Développement de CuMnxOy (x = 2 et y = 4)

Rapports scientifiques volume 13, Numéro d'article : 10112 (2023) Citer cet article

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Les dérivés de la pyranoquinoléine sont importants sur le plan synthétique en raison de leurs propriétés biologiques. Dans cette recherche, ces dérivés ont été produits selon une méthode respectueuse de l’environnement. Cette méthode comprend l'utilisation de CuMnxOy (x = 2 et y = 4)-GO comme nanocatalyseur, qui est facile à produire, présente d'excellentes performances, rentabilité et recyclabilité parmi ses caractéristiques, ainsi que l'utilisation de l'eau comme un solvant vert. Les pyranoquinoléines via le one-pot, la réaction à plusieurs composants entre différents dérivés de l'aryl glyoxal, du cyanoacétate d'éthyle et de la 4-hydroxyquinoléine-2(1H)-one, ont été synthétisées à l'aide d'un nanocatalyseur, de K2CO3 et de H2O. De plus, la structure du nanocatalyseur CuMnxOy-GO a été évaluée et confirmée via différentes analyses. Les caractéristiques distinctives de ce travail par rapport aux travaux précédents sont la facilité de traitement, la recyclabilité du nanocatalyseur, la facilité du processus de synthèse et la fourniture de rendements élevés en produits.

Avec l'augmentation de la population et l'émergence de diverses maladies, le besoin de médicaments a augmenté, en particulier de médicaments contenant des composés hétérocycliques dans leur structure. Les réactions à plusieurs composants sont l’une des réactions les plus importantes et les plus efficaces dans le domaine de la synthèse de composés hétérocycliques en chimie, ce qui rend la réaction facile et rapide sans qu’il soit nécessaire de séparer les intermédiaires1,2. Les dérivés de la pyranoquinoléine constituent un groupe important de composés hétérocycliques dans le domaine de la chimie organique en raison de leurs propriétés pharmaceutiques et biologiques telles que antipaludiques3, anticancéreuses4, antimicrobiennes5, etc. De nombreuses études ont proposé diverses méthodes de synthèse des dérivés de la pyranoquinoline, comme l'utilisation de rayonnement micro-ondes6, rayonnement ultrasonique7, température ambiante8, nanocatalyseurs9, réaction de Hack10 et réaction de Diels – Alder11. Ainsi, les pyranoquinoléines ont été synthétisées en présence de nanocatalyseurs sous une forme pure avec une grande efficacité12. De plus, le choix du solvant est important et, lors de sa sélection, les questions liées au coût, à la sécurité et à la pollution de l'environnement doivent être prises en compte. Ces dernières années, l’utilisation de solvants verts s’est développée car ils sont respectueux de l’environnement13.

Récemment, l’utilisation de matériaux à base de graphène dans divers domaines de recherche a attiré l’attention des chercheurs14,15. Ces nanostructures ont de nombreuses applications dans le domaine de la production de médicaments, des piles à combustible, de la purification de l'eau et de nombreuses réactions organiques en raison de leurs caractéristiques telles qu'une conductivité élevée, une activité élevée, une séparation facile et un recyclage16,17,18,19.

Dans cette étude, l'hétérostructure CuMnxOy-GO a été générée grâce à une nouvelle méthode de développement de composés de pyranoquinoléine (Fig. 1). L'évaluation de la structure de la nanostructure à travers différentes analyses a indiqué qu'elle avait été préparée correctement. La présence de nanoparticules de cuivre et de manganèse sur les feuilles GO a augmenté l'activité du nanocatalyseur. De plus, H2O, en tant que solvant approprié pour la réaction en raison de son faible coût, de sa disponibilité, de son solvant vert et de sa non-toxicité, a été utilisé pour la synthèse du nanocatalyseur CuMnxOy-GO et des pyranoquinoléines. Les pyranoquinoléines dans différentes conditions et en présence de différents catalyseurs ont été présentées par notre groupe de recherche dans de nombreux rapports20,21,22,23,24. Mais dans ce travail, le CuMnxOy-GO présente des caractéristiques telles qu'une préparation facile, des performances élevées et une recyclabilité et provoque la synthèse de pyranoquinoléines avec des rendements élevés.

Synthèse de dérivés de pyranoquinoléines avec CuMnxOy-GO comme hétérostructure.

Aryl glyoxal, cyanoacétate d'éthyle, 4-hydroxyquinoléin-2(1H)-one, Mn(OAc)2, K2CO3, KMnO4, Cu(NO3)2, éthanol (EtOH), GO (oxyde de graphène), acétate d'éthyle (EtOAc), L'hexane et le méthanol (MeOH) ont été obtenus auprès des sociétés Aldrich et Merck.