جوش را به مدت دو ساعت و نیم تحمل کند اما آنتی ژن فلاژل و آنتی ژن فیمبریه در این درجه حرارت نابود می شوند و قادر به تحمل آن نیستند. خاصیت آنتی ژن O بوسیله لیپوپلی ساکارید که در دیواره باکتری های گرم منفی وجود دارد ایجاد می شود.
بدلیل هیدروفیل بودن آنتی ژن O در محلول نمکی0.85% NaCl، یک سوسپانسیون یکنواخت ایجاد می کند.آنتی ژن O می تواند در درجه حرارت 37 درجه سانتی گراد اتانول 96 درصد به مدت زمان چهار ساعت تحمل کند اما فرمالین 0.2% باعث غیر فعاسازی آنتی ژن O میشود. (2و3).
ب)آنتی ژن فلاژلی یا آنتی ژن H
آنتی ژن H در برابر الکل و حرارت حساس می باشد و در درجه حرارت 100 درجه سانتی گراد به مدت زمان سی دقیقه همه ی فلازل ها از باکتری جدا می شود. این فرایند جدا شدن فلاژل ها از باکتری در دمای 60 درجه سانتی گراد آغاز می شود اما این فلاژل هایی که از باکتری جدا می شوند، سیستم ایمنی را تحریک می کنند. آنتی ژن H یکی دیگر از آنتی ژن های سالمونلا می باشد که این آنتی ژن مربوط به فلاژل باکتری می باشد. هنگامیکه که ما سوسپانسیون باکتری را به مدت دو نیم ساعت بجوشانیم این خاصیت ایمنی زایی باکتری از بین می رود اما اگر در دمای پایین تر از دمای جوش قرار گیرد خاصیت اگلوتیناسیون آنتی ژن از بین رفته اما قدرت آنتی ژن از بین نمی رود (2و3).
آنتی ژن فلاژلی دو نوع است که عبارت است از : 1) آنتی ژن فلاژلی فاز یک(H₁) 2) آنتی ژن فلاژلی فاز دو(H₂).
آنتی ژن H₁ با حروف لاتین نشان داده می شود و از حرف a تا حرف z میباشد. به علت اینکه تعداد آنتی ژن H₁ بسیاز بیشتر از 25 می باشد، سایر آنتی ژن های H با اضافه کردن عدد به حرف Z مشخص می شود. آنتی ژن H₂ به صورت عدد از 1 تا 12 نشان داده می شود.تعداد آنتی ژن H₁، 93 عدد می باشد (3).
ج) آنتی ژن K یا آنتی کپسولی
سه نوع آنتی ژن کپسولی در سالمونلا وجود دارد که شامل: آنتی ژن M، آنتی ژن Vi و آنتی ژن 5
آنتی ژن M:
آنتی ژن M شامل کولانیک اسید است. آنتی ژن M باعث ایجاد کلونی های مخاطی می گردد. آنتی ژن M پلی ساکارید های خارج سلولی می باشد. مکانیسم جلوگیری از آگلوتیناسیون به وسیله آنتی سرم علیه O، شبیه مکانیسم عمل آنتی ژن Vi می باشد. خصوصیت آنتی ژن M با آنتی ژن Vi تفاوت دارد.برخی از آنتی ژن های کپسولی اشرشیاکلی (مثل: K₃₀ و K₃₉) و K₈ و K₃ کلبسیلا با آنتی ژن M سالمونلا واکنش متقاطع دارند. برای تعیین آنتی ژن M، کلونی ها حالت لعابی پیدا می کند و به کشت باکتری سرم ضد آنتی ژن M اضافه می کنیم که می توان از آزمایش تورم کپسولی استفاده نمود(3).
آنتی ژن Vi:
آنتی ژن Vi یک پلی ساکارید کپسولی می باشد و از واحد های هموپلیمرN- استیل گالاکتوز آمینورونیک اسید تشکیل شده است که با پیوند 1 به 4 بهم متصل شده اند و کربن شماره ی 3 آن استیله می باشد. هنگامیکه از خون بیماران مبتلا به تب روده ای، سالمونلا انتریکا سرووار تایفی جدا شود، این سالمونلا ها در برابر آنتی سرم O₉ آگلوتینه نمی شوند. بدلیل آنکه این آنتی ژن برای موش دارای قدرت بیماریزایی بیشتر می باشد به آن آنتی ژن حدت گفته می شود.
سویه هایی که دارای آنتی ژن Vi می باشند در برابر آب اکسیژنه حساس اند و به همین علت دانشمندان معتقند که آنتی ژن Vi در مکانیسم فاگوسیتوز نوتروفیل ها اختلال ایجاد نمی کند بلکه در برابر عمل انفجار اکسیداتیوی که در داخل نوتروفیل ها رخ می دهد، مقاوم است. آنتی ژن Vi میزان تثبیت C₃ در سطح سالمونلا تایفی کاهش می دهد(زهرایی سال1378 Murray, Rosenthal et al. 2013). به علت آنکه آنتی ژن Vi مانع از عمل آگلوتیناسیون به وسیله آنتی سرم ضد آنتی ژن O می شود، برای حذف آنتی ژن Vi، باید باکتری را در دمای صد درجه سانتی گراد( دمای جوش) به مدت یک ساعت جوشاند(1 و 3).
آنتی ژن 5:
در ابتدا این آنتی ژن به عنوان آنتی ژن O شناسایی شد و این آنتی ژن دارای تفاوت هایی با سایر آنتی ژن های پیکری است.
کافمن نشان داد که این آنتی ژن در برابر کلریدریک اسید حساس بوده و در مجاورت آن تخریب می شود و ویژگی آگلوتیناسیون آنتی ژن 5 در درجه حرارت 120 درجه سانتی گراد از بین می رود که این ویژگی بر خلاف آنتی ژن O₄ می باشد.این آنتی ژن در برابر الکل مقاوم است که این ویژگی مشابه آنتی ژن O₄ می باشد.آنتی ژن 5 در ارتباط با بیماریزایی سروتایپ ها بی تاثیر است، به عنوان مثال سالمونلا انتریکا سرووار تایفی موریوم که فاقد آنتی ژن 5 می باشد برای موش به شدت بیماریزا است. می توان آنتی سرم ضد آنتی ژن 5 را بوسیله کشت فرمالین اشکال بدون فلاژل با کشت حرارت دیده سالمونلا پارا تایفیB بدست اوردPEVuZE5vdGU+PENpdGU+PEF1dGhvcj5Ib2xtZXM8L0F1dGhvcj48WWVhcj4xOTY4PC9ZZWFyPjxS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ADDIN EN.CITE PEVuZE5vdGU+PENpdGU+PEF1dGhvcj5Ib2xtZXM8L0F1dGhvcj48WWVhcj4xOTY4PC9ZZWFyPjxS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ADDIN EN.CITE.DATA (11, 12).
د) آنتی ژن های فیمبریه ای
اکثر سروتایپ های سالمونلا دارای جایگاهی برای آنتی ژن فیمبریه هستند و فیمبریه تولید می کنند. با توجه به بررسی هایی که بر روی سالمونلا انتریتیدیس و سالمونلا تایفی موریوم صورت پذیرفت، اطلاعاتی در مورد فیمبریه ی سالمونلاها بدست آمد. آنتی ژن فیمبریه ای در برابر فرمالدئید0.1-0.2 ثابت می شود که این ویژگی مشابه آنتی ژن فلاژل می باشد. برخی از آنتی ژن های فیمبریه ای دارای خاصیت پوشانندگی آگلوتیناسیون O وH می باشند، این ویژگی باعث می شود که هنگامیکه از سالمونلایی که در مرحله اول فیمبریه قرار دارد، آنتی بادی ضد فیمبریه جدا شود و از این آنتی بادی استفاده شود، باعث ایجاد واکنش متقاطع و گیج کننده ای می شود. برای آنکه این واکنش صورت نگیرد باید از کشت هایی برای تهیه سوسپانسیون استفاده شود که در مرحله غیر فیمبریه ای باشند. فیمبریه اگر به مدت 30 دقیقه در حرارت 100 درجه سانتی گراد قرار گیرد از باکتری جدا می شود ولی در دمای 121 درجه سانتی گراد به مدت سی دقیقه قرار گیرد، غیر فعال می شود ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Murray</Author><Year>2013</Year><RecNum>2</RecNum><record><rec-number>2</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="xa9fwp9zve5xaeexdvip992ct2twzevw29zw">2</key></foreign-keys><ref-type name="Book">6</ref-type><contributors><authors><author>Murray, P.R.</author><author>Rosenthal, K.S.</author><author>Pfaller, M.A.</author></authors></contributors><titles><title>Medical Microbiology</title></titles><dates><year>2013</year></dates><publisher>Mosby/Elsevier</publisher><isbn>9780323054706</isbn><urls><related-urls><url>https://books.google.com/books?id=O92zd8fV-RcC</url></related-urls></urls></record></Cite></EndNote>(5).
1-2-6، عوامل دخیل در بیماریزایی در سالمونلا
سالمونلا دارای عوامل بیماریزایی متعددی می باشد که شامل: انتروتوکسین، سیتوتوکسین، اندوتوکسین، سیدروفور، آنتی ژن های سطحی و غیره می باشد و این عوامل در سروتایپ های مختلف سالمونلا نقش مختلفی در بیماریزایی سالمونلا در میزبان های مختلف بر عهده دارند مثلا سالمونلا تایفی موریوم در میزبان طبیعی خود، موش، بیماری هایی شبیه حصبه ایجاد می کند ولی در انسان ، گاستروانتریت خود محدودشونده ایجاد می کند در حالیکه سالمونلا تایفی حتی به صورت خوراکی در حیوانات ایجاد بیماری نمی کند و تنها در انسان بیماری ایجاد می کند. این باکتری انگل اختیاری داخل سلولی می باشد. بقاء سالمونلا داخل سلول های میزبان به دلیل پاسخ های متفاوت سیستم اینمنی میزبان های مختلف سالمونلا در برابر این باکتری می باشد(3).
الف) سیتوتوکسین
فعالیت سیتوتوکسین تنها در عصاره باکتری دیده می شود، این ویژگی بدلیل وابستگی توکسین به غشای خارجی باکتری می باشد. میزان تولید سیتوتوکسین توسط سروتایپ های مختلف سالمونلا، متفاوت می باشد. سروتایپ تایفی کمترین میزان و سروتایپ های انتریتیدیس و کلراسوئیس بیشترین میزان توکسین را تولید می نمایند. سیتوتوکسین در سلول های یوکاریوتی باعث مهار سنتز پروتئین می گردد. درانتریت سالمونلایی تخریب سلول های پوشش روده دیده می شود که احتمال داده می شود این تخریب توسط سیتوتوکسین سالمونلا ایجاد شود. عملکرد سیتوتوکسین در بیماریزایی سالمونلا هنوز بطور کامل معلوم نمی باشد اما احتمال داده می شود این سم باعث ایجاد تغییراتی در غشای سلولی که می شود که موجب مختل شدن عبور و مرور انتخابی مولکول ها از غشای سلولی می گردد که این عملکرد در نهایت باعث نکروز شدن انتروسیت ها می شود. اسیب بافتی ناشی از سیتوتوکسین باعث سهولت در تهاجم سالمونلا می شود(3،10 ).
ب) اندوتوکسین
علامت هایی که در حیوانات آزمایشکاهی نظیر موش در اثر تزریق اندوتوکسین ایجاد می شود مشابه علایمی است که در اثر سپتمی سمی ناشی از سالمونلا ایجاد می گردد. علامت هایی که در اثر اندوتوکسین سالمونلا ایجاد می شود نظیر کاهش فشار خون، لکوپنی و در نهایت لکوسیتوز، شوک، اسیدوز و تب می باشد. عامل اصلی سمیت اندوتوکسین، لیپید A موجود در غشای خارجی باکتری های گرم منفی می باشد. حساسیت انسان در برابر اندوتوکسین از سایر موجودات زنده بسیاربالاتر می باشد و این بدلیل آن می باشد که بروز حالت تحمل در برابر اندوتوکسین بدلیل افزایش آهسته درجه حرارت از بین می رود. سلول های مختلفی از بدن مثل پلاکت ها، مونوسیت ها، سلول ها، ماکروفاژها و نوتروفیل ها تحت تاثیر اندوتوکسین قرار گرفته و موادی از این سلول ها آزاد می شود مثل اینترلوکین هشت، آنافیلاتوکسین، اینترلوکین یک، اینترلوکین شش و فاکتور نکروز دهنده تومور می باشد که هریک از این مواد برروی اندام های بدن تاثیر می گذارد(3).
ج) انتروتوکسین
توکسین حساس به حرارت که نوسط اشرشیا کلی و ویبریو کلرا تولید می شود توسط برخی از سویه های سالمونلا تایفی موریوم نیز تولید می گردد که از نظر مکانیسم مشابه سم تولیدی توسط ویبریو کلرا می باشد و با فعال کردن ادنیلات سیکلاز و در نهایت باعث افزایش cAMP می گردد. انتروتوکسینی که توسط برخی از سویه های سالمونلا تایفی موریوم تولید می شود از لحاظ نیاز به نفوذ نوتروفیل ها با کلراتوکسین متفاوت می باشد در نتیجه ارتباطی بین میزان بیماریزایی سالمونلا تایفی موریوم و توانایی تحریک نفوذ نوتروفیل ها وجود دارد. این باکتری باعث غالب شدن نوتروفیل ها در بین سایر لکوسیت ها در طی تهاجم در غشای روده می شود و با تهاجم نوتروفیل ها به باکتری، انتروتوکسین از باکتری آزاد می گردد.انترو توکسین همراه با دیواره باکتری می باشد و ماهیت پروتئینی دارد ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Isenberg</Author><Year>1992</Year><RecNum>225</RecNum><record><rec-number>225</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="xa9fwp9zve5xaeexdvip992ct2twzevw29zw">225</key></foreign-keys><ref-type name="Book">6</ref-type><contributors><authors><author>Isenberg, H.D.</author><author>American Society for Microbiology</author></authors></contributors><titles><title>Clinical microbiology procedures handbook</title></titles><dates><year>1992</year></dates><publisher>American Society of Microbiology</publisher><urls><related-urls><url>https://books.google.com/books?id=0JpKAQAAIAAJ</url></related-urls></urls></record></Cite></EndNote>(13).
1-2-7. بیماری های ناشی از سالمونلا
بیماری های ناشی از سالمونلا که در انسان ایجاد می شوند شامل: گاستروانتریت، سپتی سمی، تیفوئید و انترو کولیت حاد می باشد ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Brooks</Author><Year>2012</Year><RecNum>1</RecNum><record><rec-number>1</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="xa9fwp9zve5xaeexdvip992ct2twzevw29zw">1</key></foreign-keys><ref-type name="Book">6</ref-type><contributors><authors><author>Brooks, G.</author><author>Carroll, K.C.</author><author>Butel, J.</author><author>Morse, S.</author></authors></contributors><titles><title>Jawetz Melnick&amp;Adelbergs Medical Microbiology 26/E</title></titles><dates><year>2012</year></dates><publisher>Mcgraw-hill</publisher><isbn>9780071790314</isbn><urls><related-urls><url>https://books.google.com/books?id=UUSXV8B9i9sC</url></related-urls></urls></record></Cite></EndNote>(4).
الف) حصبه
سالمونلابه انتهای دیواره اپیتلیال روده حمله می کند و سپس به گره های لنفاوی روده منتقل می شود، در این گره های لنفاوی، سالمونلا توسط ماکروفاژها- مونوسیت ها و پلی مورفونوکلئوز بلعیده می شود و سالمونلاهایی که توسط PMN ها بلعیده می شود، از بین می روند اما سالمونلاهایی که توسط ماکروفاژها بلعیده می شوند در درون واکوئل آن ها تکثیر یافته و ماکروفاژها به عنوان یک ناقل برای سالمونلا عمل می کند و باعث انتقال سالمونلا به بافت های مختلف رتیکلواندوتلیال می شود. در نهایت این ماکروفاژهای آلوده به سالمونلا تخریب شده و سالمونلا آزاد می شود و باعث ایجاد سپتی سمی می شود. حصبه توسط دو سروتایپ تایفی و پاراتایفی ایجاد می گردد ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Walker</Author><Year>1998</Year><RecNum>3</RecNum><record><rec-number>3</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="xa9fwp9zve5xaeexdvip992ct2twzevw29zw">3</key></foreign-keys><ref-type name="Book">6</ref-type><contributors><authors><author>Walker, T.S.</author></authors></contributors><titles><title>Microbiology</title></titles><dates><year>1998</year></dates><publisher>W.B. Saunders Company</publisher><isbn>9780721646411</isbn><urls><related-urls><url>https://books.google.com/books?id=DtlpAAAAMAAJ</url></related-urls></urls></record></Cite></EndNote>(6).
علایم حصبه بعد از 7 تا 14 روز بروز می کند و شامل: بی حالی، تب، بی اشتهایی، سرفه خشک، یبوست و سردرد می باشد. در این دو هفته از بیماری، گلبول های سفید در حد نرمای بوده و سالمونلا در مدفوع وجود ندارد. در هفته دوم از بیماری، بیمار به شدت نا خوش است به این دلیل که سالمونلاها از ماکروفاژهای آلوده آزاد می گردد. روی بدن بیمار لکه های به قطر دو تا سه میلی متر دیده می شود که شاید این ماکولوپاپولار شامل سالمونلا باشد ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Walker</Author><Year>1998</Year><RecNum>3</RecNum><record><rec-number>3</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="xa9fwp9zve5xaeexdvip992ct2twzevw29zw">3</key></foreign-keys><ref-type name="Book">6</ref-type><contributors><authors><author>Walker, T.S.</author></authors></contributors><titles><title>Microbiology</title></titles><dates><year>1998</year></dates><publisher>W.B. Saunders Company</publisher><isbn>9780721646411</isbn><urls><related-urls><url>https://books.google.com/books?id=DtlpAAAAMAAJ</url></related-urls></urls></record></Cite></EndNote>(6).
هنگامیکه بیمار مبتلا به حصبه بهبود یابد در تمام طول زندگی در برابر تیفوئید مقاوم خواهد بود.هنگامیکه بیماری به موقع درمان پیدا نکند، فرد مبتلا به حصبه وارد مرحله ی جدیدی از بیماری می شود که فرد مبتلا به سختی رنج می کشد و دارای علایمی شامل: یبوست شدید، اسهال زرد رنگ و تب بالا می باشد.
در هفته سوم از بیماری، فرد وارد مرحله تب روده ای شده و دارای علایمی می باشد که شامل: بی حالی، کاهش شدید وزن بدن و ممکن است نفخ در ناحیه شکم نیز مشاهده شود. در هفته چهارم به تدریج علائم کم شده و دمای بدن بعد 7 تا 10 روز به حالت طبیعی باز می گردد اما ممکن بعد از دو هفته که تب پایین آمد سایر علائم نیز دوباره بروز کنند. علایمی که حیات بیمار را تهدید می کند در مرحله تب روده ای رخ می دهدPEVuZE5vdGU+PENpdGU+PEF1dGhvcj5XYWxrZXI8L0F1dGhvcj48WWVhcj4xOTk4PC9ZZWFyPjxS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ADDIN EN.CITE PEVuZE5vdGU+PENpdGU+PEF1dGhvcj5XYWxrZXI8L0F1dGhvcj48WWVhcj4xOTk4PC9ZZWFyPjxS
ZWNOdW0+MzwvUmVjTnVtPjxyZWNvcmQ+PHJlYy1udW1iZXI+MzwvcmVjLW51bWJlcj48Zm9yZWln
bi1rZXlzPjxrZXkgYXBwPSJFTiIgZGItaWQ9InhhOWZ3cDl6dmU1eGFlZXhkdmlwOTkyY3QydHd6
ZXZ3Mjl6dyI+Mzwva2V5PjwvZm9yZWlnbi1rZXlzPjxyZWYtdHlwZSBuYW1lPSJCb29rIj42PC9y
ZWYtdHlwZT48Y29udHJpYnV0b3JzPjxhdXRob3JzPjxhdXRob3I+V2Fsa2VyLCBULlMuPC9hdXRo
b3I+PC9hdXRob3JzPjwvY29udHJpYnV0b3JzPjx0aXRsZXM+PHRpdGxlPk1pY3JvYmlvbG9neTwv
dGl0bGU+PC90aXRsZXM+PGRhdGVzPjx5ZWFyPjE5OTg8L3llYXI+PC9kYXRlcz48cHVibGlzaGVy
PlcuQi4gU2F1bmRlcnMgQ29tcGFueTwvcHVibGlzaGVyPjxpc2JuPjk3ODA3MjE2NDY0MTE8L2lz
Ym4+PHVybHM+PHJlbGF0ZWQtdXJscz48dXJsPmh0dHBzOi8vYm9va3MuZ29vZ2xlLmNvbS9ib29r
cz9pZD1EdGxwQUFBQU1BQUo8L3VybD48L3JlbGF0ZWQtdXJscz48L3VybHM+PC9yZWNvcmQ+PC9D
aXRlPjxDaXRlPjxBdXRob3I+RXJnaW48L0F1dGhvcj48WWVhcj4yMDA0PC9ZZWFyPjxSZWNOdW0+
MjI2PC9SZWNOdW0+PHJlY29yZD48cmVjLW51bWJlcj4yMjY8L3JlYy1udW1iZXI+PGZvcmVpZ24t
a2V5cz48a2V5IGFwcD0iRU4iIGRiLWlkPSJ4YTlmd3A5enZlNXhhZWV4ZHZpcDk5MmN0MnR3emV2
dzI5enciPjIyNjwva2V5PjwvZm9yZWlnbi1rZXlzPjxyZWYtdHlwZSBuYW1lPSJKb3VybmFsIEFy
dGljbGUiPjE3PC9yZWYtdHlwZT48Y29udHJpYnV0b3JzPjxhdXRob3JzPjxhdXRob3I+Z2lmY2kg
RXJnaW48L2F1dGhvcj48YXV0aG9yPmd1cml6LCBIYWx1azwvYXV0aG9yPjxhdXRob3I+RGVyeWEg
QXlzZXYsIEFobWV0PC9hdXRob3I+PGF1dGhvcj5JbmNlLCBFcmRhbDwvYXV0aG9yPjxhdXRob3I+
RXJkZW0sIEJpcnNlbDwvYXV0aG9yPjxhdXRob3I+PHN0eWxlIGZhY2U9Im5vcm1hbCIgZm9udD0i
ZGVmYXVsdCIgc2l6ZT0iMTAwJSI+RG88L3N0eWxlPjxzdHlsZSBmYWNlPSJub3JtYWwiIGZvbnQ9
ImRlZmF1bHQiIGNoYXJzZXQ9IjE3OCIgc2l6ZT0iMTAwJSI+2KTaujwvc3R5bGU+PHN0eWxlIGZh
Y2U9Im5vcm1hbCIgZm9udD0iZGVmYXVsdCIgc2l6ZT0iMTAwJSI+cnUsIDwvc3R5bGU+PHN0eWxl
IGZhY2U9Im5vcm1hbCIgZm9udD0iZGVmYXVsdCIgY2hhcnNldD0iMTc4IiBzaXplPSIxMDAlIj7Y
ozwvc3R5bGU+PHN0eWxlIGZhY2U9Im5vcm1hbCIgZm9udD0iZGVmYXVsdCIgc2l6ZT0iMTAwJSI+
xZNsa2VyPC9zdHlsZT48L2F1dGhvcj48L2F1dGhvcnM+PC9jb250cmlidXRvcnM+PHRpdGxlcz48
dGl0bGU+U2FsbW9uZWxsYSBiYWN0ZXJhZW1pYSBpbiBUdXJraXNoIGNoaWxkcmVuOiAzNyBjYXNl
cyBzZWVuIGluIGEgdW5pdmVyc2l0eSBob3NwaXRhbCBiZXR3ZWVuIDE5OTMgYW5kIDIwMDI8L3Rp
dGxlPjxzZWNvbmRhcnktdGl0bGU+QW5uYWxzIG9mIFRyb3BpY2FsIFBhZWRpYXRyaWNzOiBJbnRl
cm5hdGlvbmFsIENoaWxkIEhlYWx0aDwvc2Vjb25kYXJ5LXRpdGxlPjwvdGl0bGVzPjxwZXJpb2Rp
Y2FsPjxmdWxsLXRpdGxlPkFubmFscyBvZiBUcm9waWNhbCBQYWVkaWF0cmljczogSW50ZXJuYXRp
b25hbCBDaGlsZCBIZWFsdGg8L2Z1bGwtdGl0bGU+PC9wZXJpb2RpY2FsPjxwYWdlcz43NS04MDwv
cGFnZXM+PHZvbHVtZT4yNDwvdm9sdW1lPjxudW1iZXI+MTwvbnVtYmVyPjxkYXRlcz48eWVhcj4y
MDA0PC95ZWFyPjwvZGF0ZXM+PGlzYm4+MDI3Mi00OTM2PC9pc2JuPjx1cmxzPjwvdXJscz48L3Jl
Y29yZD48L0NpdGU+PENpdGU+PEF1dGhvcj5QYXJyeTwvQXV0aG9yPjxZZWFyPjE5OTk8L1llYXI+
PFJlY051bT4yMjc8L1JlY051bT48cmVjb3JkPjxyZWMtbnVtYmVyPjIyNzwvcmVjLW51bWJlcj48
Zm9yZWlnbi1rZXlzPjxrZXkgYXBwPSJFTiIgZGItaWQ9InhhOWZ3cDl6dmU1eGFlZXhkdmlwOTky
Y3QydHd6ZXZ3Mjl6dyI+MjI3PC9rZXk+PC9mb3JlaWduLWtleXM+PHJlZi10eXBlIG5hbWU9Ikpv
dXJuYWwgQXJ0aWNsZSI+MTc8L3JlZi10eXBlPjxjb250cmlidXRvcnM+PGF1dGhvcnM+PGF1dGhv
cj5QYXJyeSwgQ2hyaXN0b3BoZXIgTTwvYXV0aG9yPjxhdXRob3I+SG9hLCBOZ3V5ZW4gVGhpIFR1
eWV0PC9hdXRob3I+PGF1dGhvcj5EaWVwLCBUbyBTb25nPC9hdXRob3I+PGF1dGhvcj5XYWluLCBK
b2huPC9hdXRob3I+PGF1dGhvcj5DaGluaCwgTmd1eWVuIFRyYW48L2F1dGhvcj48YXV0aG9yPlZp
bmgsIEhhPC9hdXRob3I+PGF1dGhvcj5IaWVuLCBUcmFuIFRpbmg8L2F1dGhvcj48YXV0aG9yPldo
aXRlLCBOaWNob2xhcyBKPC9hdXRob3I+PGF1dGhvcj5GYXJyYXIsIEplcmVteSBKPC9hdXRob3I+
PC9hdXRob3JzPjwvY29udHJpYnV0b3JzPjx0aXRsZXM+PHRpdGxlPlZhbHVlIG9mIGEgc2luZ2xl
LXR1YmUgV2lkYWwgdGVzdCBpbiBkaWFnbm9zaXMgb2YgdHlwaG9pZCBmZXZlciBpbiBWaWV0bmFt
PC90aXRsZT48c2Vjb25kYXJ5LXRpdGxlPkpvdXJuYWwgb2YgY2xpbmljYWwgbWljcm9iaW9sb2d5
PC9zZWNvbmRhcnktdGl0bGU+PC90aXRsZXM+PHBlcmlvZGljYWw+PGZ1bGwtdGl0bGU+Sm91cm5h
bCBvZiBjbGluaWNhbCBtaWNyb2Jpb2xvZ3k8L2Z1bGwtdGl0bGU+PC9wZXJpb2RpY2FsPjxwYWdl
cz4yODgyLTI4ODY8L3BhZ2VzPjx2b2x1bWU+Mzc8L3ZvbHVtZT48bnVtYmVyPjk8L251bWJlcj48
ZGF0ZXM+PHllYXI+MTk5OTwveWVhcj48L2RhdGVzPjxpc2JuPjAwOTUtMTEzNzwvaXNibj48dXJs
cz48L3VybHM+PC9yZWNvcmQ+PC9DaXRlPjwvRW5kTm90ZT5=
ADDIN EN.CITE.DATA (6, 14, 15).
بیماری شبیه تب روده ای معمولا نسبت به حصبه دارای علائم خفیف تری می باشد و دارای عوارض شدید نمی باشد. دوره ی بهبود بیماری شبه حصبه که توسط سروتایپ پاراتایفی ایجاد می شود نسبت به حصبه کمتر می باشد.
شدیدترین عوارضی که طی بیماری ایجاد می شود، سوراخ شدن روده و خونریزی می باشد که معمولا در هفته سوم از بیماری ایجاد می شود. خونریزی روده با علایمی چون: شوک، دیده شدن خون در مدفوع و افت ناگهانی فشار می باشد. سوراخ شدن روده باعث ایجاد شرایط اوراژنسی می شود و فرد باید تحت مراقبت های ویژه قرار گیرد، این وضعیت به دلیل ورود محتویات روده به حفره شکمی طی سوراخ شدن روده کوچک یا بزرگ می باشدPEVuZE5vdGU+PENpdGU+PEF1dGhvcj5QYXJyeTwvQXV0aG9yPjxZZWFyPjE5OTk8L1llYXI+PFJl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ADDIN EN.CITE PEVuZE5vdGU+PENpdGU+PEF1dGhvcj5QYXJyeTwvQXV0aG9yPjxZZWFyPjE5OTk8L1llYXI+PFJl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ADDIN EN.CITE.DATA (14, 15).
یکسری علائم غیر معمول نیز وجود دارد که شامل: التهاب لوزالمعده، مننژیت، عفونت کلیه یا مثانه، مشکلات روانی مثل توهم، سایکوز، میوکاردیت و عفونت ریوی می باشد که تمام این علائم آتیپیک می باشد. اگر درمان صورت نگیرد ممکن است فرد مبتلا دچار مرگ شود ولی اکثر افراد در کشورهای توسعه یافته با درمان فوری به سرعت درمان می یابندPEVuZE5vdGU+PENpdGU+PEF1dGhvcj5FcmdpbjwvQXV0aG9yPjxZZWFyPjIwMDQ8L1llYXI+PFJl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ADDIN EN.CITE PEVuZE5vdGU+PENpdGU+PEF1dGhvcj5FcmdpbjwvQXV0aG9yPjxZZWFyPjIwMDQ8L1llYXI+PFJl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ADDIN EN.CITE.DATA (14-16).
سپتی سمی
سپتی سمی دارای علایمی است که شامل: باکتریمی، بی اشتهایی، کاهش وزن بدن، کم خونی، بزرگ شدن کبد و طحال و تب ناگهانی می باشد. پس از تهاجم به ایلئوم در بیماران دارای کم خونی ممکن است عفونت به سمت سپتی سمی سوق داده شود. درمان آنتی بیوتیکی سپتی سمی شامل: سفتریاکسون، سپیروفلوکساسین و سفوپرازون می باشد و باید از افراد مبتلا به سپتی سمی کشت خون انجام شود بدلیل آنکه باکتری در داخل خون این افراد می باشد. ممکن است باکتریمی سبب عفونت در جاهای غیر عادی بدلیل وارد شدن ارگانیسم به اندام های مختلف شود. همچنین باعث سپسیس نیز می شود ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Walker</Author><Year>1998</Year><RecNum>3</RecNum><record><rec-number>3</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="xa9fwp9zve5xaeexdvip992ct2twzevw29zw">3</key></foreign-keys><ref-type name="Book">6</ref-type><contributors><authors><author>Walker, T.S.</author></authors></contributors><titles><title>Microbiology</title></titles><dates><year>1998</year></dates><publisher>W.B. Saunders Company</publisher><isbn>9780721646411</isbn><urls><related-urls><url>https://books.google.com/books?id=DtlpAAAAMAAJ</url></related-urls></urls></record></Cite></EndNote>(6).
ب) گاستروانتریت
سالمونلا با تولید انتروتوکسین و تهاجم به دیواره ی روده باعث ایجاد علایمی چون استفراغ، اسهال و تهوع می شود. بیشتر سروتایپ های سالمونلا می توانند باعث ایجاد انتریت می گردند.وجودPMN ها در مدفوع باعث اثبات هجوم باکتری به بافت ها شود اما بطور غیر معمول سالمونلا از دستگاه گوارش به سایر اندام های بدن منتقل می گردد.
سالمونلا از طریق محصولات دامی آلوده به انسان انتقال می یابد و این عفونت بین انسان و دام مشترک می باشد و این یک عفونت زئونوز می باشد.
ممکن است علاوه بر فراورده های لبنی آلوده به سالمونلا، آب شده به مدفوع یا ادرار حیوانات یا غذا از دیگر منابع انتریت ناشی از سالمونلا می باشند ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Walker</Author><Year>1998</Year><RecNum>3</RecNum><record><rec-number>3</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="xa9fwp9zve5xaeexdvip992ct2twzevw29zw">3</key></foreign-keys><ref-type name="Book">6</ref-type><contributors><authors><author>Walker, T.S.</author></authors></contributors><titles><title>Microbiology</title></titles><dates><year>1998</year></dates><publisher>W.B. Saunders Company</publisher><isbn>9780721646411</isbn><urls><related-urls><url>https://books.google.com/books?id=DtlpAAAAMAAJ</url></related-urls></urls></record></Cite></EndNote>(6).
ج) انترو کولیت
این بیماری تظاهر عفونت سالمونلایی می باشد. در ایالات متحده آمریکا، سالمونلا تایفی موریوم و سالمونلا انتریتیدیس غالب هستند، اما انتروکولیت توسط هرکدام از 1400 سروتایپ گروه یک سالمونلا می تواند ایجاد شود. 8 تا 48 ساعت پس از خورده شدن سالمونلا، تهوع، اسهال پر حجم، سردرد، استفراغ روی می دهد و تعداد کمی گلبول سفید در مدفوع دیده می شود. تب خفیف، شایع است ولی دوره بیماری 2 تا 3 روز پایان می پذیرد.
ضایعات التهابی در روده کوچک و روده بزرگ وجود دارد. باکتریمی غیر شایع است( 2 تا 4 درصد) به غیر از مواردی که بیمار دارای نقص سیستم ایمنی است. نتیجه کشت خون منفی است ولی نتیجه کشت مدفوع برای سالمونلاها مثبت بوده و ممکن است تا چند هفته پس از رفع علائم بالینی مثبت باقی بماند ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Brooks</Author><Year>2012</Year><RecNum>1</RecNum><record><rec-number>1</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="xa9fwp9zve5xaeexdvip992ct2twzevw29zw">1</key></foreign-keys><ref-type name="Book">6</ref-type><contributors><authors><author>Brooks, G.</author><author>Carroll, K.C.</author><author>Butel, J.</author><author>Morse, S.</author></authors></contributors><titles><title>Jawetz Melnick&amp;Adelbergs Medical Microbiology 26/E</title></titles><dates><year>2012</year></dates><publisher>Mcgraw-hill</publisher><isbn>9780071790314</isbn><urls><related-urls><url>https://books.google.com/books?id=UUSXV8B9i9sC</url></related-urls></urls></record></Cite></EndNote>(4).
1-2-8. اپیدمیولوژی سالمونلا
سالمونلا باعث مسومیت های غذایی، حصبه، سپتی سمی و انتروکولیت می شود و از طریق دهانی وارد بدن انسان و سایر حیوانات می شودPEVuZE5vdGU+PENpdGU+PEF1dGhvcj5QYXJyeTwvQXV0aG9yPjxZZWFyPjE5OTk8L1llYXI+PFJl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ADDIN EN.CITE PEVuZE5vdGU+PENpdGU+PEF1dGhvcj5QYXJyeTwvQXV0aG9yPjxZZWFyPjE5OTk8L1llYXI+PFJl
Y051bT4yMjc8L1JlY051bT48cmVjb3JkPjxyZWMtbnVtYmVyPjIyNzwvcmVjLW51bWJlcj48Zm9y
ZWlnbi1rZXlzPjxrZXkgYXBwPSJFTiIgZGItaWQ9InhhOWZ3cDl6dmU1eGFlZXhkdmlwOTkyY3Qy
dHd6ZXZ3Mjl6dyI+MjI3PC9rZXk+PC9mb3JlaWduLWtleXM+PHJlZi10eXBlIG5hbWU9IkpvdXJu
YWwgQXJ0aWNsZSI+MTc8L3JlZi10eXBlPjxjb250cmlidXRvcnM+PGF1dGhvcnM+PGF1dGhvcj5Q
YXJyeSwgQ2hyaXN0b3BoZXIgTTwvYXV0aG9yPjxhdXRob3I+SG9hLCBOZ3V5ZW4gVGhpIFR1eWV0
PC9hdXRob3I+PGF1dGhvcj5EaWVwLCBUbyBTb25nPC9hdXRob3I+PGF1dGhvcj5XYWluLCBKb2hu
PC9hdXRob3I+PGF1dGhvcj5DaGluaCwgTmd1eWVuIFRyYW48L2F1dGhvcj48YXV0aG9yPlZpbmgs
IEhhPC9hdXRob3I+PGF1dGhvcj5IaWVuLCBUcmFuIFRpbmg8L2F1dGhvcj48YXV0aG9yPldoaXRl
LCBOaWNob2xhcyBKPC9hdXRob3I+PGF1dGhvcj5GYXJyYXIsIEplcmVteSBKPC9hdXRob3I+PC9h
dXRob3JzPjwvY29udHJpYnV0b3JzPjx0aXRsZXM+PHRpdGxlPlZhbHVlIG9mIGEgc2luZ2xlLXR1
YmUgV2lkYWwgdGVzdCBpbiBkaWFnbm9zaXMgb2YgdHlwaG9pZCBmZXZlciBpbiBWaWV0bmFtPC90
aXRsZT48c2Vjb25kYXJ5LXRpdGxlPkpvdXJuYWwgb2YgY2xpbmljYWwgbWljcm9iaW9sb2d5PC9z
ZWNvbmRhcnktdGl0bGU+PC90aXRsZXM+PHBlcmlvZGljYWw+PGZ1bGwtdGl0bGU+Sm91cm5hbCBv
ZiBjbGluaWNhbCBtaWNyb2Jpb2xvZ3k8L2Z1bGwtdGl0bGU+PC9wZXJpb2RpY2FsPjxwYWdlcz4y
ODgyLTI4ODY8L3BhZ2VzPjx2b2x1bWU+Mzc8L3ZvbHVtZT48bnVtYmVyPjk8L251bWJlcj48ZGF0
ZXM+PHllYXI+MTk5OTwveWVhcj48L2RhdGVzPjxpc2JuPjAwOTUtMTEzNzwvaXNibj48dXJscz48
L3VybHM+PC9yZWNvcmQ+PC9DaXRlPjxDaXRlPjxBdXRob3I+TWlsbGVyPC9BdXRob3I+PFllYXI+
MjAwMDwvWWVhcj48UmVjTnVtPjIzNjwvUmVjTnVtPjxyZWNvcmQ+PHJlYy1udW1iZXI+MjM2PC9y
ZWMtbnVtYmVyPjxmb3JlaWduLWtleXM+PGtleSBhcHA9IkVOIiBkYi1pZD0ieGE5ZndwOXp2ZTV4
YWVleGR2aXA5OTJjdDJ0d3pldncyOXp3Ij4yMzY8L2tleT48L2ZvcmVpZ24ta2V5cz48cmVmLXR5
cGUgbmFtZT0iSm91cm5hbCBBcnRpY2xlIj4xNzwvcmVmLXR5cGU+PGNvbnRyaWJ1dG9ycz48YXV0
aG9ycz48YXV0aG9yPk1pbGxlciwgU2FtdWVsIEk8L2F1dGhvcj48YXV0aG9yPlBlZ3VlcywgREE8
L2F1dGhvcj48L2F1dGhvcnM+PC9jb250cmlidXRvcnM+PHRpdGxlcz48dGl0bGU+U2FsbW9uZWxs
YSBzcGVjaWVzLCBpbmNsdWRpbmcgU2FsbW9uZWxsYSB0eXBoaTwvdGl0bGU+PHNlY29uZGFyeS10
aXRsZT5QcmluY2lwbGVzIGFuZCBwcmFjdGljZSBvZiBpbmZlY3Rpb3VzIGRpc2Vhc2VzPC9zZWNv
bmRhcnktdGl0bGU+PC90aXRsZXM+PHBlcmlvZGljYWw+PGZ1bGwtdGl0bGU+UHJpbmNpcGxlcyBh
bmQgcHJhY3RpY2Ugb2YgaW5mZWN0aW91cyBkaXNlYXNlczwvZnVsbC10aXRsZT48L3BlcmlvZGlj
YWw+PHBhZ2VzPjIzNDQtMjM2MzwvcGFnZXM+PHZvbHVtZT41PC92b2x1bWU+PGRhdGVzPjx5ZWFy
PjIwMDA8L3llYXI+PC9kYXRlcz48dXJscz48L3VybHM+PC9yZWNvcmQ+PC9DaXRlPjxDaXRlPjxB
dXRob3I+TG9uZ288L0F1dGhvcj48WWVhcj4yMDAxPC9ZZWFyPjxSZWNOdW0+MjM3PC9SZWNOdW0+
PHJlY29yZD48cmVjLW51bWJlcj4yMzc8L3JlYy1udW1iZXI+PGZvcmVpZ24ta2V5cz48a2V5IGFw
cD0iRU4iIGRiLWlkPSJ4YTlmd3A5enZlNXhhZWV4ZHZpcDk5MmN0MnR3emV2dzI5enciPjIzNzwv
a2V5PjwvZm9yZWlnbi1rZXlzPjxyZWYtdHlwZSBuYW1lPSJCb29rIj42PC9yZWYtdHlwZT48Y29u
dHJpYnV0b3JzPjxhdXRob3JzPjxhdXRob3I+TG9uZ28sIEQuPC9hdXRob3I+PGF1dGhvcj5GYXVj
aSwgQS48L2F1dGhvcj48YXV0aG9yPkthc3BlciwgRC48L2F1dGhvcj48YXV0aG9yPkhhdXNlciwg
Uy48L2F1dGhvcj48YXV0aG9yPkphbWVzb24sIEouPC9hdXRob3I+PGF1dGhvcj5Mb3NjYWx6bywg
Si48L2F1dGhvcj48L2F1dGhvcnM+PC9jb250cmlidXRvcnM+PHRpdGxlcz48dGl0bGU+SGFycmlz
b24mYXBvcztzIFByaW5jaXBsZXMgb2YgSW50ZXJuYWwgTWVkaWNpbmUsIDE4dGggRWRpdGlvbjwv
dGl0bGU+PC90aXRsZXM+PGRhdGVzPjx5ZWFyPjIwMDE8L3llYXI+PC9kYXRlcz48cHVibGlzaGVy
Pk1jR3Jhdy1IaWxsIEVkdWNhdGlvbjwvcHVibGlzaGVyPjxpc2JuPjk3ODAwNzE3NDg5MDI8L2lz
Ym4+PHVybHM+PHJlbGF0ZWQtdXJscz48dXJsPmh0dHBzOi8vYm9va3MuZ29vZ2xlLmNvbS9ib29r
cz9pZD03Z3hqTVY4aENsc0M8L3VybD48L3JlbGF0ZWQtdXJscz48L3VybHM+PC9yZWNvcmQ+PC9D
aXRlPjwvRW5kTm90ZT4A
ADDIN EN.CITE.DATA (15, 17, 18).
در آمریکا انتریت سومین فرم شایع مسومیت غذایی است و سالیانه حدود 50000 مورد انتریت گزارش می شود که اکثرا به وسیله سالمونلا انتریکا سرو تایپ تایفی موریوم می باشد ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Walker</Author><Year>1998</Year><RecNum>3</RecNum><record><rec-number>3</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="xa9fwp9zve5xaeexdvip992ct2twzevw29zw">3</key></foreign-keys><ref-type name="Book">6</ref-type><contributors><authors><author>Walker, T.S.</author></authors></contributors><titles><title>Microbiology</title></titles><dates><year>1998</year></dates><publisher>W.B. Saunders Company</publisher><isbn>9780721646411</isbn><urls><related-urls><url>https://books.google.com/books?id=DtlpAAAAMAAJ</url></related-urls></urls></record></Cite></EndNote>(6).
خانوم ها سالمونلا را در داخل کیسه صفراوی خود حمل می نمایند، در حالیکه هیچگونه علایمی از خود بروز نمی دهنند به این دلیل که سالمونلا دارای تمایل بالا به لوکالیزه شدن در کیسه صفرا می باشد و باعث می شود که این ناقلان برای سالها سالمونلا را به محیط اطراف منتقل نمایند.
مقدار حدود 10⁶ تا 10⁷ دوز از سالمونلا برای ایجاد عفونت نیاز است این به دلیل آن می باشد که سالمونلا به اسید معده حساس بوده که این خصوصیت بر خلاف شیگلا می باشد. افرادی که دارو های ضد اسید معده مصرف می کنند در برابر عفونت با سالمونلا حساس تر می باشند.
مدفوع افرادی که بیماری تحت بالینی نامحسوسی دارند و یا آنهایی که ناقل هستند نسبت به افرادی که وضعیت بالینی آشکاری دارند، منبع آلودگی بسیار مهم تری هستند، مثلا زمانی که ناقلینی که در تهیه مواد غذایی شاغل هستند و ارگانیسم را دفع می نمایند. بسیاری از حیوانات از جمله دام ها، جوندگان و ماکیان به طور طبیعی با انواعی از سالمونلا آلوده می شوند و باکتری در بافت های آنها( مثل گوشت)، مدفوع و تخم ها وجود دارد. در مورد شیوع بالای سالمونلاها در محصولات مرغ تجاری به طور گسترده اطلاع رسانی شده است. در ایالات متحده آمریکا بروز تب تیفوئید کاهش یافته ولی وقوع سایر عفونت های سالمونلایی به طور چشمگیری افزایش یافته است. به احتمال زیاد مشکل در استفاده وسیع از خوراک دام و طیور حاوی مواد دارویی ضد میکروبی است که شرایط برای رشد سویه های مقاوم سالمونلا تسهیل کرده و این سویه ها به انسان انتقال یافته و می تواند در انسان بیماری ایجاد نمایند. منابعی که ممکن سبب عفونت با سالمونلا در انسان شوند شامل: آب، شیر و سایر فراورده های لبنی، صدف، تخم مرغ پودر یا فریز شده، گوشت و فراورده های گوشتی، رنگ های با منشاء حیوانی، مواد مخدر مثل ماری جوانا و حیوانات دست آموز خانگی می باشند ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Brooks</Author><Year>2012</Year><RecNum>1</RecNum><record><rec-number>1</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="xa9fwp9zve5xaeexdvip992ct2twzevw29zw">1</key></foreign-keys><ref-type name="Book">6</ref-type><contributors><authors><author>Brooks, G.</author><author>Carroll, K.C.</author><author>Butel, J.</author><author>Morse, S.</author></authors></contributors><titles><title>Jawetz Melnick&amp;Adelbergs Medical Microbiology 26/E</title></titles><dates><year>2012</year></dates><publisher>Mcgraw-hill</publisher><isbn>9780071790314</isbn><urls><related-urls><url>https://books.google.com/books?id=UUSXV8B9i9sC</url></related-urls></urls></record></Cite></EndNote>(4).
1-2-9، تشخیص آزمایشگاهی سالمونلا
سالمونلا درمحیطهای S.S Agar، بیسموت سولفیت، بریلیانت گرین و HEA-SS رشد می کند ولی سایر کلی فرم ها همچون اشرشیا کلی بدلیل وجود آنتی بیوتیک ها قادر به رشد بر روی این محیط ها نیستند. در عفونت گاستروانتریت ناشی از سالمونلا، در اسمیر نازک از مدفوع اسهالی، گلبول های سفید همراه با باکتری سالمونلا در زیر میکروسکوپ دیده خواهد شد. کلونی های سالمونلا بر روی محیط بلاد آگار به صورت محدب و مرطوب به رنگ خاکستری به قطر دو تا سه میلی متر دیده می شود که این کلونی ها بعد گذشت بیست و چهار ساعت در دمای 37 درجه سانتی گراد ایجاد می گردد. در محیط مکانکی آگار کلونی های سالمونلا بیرنگ دیده می شود و رنگ محیط بدلیل عدم تخمیر قند لاکتوز زرد کهربایی می گردد ولی سایر باکتری های گرم منفی که جزء خانواده ی انترو باکتریاسه می باشند و تخمیر کننده ی قند لاکتوز هستند، برروی محیط مکانکی اگار کلونی هایی به رنگ صورتی ایجاد می نمایند. سالمونلا و شیگلا بر روی محیط های سلینت F و محیط مایع GN به سرعت تکثیر پیدا می کنند به این دلیل که این محیط ها مانع از رشد باکتری های گرم مثبت می گردند ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Budowle</Author><Year>2005</Year><RecNum>238</RecNum><record><rec-number>238</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="xa9fwp9zve5xaeexdvip992ct2twzevw29zw">238</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Budowle, Bruce</author><author>Schutzer, Steven E</author><author>Ascher, Michael S</author><author>Atlas, Ronald M</author><author>Burans, James P</author><author>Chakraborty, Ranajit</author><author>Dunn, John J</author><author>Fraser, Claire M</author><author>Franz, David R</author><author>Leighton, Terrance J</author></authors></contributors><titles><title>Toward a sys-- of microbial forensics: from sample collection to interpretation of evidence</title><secondary-title>Applied and environmental microbiology</secondary-title></titles><periodical><full-title>Applied and environmental microbiology</full-title></periodical><pages>2209-2213</pages><volume>71</volume><number>5</number><dates><year>2005</year></dates><isbn>0099-2240</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>(19).
الف) تست های سرولوژیک
بررسی تیتر آنتی بادی و وجود آنتی بادی در سرم بیماران بویسله ی تست ویدال مشخص می گردد. آگلوتیناسیون که در اثر واکنش مستقیم بین آنتی ژنهای پیکری(O) و آنتی ژن تاژک(H) با آنتی بادی ضد آنها ایجاد می شود، اساس تست ویدال می باشد. تست ویدال به دو صورت روش اسلاید و روش لوله ای صورت می گیرد. روش اسلایدی به صورت سریع و روش لوله ای به صورت کند، صورت می پذیرد. به علت پایین بودن سرعت روش لوله ای، این روش تنها برای آنتی ژن هایی که در روش اسلایدی مثبت شده اند، صورت می پذیرد. با وجود اینکه تست ویدال آسان می باشد ولی میزان دقت و حساسیت آن پایین است ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Bhutta</Author><Year>2006</Year><RecNum>239</RecNum><record><rec-number>239</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="xa9fwp9zve5xaeexdvip992ct2twzevw29zw">239</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Bhutta, Zulfiqar A</author></authors></contributors><titles><title>Current concepts in the diagnosis and treatment of typhoid fever</title><secondary-title>BMJ</secondary-title></titles><periodical><full-title>BMJ</full-title></periodical><pages>78-82</pages><volume>333</volume><number>7558</number><dates><year>2006</year></dates><isbn>0959-8138</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>(20) .
حساسیت و دقت روشهای سنتی اعم از کشت و تست های سرولوژی پایین است، به این دلیل روشهای ژنوتایپینگ که بر مبنای ژنوم باکتری می باشد جایگزین روش های فنوتایپینگ شده است. از روش های ژنوتایپینگ که برای شناسایی سالمونلا تایفی استفاده می شود می توان به Nested-PCR با استفاده از پرایمر های HI-d اشاره نمود ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Bhutta</Author><Year>2006</Year><RecNum>239</RecNum><record><rec-number>239</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="xa9fwp9zve5xaeexdvip992ct2twzevw29zw">239</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Bhutta, Zulfiqar A</author></authors></contributors><titles><title>Current concepts in the diagnosis and treatment of typhoid fever</title><secondary-title>BMJ</secondary-title></titles><periodical><full-title>BMJ</full-title></periodical><pages>78-82</pages><volume>333</volume><number>7558</number><dates><year>2006</year></dates><isbn>0959-8138</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>(20) .
روش های جدیدی همچون Tubex و Typhidot جایگزین تست ویدال شده است. این تست ها قادر به شناسایی آنتی بادی های IgM ایجاد شده در میزبان بر ضد آنتی ژن های سالمونلا تایفی می باشد ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Bhutta</Author><Year>2006</Year><RecNum>239</RecNum><record><rec-number>239</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="xa9fwp9zve5xaeexdvip992ct2twzevw29zw">239</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Bhutta, Zulfiqar A</author></authors></contributors><titles><title>Current concepts in the diagnosis and treatment of typhoid fever</title><secondary-title>BMJ</secondary-title></titles><periodical><full-title>BMJ</full-title></periodical><pages>78-82</pages><volume>333</volume><number>7558</number><dates><year>2006</year></dates><isbn>0959-8138</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>(20) .
ب) کشت مدفوع
نمونه هایی که مشکوک به عفونت با سالمونلا هستند بر روی محیط های انتخابی SS Agar و EMB وهمچنین محیط های غنی GN و سلینت F کشت داده می شوند. پس از کشت این محیط ها را داخل انکوباکتور در دمای 37 درحه سانتی گراد به مدت یک شبانه روز قرار می دهند.
بر روی کلونی های بیرنگ و SH₂ دار تست های بیوشیمیایی مناسب را انجام می دهند. سالمونلا فاقد آنزیم اوره از می باشد و در نتیجه تست اوره آن منفی است. تمام سالمونلا ها به جزء سالمونلا پارا تایفی A برو ی محیط کلیگر آیرون آگار، SH₂ تولید می نمایند. تست IMVIC برای سالمونلا پاراتایفی B و C به صورت +- و +- می باشد و این تست برای سالمونلا پارا تایفی A به صورت +- بوده و برای سالمونلا تایفی به صورت – می باشد.
هنگامیکه سالمونلا تایفی مزمن شود، در داخل کیسه صفرا کلونیزه می شود و باکتری از طریق مدفوع از بدن خارج می شود و سالمونلا را می تران از طریق کشت مدفوع جدا نمود ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Brooks</Author><Year>2012</Year><RecNum>1</RecNum><record><rec-number>1</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="xa9fwp9zve5xaeexdvip992ct2twzevw29zw">1</key></foreign-keys><ref-type name="Book">6</ref-type><contributors><authors><author>Brooks, G.</author><author>Carroll, K.C.</author><author>Butel, J.</author><author>Morse, S.</author></authors></contributors><titles><title>Jawetz Melnick&amp;Adelbergs Medical Microbiology 26/E</title></titles><dates><year>2012</year></dates><publisher>Mcgraw-hill</publisher><isbn>9780071790314</isbn><urls><related-urls><url>https://books.google.com/books?id=UUSXV8B9i9sC</url></related-urls></urls></record></Cite><Cite><Author>Walker</Author><Year>1998</Year><RecNum>3</RecNum><record><rec-number>3</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="xa9fwp9zve5xaeexdvip992ct2twzevw29zw">3</key></foreign-keys><ref-type name="Book">6</ref-type><contributors><authors><author>Walker, T.S.</author></authors></contributors><titles><title>Microbiology</title></titles><dates><year>1998</year></dates><publisher>W.B. Saunders Company</publisher><isbn>9780721646411</isbn><urls><related-urls><url>https://books.google.com/books?id=DtlpAAAAMAAJ</url></related-urls></urls></record></Cite></EndNote>(4,6).
در مورد عفونت های گاستروانتریت و انتروکولیت باید از بیمار کشت مدفوع صورت پذیرد اما از بیماران مشکوک به تب روده ای باید کشت خون صورت گیرد. سروتایپینگ به این صورت انجام می شود که یک قطره از آنتی سرم O بر روی لام ریخته و با یک کلونی از باکتری مخلوط می کنیم، اگر آگلوتیناسیون بعد از گذشت یک الی دو دقیقه صورت گرفت، مثبت بودن تست را مشخص می کند. در سالمونلا انتریتیدیس، سالمونلا پاراتایفی C و سالمونلا تایفی آنتی ژن کپسولی بر روی آنتی ژن پیکری قرار می گیرد در نتیجه ممکن است باکتری با هیچکدام از آنتی سرم های O واکنش ندهد و لخته ایجاد نشود ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Budowle</Author><Year>2005</Year><RecNum>238</RecNum><record><rec-number>238</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="xa9fwp9zve5xaeexdvip992ct2twzevw29zw">238</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Budowle, Bruce</author><author>Schutzer, Steven E</author><author>Ascher, Michael S</author><author>Atlas, Ronald M</author><author>Burans, James P</author><author>Chakraborty, Ranajit</author><author>Dunn, John J</author><author>Fraser, Claire M</author><author>Franz, David R</author><author>Leighton, Terrance J</author></authors></contributors><titles><title>Toward a sys-- of microbial forensics: from sample collection to interpretation of evidence</title><secondary-title>Applied and environmental microbiology</secondary-title></titles><periodical><full-title>Applied and environmental microbiology</full-title></periodical><pages>2209-2213</pages><volume>71</volume><number>5</number><dates><year>2005</year></dates><isbn>0099-2240</isbn><urls></urls></record></Cite><Cite><Author>Schaechter</Author><Year>2001</Year><RecNum>240</RecNum><record><rec-number>240</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="xa9fwp9zve5xaeexdvip992ct2twzevw29zw">240</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Schaechter, Moselio</author></authors></contributors><titles><title>Escherichia coli andSalmonella 2000: the View From Here</title><secondary-title>Microbiology and molecular biology reviews</secondary-title></titles><periodical><full-title>Microbiology and molecular biology reviews</full-title></periodical><pages>119-130</pages><volume>65</volume><number>1</number><dates><year>2001</year></dates><isbn>1092-2172</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>(19,21) .
ج) کشت خون
سالمونلا تایفی بر روی محیط کلیگر آیرون آگار در قسمت شیب دار محیط به صورت لکه های سیاه رنگ، SH₂ تولید می کند. می توان از طریق تست لیزین، سالمونلا را از سیتروباکتر تشخیص داد. سالمونلا در تست لیزین دآمیناز منفی بوده اما در تست لیزین دکربوکسیلاز مثبت است.
برای انجام کشت خون، باید از بیمار حدود 10 میلی لیتر در هنگام تب خون گرفت و خون را در محیط تریپتیکاز سوی براث تزریق نمود و محیط را در داخل انکوباتور در دمای 37 درجه سانتیگراد به مدت یک شبانه روز قرار داد. در تب روده ای کشت خون در هفته اول مثبت می باشدPEVuZE5vdGU+PENpdGU+PEF1dGhvcj5CdWRvd2xlPC9BdXRob3I+PFllYXI+MjAwNTwvWWVhcj48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ADDIN EN.CITE PEVuZE5vdGU+PENpdGU+PEF1dGhvcj5CdWRvd2xlPC9BdXRob3I+PFllYXI+MjAwNTwvWWVhcj48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ADDIN EN.CITE.DATA (19-21).
1-2-10. پیشگیری و کنترل
معیار های بهداشتی برای جلوگیری از آلودگی غذا و آب توسط جوندگان و سایر حیواناتی که سالمونلا را از خود دفع می کنند، باید در نظر گرفته شود. محصولات طیور، گوشت و تخم مرغ های آلوده باید به خوبی پخته شوند. افراد ناقل نباید در کار تهیه مواد غذایی مشغول شوند و نظارت و احتیاط های شدید بهداشتی باید انجام شود.
دو واکسن تیفوئید هم اکنون در ایالات متحده آمریکا در دسترس می باشد. یک واکسن خوراکی تخفیف حدت یافته و یک واکسن از کپسول پلی ساکاریدی Vi که داخل ماهیچه تزریق می گردد. واکسیناسیون برای افرادی که به مناطق اندمیک سفر می کنند به خصوص آنهایی که در نظر دارند به مناطق روستایی که انتخاب های غذایی محدودی دارند بروند، توصیه می شود. هر واکسن کارایی در حدود 50 تا 80% دارد. زمان مورد نیاز برای واکسیناسیون اولیه و محدودیت های سنی برای هر واکسن متفاوت می باشد و افراد باید با وب سایت پیشگیری و کنترل بیماری ها مراجعه کرده و یا با یک کلینیک مخصوص مسافران مشورت نمایند تا بر اساس آخرین اطلاعات مربوط به واکسن عمل شود ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Brooks</Author><Year>2012</Year><RecNum>1</RecNum><record><rec-number>1</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="xa9fwp9zve5xaeexdvip992ct2twzevw29zw">1</key></foreign-keys><ref-type name="Book">6</ref-type><contributors><authors><author>Brooks, G.</author><author>Carroll, K.C.</author><author>Butel, J.</author><author>Morse, S.</author></authors></contributors><titles><title>Jawetz Melnick&amp;Adelbergs Medical Microbiology 26/E</title></titles><dates><year>2012</year></dates><publisher>Mcgraw-hill</publisher><isbn>9780071790314</isbn><urls><related-urls><url>https://books.google.com/books?id=UUSXV8B9i9sC</url></related-urls></urls></record></Cite></EndNote>(4).
1-2-11، ایمنی
عفونت با سالمونلا تایفی و سالمونلا پاراتایفی معمولا درجاتی از ایمنی را در افراد ایجاد می نماید. عفونت مجدد می تواند اتفاق بیوفتد اما نسبت به عفونت نخست، شدت کمتری دارد. آنتی بادی ها در گردش خون علیه آنتی ژن های O و Vi در ایمنی علیه عفونت و بیماری نقش ایفا می کند. البته امکان عود بیماری ظرف دو الی سه هفته و با وجود حضور آنتی بادی ها امکان پذیر می باشد. IgA ترشحی می تواند جلوی اتصال سالمونلا ها را به اپیتلیوم روده بگیرد.افرادی که هموگلوبین نوع S/S دارند و دارای بیماری سلول های داسی می باشند، حساسیت بیشتری به عفونت های سالمونلایی به خصوص استئو میلیت دارند. افرادی که هموگلوبین A/S دارند( خصلت سلول های داسی) بیش از افراد عادی( آنهایی که هموگلوبین نوع A/A دارند) حساس هستند ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Brooks</Author><Year>2012</Year><RecNum>1</RecNum><record><rec-number>1</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="xa9fwp9zve5xaeexdvip992ct2twzevw29zw">1</key></foreign-keys><ref-type name="Book">6</ref-type><contributors><authors><author>Brooks, G.</author><author>Carroll, K.C.</author><author>Butel, J.</author><author>Morse, S.</author></authors></contributors><titles><title>Jawetz Melnick&amp;Adelbergs Medical Microbiology 26/E</title></titles><dates><year>2012</year></dates><publisher>Mcgraw-hill</publisher><isbn>9780071790314</isbn><urls><related-urls><url>https://books.google.com/books?id=UUSXV8B9i9sC</url></related-urls></urls></record></Cite></EndNote>(4).
1-2-12، درمان
در پاکستان،بنگلادش،هند،ویتنام،آفریقاوخاورمیانه درطی سالهای1980تا1990 میلادی، اپیدمی هایی در اثر سالمونلا تایفی مقاوم به همه ی دارو های خط اول درمان که شامل کوتریموکسازول، آمپی سیلین و کلرامفنیکل بودند، ایجاد شد. سویه های سالمونلا تایفی که به کلرافنیکل مقاوم هستند به تتراسایکلین، استرپتومایسین و سولفونامید نیز مقاومت از خود نشان می دهند و برای درمان می توان از آنتی بیوتیک های موثر نظیر کوتریموکسازول و آموکسی سیلین استفاده نمود ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Longo</Author><Year>2001</Year><RecNum>237</RecNum><record><rec-number>237</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="xa9fwp9zve5xaeexdvip992ct2twzevw29zw">237</key></foreign-keys><ref-type name="Book">6</ref-type><contributors><authors><author>Longo, D.</author><author>Fauci, A.</author><author>Kasper, D.</author><author>Hauser, S.</author><author>Jameson, J.</author><author>Loscalzo, J.</author></authors></contributors><titles><title>Harrison&apos;s Principles of Internal Medicine, 18th Edition</title></titles><dates><year>2001</year></dates><publisher>McGraw-Hill Education</publisher><isbn>9780071748902</isbn><urls><related-urls><url>https://books.google.com/books?id=7gxjMV8hClsC</url></related-urls></urls></record></Cite></EndNote>(18).
برای درمان حصبه و شبه حصبه ازآنتی بیوتیک ها استفاده می شود که از این آنتی بیوتیک ها می توان به کوتریموکسازول، کینولون ها، آزیترومایسین، آزترونام، بتالاکتام و کلرامفنیکل اشاره نمود. به علت ایجاد عوارض و مقاومت بالا به کلرامفنیکل، از سال 1972 میلادی به بعد دیگر از این آنتی بیوتیک در درمان حصبه استفاده نمی شود.
بیمارانی که دارای مشکلات تغذیه ای هستند باید از غذاهای پر کالری، کم حجم و سالم استفاده کنند. برای جلوگیری از تب طولانی و کم آبی ناشی از اسهال، به بیماران نوشیدن مایعات توصیه می شود اما در مواردی که این کم آبی شدید است باید بیماران مایعات را از طریق ورید دریافت کنند ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Glynn</Author><Year>2004</Year><RecNum>241</RecNum><record><rec-number>241</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="xa9fwp9zve5xaeexdvip992ct2twzevw29zw">241</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Glynn, M Kathleen</author><author>Reddy, Vasudha</author><author>Hutwagner, Lori</author><author>Rabatsky-Ehr, Therese</author><author>Shiferaw, Beletshachew</author><author>Vugia, Duc J</author><author>Segler, Suzanne</author><author>Bender, Jeff</author><author>Barrett, Timothy J</author><author>Angulo, Frederick J</author></authors></contributors><titles><title>Prior antimicrobial agent use increases the risk of spo--ic infections with multidrug-resistant Salmonella enterica serotype Typhimurium: a FoodNet case-control study, 1996–1997</title><secondary-title>Clinical infectious diseases</secondary-title></titles><periodical><full-title>Clinical infectious diseases</full-title></periodical><pages>S227-S236</pages><volume>38</volume><number>Supplement 3</number><dates><year>2004</year></dates><isbn>1058-4838</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>(22).
مواردی از استفاده سالمونلا به عنوان یک آلوده کننده بیولوژیک وجود دارد به این علت که سرعت رشد و تکثیر سالمونلا بالاست و سویه هایی از سالمونلا تایفی می توانند سبب آلودگی مواد غذایی شوند.
هم اکنون برای درمان حصبه از سفالوسپورین های نسل سوم مثل سفتازیدیم و سفتریاکسون و فولورو کینولون ها مثل سیپروفلوکساسین و افلوکساسین استفاده می شود. جهت درمان سویه های مقاوم به کینولون، آزیترومایسین یا سفتریاکسون استفاده می گردد. البه شایان ذکر است در برخی از نقاط جهان درصد بالای از مقاومت سویه های سالمونلا به فلوروکینولون و سفالوسپورین های نسل سوم دیده شده است هنگامیکه این شرایط پیش می آید باید برای درمان این سویه های مقاوم از آزترونام و آزیترومایسین اسفاده نمود. هنگامی که باکتری به چند دارو مقاوم باشد برای درمان باید از یک سفکسیم یا فلوروکینولون استفاده نمود در حالیکه برای جداسازی باکتری حساس باید از فلوروکینولون ها مثل سپیروفلوکساسین و افلو کساسین استفاده نمود ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Bhutta</Author><Year>2006</Year><RecNum>239</RecNum><record><rec-number>239</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="xa9fwp9zve5xaeexdvip992ct2twzevw29zw">239</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Bhutta, Zulfiqar A</author></authors></contributors><titles><title>Current concepts in the diagnosis and treatment of typhoid fever</title><secondary-title>BMJ</secondary-title></titles><periodical><full-title>BMJ</full-title></periodical><pages>78-82</pages><volume>333</volume><number>7558</number><dates><year>2006</year></dates><isbn>0959-8138</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>(23).
1-3 – مروری بر روش های تایپینگ باکتری ها
تیپ بندی باکتری ها به دو صورت انجام می شود که به صورت زیر می باشد:
فنوتایپینگ: که بر اساس ویژگی های ظاهری باکتری ها می باشد مثل: کشت، تست های بیو شیمیایی، فاژتایپینگ و آنتی بیوگرام.
ژنوتایپینگ: که از میزان دقت و حساسیت بالایی نسبت به فنوتایپینگ بر خوردار است و این تکنیک ها بر پایه ی ژنوم میکرو ارگانیسم ها شکل گرفته اند مثل: MLST، PFGE، MLVA، Plasmid Profiling، REP-PCR، ERIC-PCR، PCR-RFLP، AFLP، AP-PCR،RAPD-PCR و Multiplex PCR.
البته در میان تکنیک های ژنوتایپینگ دو تکنیک MLVA و MLST از همه جدیدتر بوده است. البته شایان ذکر دو تکنیک Real Time- PCR و تکنیک LAMP برای تشخیص میکرو ارگانیسم ها استفاده می شود. البته در این میان LAMP دارای سرعت بالا و هزینه پایین نسبت به Real Time- PCR می باشد ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Mori</Author><Year>2009</Year><RecNum>242</RecNum><record><rec-number>242</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="xa9fwp9zve5xaeexdvip992ct2twzevw29zw">242</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Mori, Yasuyoshi</author><author>Notomi, Tsugunori</author></authors></contributors><titles><title>Loop-mediated isothermal amplification (LAMP): a rapid, accurate, and cost-effective diagnostic method for infectious diseases</title><secondary-title>Journal of infection and chemotherapy</secondary-title></titles><periodical><full-title>Journal of infection and chemotherapy</full-title></periodical><pages>62-69</pages><volume>15</volume><number>2</number><dates><year>2009</year></dates><isbn>1341-321X</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>(23).
در ابتدا برای تشخیص باکتری ها و بررسی های اپیدمیولوژیکی از تست های سرولوژی استفاده شد. البته تست های سرولوژی با مشکلاتی اعم از هزینه بالای تولید و مصرف آن، تنوع وسیع خصوصیات آنتی ژنتیکی و نیاز به استفاده از طیف وسیعی از آنتی بادی به خصوص در هنکام استفاده از این تست برای شناسایی اشرشیا کلی، به همین دلیل تکنیک های مولکولی جایگزین تست های سرولوژی شده اند.
نگرش دانشمندان و محققان با شروع عصر مولکولی با کشف ژنوم از ویژگی های ظاهری باکتری( فنوتیپ) به به خصوصیات ژنتیکی و باطنی باکتری( ژنوتیپ) تغییر یافته است. البته تکنیک های ژنوتایپینگ خود به دو دسته تقسیم می شوند که به صورت زیر می باشد:
روش های ژنوتایپینگی که بر پایه ی تکثیر و همانند سازی DNA شکل گرفته اند که شامل: انواع مختلف PCR، MLVA و MLST
تکنیک هایی که بر پایه ی تکثیر و همانند سازی DNA نمی باشند که شامل: PFGE و FISH
تا کنون از تکنیک های مولکولی مختلفی جهت ژنوتایپینگ سویه مختلف سالمونلا انتریکا سرووار انتریتیدیس صورت گرفته که به تفصیل در فصل دوم و پنجم توضیح داده خواهد شد.
تمام این تکنیک هایی مولکولی دارای معایب و مزایایی نسبت به یکدیگر می باشند. MLVA یکی از روش های ژنوتایپینگ سریع و کم هزینه می باشد که مدت زمان زیادی نیست که پا به عرصه وجود کذاشته است و با توجه به مزایایی که نسبت به سایر روش های مولکولی دارد، امید می رود این تکنیک جایگزین سایرروش های ژنوتایپینگگران قیمت شود.البته شایانذکر است کهبحث مقایسه ی سایر روش های مولکولی از گنجایش این پایان نامه بدلیل گستردگی این روش ها، خارج است و سعی شده تا تکنیک MLVA را به طور کامل معرفی کرده و آنرا با سایر روش های مولکولی مقایسه کنیم و مزایا و معایب آنرا با سایر روش های مولکولی مشخص کنیم ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Nadon</Author><Year>2013</Year><RecNum>1</RecNum><record><rec-number>1</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="vr2xrzwaadtex1exae9v9vdz2e2sedf2w0xt">1</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Nadon, C. A.</author><author>Trees, E.</author><author>Ng, L. K.</author><author>Moller Nielsen, E.</author><author>Reimer, A.</author><author>Maxwell, N.</author><author>Kubota, K. A.</author><author>Gerner-Smidt, P.</author></authors></contributors><auth-address>National Microbiology Laboratory, Public Health Agency of Canada, Winnipeg, Manitoba, Canada.</auth-address><titles><title>Development and application of MLVA methods as a tool for inter-laboratory surveillance</title><secondary-title>Euro Surveill</secondary-title></titles><pages>20565</pages><volume>18</volume><number>35</number><edition>2013/09/07</edition><keywords><keyword>Clinical Laboratory Techniques/instrumentation/*methods/standards</keyword><keyword>Consensus</keyword><keyword>Consensus Development Conferences as Topic</keyword><keyword>Disease Outbreaks/*prevention &amp; control</keyword><keyword>Humans</keyword><keyword>International Cooperation</keyword><keyword>Multilocus Sequence Typing/instrumentation/*methods/standards</keyword><keyword>Population Surveillance/*methods</keyword><keyword>*Quality Control</keyword><keyword>Tandem Repeat Sequences/*genetics</keyword></keywords><dates><year>2013</year></dates><isbn>1560-7917 (Electronic)&#xD;1025-496X (Linking)</isbn><accession-num>24008231</accession-num><urls><related-urls><url>http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?cmd=Retrieve&amp;db=PubMed&amp;dopt=Citation&amp;list_uids=24008231</url></related-urls></urls><language>eng</language></record></Cite></EndNote>(7).
1-3-1- اصول و مبانی روش MLVA
MLVA بر پایه ی توالی های تکرار شونده می باشد. توالی های تکرار شونده درداخل ژنوم ارگانیسم ها می باشند که دارای الگوهایی از اسید نوکلئیک( DNA یا RNA) می باشند که در چندین نسخه در ژنوم ارگانیسم ها وجود دارند. به طور کلی این توالی ها ی تکرار شونده به دو گروه اصلی تقسیم می شوند که شامل: 1) تکرار های پراکنده مثل SINEs و LINEs 2) تکرار های پشت سرهم که شامل میکرو ماهواره ها، ماهواره ها و مینی ماهواره ها می باشند. هنگامی که دو یا تعداد بیشتری از نوکلئوتید ها در کنار هم تکرار گردند، توالی تکرار های پشت سرهم شکل می گیرد به عنوان مثال توالی GTACGTACGTAC که توالی تکرار شونده ی آن GTAC است. اگر اندازه ی توالی تکرار شونده بین 10 تا 60 نوکلئوتید باشد، این توالی را مینی ماهواره و اگر این اندازه از 60 نوکلئتید بزرگتر باشد آنرا ماهواره و اگر این اندازه از 10 نوکلئوتید کوچکتر باشد آنرا میکرو ماهواره نام گذاری می کنند ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>van Belkum</Author><Year>2007</Year><RecNum>275</RecNum><record><rec-number>275</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="xa9fwp9zve5xaeexdvip992ct2twzevw29zw">275</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>van Belkum, A.</author></authors></contributors><auth-address>Department of Medical Microbiology and Infectious Diseases, Rotterdam, The Netherlands. a.vanbelkum@erasmusmc.nl</auth-address><titles><title>Tracing isolates of bacterial species by multilocus variable number of tandem repeat analysis (MLVA)</title><secondary-title>FEMS Immunol Med Microbiol</secondary-title></titles><periodical><full-title>FEMS Immunol Med Microbiol</full-title></periodical><pages>22-7</pages><volume>49</volume><number>1</number><edition>2007/02/03</edition><keywords><keyword>Bacillus anthracis/genetics</keyword><keyword>Bacteria/classification/*genetics/isolation &amp; purification</keyword><keyword>Bioterrorism</keyword><keyword>DNA, Bacterial/*genetics</keyword><keyword>Genome, Bacterial</keyword><keyword>Humans</keyword><keyword>*Minisatellite Repeats</keyword><keyword>Mycobacterium tuberculosis/genetics</keyword><keyword>Staphylococcus aureus/genetics</keyword></keywords><dates><year>2007</year><pub-dates><date>Feb</date></pub-dates></dates><isbn>0928-8244 (Print)&#xD;0928-8244 (Linking)</isbn><accession-num>17266711</accession-num><urls><related-urls><url>http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?cmd=Retrieve&amp;db=PubMed&amp;dopt=Citation&amp;list_uids=17266711</url></related-urls></urls><electronic-resource-num>FIM173 [pii]&#xD;10.1111/j.1574-695X.2006.00173.x</electronic-resource-num><language>eng</language></record></Cite></EndNote>(24).

شکل 1-4، در تصویر بالا یک نمای شماتیک از VNTR ها یا همان توالی های تکرار شونده دیده می شود که هر مربع آبی نشان دهنده یک توالی تکرار شونده می باشد. VNTR ها در هر سویه باکتریایی متفاوت می باشند.VNTR یا تکرار های پشت سرهم با تعداد متغییر در اصطلاح به تکرار های پشت سرهمی گفته می شود که در یک ارگانیسم در مقایسه با سایر جمعیت های آن از لحاظ تعداد تکرار متفاوت می باشند. این ویژگی جالب سبب شده از زمان کشف VNTR، از این توالی های خاص در زیست شناسی، تحقیقات پزشکی جنایی، انگشت نگاری DNAو ژنتیک استفاده می نمایند. برای اولین بار VNTR ها در ژنوم سلول های یوکاریوتی مثل انسان پیدا شد ولی این توالی ها در ژنوم سلول های پروکاریوتی مثل باکتری ها نیز وجود دارند. VNTR ها در جنس و گونه های مختلف با هم متفاوت می باشند و هر VNTR مخصوص به خود همان گونه و جنس است و با VNTR گونه یا جنس دیگر متفاوت می باشد. لیز خوردن آنزیم DNA پلیمراز در حین همانند سازی ژنوم باعث ایجاد VNTR ها می شود به همین دلیل در تعداد تکرار های VNTR تنوع وجود دارد ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Moller</Author><Year>1995</Year><RecNum>279</RecNum><record><rec-number>279</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="xa9fwp9zve5xaeexdvip992ct2twzevw29zw">279</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Moller </author><author>Brinkmann, B</author></authors></contributors><titles><title>PCR-VNTRs (PCR-Variable Number of Tandem Repeats) in forensic science</title><secondary-title>Cellular and molecular biology (Noisy-le-Grand, France)</secondary-title></titles><periodical><full-title>Cellular and molecular biology (Noisy-le-Grand, France)</full-title></periodical><pages>715-724</pages><volume>41</volume><number>5</number><dates><year>1995</year></dates><isbn>0145-5680</isbn><urls></urls></record></Cite><Cite><Author>Levinson</Author><Year>1987</Year><RecNum>280</RecNum><record><rec-number>280</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="xa9fwp9zve5xaeexdvip992ct2twzevw29zw">280</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Levinson, Gene</author><author>Gutman, George A</author></authors></contributors><titles><title>Slipped-strand mispairing: a major mechanism for DNA sequence evolution</title><secondary-title>Molecular biology and evolution</secondary-title></titles><periodical><full-title>Molecular biology and evolution</full-title></periodical><pages>203-221</pages><volume>4</volume><number>3</number><dates><year>1987</year></dates><isbn>0737-4038</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>(25و26).
همانطور که ذکر شد MLVA بر اساس VNTR ها شکل گرفته است. این تکنیک به تازگی برای ژنوتایپینگ باکتری ها استفاده شده است و خود را به عنوان یک تکنیک قدرتمند با حساسیت بالا در میان سایر تکنیک های مولکولی مطرح کرده است. معمولا برای انجام MLVA تعداد هفت یا بیشتر لوکوس VNTR از ژنوم باکتری انتخاب می گردد. پس از انجام PCR و الکتروفورز، ما تعداد تکرار های هر لوکوس VNTR را بدست می آوریم. در اصطلاح به این مجموعه ی تعداد تکرار ها را الگوی اللی( پروفایل اللی) می نامند به عنوان مثال پروفایل اللی نمونه شماره یک به صورت 1-2-5-6-3-4-7 و برای نمونه شماره ی دو به صورت 3-2-6-5-4-1-7 می باشد البته برای آنکه معنای پروفایل اللی را بهتر متوجه شویم می توان گفت پروفایل اللی مانند یک بارکد برای هر نمونه می باشد و با ذخیره سازی این داده ها در بانک های اطلاعاتی، امکان مقایسه این داده ها با سایر داده ها و حتی پردازش مجدد این داده ها وجود دارد ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Nadon</Author><Year>2013</Year><RecNum>1</RecNum><record><rec-number>1</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="vr2xrzwaadtex1exae9v9vdz2e2sedf2w0xt">1</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Nadon, C. A.</author><author>Trees, E.</author><author>Ng, L. K.</author><author>Moller Nielsen, E.</author><author>Reimer, A.</author><author>Maxwell, N.</author><author>Kubota, K. A.</author><author>Gerner-Smidt, P.</author></authors></contributors><auth-address>National Microbiology Laboratory, Public Health Agency of Canada, Winnipeg, Manitoba, Canada.</auth-address><titles><title>Development and application of MLVA methods as a tool for inter-laboratory surveillance</title><secondary-title>Euro Surveill</secondary-title></titles><pages>20565</pages><volume>18</volume><number>35</number><edition>2013/09/07</edition><keywords><keyword>Clinical Laboratory Techniques/instrumentation/*methods/standards</keyword><keyword>Consensus</keyword><keyword>Consensus Development Conferences as Topic</keyword><keyword>Disease Outbreaks/*prevention &amp; control</keyword><keyword>Humans</keyword><keyword>International Cooperation</keyword><keyword>Multilocus Sequence Typing/instrumentation/*methods/standards</keyword><keyword>Population Surveillance/*methods</keyword><keyword>*Quality Control</keyword><keyword>Tandem Repeat Sequences/*genetics</keyword></keywords><dates><year>2013</year></dates><isbn>1560-7917 (Electronic)&#xD;1025-496X (Linking)</isbn><accession-num>24008231</accession-num><urls><related-urls><url>http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?cmd=Retrieve&amp;db=PubMed&amp;dopt=Citation&amp;list_uids=24008231</url></related-urls></urls><language>eng</language></record></Cite></EndNote>(7).

شکل 1-5، تصویر بالا پروفایل اللی مربوط به دو سویه ی باکتریایی را نشان می دهد. مربع های رنگی توالی های مختلف VNTR را نشان می دهد.
1-2-3- کلمات و اصطلاحات کاربردی در MLVA
بعد از انجام کارهای عملی مربوط به MLVA و ایجاد پروفایل اللی برای هر نمونه، نوبت به استفاده از مجموعه ای از الگوریتم های ریاضی می رسد که با استفاده از این الگوریتم ها می توان به تجزیه و تحلیل روابط فیلوژنتیکی و قرابت بین ایزوله ها پی برد. در MLVA برای بررسی ایزوله های جمعیتی از الگوریتم های MST استفاده می شود، البته از MST در تکنیک MLST نیز استفاده می شود. برای نخستین باردر سال 1960 میلادی مهندسان شهرداری برای انتخاب کوتاهترین مسیر ها برای نصب خطوط برق و مخابراتی یا انجام لوله کشی آب و فاضلاب، از این الگوریتم ها استفاده نمودند. سپس از این الگوریتم ها در زیست شناسی برای ترسیم کوتاهترین مسیر های تکاملی استفاده شد. امروزه از این الگوریتم ها برای تجزیه و تحلیل داده های تکنیک های MLST و MLVA استفاده می شود ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Weniger</Author><Year>2012</Year><RecNum>281</RecNum><record><rec-number>281</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="xa9fwp9zve5xaeexdvip992ct2twzevw29zw">281</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Weniger, Thomas</author><author>Krawczyk, Justina</author><author>Supply, Philip</author><author>Harmsen, Dag</author><author>Niemann, Stefan</author></authors></contributors><titles><title>Online tools for polyphasic analysis of&lt; i&gt; Mycobacterium tuberculosis&lt;/i&gt; complex genotyping data: Now and next</title><secondary-title>Infection, Genetics and Evolution</secondary-title></titles><periodical><full-title>Infection, Genetics and Evolution</full-title></periodical><pages>748-754</pages><volume>12</volume><number>4</number><dates><year>2012</year></dates><isbn>1567-1348</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>(27).

شکل 1-6، در تصویر بالا آنالیز MLVA بوسیله MST را در یک سویه ی باکتریایی مشاهده می کنید. ایزوله هایی که در خرج ازخوشه های رنگی هستند،یکSingleton می باشند و هر خوشه رنگی نشان دهنده یک کلونال کمپلکس می باشد.
اگر دو ایزوله در یک لوکوس VNTR در پروفایل اللی خود با هم تفاوت داشته باشند، در اصطلاح نسبت به هم، SLV می باشند به عنوان مثال ایزوله ی شماره یک با پروفایل اللی 3-2-1-7-2-4-3 نسبت به ایزوله ی شماره دو با پروفایل اللی 3-2-1-7-2-4-2، SLV می باشد. حال اگر دو ایزوله در دولوکوسVNTRدرپروفایل اللی خودباهم تفاوت داشته باشند، در اصطلاح نسبت به یکدیگر، DLVهستند. هرعدد غیر مشابه ای نشان دهنده ی یک الل جدید می باشد و تنها در اینجا تفاوت در جایگاه های لوکوسی دارای اهمیت می باشد. بنیان گذار زیر گروه در اصطلاح به ایزوله ای گفته می شود که حداقل دو SLV از آن منشاء گرفته است. کلونال کمپلکس یا دودمان در اصطلاح به یک ایزوله ی مرکزی همراه با SLV و DLV های مربوط به آن گفته می شود. اعضای مربوط به یک کلونال کمپلکس قرابت ژنتیکی نزدیکی به هم دارند و احتمالا از یکدیگر مشتق شده اند. Singleton در اصطلاح به ایزوله هایی گفته می شود که در هیچ کلونال کمپلکسی قرار ندارند یا به عبارتی دارای بیش از دو تفاوت در جایگاه های لوکوسی در پروفایل اللی خود هستند. جمعیت های باکتریایی از تعدادی singleton و کلونال کمپلکس تشکیل شده اند. البته شایان ذکر است که MST نشان دهنده زمان تکامل نمی باشد و تنها ارتباط تکاملی ایزوله ها را نشان می دهد ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Weniger</Author><Year>2012</Year><RecNum>281</RecNum><record><rec-number>281</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="xa9fwp9zve5xaeexdvip992ct2twzevw29zw">281</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Weniger, Thomas</author><author>Krawczyk, Justina</author><author>Supply, Philip</author><author>Harmsen, Dag</author><author>Niemann, Stefan</author></authors></contributors><titles><title>Online tools for polyphasic analysis of&lt; i&gt; Mycobacterium tuberculosis&lt;/i&gt; complex genotyping data: Now and next</title><secondary-title>Infection, Genetics and Evolution</secondary-title></titles><periodical><full-title>Infection, Genetics and Evolution</full-title></periodical><pages>748-754</pages><volume>12</volume><number>4</number><dates><year>2012</year></dates><isbn>1567-1348</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>(27).
1-3-3- مزایای MLVA نسبت به سایر روش های ژنوتایپنگ
هر تکنیک ژنوتایپینگ دارای مزایا و معایبی می باشد. مزایای بیشمار تکنیک MLVA سبب شده که این تکنیک جای خود را در میان سایر تکنیک های ژنوتایپینگ باز کند و بیشتر مورداستفاده ی میکروبیولوژیستهاو اپید میولوژیستها قرارگیرد. بهطور خلاصه مزایای تکنیکMLVA رادر شکل 1-7 مشاهده می نمایید.

شکل 1-7، در تصویر بالا تعدادی از مزایای MLVA را به طور خلاصه مشاهده می کنید.
مزایای تکنیک MLVA عبارت است از:
هزینه: مشکلاتی که همواره پیش روی طرح های تحقیقاتی میباشد، هزینه ی انجام این طرح ها است و این هزینه ها در کشورهای در حال توسعه دارای اهمیت می باشد. MLVA یک تکنیک مبتنی بر PCR است و دارای هزینه های به مراتب کمتر نسبت به سایر تکنیک ها از جمله PFGE و MLST می باشد. در تکنیک PFGE نیاز به دستگاه ها و مواد گرانقیمت می باشد و در MLST ممکن است به علت تعیین توالی محصولات PCR هزینه ها به اندازه ی تکنیک PFGE یا بیشتر از PFGE شود ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Nadon</Author><Year>2013</Year><RecNum>1</RecNum><record><rec-number>1</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="vr2xrzwaadtex1exae9v9vdz2e2sedf2w0xt">1</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Nadon, C. A.</author><author>Trees, E.</author><author>Ng, L. K.</author><author>Moller Nielsen, E.</author><author>Reimer, A.</author><author>Maxwell, N.</author><author>Kubota, K. A.</author><author>Gerner-Smidt, P.</author></authors></contributors><auth-address>National Microbiology Laboratory, Public Health Agency of Canada, Winnipeg, Manitoba, Canada.</auth-address><titles><title>Development and application of MLVA methods as a tool for inter-laboratory surveillance</title><secondary-title>Euro Surveill</secondary-title></titles><pages>20565</pages><volume>18</volume><number>35</number><edition>2013/09/07</edition><keywords><keyword>Clinical Laboratory Techniques/instrumentation/*methods/standards</keyword><keyword>Consensus</keyword><keyword>Consensus Development Conferences as Topic</keyword><keyword>Disease Outbreaks/*prevention &amp; control</keyword><keyword>Humans</keyword><keyword>International Cooperation</keyword><keyword>Multilocus Sequence Typing/instrumentation/*methods/standards</keyword><keyword>Population Surveillance/*methods</keyword><keyword>*Quality Control</keyword><keyword>Tandem Repeat Sequences/*genetics</keyword></keywords><dates><year>2013</year></dates><isbn>1560-7917 (Electronic)&#xD;1025-496X (Linking)</isbn><accession-num>24008231</accession-num><urls><related-urls><url>http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?cmd=Retrieve&amp;db=PubMed&amp;dopt=Citation&amp;list_uids=24008231</url></related-urls></urls><language>eng</language></record></Cite></EndNote>(7).
راحتی و سادگی انجام آن: مزیت تکنیک MLVA اینست که نیاز به تبحر و تخصص خاصی ندارد. موفقیت MLVA نسبت به سایر تکنیک های مبتنی بر PCR آنست که این تکنیک ساده می باشد و آنالیز داده های آن نیز سریع استPEVuZE5vdGU+PENpdGU+PEF1dGhvcj5OYWRvbjwvQXV0aG9yPjxZZWFyPjIwMTM8L1llYXI+PFJl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ADDIN EN.CITE PEVuZE5vdGU+PENpdGU+PEF1dGhvcj5OYWRvbjwvQXV0aG9yPjxZZWFyPjIwMTM8L1llYXI+PFJl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