Sviluppo di CuMnxOy (x = 2 e y = 4)

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 10112 (2023) Citare questo articolo

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I derivati ​​​​della piranochinolina sono sinteticamente importanti per le loro proprietà biologiche. In questa ricerca, questi derivati ​​sono stati prodotti attraverso un metodo rispettoso dell'ambiente. Questo metodo include l'uso di CuMnxOy (x = 2 e y = 4)-GO come nanocatalizzatore, che è facile da produrre, ha prestazioni eccellenti, rapporto costo-efficacia e riciclabilità tra le sue caratteristiche, e anche l'uso dell'acqua come un solvente verde. Le piranochinoline attraverso il one-pot, la reazione multicomponente tra diversi derivati ​​di aril gliossale, etil cianoacetato e 4-idrossichinolina-2(1H)-one sono state sintetizzate utilizzando nanocatalizzatore, K2CO3 e H2O. Inoltre, la struttura del nanocatalizzatore CuMnxOy-GO è stata valutata e confermata tramite diverse analisi. Le caratteristiche distintive di questo lavoro rispetto ai lavori precedenti sono la facilità di lavorazione, la riciclabilità del nanocatalizzatore, il facile processo di sintesi e la fornitura di alti rendimenti dei prodotti.

Con l'aumento della popolazione e l'emergere di varie malattie, è aumentata la necessità di farmaci, in particolare di farmaci che hanno composti eterociclici nella loro struttura. Le reazioni multicomponente sono una delle reazioni più importanti ed efficaci nel campo della sintesi di composti eterociclici in chimica, il che rende la reazione facile e veloce senza la necessità di separare gli intermedi1,2. I derivati ​​della piranochinolina sono un importante gruppo di composti eterociclici nel campo della chimica organica per le proprietà farmaceutiche e biologiche come antimalarici3, antitumorali4, antimicrobici5, ecc. Molti studi hanno offerto vari metodi per la sintesi dei derivati ​​della piranochinolina, come l'uso di radiazione a microonde6, radiazione ultrasonica7, temperatura ambiente8, nanocatalizzatori9, reazione Hack10 e reazione Diels-Alder11. Pertanto, le piranochinoline sono state sintetizzate in presenza di nanocatalizzatori in forma pura ad alta efficienza12. Inoltre, la scelta del solvente è importante e nella sua selezione dovrebbero essere prese in considerazione le questioni relative ai costi, alla sicurezza e all'inquinamento ambientale. Negli ultimi anni si è sviluppato l’uso di solventi verdi perché rispettosi dell’ambiente13.

Recentemente, l'uso di materiali a base di grafene in vari campi di ricerca ha attirato l'attenzione dei ricercatori14,15. Queste nanostrutture hanno molte applicazioni nel campo della produzione di farmaci, delle celle a combustibile, della purificazione dell'acqua e di molte reazioni organiche grazie alle loro caratteristiche quali elevata conduttività, elevata attività, facile separazione e riciclaggio16,17,18,19.

In questo studio, l'eterostruttura CuMnxOy-GO è stata generata attraverso un nuovo metodo per lo sviluppo di composti piranochinolinici (Fig. 1). La valutazione della struttura della nanostruttura attraverso diverse analisi ha indicato che è stata preparata correttamente. La presenza di nanoparticelle di rame e manganese sui fogli GO ha aumentato l'attività del nanocatalizzatore. Inoltre, l'H2O come solvente adatto per la reazione grazie alla sua convenienza, disponibilità, solvente verde e non tossicità è stato utilizzato per la sintesi del nanocatalizzatore CuMnxOy-GO e delle piranochinoline. Le piranochinoline in diverse condizioni e in presenza di diversi catalizzatori sono state presentate dal nostro gruppo di ricerca in molti rapporti20,21,22,23,24. Ma in questo lavoro, CuMnxOy-GO ha caratteristiche come facile preparazione, alte prestazioni e riciclabilità e provoca la sintesi di piranochinoline con rese elevate.

Sintesi di derivati ​​piranochinolinici con CuMnxOy-GO come eterostruttura.

Aril gliossale, etil cianoacetato, 4-idrossichinolin-2(1H)-one, Mn(OAc)2, K2CO3, KMnO4, Cu(NO3)2, etanolo (EtOH), GO (ossido di grafene), acetato di etile (EtOAc), Esano e metanolo (MeOH) sono stati ottenuti dalle società Aldrich e Merck.