Fe3O4/SiO2 장식된 트리메식산

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 401(2023) 이 기사 인용

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이 기사에서는 구조적으로 독특한 하이브리드 재료를 제조하기 위해 다양한 재료의 특성을 결합하는 기능을 사용하여 제조할 수 있는 초분자 Fe3O4/SiO2 장식 트리메식산-멜라민(Fe3O4/SiO2-TMA-Me) 나노복합체에 대해 설명합니다. 특히, 우리는 생물학적으로 중요한 이미다졸 유도체를 우수한 수율로 합성하기 위해 산성 작용기를 함유한 이종 자성 유기 촉매의 설계, 합성 및 평가에 중점을 두었습니다. 도입된 Fe3O4/SiO2-TMA-Me 나노물질은 FTIR, XRD, EDX, FESEM, TEM, TGA 및 DTA와 같은 다양한 기술을 특징으로 합니다. 주목할만한 점은 자성 촉매 시스템이 최적화된 조건에서 높은 촉매 활성을 유지하면서 7회 이상 연속 실행 동안 재활용 및 재사용이 가능하다는 것입니다.

전체 합성 접근법 또는 심지어 단일 단계 반응은 다양한 반응 조건에서 유해 물질의 생산을 줄이는 것을 목적으로 하는 친환경적이고 지속 가능한 화학의 기본 원칙에 맞게 조정되고 있습니다1,2,3. 자성 나노입자를 포함한 나노물질의 제조와 그 촉매 활성을 위해 설계된 절차는 친환경적이고 원자 경제적인 반응, 특히 다성분 반응4,5,6,7 분야에서 완전히 검증되었습니다. 실제로, 자기 장식 유기 구조의 사용은 주로 새로운 구조적 다양성을 제공할 수 있는 기회로 인해 유기 변형을 위한 촉매 분야에서 상당한 주목을 받고 있습니다. 새로운 구조의 설계 및 구성은 구조적 특성을 개선하고 명확한 반응에서 원하는 촉매 성능을 향상시키는 것을 목표로 이루어졌습니다. 예를 들어, 촉매 시스템 구조에서 다양한 산 강도를 갖는 다양한 산성 유기 작용기를 사용하여 최종 조성물의 산성 특성을 조정할 수 있습니다.

고분자뿐만 아니라 작은 분자 사이의 뚜렷한 상호 작용을 기반으로 하는 초분자 화학은 복잡성 수준이 증가하면서 우수한 자기 조립 분자 구조를 달성할 수 있는 훌륭한 도구입니다14. 이러한 상호 작용에 따르면 서로 다른 유기 부분 사이의 순차적이고 예측 가능한 결합을 통해 의사 초분자 구조를 준비하는 것이 가능합니다. 또한, 기능화된 유기 사슬을 자성 기판에 접목하는 것은 높은 안정성, 활성 및 재사용성을 갖춘 이종 촉매를 구축하기 위한 최상의 절차 중 하나입니다.

새로운 초분자 촉매 시스템은 다성분 반응(MCR) 전략을 통해 정밀 화학물질의 합성을 매우 빠르게 촉진할 수 있습니다. 확실히, 이미다졸 유도체를 포함한 생물학적 특성과 의약적 응용을 나타내는 헤테로고리 지지체는 그러한 유기 화합물의 중요한 범주입니다. 분명히 Daclatasvir(항바이러스제), Ledipasvir(항바이러스제), Velpatasvir(항바이러스제), Ketoconazole(항진균제), Clonidine(항고혈압제) 등과 같은 일부 약물은 구조에 이미다졸 코어를 가지고 있습니다(그림 1).

이미다졸 지지체를 함유한 의약품의 예.

다양한 MCR26,27,28,29,30,31,32,34에 대한 이종 촉매를 설계하려는 지속적인 노력의 일환으로, 여기서는 새로운 자성 Fe3O4/SiO2 장식된 트리메식산-멜라민 나노복합체의 제조 및 완전한 특성 분석을 소개하고자 합니다. (Fe3O4/SiO2-TMA-Me, 1). 또한, 벤질(2) 또는 벤조인(3), 알데히드(4) 및 암모늄 아세테이트(5, 그림 2)로부터 이미다졸 유도체의 3성분 합성에서 촉매 활성이 조사되었습니다. 우리가 아는 한, 이미다졸 유도체 합성을 위해 산성 관능기를 갖는 유사초분자 이종 자성 유기촉매를 사용한 보고는 없다.