Разработка, получение и применение семикарбазида.

Aug 01, 2023

Научные отчеты, том 12, Номер статьи: 14347 (2022) Цитировать эту статью

1201 Доступов

2 цитаты

Подробности о метриках

С использованием различных методов был разработан, синтезирован и охарактеризован новый, эффективный и восстанавливаемый наномагнитный катализатор, содержащий семикарбазидные линкеры, а именно Fe3O4@SiO2@OSi(CH2)3-N(3-пиридоилсульфоновая кислота)семикарбазид (FSiPSS). такие как FT-IR, EDX, элементный картографический анализ, XRD, SEM, TEM, TGA/DTA, BET и VSM. Затем каталитическая способность нового приготовленного наномагнитного катализатора FSiPSS была успешно исследована в синтезе различных пиранопиразолов посредством однореакторной четырехкомпонентной реакции конденсации этилацетоацетата, гидразингидрата, ароматических альдегидов и малононитрила или этилцианоацетата с помощью с помощью ультразвука за очень короткое время реакции, от хорошего до высокого выхода и простоты обработки (рис. 1).

Синтез разнообразных пиранопиразолов с помощью нанокатализатора FSiPSS.

Семикарбазид (SEM) представляет собой производное мочевины или гидразина, которое обладает несколькими важными функциями в медицине и здравоохранении. Мотивы SEM составляют основную структуру нескольких лекарств и гербицидов, таких как нитрофуразон, толазамид, ларомустин, кафенстрол и дифлуфензопир1,2,3. Кроме того, SEM применяется в пищевых продуктах в качестве маркера для выявления незаконного использования запрещенного антибиотика нитрофуразона4. Они также оказывают стабилизирующее действие на жидкокристаллическое состояние липидов мембран хлоропластов, а некоторые известны как поверхностно-активные вещества. В другом отчете показано, что SEM также применяются в качестве стабилизирующих агентов в полимерной промышленности5.

Кроме того, магнитные наночастицы (МНЧ) вызывают все больший интерес в связи с их широким применением в различных областях. МНЧ имеют много преимуществ в органической химии: (1) МНЧ доступны; (2) стабильность каталитических связей приводит к использованию более экологически чистых растворителей, чем гомогенный катализ; (3) простое разделение внешним магнитным полем; (4) изготовление МНП, как правило, просто, масштабируемо, безопасно, экономически эффективно и контролируемо; (5) выщелачивание катализатора обычно ниже, чем у других катализаторов на носителе6. За последние годы появилось множество сообщений о наночастицах МНЧ7,8,9,10,11. Среди различных типов МНЧ оксиды алюминия и железа имеют большие преимущества, такие как низкая стоимость, широкая доступность, термическая стабильность и значительная адсорбционная способность12.

В частности, наночастицы оксида железа (ИОНЧ), которые относятся к ферримагнитному классу магнитных материалов, широко применяются в областях биомедицины и биоинженерии из-за простоты модификации поверхности, синтеза и низкой токсичности. Магнетит (Fe3O4) и маггемит (γ-Fe2O3) и смешанные ферриты (MFe2O4, где M=Co, Mn, Ni или Zn) являются тремя основными формами наночастиц на основе оксида железа13,14,15,16. Чтобы предотвратить агрегацию МНЧ, а также повысить их стабильность, на поверхность обычно наносят слой кремнезема17. Fe3O4, покрытый кремнеземом, часто использовался в качестве носителя металлических и неметаллических катализаторов18,19,20,21.

Магнитные наноматериалы являются более эффективными адсорбентами, чем адсорбенты на основе активированного угля, оксида графена (GO) и цеолита, из-за их легкости удаления загрязнений из сточных вод с использованием приложенного магнитного поля, а также из-за их преимущественных характеристик поверхностного заряда и окислительно-восстановительной активности. Включение магнитных наноматериалов в адсорбенты, такие как WO3, TiO2, ZnO и GO, уменьшает быструю рекомбинацию фотоиндуцированных электронных дырок и улучшает потенциал фотокатализа этих материалов. С другой стороны, магнитные наноматериалы могут оказывать синергетический эффект с биосорбентами. Биосорбенты обладают эффективной адсорбционной способностью для устранения загрязнителей и высокой распространенностью и, следовательно, помогают уменьшить экологические и экологические проблемы22,23.

Среди магнитных наночастиц оксида железа магнитные наночастицы, функционализированные сульфоновой кислотой, известные как извлекаемая твердая сильная кислота, привлекли большое внимание из-за экономически важных и экологически безопасных свойств24.