Fe3O4/SiO2修飾トリメシン酸

Scientific Reports volume 13、記事番号: 401 (2023) この記事を引用

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この記事では、構造的にユニークなハイブリッド材料を製造するために、異なる材料の特性を組み合わせた特徴を備えた超分子 Fe3O4/SiO2 修飾トリメシン酸メラミン (Fe3O4/SiO2-TMA-Me) ナノ複合材料について説明します。 特に、生物学的に重要なイミダゾール誘導体を良好な収率で合成するための、酸性官能基を含む不均一磁性有機触媒の設計、合成、評価に焦点を当ててきました。 導入された Fe3O4/SiO2-TMA-Me ナノ材料は、FTIR、XRD、EDX、FESEM、TEM、TGA、DTA などのさまざまな技術によって特性評価されました。 注目すべき点として、磁気触媒システムは、最適化された条件下で高い触媒活性を維持しながら、7 回を超える連続運転でリサイクルして再利用できます。

全合成アプローチまたは単一段階反応さえも、さまざまな反応条件下で有害物質の生成を削減することを目的とした、グリーンで持続可能な化学の基本原理に合わせて調整されています1、2、3。 磁性ナノ粒子を含むナノ材料とその触媒活性を調製するための設計手順は、よりグリーンで原子経済的な反応、特に多成分反応の分野で完全に検証されています4、5、6、7。 実際、磁性装飾有機構造の使用は、主に新しい構造多様性を提供する機会により、有機変換の触媒の分野で大きな注目を集めています8、9、10、11、12、13。 新しい構造の設計と構築は、構造特性を改善し、明確な反応において望ましい触媒性能を高めることを目的として行われます。 たとえば、触媒システム構造に異なる酸強度を持つ多様な酸性有機官能基を使用することにより、最終組成物の酸性特性を調整できます。

超分子化学は、小分子とポリマーの間の明確な相互作用に基づいており、より複雑なレベルの優れた自己集合分子構造を実現するための優れたツールです。 これらの相互作用によれば、異なる有機部分間の連続的かつ予測可能な結合を通じて擬似超分子構造を調製することが可能である15。 さらに、官能化有機鎖の磁性基板へのグラフト化は、高い安定性、活性、再利用性を備えた不均一系触媒 16 を構築するための最良の手順の 17、18、19、20、21、22 です。

新しい超分子触媒システムは、多成分反応 (MCR) 戦略を通じてファインケミカルの合成を非常に迅速に促進できます 23,24,25,26。 間違いなく、生物学的特性やイミダゾール誘導体などの医薬用途を表す複素環骨格は、このような有機化合物の重要なカテゴリーです27。 明らかに、ダクラタスビル (抗ウイルス剤)、レディパスビル (抗ウイルス剤)、ベルパタスビル (抗ウイルス剤)、ケトコナゾール (抗真菌剤)、クロニジン (抗高血圧剤) などの一部の薬剤は、その構造にイミダゾール コアを持っています (図 1)。

イミダゾール骨格を含む医薬品の例。

さまざまな MCR26、27、28、29、30、31、32、34 用の不均一系触媒を設計するための継続的な取り組みの継続として、ここでは新しい磁性 Fe3O4/SiO2 修飾トリメシン酸 - メラミン ナノ複合材料の調製と完全な特性評価を紹介したいと思います。 (Fe3O4/SiO2-TMA-Me、1)。 さらに、その触媒活性は、ベンジル (2) またはベンゾイン (3)、アルデヒド (4)、および酢酸アンモニウムからのイミダゾール誘導体の 3 成分合成において調査されました (5、図 2)。 我々の知る限り、酸性官能基を有する擬似超分子不均一磁性有機触媒をイミダゾール誘導体の合成に使用した報告は存在しない。