Um diselenobis

Scientific Reports volume 12, Artigo número: 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 identificação de 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 89% de rendimento de reação, sob condições moderadas. Além disso, dada a grande importância da química verde, deve-se notar a conveniente separação das partículas do catalisador do meio reacional através de sua propriedade paramagnética (ca. 30 emu·g−1). Esta propriedade particular proporcionou 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 não toxicidade, recomenda-se que o sistema catalítico apresentado seja ampliado e explorado nas aplicações industriais.

Ao longo do tempo, sistemas catalíticos heterogêneos em micro e nanoescala têm atraído uma atenção crescente devido a vários motivos, como alta eficiência, separação conveniente, reciclabilidade de poço, biocompatibilidade e consistência com os princípios da química verde . Dentre os vários tipos de catalisadores heterogêneos, os sistemas baseados em nanopartículas magnéticas de óxido de ferro (Fe3O4) são muito interessantes porque são 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 de reação é um passo importante em direção à química verde porque a exigência do uso de solventes orgânicos nos processos de separação e purificação é completamente atendida4,5,6,7,8,9,10,11. O revestimento superficial das nanopartículas de Fe3O4 com diferentes camadas aumenta a proporção da área superficial e faz com que sua superfície seja fortemente funcionalizada com os grupos funcionais desejados .

Organocatalisadores, são pequenas moléculas orgânicas que podem catalisar as reações sintéticas na ausência dos metais ou íons metálicos13,14,15,16,17. Um dos principais desafios da utilização dos organocatalisadores é a sua separação e reutilização. A estabilização destes catalisadores nas superfícies das nanopartículas, especialmente nanopartículas magnéticas de Fe3O4, pode ser uma excelente resolução para enfrentar este desafio . Além de fornecer um suporte sólido para os sítios catalíticos orgânicos, a utilização do Fe3O4 inclui diversas outras vantagens em comparação com as outras espécies. Do ponto de vista químico, como a superfície das nanopartículas de Fe3O4 está repleta de grupos funcionais hidroxila, seria bem possível funcionalizá-la com diferentes espécies através de ligações covalentes . Até o momento, houve diversos relatos sobre a composição dos compostos orgânicos com as nanopartículas de Fe3O4, através dos quais foram observados grandes resultados em diversas aplicações23,24. Do aspecto físico, a estabilidade estrutural e a resistência térmica (e também a resistência à oxidação e degradação) é um dos principais contribuintes para a ampla utilização das nanopartículas de Fe3O425. A referida excelência proporcionou esta possibilidade de reciclar estes materiais e reutilizá-los diversas vezes26. Além disso, a grande propriedade paramagnética das nanopartículas de Fe3O4 levou a uma separação mais conveniente, o que é de grande importância no campo da catálise . 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. Porém, neste trabalho pretendemos aproveitar aquelas características que são eficazes no âmbito da catálise.