A diselenobis

Scientific Reports volume 12, Número do artigo: 14865 (2022) Citar este artigo

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Neste estudo, um novo sistema catalítico magnético heterogêneo baseado em nanopartículas de óxido de ferro funcionalizadas com selênio é apresentado e sugerido para facilitar a formação de ligações amida/peptídeo. O nanocatalisador preparado, intitulado "Fe3O4/SiO2-DSBA" (DSBA significa 2,2'-diselanediilbis benzamida), foi caracterizado com precisão para identificar suas propriedades físico-químicas. Como ponto mais brilhante, pode-se citar o desempenho catalítico do sistema projetado, onde apenas uma pequena quantidade de Fe3O4/SiO2-DSBA (0,25 mol%) resultou em um rendimento de reação de 89%, em condições brandas. Além disso, dada a alta importância da química verde, deve-se observar a conveniente separação das partículas do catalisador do meio reacional por meio de sua propriedade paramagnética (ca. 30 emu·g−1). Esta propriedade particular forneceu uma oportunidade substancial para recuperar as partículas de catalisador e reutilizá-las com sucesso por pelo menos três vezes sucessivas. Além disso, por apresentar outras excelências, como benefícios econômicos e atoxicidade, o sistema catalítico apresentado é recomendado para ser ampliado e explorado em aplicações industriais.

Ao longo do tempo, os sistemas catalíticos heterogêneos em micro e nanoescala têm atraído uma atenção crescente devido a vários motivos, como alta eficiência, separação conveniente, reciclabilidade de poços, biocompatibilidade e consistência com os princípios da química verde1,2,3. Dentre vários tipos de catalisadores heterogêneos, os sistemas baseados em nanopartículas magnéticas de óxido de ferro (Fe3O4) são muito interessantes por serem facilmente sintetizados. Além disso, suas superfícies podem ser modificadas e podem ser separadas do meio de reação por meio de um ímã externo. Esta fácil separação do meio reacional é um passo importante para a química verde porque a exigência do uso de solventes orgânicos nos processos de separação e purificação é totalmente atendida4,5,6,7,8,9,10,11. O revestimento da superfície das nanopartículas de Fe3O4 com diferentes camadas aumenta a razão da área superficial e faz com que sua superfície seja fortemente funcionalizada com os grupos funcionais desejados12.

Organocatalisadores, são pequenas moléculas orgânicas que podem catalisar as reações sintéticas na ausência de metais ou íons metálicos13,14,15,16,17. Um dos maiores desafios da utilização de organocatalisadores é a sua separação e reutilização. A estabilização desses catalisadores nas superfícies das nanopartículas, especialmente as nanopartículas magnéticas de Fe3O4, pode ser uma excelente resolução para enfrentar esse desafio18,19,20. Além de fornecer um suporte sólido para os sítios catalíticos orgânicos, a utilização do Fe3O4 inclui várias outras vantagens em comparação com as outras espécies. Do ponto de vista químico, como a superfície das nanopartículas de Fe3O4 é repleta de grupos funcionais hidroxila, seria perfeitamente possível funcionalizá-la com diferentes espécies por meio de ligações covalentes21,22. Até o momento, existem vários relatos sobre a composição dos compostos orgânicos com as nanopartículas de Fe3O4, por meio dos quais foram observados grandes resultados em diversas aplicações23,24. Do ponto de vista físico, a estabilidade estrutural e resistência térmica (e também resistência contra oxidação e degradação) é um dos principais contribuintes para a ampla utilização das nanopartículas de Fe3O425. A excelência mencionada tem proporcionado essa possibilidade de reciclar esses materiais e reutilizá-los por diversas vezes26. Além disso, a grande propriedade paramagnética das nanopartículas de Fe3O4 levou a uma separação mais conveniente, que é de grande importância no campo da catálise27. Além disso, existem justificativas biológicas e ambientais (por exemplo, não toxicidade, biocompatibilidade e biodegradabilidade) para o uso desses materiais que são seriamente considerados pelos princípios da química verde28,29. No entanto, neste trabalho, pretende-se tirar proveito daqueles recursos que são eficazes no âmbito da catálise.