테트라하이드로벤조[b]피란과 1,4의 합성에서 육각형 메조포러스 실리카(HMS)를 기반으로 하는 두 가지 서로 다른 나노촉매의 제조 및 촉매 적용

Scientific Reports 12권, 기사 번호: 22108(2022) 이 기사 인용

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본 연구는 기능화된 육각형 메조다공성 실리카(HMS/Pr-Xa-Ni)에 통합된 크산틴-Ni 복합체(Xa-Ni)와 4-페닐티오세미카르바지드-Cu 복합체(PTSC-Cu)의 촉매 활성에 대한 합성, 특성화 및 조사를 설명합니다. 및 HMS/Pr-PTSC-Cu). 이러한 유용한 메조다공성 촉매는 FT-IR, XRD, 질소 흡착-탈착, SEM, TEM, EDX-Map, TGA, AAS 및 ICP와 같은 다양한 기술을 사용하여 합성되고 확인되었습니다. 이러한 스펙트럼 기술은 메조다공성 촉매의 합성을 성공적으로 확인했습니다. 테트라히드로벤조[b]피란과 1,4-디히드로피라노[2,3-c]의 합성에 대해 HMS/Pr-a-Ni(촉매 A) 및 HMS/Pr-PTSC-Cu(촉매 B)의 촉매 활성을 평가했습니다. 피라졸 유도체. HMS/Pr-PTSC-Cu는 실온에서 더 온화한 반응 조건 하에서 녹색 매체에서 더 높은 효율을 나타냈습니다. 또한, 합성된 나노촉매는 촉매 활성의 큰 손실 없이 여러 번 재사용이 가능한 적절한 회수성을 나타내었다.

최근에는 나노과학과 나노기술의 발전으로 다양한 새로운 실리카 촉매의 합성에 대한 매력적인 가능성이 대두되었습니다. 메조다공성 실리카(2nm < 기공 직경 > 50nm)는 가장 널리 사용되는 메조다공성 분자 물질입니다1. 높은 표면적 및 기공 부피와 같은 구조적 특성으로 인해 흡착제, 촉매 지지체, 약물 전달 등 다양한 용도로 사용됩니다. 시스템 및 바이오센서2. 이러한 메조다공성 물질 중에서 벌레 모양의 메조다공성, 균일하고 좁은 기공 크기 분포, 높은 표면적 및 기공 부피, 짧은 채널, 열 안정성, 쉽게 합성 및 기능화되는 육각형 메조다공성 실리카(HMS)는 이종 물질 합성을 위한 지원으로 유망한 응용 분야를 찾았습니다. 촉매3,4. 또한, HMS는 실온 및 pH 독립적 조건에서 더 저렴한 1차 알킬아민5을 사용하여 쉽게 합성되므로 이 방법이 견고하고 재현 가능하며 산업적으로 가능합니다6

또한 MCM 및 SBA 메조다공성 실리카와는 반대로 HMS는 촉매 연구 분야에서 칭찬할 만한 성과를 보여주었습니다6. 녹색 화학의 원리에 따르고 새롭고 이질적인 촉매를 사용하는 다성분 합성 전략의 설계 및 개발은 연구 라인에 다양한 참신함의 통합을 가져왔습니다7.

최근에는 NiMoW/HMS 및 NiMoW/Al-HMS8, Cu-Ag/HMS9, FeC4Pc-HMS10, HMS-CPTMS-Cy-Pd4 및 HMS와 같은 금속 변형 HMS 메조다공성 물질의 합성 및 특성화에 관한 연구가 문헌에 발표되었습니다. /Pr-Rh-Zr11. 이 기사에서 HMS는 반응 속도를 촉진하는 새로운 촉매 합성을 위한 효율적인 지원으로 적용되었습니다.

원팟 다성분 반응(MCR)은 "탄소-탄소 및 탄소-헤테로원자 결합을 얻기 위해 한 단계에서 두 개 이상의 유기 부분이 결합되는" 공정입니다. 이 합성 전략에서는 중간체의 분리 및 정제가 필요하지 않습니다. 기존의 다단계 프로토콜과 비교하여 단일 포트 다성분 반응은 시간 단축, 비용 절감, 에너지12, 원자 경제성 증가7, 폐기물 생성 감소, 고효율 및 실험 단순성13과 같은 경제적 및 환경적 이점을 모두 갖습니다. 따라서 이는 경제적, 환경적으로 적합한 방법론이며 우수한 화학선택성으로 진행되는 경우가 많습니다.

산소- 및 질소-고리 융합 헤테로사이클인 피라노피라졸 화합물은 약리학적 및 생물학적 특성으로 인해 중요해졌습니다14. 또한, 피라졸과 그 파생물은 생분해성 농약으로 응용됩니다13. 이들 화합물의 의학적 특성 중에는 항염증제15, 항산화제16, 항박테리아제17 및 항결핵제18가 언급될 수 있습니다.