ジセレノビス

Scientific Reports volume 12、記事番号: 14865 (2022) この記事を引用

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この研究では、セレン官能化酸化鉄ナノ粒子に基づく新しい不均一磁気触媒システムが提示され、アミド/ペプチド結合の形成を促進することが示唆されています。 「Fe3O4/SiO2-DSBA」（DSBAは2,2'-ジセランジイルビスベンズアミドの略）と名付けられた調製されたナノ触媒は、その物理化学的特性を特定するために正確に特徴付けられている。 最も優れた点として、設計されたシステムの触媒性能を挙げることができます。穏やかな条件下で、少量の Fe3O4/SiO2-DSBA (0.25 mol%) だけで 89% の反応収率が得られました。 また、グリーンケミストリーの重要性が高いことを考えると、常磁性特性 (約 30emu・g-1) による反応媒体からの触媒粒子の分離が便利であることにも注目すべきです。 この特定の特性により、触媒粒子を回収し、少なくとも 3 回連続して再使用することに成功する実質的な機会が提供されました。 さらに、経済的利点や非毒性などの他の優れた点を示すため、提示された触媒システムは産業用途でスケールアップして活用することが推奨されます。

時間の経過とともに、マイクロおよびナノスケールの不均一触媒システムは、高効率、便利な分離、良好なリサイクル性、生体適合性、グリーンケミストリーの原理との一貫性などのいくつかの理由により、ますます注目を集めてきました1、2、3。 不均一系触媒にはさまざまな種類がありますが、酸化鉄（Fe3O4）磁性ナノ粒子をベースとした系は合成が容易なため、非常に興味深いものです。 さらに、それらの表面を修飾することができ、外部磁石を使用して反応媒体から分離することもできます。 反応媒体からのこの簡単な分離は、分離および精製プロセスで使用される有機溶媒の要件に完全に対応しているため、グリーンケミストリーに向けた重要なステップです4、5、6、7、8、9、10、11。 Fe3O4 ナノ粒子の表面をさまざまな層でコーティングすると、表面積比が増加し、その表面が目的の官能基でしっかりと官能化されます 12。

有機触媒は、金属または金属イオンの非存在下で合成反応を触媒できる小さな有機分子です13、14、15、16、17。 有機触媒の利用における主要な課題の 1 つは、有機触媒の分離と再利用可能性です。 ナノ粒子表面、特に Fe3O4 磁性ナノ粒子上でのこれらの触媒の安定化は、この課題に対処するための優れた解決策となる可能性があります 18、19、20。 有機触媒部位に固体担体を提供することに加えて、Fe3O4 の利用には他の種と比較していくつかの利点があります。 化学的な側面から見ると、Fe3O4 ナノ粒子の表面はヒドロキシル官能基でいっぱいであるため、共有結合を通じて異なる種でそれを官能基化することはかなり可能です 21,22。 これまでに、Fe3O4 ナノ粒子を含む有機化合物の組成についていくつかの報告があり、さまざまな用途で大きな成果が得られることが観察されています 23,24。 物理的側面から見ると、構造安定性と耐熱性 (さらに酸化と劣化に対する耐性) が、Fe3O4 ナノ粒子の広範な利用に大きく貢献している 25。 前述の優れた点により、これらの材料をリサイクルして数回再利用する可能性がもたらされました26。 さらに、Fe3O4 ナノ粒子の優れた常磁性特性により、分離がより便利になり、これは触媒の分野で非常に重要です 27。 さらに、これらの材料の使用には生物学的および環境的正当化 (非毒性、生体適合性、生分解性など) があり、グリーンケミストリー原則で真剣に考慮されています 28,29。 ただし、この作業では、触媒作用の範囲で有効な機能を活用するつもりです。