طراحی، ساخت و بررسی عملکرد زئولیت CaY عامل‌دارشده با مایع یونی ۴-متیل‌پیریدینیم کلرید به‌عنوان یک نانوکاتالیست چندعاملی جدید در سنتز سه‌جزئی ایزواکسازولون‌ها

پژوهش های کاربردی در شیمی

مقاله 5، دوره 16، شماره 4، اسفند 1401، صفحه 32-46   

نوع مقاله: پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.30495/jacr.2023.1973160.2067

نویسندگان

مهدی کلهر^{* 1}؛ زینب هژبری²؛ زهرا سیدزاده³

¹دانشیار شیمی آلی، دانشکده شیمی، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران

²کارشناس ارشد شیمی آلی، دانشکده شیمی، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران.

³دکتری شیمی آلی، دانشکده شیمی، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران

چکیده

       در این پژوهش، ابتدا زئولیت CaY از طریق واکنش زئولیت NaY  با کلسیم کلرید به­دست آمد. سپس از طریق واکنش با پیونددهنده آلی، 3-کلروپروپیل­تری­اتوکسی­سیلان و در ادامه واکنش با ۴-متیل­پیریدین عامل­دار شد (4-MePyr IL@CaY) .ساختار و ریخت این ترکیب نانومتخلخل جدید چندعاملی با ﻃﻴﻒﺳﻨﺠﻲ ﻓﺮوﺳﺮخ ﺗﺒﺪﻳﻞ ﻓﻮرﻳﻪ (FTIR)، ﻣﻴﻜﺮوﺳﻜﻮپ اﻟﻜﺘﺮوﻧﻲ ﭘﻮﻳﺸﻲ ﮔﺴﻴﻞ ﻣﻴﺪانی (FESEM)، طیف­سنجی تفکیک انرژی (EDS)، تجزیه وزن­سنجی گرمایی (TGA) و جذب و واﺟﺬب ﻧﻴﺘﺮوژن (BET) بررسی و شناسایی شد. فعالیت کاتالیستی این نانوسامانه چندعاملی در سنتز آسان ترکیب­های 4-(آریلیدن)-3-متیل-5-(H4)-ایزوکسازولون‌ها از راه واکنش تراکمی سه‌جزیی بنزآلدهیدهای متفاوت، هیدروکسیل‌آمین هیدروکلرید و اتیل‌استواستات، در شرایط سبز بررسی شد. از مزایای بارز این نانوکاتالیست، وجود مکان­های اسید لویس (Ca²⁺) و مایع یونی ۴-متیل­پیریدینیم کلرید روی یک بستر جامد نانوپروس است که این موضوع در سنتزهای چندجزئی می­تواند خیلی مهم و رهگشا باشد.  سادگی روش کار، قابلیت بازیافت کاتالیست و جداسازی آسان فراورده، بازده بالا و شرایط ملایم از دیگر مزایای این روش است.

کلیدواژه‌ها

نانوکاتالیست چندعاملی؛ زئولیت CaY؛ مایع یونی؛ ۴-متیل پیریدینیم کلرید؛ سنتز سه جزئی؛ ایزواکسازولون

مراجع

[1] Bacakova, L.; Vandrovcova, M.; Kopova, I.; Jirka, I.; Biomater. Sci. 6, 974-989, 2018.

[2] Jagadeesan, D.; Appl. Catal. A, 511, 59-77, 2016.

[3] Aghabozorg, H.R.; Amir-Moghadam, H.; J. Appl. Res. Chem. 6, 73-80, 2013.

[4] Moshoeshoe, M.; Nadiye-Tabbiruka, M.S.; Obuseng, V.; Am. J. Mater. Sci. 7, 196-221, 2017.

[5] Samadi, S.; Karkhaneh, A.; Moghaddamborna, M.; Zakaria, S.A.; J. Appl. Res. Chem. 13, 61-71, 2019.

[6] Khodadadi, B.; Aghamiri, F.; Bordbar, M.; J. Appl. Res. Chem. 14, 37-47, 2020.

[7] Ehsani, A.; Moftakhar, M.K.; Kalhor, M.; J. Energy Storage 55, 105489, 2022.

[8] Liang, J.; Liang, Z.; Zou, R.; Zhao, Y.; Adv. Mater. 29, 1701139, 2017.

[9] Mofarahi, M.; Gholipour, F.; Micropor. Mesopor. Mat. 200, 1-10, 2014.

[10] Nazari, M.; Yaripour, F.; J. Appl. Res. Chem. 15, 73-89, 2021.

[11] Karami, H.; Kazemini, M.; Sultanali, S.; Rashidzade, M.; J. Appl. Res. Chem. 15, 106-117, 2022.

[12] Kalhor, M.; Banibairami, S.; Mirshokraie, S.A.; Green Chem. Lett. Rev. 11, 334-344, 2018.

[13] Horta-Fraijo, P.; Smolentseva, E.; Simakov, A.; José-Yacaman, M.; Acosta, B.; Micropor. Mesopor. Mat. 312, 110707, 2018.

[14] Kalhor, M.; Zarnegar, Z.; Seyedzade, Z.; Banibairami, S.; Cur. Org. Syn. 17, 117-130, 2020.

[15] Zendehdel, M.; Bodaghifard, M.A.; Behyara, H.; Mortezaei, Z.; Micropor. Mesopor. Mat. 266, 83-89, 2018.

[16] Jiang, W.; Dong, L.; Li, H.; Jia, H.; Zhu, L.; Zhu, W.; Li, H.; J. Mol. Liq. 274, 293-299, 2019.

[17] Khodadadi, S.; Konoz, E.; Ezabadi, A.; Niazi, A.; J. Appl. Res. Chem. 15, 24-33, 2021.

[18] Singhal, S.; Agarwal, S.; Singh, M.; Rana, S.; Arora, S.; Singhal, N.; Ionic liquids: J. Mol. Liq. 285, 299-313, 2019.

[19] Hosseini, M.; Jalili Jahani, N.; J. Appl. Res. Chem. 13, 89-103, 2019.

[20] Fehrmann, R.; Riisager, Haumann, M.; “Supported Ionic Liquids: Fundamentals and Applications”, Wiley‐VCH Verlag GmbH, USA, 2014.

[21] Han, J.; Guo, H.; Wang, X.G.; Pang, M.L.; Meng, J.B.; Chin. J. Chem. 25, 129-131, 2007.

[22] Aret, E.; Meekes, H.; Vlieg, E.; Deroover, G.; Dyes Pigm. 72, 339-344, 2007.

[23] Biju, S.; Reddy, M.L.P.; Freire, R.O.; Inorg. Chem. Commun. 10, 393-396, 2007.

[24] Zhang, X.H.; Zhan, Y.H.; Chen, D.; Wang, F.; Wang, L.Y.; Dyes Pigm. 93, 1408-1415, 2012.

[25] Clemens Lamberth, J.; J. Heterocycl. Chem. 55, 2035-2045, 2018.

[26] Santos, M.M.; Faria, N.; Iley, J.; Bioorg. Med. Chem. Lett. 20, 193-195, 2010.

[27] Karabasanagouda, T.; Adhikari, A.V.; Girisha, M.; Indian J. Chem. 48, 430-437, 2009.

[28] Kamal, A.; Bharathi, E.V.; Reddy, J.S.; Eur. J. Med. Chem. 46, 691-703, 2011.

[29] Kan, H.; Adachi, I.; Kido, R.; Hirose, K.; J. Med. Chem. 10, 411-418, 1967.

[30] Diana, P.; Carbone, A.; Barraja, P.; Kelter, G.; Fiebig, H.H.; Cirrincione, G.; Bioorg. Med. Chem. 18, 4524-4529, 2010.

[31] Ishioka, T.; Tanatani, A.; Nagasawa, K.; Hashimoto, Y.; Bioorg. Med. Chem. Lett. 13, 2655-2658, 2003.

[32] Kafle, B.; Aher, N.G.; Khadka, D.; Park, H.; Cho, H.; Chem. Asian J. 6, 2073-2079, 2011.

[33] Panathur, N.; Gokhale, N.; Dalimba, U.; Koushik, P.V.; Yogeeswari, P.; Sriram, D.; Bioorg. Med. Chem. Lett. 25, 2768-2772, 2015.

[34] Villemin, D.; Martin, B.; Garrigues, B.; Synth. Commun. 23, 2251-2257, 1993.

[35] Nakamura, I.; Okamoto, M.; Terada, M.; Org. Lett. 12, 2453-2455, 2010.

[36] Donleavy, J.J.; Gilbert, E.E.; J. Am. Chem. Soc. 59, 1072-1076, 1937.

[37] Lowe, D.B.; Magnuson, S.; Ning, Q.; Campbell, A.M.; Cook, J.; Hong, Z.; Wang, M.; Bioorg. Med. Chem. Lett. 14, 3155-3159, 2004.

[38] Safari, J.; Ahmadzadeh, M.; Zarnegar, Z.; Catal. Commun. 86, 91-95, 2016.

[39] Saikh, F.; Das, J.; Ghosh, S.; Tetrahedron Lett. 54, 4679-4682, 2013.

[40] Fozooni, S.; Hosseinzadeh, N.G.; Hamidian, H.; Akhgar, M.R.; J. Braz. Chem. Soc. 24, 1649-1655, 2013. 

[41] Kalhor, M.; Samiei, S.; Mirshokraie, S.A.; Silicon 13, 201-210, 2021.

[42] Kalhor, M.; Sajjadi, S.M.; Dadras, A.; RSC Adv. 10, 27439-27446, 2020.

[43] Kalhor, M.; Orouji, Z.; Khalaj, M.; Micropor. Mesopor. Mat. 329, 111498, 2021.

[44] Perez-Pariente, J.; Martens, J.A.; Jacobs, P.A.; Appl. Catal. 31, 35-64, 1987.

[45] Yang, C.; Xu, Q.; J. Chem. Soc., Faraday Trans. 93, 1675-1680, 1997.

[46] Endang, P.S.; Rahadian, A.R.; Ulva, T.I.M.; Alvin, R.W.; Rendy, M.I.; Nurul, W.; Mater. Sci. Forum. 964, 199-208, 2019.

[47] Kiyani, H.; Ghorbani, F.; J. Saudi Chem. Soc. 21, S112-S119, 2017.

[48] Rikani, A.; Setamdideh, D.; Orient. J. Chem. 32, 1433-1437, 2016.

[49] Ablajan, K.; Xiamuxi, H.; Chin. Chem. Lett. 22:151-154, 2011.