Un disélénobis

Rapports scientifiques volume 12, Numéro d'article : 14865 (2022) Citer cet article

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Dans cette étude, un nouveau système catalytique magnétique hétérogène basé sur des nanoparticules d'oxyde de fer fonctionnalisées au sélénium est présenté et suggéré pour faciliter la formation de liaisons amide/peptide. Le nanocatalyseur préparé, intitulé « Fe3O4/SiO2-DSBA » (DSBA signifie 2,2′-disélanediylbis benzamide), a été caractérisé avec précision pour identifier ses propriétés physicochimiques. Comme point le plus brillant, on peut mentionner les performances catalytiques du système conçu, dans lequel seule une petite quantité de Fe3O4/SiO2-DSBA (0,25 % en moles) a permis d'obtenir un rendement de réaction de 89 %, dans des conditions douces. De plus, étant donné la grande importance de la chimie verte, il convient de noter une séparation pratique des particules de catalyseur du milieu réactionnel grâce à sa propriété paramagnétique (environ 30 emu.g−1). Cette propriété particulière offrait une opportunité substantielle de récupérer les particules de catalyseur et de les réutiliser avec succès au moins trois fois successives. De plus, en raison de ses autres excellences, telles que les avantages économiques et la non-toxicité, il est recommandé que le système catalytique présenté soit étendu et exploité dans les applications industrielles.

Au fil du temps, les systèmes catalytiques hétérogènes à l'échelle micro et nanométrique ont attiré une attention croissante pour plusieurs raisons, telles que le haut rendement, la séparation pratique, la recyclabilité des puits, la biocompatibilité et la cohérence avec les principes de la chimie verte1,2,3. Parmi les différents types de catalyseurs hétérogènes, les systèmes à base de nanoparticules magnétiques d’oxyde de fer (Fe3O4) sont très intéressants car faciles à synthétiser. De plus, leurs surfaces peuvent être modifiées et ils peuvent être séparés du milieu réactionnel à l'aide d'un aimant externe. Cette séparation facile du milieu réactionnel est une étape importante vers la chimie verte car l'exigence des solvants organiques utilisés dans les processus de séparation et de purification est complètement satisfaite4,5,6,7,8,9,10,11. Le revêtement de surface des nanoparticules de Fe3O4 avec différentes couches augmente le rapport de surface et entraîne une fonctionnalisation étroite de leur surface avec les groupes fonctionnels souhaités12.

Les organocatalyseurs sont de petites molécules organiques capables de catalyser les réactions de synthèse en l'absence de métaux ou d'ions métalliques13,14,15,16,17. L'un des défis majeurs de l'utilisation des organocatalyseurs est leur séparation et leur réutilisation. La stabilisation de ces catalyseurs sur les surfaces des nanoparticules, en particulier les nanoparticules magnétiques Fe3O4, peut constituer une excellente solution pour relever ce défi18,19,20. En plus de fournir un support solide pour les sites catalytiques organiques, l'utilisation de Fe3O4 présente plusieurs autres avantages par rapport aux autres espèces. Du point de vue chimique, la surface des nanoparticules de Fe3O4 étant remplie de groupes fonctionnels hydroxyles, il serait tout à fait possible de fonctionnaliser celle-ci avec différentes espèces par liaison covalente21,22. Jusqu'à présent, plusieurs rapports ont été publiés sur la composition des composés organiques contenant des nanoparticules de Fe3O4, grâce auxquels de grands résultats dans diverses applications ont été observés23,24. Du point de vue physique, la stabilité structurelle et la résistance thermique (ainsi que la résistance à l’oxydation et à la dégradation) sont l’un des principaux contributeurs à la large utilisation des nanoparticules Fe3O425. L'excellence mentionnée a fourni cette possibilité de recycler ces matériaux et de les réutiliser plusieurs fois26. De plus, la grande propriété paramagnétique des nanoparticules de Fe3O4 a conduit à une séparation plus pratique, ce qui revêt une grande importance dans le domaine de la catalyse27. En outre, il existe des justifications biologiques et environnementales (par exemple non-toxicité, biocompatibilité et biodégradabilité) pour l'utilisation de ces matériaux qui sont sérieusement prises en compte par les principes de la chimie verte28,29. Cependant, dans ce travail, nous avons l'intention de tirer parti des fonctionnalités efficaces dans le domaine de la catalyse.