環境に優しい新しい異種ナノ

Scientific Reports volume 12、記事番号: 15364 (2022) この記事を引用

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メトリクスの詳細

イミダゾリウムリンカーを介して Fe3O4@SiO2 ナノ粒子に共有結合したシッフ塩基配位 Cu(II) を含む環境に優しい新規不均一触媒 [Fe3O4@SiO2-Im(Br)-SB-Cu(II)] を、さまざまな技術を使用して合成し、特性評価しました。 このナノ触媒の触媒効率は、2 つのワンポット多成分反応 (MCR) モデルを使用してテトラゾール誘導体の合成において水中でテストされました。アニリン、オルトギ酸トリエチル、およびアニリンの反応からの 1-アリール 1H-テトラゾール誘導体の合成です。アジ化ナトリウム、およびベンズアルデヒド、ヒドロキシアミン塩酸塩、アジ化ナトリウムの反応からの 5-アリール 1H-テトラゾール誘導体の合成。 研究により、(i) この触媒は、水性媒体および温和な温度において、テトラゾール誘導体の合成において高効率であり、高収率 (97%) であることが示された。 (ii) 触媒の有効性は金属中心とイミダゾリウムイオンの間の相乗効果によるものであり、(iii) 触媒活性の汚染や重大な損失 (損失範囲の 12%) がない触媒の再利用の利点によるものです。

テトラゾールは、自然界で主に発見されているポリアザ複素環式化合物の必須クラスです1。 最近、テトラゾールは、抗がん剤、抗ウイルス剤、抗アレルギー剤、抗生物質、抗 HIV 薬など、医学および生物学の分野で幅広い用途があるため、多くの注目を集めています 2,3,4,5。 均一系触媒は、その溶解性と活性の高さにより、テトラゾール誘導体の合成において不均一系触媒よりも主に使用されてきました。 しかし、均一系触媒には、高温での作業条件、リサイクルの困難、生成物の汚染、二量化による失活などの多くの欠点があります。 これらの問題を克服するために、重合 10,11 を含む有機担体 6 および無機担体 7,8,9 上に触媒をグラフトすることにより、触媒を不均一化する方法が考案されました。 研究者は、均一触媒系と不均一触媒系の両方に伴う欠点を考慮して、ナノ構造触媒系を使用してテトラゾール誘導体を合成するための効率的な合成方法を開発するために多大な努力を費やしました。 2010 年以来、テトラゾール誘導体の合成のための従来の戦略に伴う欠点を回避するために、豊富なナノ触媒またはナノマテリアル担持触媒が研究されてきました 12、13、14、15、16、17。 Mittal と Awasthi12 によって発表されたレビューでは、5-置換 1H-テトラゾール誘導体の合成に使用される最も重要なナノベースの触媒戦略が要約されています。 有用なナノ触媒戦略の例としては、Kolo および Sajadi13 によって記載された Fe3O4 NP の使用、活性化触媒上に固定化された 4'-フェニル-2,2':6',2''-テルピリジン-銅(II) 錯体の使用などがあります。 Sharghi らによって報告された多層カーボンナノチューブ [AMWCNTs-O-Cu(II)-PhTPY] 14、超常磁性 Fe3O4@SiO2 ナノ粒子上に担持された Cu(II) のサレン錯体 [Fe3O4@SiO2/Cu(II) のサレン錯体)] Sardarian らによって報告された 15、Javidi らによって使用された超常磁性 Fe3O4@SiO2 ナノ粒子上に担持された銅(II)のシッフ塩基を含む配位子錯体 16、および Cu/アミノクレー/還元酸化グラフェン ナノハイブリッド (Cu/AC/ Soltan Rad らによって報告された r-GO ナノハイブリッド 17 は、性能、再利用性、使いやすさの点で考えられるすべての利点と利点を備えたさまざまな 5-置換テトラゾール誘導体の調製のために開発されました。 ただし、このレビューでまとめた戦略のほとんどは、高温での無溶媒条件、または高温での溶媒を必要とし、その用途が制限される可能性があります。 磁性ナノ粒子、特にコスト効率が高く、よく研究されている Fe3O418,19,20 は、高い活性表面積、低毒性、超常磁性 21、外部磁石による反応混合物からの除去によるリサイクルの容易さ 22,23 など、多くの注目すべき特徴を備えています。高い分散性と反応性、化学的/熱的安定性。 また、ナノ粒子の表面上の化学的性質とアクセス可能な反応基により、表面修飾とリガンド結合が容易になります24。 これらすべての特性により、テトラゾール誘導体合成用のナノ触媒システムの理想的な担体として非常に魅力的になります。