Fe3O4@нано

May 03, 2023

Научные отчеты, том 13, Номер статьи: 6376 (2023) Цитировать эту статью

528 Доступов

2 Альтметрика

Подробности о метриках

Приготовление и разработка нанокатализаторов на основе магнитных биополимеров в качестве экологически чистых и биосовместимых нанокатализаторов позволили добиться многих успехов. В данной статье рассматривается получение нанокатализатора на основе Бренстеда на основе биополимера магнетита из скорлупы наноминдаля (Prunus dulcis). Этот нанокатализатор на основе магнетитового биополимера был получен с помощью простого процесса, основанного на нано-миндалевидной оболочке и НЧ Fe3O4, а затем иммобилизации 3-хлорпропилтриметоксисилана в качестве линкера и 2-аминоэтилпиперазина в качестве основной части. Структурный и морфологический анализ этого нанокатализатора на основе биополимера магнетита был проведен с использованием инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье, автоэмиссионной сканирующей электронной микроскопии, рентгеновской дифракции, термогравиметрического анализа, намагничивания вибрационного образца, энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии, Брунауэра-Эммета. – Теллера и методы просвечивающей электронной микроскопии. Эффективность синтезированного Fe3O4@nano-almondshell/Si(CH2)3/2-(1-пиперазинил)этиламина в качестве нового нанокатализатора на основе биополимера магнетита для синтеза дигидропирано[3,2-c]хромена и тетрагидробензо [b]пиран был исследован и показал отличную эффективность.

В последние годы проводятся обширные исследования новых нанокатализаторов на основе полимеров. Новые полимеры, известные как биополимеры, будут синтезироваться из несъедобных и легкодоступных растений, а также сельскохозяйственных и промышленных отходов1,2,3. Кроме того, некоторые биополимеры можно получить из возобновляемых источников. К таким биополимерам относятся полисахариды (целлюлоза, декстрин, хитозан и др.), белковые полимеры (глютен, овальбумин, соевый белок, коллаген и др.), бактериальный белок (3-гидроксибутират) и другие полимеры4. Среди этих биополимеров целлюлоза и ее производные становятся важными из-за их высокой гибкости, распространенности, химической инертности, высокой прочности и способности изменять химию поверхности5,6,7,8. Скорлупа миндаля (Prunus dulcis) представляет собой высокоэффективную оболочку из биомассы, и ее обычно утилизируют или сжигают как отходы, что приводит к загрязнению окружающей среды9. Скорлупа миндаля составляет около 35–75% от общей массы плода. Этот объем оболочки имеет высокий практический потенциал, привлекший в последние годы большое внимание10,11. Сентурк и др. использовали скорлупу миндаля в качестве адсорбента для удаления красителя родамина из водных растворов12. Мохан и др. получили магнитно-активированный уголь из скорлупы миндаля для удаления 2,4,6-тринитрофенола из воды13. Целлюлоза является одним из основных компонентов миндальной скорлупы, которая превращает эти отходы в подходящий материал для приготовления нанокатализаторов14,15.

Бензопиран или хромен представляет собой органическое бициклическое гетероциклическое соединение, состоящее из бензольного и пиранового колец16,17. Производные хромена обладают различными биологическими и медицинскими свойствами и терапевтическим применением, которые рассматривались фармацевтами и химиками-органиками18. Хромены продемонстрировали множество биологических свойств, таких как противомикробные19, антибактериальные20, противораковые21, анти-ВИЧ22 и половые феромоны23. Поэтому из-за биологических и терапевтических свойств и большой важности хроменов сообщалось о нескольких путях синтеза этих соединений, включая одностадийные или многостадийные методы24. Один из наиболее привлекательных методов синтеза хроменов основан на многокомпонентных реакциях (МКР)25,26. Многокомпонентные реакции — один из наиболее успешных методов в области увеличения структурного разнообразия и сложности молекул с помощью простого процесса. Этот метод, как развивающийся процесс получения органических соединений, позволяет создавать многие химические соединения с большим структурным разнообразием. Кроме того, эти реакции считаются полезным и эффективным инструментом синтеза органических соединений и обычно демонстрируют хорошую селективность наряду с уменьшением количества побочных продуктов по сравнению с классическим пошаговым приготовлением27,28. Более высокая эффективность, простота, экономия времени и материалов — вот некоторые из преимуществ этой категории реакций29. Дигидропирано[3,2-c]хромен и тетрагидробензо[b]пиран представляют собой гетероциклические органические соединения, содержащие кислород, и очень привлекательны. По этой причине до сих пор многие катализаторы, включая ZnO NPs30, t-ZrO2 NPs31, SB-DABCO@eosin32, Fe3O4@GO-NH233, [PEMIM][OH]34, [(EMIM)Ac]35, L-Proline36, Хитозан-ZnO37, CESA38, Glycine39, rGO@Fe3O4@ZrCp2Cl240, [email protected]/Cu41 и др. были использованы для синтеза соединений этого класса.