Fe3O4/SiO2 декорированная тримезиновая кислота

Научные отчеты, том 13, номер статьи: 401 (2023) Цитировать эту статью

1518 Доступов

5 цитат

3 Альтметрика

Подробности о метриках

В этой статье описан супрамолекулярный нанокомпозит Fe3O4/SiO2, декорированный тримезиновой кислотой и меламином (Fe3O4/SiO2-TMA-Me), который можно получить с характеристиками, сочетающими свойства различных материалов для создания структурно уникального гибридного материала. В частности, мы сосредоточились на разработке, синтезе и оценке гетерогенного магнитного органокатализатора, содержащего кислотные функциональные группы, для синтеза биологически важных производных имидазола с хорошими и отличными выходами. Представленный наноматериал Fe3O4/SiO2-TMA-Me был охарактеризован различными методами, такими как FTIR, XRD, EDX, FESEM, TEM, TGA и DTA. Примечательно, что магнитную каталитическую систему можно перерабатывать и повторно использовать более семи последовательных запусков, при этом ее высокая каталитическая активность сохраняется в оптимизированных условиях.

Тотальные синтетические подходы или даже одностадийные реакции адаптируются к основным принципам зеленой и устойчивой химии, целью которых является сокращение производства опасных материалов в различных условиях реакции1,2,3. Разработанные процедуры получения наноматериалов, включая магнитные наночастицы, и их каталитическая активность полностью проверены в области экологически чистых и атомно-экономических реакций, особенно многокомпонентных реакций4,5,6,7. Действительно, использование магнитно-декорированных органических структур привлекает значительное внимание в области катализа органических превращений, главным образом из-за возможностей обеспечения новых структурных разнообразий8,9,10,11,12,13. Проектирование и строительство новых структур осуществляется с целью улучшения структурных характеристик и повышения желаемой каталитической эффективности в определенных реакциях. Например, используя в структуре каталитических систем разнообразные кислотные органические функциональные группы с разной силой кислоты, можно регулировать кислотные свойства конечной композиции.

Супрамолекулярная химия, основанная на различных взаимодействиях между небольшими молекулами, а также полимерами, является отличным инструментом для достижения превосходных самоорганизующихся молекулярных структур повышенного уровня сложности14. В соответствии с этими взаимодействиями можно получить псевдосупрамолекулярные структуры посредством последовательных и предсказуемых связей между различными органическими фрагментами15. Кроме того, прививка функционализированных органических цепей к магнитным подложкам является одной из лучших процедур для создания гетерогенных катализаторов16 с высокой стабильностью, активностью и возможностью повторного использования17,18,19,20,21,22.

Новые супрамолекулярные каталитические системы могут очень быстро способствовать синтезу тонких химических веществ с помощью стратегии многокомпонентных реакций (MCR)23,24,25,26. Определенно, важной категорией таких органических соединений являются гетероциклические каркасы, обладающие биологическими свойствами и медицинским применением, включая производные имидазола27. Очевидно, что некоторые препараты, такие как Даклатасвир (противовирусный), Ледипасвир (противовирусный), Велпатасвир (противовирусный), Кетоконазол (противогрибковый), Клонидин (противогипертензивный) и др., имеют в своей структуре имидазольное ядро ​​(рис. 1).

Примеры лекарств, содержащих имидазольный каркас.

В продолжение наших постоянных усилий по разработке гетерогенных катализаторов для различных MCR26,27,28,29,30,31,32,34 мы хотим представить здесь подготовку и полную характеристику нового магнитного нанокомпозита Fe3O4/SiO2, декорированного тримезиновой кислотой и меламином. (Fe3O4/SiO2-ТМА-Ме, 1). Кроме того, его каталитическая активность была исследована в трехкомпонентном синтезе производных имидазола на основе бензила (2) или бензоина (3), альдегидов (4) и ацетата аммония (5, рис. 2). Насколько нам известно, нет никаких сообщений об использовании псевдосупрамолекулярного гетерогенного магнитного органокализатора, имеющего кислотные функциональные группы, для синтеза производных имидазола.