Лантаноид

Научные отчеты, том 12, Номер статьи: 12004 (2022) Цитировать эту статью

1342 Доступа

13 цитат

1 Альтметрика

Подробности о метриках

Полиоксометаллаты, содержащие лантаноиды (Ln-POM), были разработаны как эффективные и надежные катализаторы благодаря их кислотно-основным активным центрам Льюиса, включая обогащенные кислородом поверхности ПОМ и уникальному 4f. электронная конфигурация Ln. В рамках нашего интереса к Ln-ПОМ была синтезирована и полностью охарактеризована серия уже синтезированных нанокатализаторов K15[Ln(BW11O39)2] (Ln-B2W22, Ln = La, Ce, Nd, Sm, Gd и Er). используя разные техники. В качестве кислотного центра Льюиса был выбран ион Ln3+ с большим ионным радиусом, который окружен двумя монолакунарными звеньями Кеггина [BW11O39]9-, образуя Ln-содержащий кластер сэндвич-типа. Следовательно, каталитическая активность нанокатализаторов с различным Ln была исследована при синтезе биоактивных производных изатина и сравнена в одинаковых оптимизированных условиях реакции по выходам полученных продуктов, что указывает на превосходство нано-Gd-B2W22 над вышеупомянутым простым -горшковая реакция. Было исследовано влияние различных дозировок нанокатализатора, типа растворителя, времени реакции и температуры реакции в этой каталитической системе, и наилучшие результаты были получены в присутствии 10 мол% нано-Gd-B2W22 в воде в течение 12 мин при состояние рефлюкса.

Термин «спиро» в органической химии был впервые определен фон Байером в конце 1890-х годов. Этот термин используется, когда два углеводородных кольца собраны на общем атоме углерода, который называется спироатомом углерода. В настоящее время спироорганические структуры рассматриваются при разработке новых фармацевтических препаратов. Особые биологические и конформационные характеристики, а также сложность и жесткость спиросоединений делают их хорошими хиральными кандидатами при разработке лекарств1,2,3,4.

Спирооксиндоловое ядро ​​— одно из самых популярных спиросоединений, встречающееся в структуре многих алкалоидов, биоактивных синтетических соединений и фармацевтических препаратов (рис. 1)5. Спирооксиндолы продемонстрировали различную биологическую активность, в том числе многообещающую противораковую6, антимикробную7, противовирусную, антиоксидантную, противовоспалительную, противолейшманиальную и антиплазмодическую активность8,9. Кроме того, некоторые соединения на основе спирооксиндола были разработаны как ингибиторы сборки микротрубочек, такие как спиротрипростатин А, альстонизин и птроподин. Учитывая важность спирооксиндолов в открытии лекарств, многие исследования были направлены на поиск новых эффективных синтетических путей получения молекул, содержащих это ядро10,11.

Отборные натуральные продукты спирооксиндола.

Полиоксометаллаты (ПОМ), известные как неорганические лиганды, представляют собой дискретные анионные металлооксидные кластеры переходных металлов группы V или VI в их высшей степени окисления и демонстрируют большое разнообразие размеров, ядерной принадлежности и форм12,13,14. ПОМ имеют интересный структурный скелет, включающий протоны (кислоты Бренстеда могут способствовать реакциям, катализируемым кислотами), атомы кислорода (с высоким отрицательным зарядом могут использоваться в реакциях, катализируемых основаниями) и ионы металлов с незанятыми орбиталями (кислоты Льюиса)15. Мотивация для выбора ПОМ исходит не только из их интригующего структурного разнообразия, но и из-за того, что они содержат несколько потенциальных применений во многих областях, таких как сорбенты16,17, катализ18,19,20, магнитные21, оптические материалы, чувствительные устройства22, электро/фотохромные системы23, датчики24 и медицина25. . Лакунарные ПОМ представляют собой дефектные производные насыщенных, включая одно или несколько вакантных мест, таких как монолакунарные, ди- или трилакунарные структуры26. Наиболее распространенными лакунарными ПОМ являются производные ионов Кеггина и Уэллса-Доусона, что часто приводит к образованию кластеров сэндвич-типа27,28. В целом, структурные вакансии в лакунарных ПОМ приводят к повышению реакционной способности поверхности, поэтому их можно заменить металлами с сильной кислотностью Льюиса, такими как лантаноиды, или переходными металлами, такими как цирконий, для создания катализаторов на основе кислот Льюиса29,30.