Fe3O4@nano

May 03, 2023

Scientific Reports volume 13, Número do artigo: 6376 (2023) Citar este artigo

528 Acessos

2 Altmétrica

Detalhes das métricas

A preparação e o design de nanocatalisadores baseados em biopolímeros magnéticos como nanocatalisadores verdes e biocompatíveis têm feito muitos avanços. Este artigo trata da preparação de um nanocatalisador base de Brønsted à base de biopolímero de magnetita a partir de uma casca de nanoamêndoa (Prunus dulcis). Este nanocatalisador à base de biopolímero de magnetita foi obtido através de um processo simples baseado no núcleo-casca de nano-casca de amêndoa e Fe3O4 NPs e, em seguida, a imobilização de 3-cloropropiltrimetoxisilano como ligante e 2-aminoetilpiperazina como uma seção básica. A análise estrutural e morfológica deste nanocatalisador à base de biopolímero de magnetita foi feita usando espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier, microscopia eletrônica de varredura por emissão de campo, difração de raios X, análise termogravimétrica, magnetização de amostras vibratórias, espectroscopia de raios X por energia dispersiva, Brunauer–Emmett – Técnicas de microscopia eletrônica de transmissão e Teller. O desempenho do Fe3O4@nano-almondshell/Si(CH2)3/2-(1-piperazinyl)etilamina sintetizado como um novo nanocatalisador à base de biopolímero de magnetita para a síntese de dihidropirano[3,2-c]cromeno e tetrahidrobenzo [b]pirano foi investigado e mostrou excelente eficiência.

Nos últimos anos, uma extensa pesquisa foi realizada em novos nanocatalisadores à base de polímeros. Novos polímeros conhecidos como biopolímeros serão sintetizados a partir de plantas não comestíveis e altamente disponíveis, bem como de resíduos agrícolas e industriais1,2,3. Além disso, alguns biopolímeros podem ser obtidos de fontes renováveis. Esses biopolímeros incluem polissacarídeos (celulose, dextrina, quitosana, etc.), polímeros proteicos (glúten, ovoalbumina, proteína de soja, colágeno, etc.), proteínas bacterianas (3-hidroxibutirato) e outros polímeros4. Dentre esses biopolímeros, a celulose e seus derivados ganham destaque devido à sua alta flexibilidade, abundância, inércia química, alta resistência e capacidade de modificar a química da superfície5,6,7,8. A casca da amêndoa (Prunus dulcis) é uma casca de biomassa altamente eficiente e geralmente é descartada ou incinerada como resíduo, o que causa poluição ambiental9. As cascas de amêndoa representam cerca de 35 a 75% do peso total da fruta. Esse volume da concha tem um alto potencial prático que tem atraído muita atenção nos últimos anos10,11. Senturk et ai. usaram a casca da amêndoa como adsorvente para remover o corante rodamina de soluções aquosas12. Mohan et ai. prepararam carvão magneticamente ativado a partir de cascas de amêndoas para remover 2,4,6-trinitrofenol da água13. A celulose é um dos principais componentes da casca da amêndoa, o que torna esse resíduo um material adequado para a preparação de nanocatalisadores14,15.

O benzopirano ou cromeno é um composto orgânico heterocíclico bicíclico constituído por anéis de benzeno e pirano16,17. Os derivados do cromeno têm várias propriedades biológicas e medicinais e aplicações terapêuticas que têm sido consideradas por químicos farmacêuticos e orgânicos18. Os cromenos mostraram uma variedade de propriedades biológicas, como antimicrobiano19, antibacteriano20, anticancerígeno21, anti-HIV22 e feromônio sexual23. Portanto, devido às propriedades biológicas e terapêuticas e à grande importância dos cromenos, várias vias para a síntese desses compostos têm sido relatadas, incluindo métodos de uma ou várias etapas24. Um dos métodos mais atraentes para a síntese de cromenos é baseado em reações multicomponentes (MCRs)25,26. As reações multicomponentes são um dos métodos mais bem-sucedidos no campo de aumentar a diversidade estrutural e a complexidade molecular usando um processo simples. Este método, como processo de desenvolvimento para a preparação de compostos orgânicos, permite o desenvolvimento de muitos compostos químicos, com maior diversidade estrutural. Além disso, essas reações são consideradas uma ferramenta útil e eficaz para a síntese de compostos orgânicos e geralmente apresentam boa seletividade junto com a redução de subprodutos em comparação com a clássica preparação passo a passo27,28. Maior eficiência, simplicidade, economia de tempo e materiais são algumas das vantagens dessa categoria de reação29. Dihidropirano[3,2-c]cromeno e tetrahidrobenzo[b]pirano são compostos orgânicos heterocíclicos contendo oxigênio e são muito atrativos. Por esta razão, até agora, muitos catalisadores, incluindo ZnO NPs30, t-ZrO2 NPs31, SB-DABCO@eosin32, Fe3O4@GO-NH233, [PEMIM][OH]34, [(EMIM)Ac]35, L-Proline36, Quitosana-ZnO37, CESA38, Glicina39, rGO@Fe3O4@ZrCp2Cl240, [email protected]/Cu41, etc. têm sido utilizados para a síntese desta classe de compostos.