Desenvolvimento de CuMnxOy (x = 2 e y = 4)

Scientific Reports volume 13, Artigo número: 10112 (2023) Citar este artigo

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Os derivados da piranoquinolina são sinteticamente importantes devido às suas propriedades biológicas. Nesta pesquisa, esses derivados foram produzidos através de um método ecologicamente correto. Este método inclui o uso de CuMnxOy (x = 2 e y = 4)-GO como nanocatalisador, que é de fácil produção, possui excelente desempenho, custo-benefício e reciclabilidade entre suas características, além do uso de água como um solvente verde. Piranoquinolinas através do one-pot, a reação multicomponente entre diferentes derivados de aril glioxal, cianoacetato de etila e 4-hidroxiquinolina-2(1H)-ona foram sintetizadas usando nanocatalisador, K2CO3 e H2O. Além disso, a estrutura do nanocatalisador CuMnxOy-GO foi avaliada e confirmada através de diferentes análises. As características distintivas deste trabalho em comparação com trabalhos anteriores são a facilidade de processamento, a reciclabilidade do nanocatalisador, o processo de síntese fácil e o fornecimento de altos rendimentos de produtos.

Com o aumento da população e o surgimento de diversas doenças, aumentou a necessidade de medicamentos, principalmente medicamentos que possuem compostos heterocíclicos em sua estrutura. As reações multicomponentes são uma das reações mais importantes e eficazes na área de síntese de compostos heterocíclicos em química, o que torna a reação fácil e rápida sem a necessidade de separar os intermediários . Os derivados de piranoquinolina constituem um importante grupo de compostos heterocíclicos no campo da química orgânica devido às propriedades farmacêuticas e biológicas como antimalárica3, anticâncer4, antimicrobiana5, etc. Muitos estudos têm oferecido vários métodos para a síntese de derivados de piranoquinolina, como o uso de radiação de microondas6, radiação ultrassônica7, temperatura ambiente8, nanocatalisadores9, reação de Hack10 e reação de Diels-Alder11. Portanto, as piranoquinolinas foram sintetizadas na presença de nanocatalisadores na forma pura com alta eficiência12. Além disso, a escolha do solvente é importante e, na sua seleção, devem ser consideradas questões relacionadas com custo, segurança e poluição ambiental. Nos últimos anos, o uso de solventes verdes foi desenvolvido por serem ecologicamente corretos13.

Recentemente, o uso de materiais à base de grafeno em diversas áreas de pesquisa tem atraído a atenção de pesquisadores14,15. Essas nanoestruturas têm muitas aplicações na área de produção de medicamentos, células de combustível, purificação de água e muitas reações orgânicas devido às suas características como alta condutividade, alta atividade, fácil separação e reciclagem .

Neste estudo, a heteroestrutura CuMnxOy-GO foi gerada através de um novo método para o desenvolvimento de compostos de piranoquinolina (Fig. 1). A avaliação da estrutura da nanoestrutura através de diferentes análises indicou que a mesma foi preparada corretamente. A presença de nanopartículas de cobre e manganês nas folhas GO aumentou a atividade do nanocatalisador. Além disso, H2O como solvente adequado para a reação devido ao seu baixo custo, disponibilidade, solvente verde e não toxicidade foi utilizado para a síntese do nanocatalisador CuMnxOy-GO e piranoquinolinas. Piranoquinolinas sob diferentes condições e na presença de diferentes catalisadores foram apresentadas pelo nosso grupo de pesquisa em diversos relatórios20,21,22,23,24. Mas neste trabalho, o CuMnxOy-GO possui características como fácil preparo, alto desempenho e reciclabilidade e provoca a síntese de piranoquinolinas em altos rendimentos.

Síntese de derivados de piranoquinolinas com CuMnxOy-GO como heteroestrutura.

Aril glioxal, cianoacetato de etila, 4-hidroxiquinolin-2(1H)-ona, Mn(OAc)2, K2CO3, KMnO4, Cu(NO3)2, etanol (EtOH), GO (óxido de grafeno), acetato de etila (EtOAc), Hexano e metanol (MeOH) foram obtidos das empresas Aldrich e Merck.