تثبیت نانوذرات فلزی بر بسترهای زیستی مغناطیسی بر پایه کیتوسان پایدار شده با زیست‌بسپارهای کیتوسان اکسید و نشاسته اکسید و بررسی کارایی کاتالیستی آن‌ها در واکنش‌های جفت‌شدن

پژوهش های کاربردی در شیمی

مقاله 9، دوره 13، شماره 2، شهریور 1398، صفحه 83-97   

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

فاطمه رفیعی^{* 1}؛ فائزه رضایی کاردر²

¹استادیار شیمی آلی، گروه شیمی، دانشکده فیزیک - شیمی، دانشگاه الزهرا، تهران، ایران

²کارشناس ارشد شیمی آلی، گروه شیمی، دانشکده فیزیک - شیمی، دانشگاه الزهرا، تهران، ایران

چکیده

در این پژوهش، سنتز و شناسایی زیست‌نانوکاتالیست‌های مغناطیسی جدید بر پایه کیتوسان گزارش‌شده و فعالیت کاتالیستی آن‌ها در واکنش تشکیل پیوند کربن-کربن موردبررسی قرارگرفته است. به منظور افزایش پایداری بستر کیتوسان، از زیست‌بسپارهای اکسید کیتوسان و اکسید نشاسته برای پیوند کوالانسی بین زنجیره‌ها و تشکیل شیف‌باز بین گروه‌های آمین کیتوسان و گروه‌های آلدهیدی اکسید آن استفاده شد. سپس، پیوندهای ایمینی کاهش داده شدند تا از آبکافت احتمالی آن‌ها جلوگیری شود. به منظور جداسازی آسان کاتالیست نهایی از مخلوط واکنش، بستر زیست‌بسپار با افزایش نانوذرات آهن اکسید، مغناطیس شد. سپس، پالادیم کلرید بر بستر تثبیت و کارایی نانوکاتالیست در واکنش جفت‌شدن سوزوکی بررسی شد. فراورده‌های بی‌فنیل در زمان‌های کوتاه و با بازده عالی در حلال سبز آب تحت شرایط بهینه سنتز شدند. پس از هر بار واکنش، کاتالیست‌ها با آهنربای خارجی جدا و تا چندین چرخه بدون کاهش فعالیت کاتالیستی به‌کارگرفته شدند.

کلیدواژه‌ها

زیست‌بسپار؛ بسترهای زیستی؛ نانوذرات مغناطیسی؛ نانوکاتالیست‌ها؛ واکنش‌های جفت شدن

مراجع

[1] Aravamudhan, A.; Ramos, D.M.; Nada, A.A.; Kumbar, S.G.; Natural Polymers 16, 67-89, 2014.
[2] Rao, M.G.; Bharathi, P.; Akila, R.; Sci. Revs. Chem. Commun. 4, 61-68, 2014.
[3] Kadib, A.E.I.; ChemSusChem. 8, 217-244, 2015.
[4] Macquarrie, D.J.; Hardy, J.J.E.; Ind. Eng. Chem. Res. 44, 8499-8520, 2005.
[5] Molnár, A.; Papp, A.; Catal. Sci. Technol. 4, 295-310, 2014.
[6] Pestov, A.; Bratskaya, S.; Molecules 21, 330-364, 2016.
[7] Lee, M.; Chen, B.Y.; Den, W.; Appl. Sci. 5, 1272-1283, 2015.
[8] Guibal, E.; Sep. Purif. Technol. 38, 43-74, 2004.
[9] Guibal, E.; Prog. Polym. Sci. 30, 71-109, 2005.
[10] Rafiee, F.; Hosseini, S.A.; Appl. Organometal. Chem. 20, 4509-4519, 2018.
[11] Manickam, B.; Sreedharan, R.; Elumalai, M.; Curr. Drug Deliv. 11, 139-145, 2014.
[12] Hennink, W.E.; van Nostrum, C.F.; Adv. Drug Deliv. Rev. 64, 223-236, 2012.
[13] Garnica-Palafox, I.M.; Sánchez-Arévalo, F.M.; Velasquillo, C.; García-Carvajal, Z.Y.; García-López, J.; Ortega-Sánchez, C.; Ibarra, C.; Luna-Bárcenas, G.; Solís-Arrieta, L.; J. Biomater. Sci. Polym. Ed. 25, 32-50, 2014.
[14] He, X.; Tao, R.; Zhou, T.; Wang, C.; Xie, K.; Carbohydr. Polym. 103, 558–565, 2014.
[15] He, X.; Du, M.; Li, H.; Zhou, T.; Int. J. Biol. Macromol. 82, 174–181, 2016.
[16] Pourjavadi, A.; Aghajani, V.; Ghasemzadeh, H.; J. Appl. Polym. Sci. 109, 2648–2655, 2008.
[17] Ghasemzadeh, H.; Sheikhahmadi, M.; Nasrollah, F.; Chinese J. Polym. Sci. 34, 949−964, 2016.
[18] Miyaura, N.; Suzuki, A.; Chem. Rev. 95, 2457–2483, 1995.
[19] Suzuki, A.; Angew. Chem. Int. Ed. 50, 6722-6737, 2011.
[20] Jacks, T.E.; Belmont, D.T.; Briggs, C.A.; Horne, N.M.; Kanter, G.D.; Karrick, G.L.; Krikke, J.J.; McCabe, R.; Mustakis, J.; Nanninga, T.N.; Org. Process Res. Dev. 8, 201-212, 2004.
[21] Liu, X.; Ma, Z.; Xing, J.; Liu, H.; J. Magn. Magn. Mater. 270, 1-6, 2004.
[22] Vold, I.M.; Christensen, B.E.; Carbohydr. Res. 340, 679, 2005.
[23] Baran, E.T.; Mano, J.F.; Reis, R.L.; J. Mater. Sci. Mater. Med. 15, 759-65, 2004.
[24] Rafiee, F.; Mehdizadeh, N.; Catal. Lett. 148, 1345–1354, 2018.
[25] Rafiee, F.; Mehdizadeh, N.; Transition Met. Chem. 43, 295–300, 2018.
[26] Cotugno, P.; Casiello, M.; Nacci, A.; Mastrorilli, P.; Dell’Anna, M.M.; Monopoli, A.; J. Organomet. Chem. 752, 1-5, 2014.
[27] Veisi, H.; Najafi, S.; Hemmati, S.; Int. J. Biol. Macromol. 113, 186-194, 2018.
[28] Fakhri, A.; Naghipour, A.; Comments Inorg. Chem. 37, 201-218, 2017.
[29] Sin, E.; Yi, S.S.; Lee, Y.S.; J. Mol. Catal. A: Chem. 315, 99–104, 2010.
[30] Rafiee, F.; Hosseini, S.A.; Appl. Organomet. Chem. 32, e4519, 2018.