Новый экологически чистый гетерогенный нано

Том 12 научных докладов, номер статьи: 15364 (2022 г.) Цитировать эту статью

1297 Доступов

2 цитаты

2 Альтметрика

Подробности о метриках

С использованием различных методов синтезирован и охарактеризован новый экологически чистый гетерогенный катализатор, содержащий координированное основание Шиффа Cu(II), ковалентно связанное с наночастицами Fe3O4@SiO2 через имидазолиевый линкер [Fe3O4@SiO2-Im(Br)-SB-Cu (II)]. Каталитическая эффективность этого нанокатализатора была протестирована в воде при синтезе производных тетразола с использованием двух моделей однореакторной многокомпонентной реакции (MCR): синтез 1-арилпроизводных 1H-тетразола по реакции анилина, триэтилортоформиата и азид натрия и синтез производных 5-арил-1Н-тетразола по реакции бензальдегида, гидрохлорида гидроксиамина и азида натрия. Исследование показало, что: (i) катализатор высокоэффективен в синтезе производных тетразола с высоким выходом (97%) в водной среде и мягких температурах; (ii) Каталитическая эффективность обусловлена ​​синергизмом между металлическим центром и ионом имидазолия и (iii) преимуществом повторного использования катализатора без загрязнения или значительной потери (12% от диапазона потерь) каталитической активности.

Тетразолы — важный класс полиазагетероциклических соединений, широко обнаруженных в природе1. В последнее время тетразолы привлекли большое внимание из-за широкого спектра их применения в области медицины и биологии, таких как противораковые, противовирусные, противоаллергические, антибиотические, анти-ВИЧ и т. д.2,3,4,5. В синтезе производных тетразола преимущественно использовали гомогенные катализаторы из-за их растворимости и высокой активности, чем их гетерогенные аналоги. Однако гомогенные катализаторы имеют множество недостатков, таких как высокие температуры в условиях работы, трудная рециркуляция, загрязнение продукта и дезактивация посредством димеризации. Чтобы преодолеть эти проблемы, были разработаны методы гетерогенизации таких катализаторов путем прививки их на органические6 и неорганические носители7,8,9, включая полимеризацию10,11. Учитывая недостатки, связанные как с гомогенными, так и с гетерогенными каталитическими системами, исследователь приложил значительные усилия для разработки эффективных синтетических методологий синтеза производных тетразола с использованием наноструктурированных каталитических систем. С 2010 года было исследовано множество нанокатализаторов или катализаторов на основе наноматериалов, чтобы избежать недостатков, связанных с традиционными стратегиями синтеза производных тетразола12,13,14,15,16,17. В обзоре, опубликованном Митталом и Авасти12, обобщены наиболее важные стратегии катализаторов на основе нано, используемых в синтезе 5-замещенных производных 1H-тетразола. Примеры полезных стратегий нанокатализаторов, таких как использование НЧ Fe3O4, описанных Коло и Саджади13, использование комплекса 4'-фенил-2,2':6',2''-терпиридин-медь(II), иммобилизованного на активированной многостенные углеродные нанотрубки [AMWCNTs-O-Cu(II)-PhTPY], о которых сообщили Шарги и соавт.14, саленовый комплекс Cu(II), нанесенный на суперпарамагнитные наночастицы Fe3O4@SiO2 [Fe3O4@SiO2/саленовый комплекс Cu(II) )] сообщили Сардарян и его коллеги15, лигандный комплекс, включая основание Шиффа, меди(II), нанесенный на суперпарамагнитные наночастицы Fe3O4@SiO2, используемые Джавиди и коллегами16, и наногибрид Cu/аминоглины/восстановленного оксида графена (Cu/AC/ наногибрид r-GO), о которых сообщили Солтан Рад и его коллеги17, были разработаны для получения различных 5-замещенных производных тетразола, чтобы обладать всеми возможными преимуществами и преимуществами с точки зрения производительности, возможности повторного использования и простоты использования. Однако большинство стратегий, изложенных в этом обзоре, требуют условий отсутствия растворителей при высоких температурах или растворителей при высоких температурах, что может быть ограничением для их применения. Магнитные наночастицы, особенно экономически выгодные и хорошо изученные Fe3O418,19,20, обладают рядом замечательных особенностей, таких как высокая активная поверхность, низкая токсичность, суперпарамагнетизм21, простота переработки за счет их удаления из реакционных смесей внешним магнитом22,23, высокая дисперсность и реакционная способность, а также химическая/термическая стабильность. Кроме того, легкость модификации поверхности и связывания лигандов обусловлена ​​химической природой и доступными реакционноспособными группами на поверхности наночастиц24. Все эти характеристики делают их очень привлекательными в качестве идеального носителя для нанокаталитических систем синтеза производных тетразола.