Anwendung von Zr

Wissenschaftliche Berichte Band 13, Artikelnummer: 9388 (2023) Diesen Artikel zitieren

679 Zugriffe

1 Zitate

2 Altmetrisch

Details zu den Metriken

In diesem Forschungsartikel wurde ein auf Zr-MOFs basierender Kupferkomplex als neuartiger heterogener und poröser Katalysator entworfen und hergestellt. Die Struktur des Katalysators wurde durch verschiedene Techniken wie FT-IR, XRD, SEM, N2-Adsorptions-Desorptions-Isothermen (BET), EDS, SEM-Elementkartierung, TG- und DTG-Analyse verifiziert. UiO-66-NH2/TCT/2-amino-Py@Cu(OAc)2 wurde als effizienter Katalysator bei der Synthese von Pyrazolo[3,4-b]pyridin-5-carbonitril-Derivaten verwendet. Die Aromatisierung der Titelmoleküle erfolgt über eine kooperative vinyloge anomere Oxidation sowohl unter Luft als auch in inerten Atmosphären. Die einzigartigen Eigenschaften der vorgestellten Methode sind kurze Reaktionszeit, hohe Ausbeute, Wiederverwendbarkeit des Katalysators und Synthese des gewünschten Produkts unter milden und umweltfreundlichen Bedingungen.

Heutzutage sind metallorganische Gerüste als Materialien mit großer Oberfläche eine neue Gruppe poröser Materialien mit potenziellen Anwendungen wie Gasspeicherung und -trennung, Arzneimittelabgabe, Sensoren, Batterien, Superkondensatoren sowie katalytischen Anwendungen1,2. Bei diesem Gerüst handelt es sich um eine Klasse organisch-anorganischer hybrider kristalliner Materialien, die aus Metallkernen bestehen, die durch starke Koordinationsbindungen mit organischen Liganden verbunden sind3,4. Die unterschiedlichen Eigenschaften dieser porösen Materialien machen sie zu guten katalytischen Kandidaten für Kreuzkupplungen, Oxidation/Reduktion und Mehrkomponentenreaktionen5,6,7,8,9,10. Die Post-Modifikationsmethode verbessert die katalytische Leistung und ihre Variabilität. Nach dieser Methode berichtete unser Forschungsteam über eine Reihe von Katalysatoren bei der Synthese organischer Verbindungen als biologisch aktive Kandidaten11,12,13,14,15,16. Kupferkomplexe werden häufig als Katalysatoren in vielen organischen Reaktionen wie Oxidation, Kreuzkupplung und katalytischen organischen Reaktionen verwendet17,18,19. Kürzlich wurden Mehrkomponentenreaktionen in Gegenwart von katalytischen Systemen auf Palladium-, Nickel-, Kupfer-, Fe- und Zr-Basis untersucht20,21,22. In diesem Bericht wird ein poröser und heterogener Katalysator auf Basis von Zr-MOFs mit einem Kupferkomplex hergestellt. Die gleichzeitige Anwesenheit von Kupfer und Zirkonium verbessert die katalytische Anwendung. Dieses neue System poröser Komplexe wird zu einem neuen Ansatz bei der Entwicklung und Synthese von Katalysatoren führen. Abbildung 1 zeigt die endgültige Struktur des Kupferkomplexes auf Basis von Zr-MOFs sowie die Topologie und Struktur des UiO-66(Zr)-Gitters.

Struktur und Morphologie von UiO-66(Zr)-NH2 sowie die endgültige Struktur eines Kupferkomplexes auf Basis von Zr-MOFs.

Verschiedene kondensierte N-Heterozyklen wie Pyrazolo[3,4-b]pyridin und 1,2-Dihydropyridin-3-carbonitril mit Indol- und Pyrazoleinheiten können geeignete Kandidaten für biologische und pharmakologische Studien sein23,24,25,26. Diese Materialien sind geeignete Kandidaten für die antimikrobielle, krebsbekämpfende, krampflösende, antimykotische, HIV-, Antitumor-, Antioxidans-, Antihypertonie- und Harninkontinenzbehandlung (Abb. 2a)27,28,29,30,31,32. Die in dieser Arbeit synthetisierten Zielmoleküle können aufgrund des gleichzeitigen Vorhandenseins von Indol- und Pyrazoleinheiten biologische Eigenschaften aufweisen (Abb. 2b).

(a) Die Struktur von Verbindungen mit medizinischen und biologischen Eigenschaften umfasst Pyrazolo[3,4-b]pyridin, 1,2-Dihydropyridin-3-carbonitril, Indol und Pyrazolkern. (b) Zielsynthetisierte Moleküle mit Indol- und Pyrazoleinheiten.

Der anomere Effekt (AE) als grundlegendes Beispiel stereoelektronischer Wechselwirkungen bietet großartige Anwendungen in Lehre und Forschung33,34,35. Es wurde 1955 von JT Edward in seinen Studien zur Kohlenhydratchemie entdeckt36. In der veröffentlichten Theorie zur Entwicklung des Konzepts des anomeren Effekts (AE) wurde vorgeschlagen, dass die gemeinsame Nutzung der Elektronen des freien Elektronenpaars von Heteroatomen (X: N, O) mit dem antibindenden Orbital C–Y (nX → σ*C–Y) geschwächt wird es (Abb. 3a). Stereoelektronische Effekte spielen auch eine wichtige Rolle bei der Oxidations-Reduktion anfälliger biologischer Verbindungen wie NADPH/NADP+ (Abb. 3b)37,38,39. Kürzlich haben wir und unsere Mitarbeiter die Rolle der oben genannten Grundkonzepte umfassend untersucht34,35.

(a) Der geminale versus vinyloge anomere Effekt in der organischen Synthese. (b) Die Strukturen von NADPH/NADP+.

Gemäß der oben genannten Idee haben wir die Architektur und Synthese eines Kupferkomplexes auf Basis von Zr-MOFs als neuartigen heterogenen und porösen Katalysator entwickelt. Dieser poröse Katalysator wurde für die Synthese von Pyrazolo[3,4-b]pyridin-5-carbonitrilen durch Reaktion verschiedener aromatischer Aldehyde (mit elektronenschiebenden und elektronenziehenden Gruppen), Ethylcyanoacetat, 3-(1H-Indol-) eingesetzt. 3-yl)-1-phenyl-1H-pyrazol-5-amin oder 3-(4-chlorphenyl)-1H-pyrazol-5-amin lösungsmittelfrei bei 110 °C über eine kooperative vinyloge anomere Oxidation (Abb . 4).

Herstellung von Pyrazolo[3,4-b]pyridin-5-carbonitrilen unter Verwendung von UiO-66-NH2/TCT/2-Amino-Py@Cu(OAc)2 als heterogenem und porösem Katalysator.

Alle in dieser Arbeit verwendeten Materialien und Lösungsmittel wie Zirkoniumchlorid (ZrCl4, Merck, 99 %), 2-Aminoterephthalsäure (NH2-BDC, Merck, 95 %), 2-Aminopyridin (Merck, 95 %), 2 ,4,6-Trichlor-1,3,5-triazin (TCT, Merck, 98 %), Cu(CH3COO)2) Merck, 95 %, N(Et)3) Merck), EtOH (Merck, 99 % ), Ethylcyanoacetat (Merck, 98 %), Acetonitril (Merck, 99 %), p-Toluolsulfonsäure (Merck, 98,5 %), Aldehydderivate (Merck), Hydrazin (Merck, 80 % in H2O), Phenylhydrazin ( Merck, 97 %) und N,N-Dimethylformamid (DMF, Aldrich, 99 %) wurden ohne weitere Reinigung aus kommerziellen Quellen bezogen.

Zunächst wurden UiO-66-NH2 und UiO-66-NH2/TCT gemäß den früheren Berichten synthetisiert45. In einem 50-ml-Rundkolben werden UiO-66-NH2/TCT (0,5 g), 2-Aminopyridin (7 mmol, 0,658 g), N(Et)3 (20 Mol-%, 0,02 g) und trockenes THF (25) gegeben mL) als Lösungsmittel wurden 24 Stunden lang unter Rückfluss erhitzt. Im nächsten Schritt wurde die Feststoffmischung durch Zentrifuge (3000 U/min/min) abgetrennt, dreimal mit Ethanol gewaschen und 12 Stunden lang in einem Vakuumofen bei 60 °C getrocknet46,47. Anschließend wurde in einem 25 mL Rundkolben eine Mischung aus UiO-66-NH2/TCT/2-amino-Py (0,5 g) und Cu(CH3COO)2 (0,2 mmol, 0,036 g) in Ethanol gerührt (20 ml) als Lösungsmittel bei Raumtemperatur für 2 Stunden. Anschließend wurde UiO-66-NH2/TCT/2-amino-Py@Cu(OAc)2 mit einer Zentrifuge (3000 U/min/min) filtriert und unter Vakuum bei 60 °C getrocknet, um einen Kupferkomplex auf Basis von Zr-MOFs zu züchten als neuartiger heterogener und poröser Katalysator (Abb. 5).

Synthese eines auf Zr-MOFs basierenden Kupferkomplexes als neuartiger heterogener und poröser Katalysator.

Die ersten Rohstoffe wie 3-(1H-indol-3-yl)-1-phenyl-1H-pyrazol-5-amin (1) und 3-(4-chlorphenyl)-1H-pyrazol-5-amin ( 2) wurden gemäß den zuvor berichteten (Abb. 4)48,49,50,51,52 hergestellt. Im Folgenden wird in einem 10-mL-Rundkolben eine Mischung aus aromatischen Aldehyden (1 mmol), Ethylcyanacetat (1 mmol, 0,113 g) und (1) oder/und (2) in Prozent UiO-66-NH2 vorgelegt /TCT/2-amino-Py@Cu(OAc)2 (15 mg) als Katalysator wurden unter lösungsmittelfreien Bedingungen bei 110 °C gerührt. Der Fortschritt und Abschluss der Reaktion wurde mithilfe der TLC-Technik überwacht. Dann ließ man die Reaktionsmischung auf Raumtemperatur abkühlen. Die Reaktionsmischung wurde in heißem Ethanol (20 ml) gelöst, um den Katalysator durch Zentrifugation (4000 U/min/min) abzutrennen. Die gewünschten Produkte (1a–12a) wurden mit Aceton/Ethanol gewaschen und durch einfache Filtration gesammelt und (1b–8b). Abschließend wurden die Rohprodukte durch Säulenchromatographie gereinigt (Abb. 4).

Da die Rolle des anomeren Effekts im Verlauf der Synthese verschiedener organischer Verbindungen53,54 zu finden ist, haben wir uns hier entschieden, neue Verbindungen über einen anomeren Unterstützungsmechanismus zu synthetisieren. Andererseits steigerte die Bedeutung der Entwicklung neuer Katalysatoren für chemische Reaktionen unsere Motivation, neue poröse Katalysatoren herzustellen. Die Schaffung eines Kupferkomplexes auf Basis metallorganischer Gerüste eröffnet einen neuen Ansatz für die Herstellung heterogener Katalysatoren. Die Struktur von UiO-66-NH2/TCT/2-amino-Py@Cu(OAc)2 als poröser und heterogener Katalysator wurde mithilfe verschiedener Techniken wie FT-IR, XRD, SEM und N2-Adsorptions-Desorptions-Isothermen vollständig identifiziert ( BET), BJH, EDS, SEM-Elementkartierung, TG und DTG. Das UiO-66-NH2/TCT/2-amino-Py@Cu(OAc)2 wurde zur Herstellung neuer Pyrazolo[3,4-b]pyridin-5-carbonitrile verwendet. Aufgrund des Vorhandenseins von Indol- und Pyrazoleinheiten könnten diese Verbindungen biologische und medizinische Anwendungen haben. Die Struktur der synthetisierten Verbindungen wurde mithilfe von FT-IR-, 1H-NMR-, 13C-NMR- und Schmelzpunkttechniken bestätigt. Dieser Bericht beschreibt das gesamte Experimentpaket, einschließlich der Katalysatorsynthese, der Optimierung und des Mechanismus der Reaktion über einen anomerenbasierten Oxidationsweg zur Aromatisierung der genannten Moleküle unter Luft und neutraler Atmosphäre.

Die FT-IR-Spektren von UiO-66-NH2/TCT/2-amino-Py@Cu(OAc)2 als Katalysator und Ausgangsmaterialien sind in Abb. 6 dargestellt. Die beiden Peaks bei 3475 und 3357 cm−1 von NH2 Funktionelle Gruppen werden durch die Synthese von UiO-66-NH245 dargestellt. Außerdem hängen die Absorptionspeaks bei 2800–3000 cm−1 mit aromatischen C-H- und C=C-Streckschwingungsbanden zusammen. Die Zugabe verschiedener Verbindungen während der Katalysatorsyntheseschritte führt zu Veränderungen in den Spektren, die auf eine Strukturänderung hinweisen.

FT-IR-Spektren von Katalysator und Ausgangsmaterialien.

Das XRD-Muster verschiedener Stadien der Material- und Katalysatorsynthese wurde verglichen (Abb. 7). Das XRD-Muster von UiO-66-NH2 war identisch mit den zuvor gemeldeten Daten45. Die letzte Stufe des auf Zr-MOFs basierenden Kupferkomplexes wurde durch das Auftreten von Peaks nachgewiesen. Auch unterhalb des Peaks bei 2θ < 10 weist die Struktur der Kristallplatten der verschiedenen Phasen auf eine geeignete Stabilität hin.

Vergleichs-XRD-Muster von (a) UiO-66-NH2, (b) UiO-66-NH2/TCT (c) UiO-66-NH2/TCT/2-Amino-Py und (d) UiO-66-NH2/TCT /2-Amino-Py@Cu(OAc)2 ein Kupferkomplex auf Basis von Zr-MOFs als neuartiger heterogener und poröser Katalysator.

Die Morphologie von UiO-66-NH2 und UiO-66-NH2/TCT/2-amino-Py@Cu(OAc)2 wurde auch mittels Rasterelektronenmikroskopie (REM) untersucht (Abb. 8a). Wie in Abb. 8a dargestellt, ist die Morphologie der Katalysatorpartikel tetraedrisch, also in gutem Zustand und nicht vollständig gestapelt. Auch die Morphologie von UiO-66-NH2 ist nach der Nachmodifikation stabil. Die Elementkartierungsanalyse zeigt Zr-, N-, O-, C- und Cu-Atome, die in der Struktur von UiO-66-NH2/TCT/2-amino-Py@Cu(OAc)2 bestätigt wurden (Abb. 8b). Darüber hinaus wurde die gut verteilte Verteilung der Elemente im UiO-66-NH2/TCT/2-amino-Py@Cu(OAc)2 durch Elementkartierungsanalyse bestimmt und verifiziert (Abb. 8b).

(a) Rasterelektronenmikroskopbilder (REM) von UiO-66-NH2 (a,b) und UiO-66-NH2/TCT/2-amino-Py@Cu(OAc)2 (c,d). (b) EDX-Spektroskopie und Elementkartierungsanalyse von UiO-66-NH2/TCT/2-amino-Py@ Cu(OAc)2, einem Kupferkomplex auf Basis von Zr-MOFs als neuartiger heterogener und poröser Katalysator.

In einer anderen Suche wurden die Textureigenschaften von UiO-66-NH2/TCT/2-amino-Py@Cu(OAc)2 anhand von N2-Adsorptions-Desorptions-Isothermen untersucht (Abb. 9a). Basierend auf den erhaltenen Ergebnissen beträgt die auf der Grundlage der BET-Gleichung berechnete Fläche das Gesamtporenvolumen 115 m2 g−1 bzw. 0,1523 cm3 g−1. Die Porengrößenverteilung von UiO-66-NH2/TCT/2-amino-Py@Cu(OAc)2 basierend auf der BJH-Methode ist in (Abb. 9a) dargestellt. Der mittlere Porendurchmesser des Katalysators beträgt 8,48 nm. Das Vorhandensein einer geeigneten Oberfläche sowie die Größe der Katalysatorhohlräume können ein wesentlicher Grund für die hohe Effizienz bei der Synthese von Pyrazolo[3,4-b]pyridin-5-carbonitrilen sein. Die thermogravimetrische (TG) und derivative thermogravimetrische (DTG) Analyse von UiO-66-NH2/TCT/2-amino-Py@Cu(OAc)2 ist in Abb. 9b dargestellt. In diesem Diagramm sind mehrere Fehler aufgrund der Trennung des Kupferkomplexes und der organischen Verbindungen von Zr-MOFs dargestellt. Das Diagramm zeigt, dass der synthetisierte Katalysator bis zu 240 °C stabil ist.

(a) N2-Adsorptions-Desorptions-Isothermen und die Porengrößenverteilung von UiO-66-NH2/TCT/2-amino-Py@Cu(OAc)2. (b) Thermogravimetrische (TG) und abgeleitete thermogravimetrische (DTG) Analyse von UiO-66-NH2/TCT/2-amino-Py@Cu(OAc)2 als neuartigem heterogenen und porösen Katalysator.

Nachdem wir die Struktur eines auf Zr-MOFs basierenden Kupferkomplexes bestätigt hatten, versuchten wir, seine katalytische Leistung für die Synthese verschiedener neuer Pyrazolo[3,4-b]pyridin-5-carbonitrile zu bewerten. Zu diesem Zweck haben wir die Reaktion zwischen 4-Chlorbenzaldehyd (1 mmol, 0,140 g), Ethylcyanacetat (1 mmol, 0,113 g) und 3-(4-Chlorphenyl)-1H-pyrazol-5-amin (1 mmol) ausgewählt , 0,193 g) als Modellreaktion. Um geeignete Bedingungen auszuwählen, wurde das Reaktionsmodell unter Verwendung verschiedener Lösungsmittel, verschiedener Temperaturen und Mengen an Katalysatoren evaluiert. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt. Gemäß den in Tabelle 1 dargestellten Daten wurde die beste Auswahl für die Synthese von Pyrazolo[3,4-b]pyridin-5-carbonitrilen in Prozent UiO-66-NH2/TCT erreicht /2-amino-Py@Cu(OAc)2 (15 mg) als Katalysator unter lösungsmittelfreien Bedingungen bei 110 °C.

Nach Auswahl der optimalen Bedingungen für die Synthese von 3,4-Bis(4-chlorphenyl)-6-oxo-6,7-dihydro-1H-pyrazolo[3,4-b]pyridin-5-carbonitril (1a), a Eine breite Palette aromatischer Aldehyde, einschließlich elektronenziehender, elektronenabgebender und heterozyklischer Ringe, wurde getestet, um die gewünschten Produkte zu erhalten (Abb. 10). Wie in Abb. 10 dargestellt, deuten die erhaltenen Ergebnisse darauf hin, dass UiO-66-NH2/TCT/2-amino-Py@Cu(OAc)2 für die Herstellung von Zielmolekülen in hohen bis hervorragenden Ausbeuten (60–85 %) geeignet ist. mit relativ kurzen Reaktionszeiten (90–120 Min.).

Synthese von Pyrazolo[3,4-b]pyridin-5-carbonitrilen unter Verwendung von UiO-66-NH2/TCT/2-amino-Py@Cu, einem Kupferkomplex auf Basis von Zr-MOFs, als neuartigem heterogenen und porösen Katalysator.

Um die Leistung von UiO-66-NH2/TCT/2-amino-Py@Cu(OAc)2 als Katalysator im Vergleich zu anderen Katalysatoren für die Herstellung von Pyrazolo[3,4-b]pyridin-5-carbonitrilen zu bewerten, Wir haben verschiedene homogene und heterogene Katalysatoren und Vorstufen des Endkatalysators für die Kondensationsreaktion 4-Chlorbenzaldehyd (1 mmol, 0,140 g), Ethylcyanoacetat (1 mmol, 0,113 g) und 3-(4-Chlorphenyl)- verwendet. 1H-Pyrazol-5-amin (1 mmol, 0,193 g) als Modellreaktion in Tabelle 2. Wie die erhaltenen Daten in Tabelle 2 zeigen, UiO-66-NH2/TCT/2-amino-Py@Cu(OAc) 2 ist der beste Katalysator für die Synthese von Pyrazolo[3,4-b]pyridin-5-carbonitril-Derivaten.

Der vorgeschlagene Mechanismus für die Synthese von Pyrazolo[3,4-b]pyridin-5-carbonitrilen unter Verwendung von UiO-66-NH2/TCT/2-amino-Py@Cu(OAc)2 als heterogenem und porösem Katalysator ist in Abb. dargestellt. 11. Im ersten Schritt wird Ethylcyanoacetat in die Enolatform umgewandelt und reagiert mit aktiviertem Aldehyd unter Verlust eines Moleküls H2O zur Bildung des Zwischenprodukts (I). Im Folgenden wird (3-(1H-indol-3-yl)-1-phenyl-1H-pyrazol-5-amin (1) und/oder 3-(4-Chlorphenyl)-1H-pyrazol-5-amin ( 2) Angriff auf Zwischenprodukt (I) als Michael-Akzeptor erzeugt Zwischenprodukt (II). Im nächsten Schritt wird Zwischenprodukt (II) durch Tautomerisierung und intramolekulare Cyclisierung in Zwischenprodukt (III) umgewandelt. Schließlich wandelt sich das Zwischenprodukt (III) in ihr um entsprechende Derivate über eine kooperative, auf Vinylogen und anomeren basierte Oxidation und setzt ein Molekül Wasserstoff (–H2) und/oder Wasserstoffperoxidmoleküle (–H2O2) frei.26,60,61. Die erhaltenen Ergebnisse des Reaktionsmodells unter Argon-, Stickstoff- und Sauerstoffatmosphären sind ähnlich die den vorgestellten Mechanismus verifizieren. Der Begriff kooperativ wird verwendet, wenn mehr als ein freies Elektronenpaar und andere Donoren die antibindenden Orbitale einer Akzeptorbindung (nN → σ*C–H) teilen. Die gleichzeitige kooperative gemeinsame Nutzung von Elektronen von Donoren in die antibindenden Orbitale der CH-Bindung ist eine Hauptantriebskraft für die Hydridfreisetzung (nN → σ*C–X).

Der vorgeschlagene Mechanismus für die Synthese von Pyrazolo[3,4-b]pyridin-5-carbonitrilen unter Verwendung von UiO-66-NH2/TCT/2-Amino-Py@Cu(OAc)2.

Um die Recyclingfähigkeit des vorgestellten Katalysators zu beweisen, haben wir im vorherigen Abschnitt die Modellreaktion unter den optimalen Reaktionsbedingungen getestet. Die Ergebnisse von Abb. 12a zeigen, dass UiO-66-NH2/TCT/2-amino-Py@Cu(OAc)2 als Katalysator bis zu viermal wiederverwendet werden kann, ohne dass sich seine katalytische Aktivität merklich ändert. Diese Leistung zeigt die hohe Stabilität des auf den Zr-MOFs erzeugten Kupferkomplexes als heterogener und poröser Katalysator. Um die Stabilität der Katalysatorstruktur nachzuweisen, wurde der gewonnene Katalysator mittels FT-IR- und XRD-Analyse bewertet. Die Ergebnisse sind in Abb. 12b und c dargestellt. Den Ergebnissen zufolge gab es keine großen Veränderungen in der Katalysatorstruktur, was auf die Stabilität des Katalysators hinweist. Um die Heterogenität der Protokolle und der Cu-Auslaugung zu untersuchen, zeigten die ICP-Ergebnisse außerdem, dass im Filtrat keine Zr- und Cu-Auslaugung festgestellt wurde (Zr: 2,41 × 10–6 bzw. Cu: 2,03 × 10–5 mol/g). Abschluss der Reaktion, was auf die hohe Stabilität des hergestellten Katalysators hinweist.

(a) Recyclingfähigkeit des Katalysators für die Synthese von Pyrazolo[3,4-b]pyridin-5-carbonitrilen. Vergleich (b) XRD, (c) FT-IR von wiederverwendetem und frischem Katalysator.

Zusammenfassend wurde ein Kupferkomplex auf Zr-MOF-Basis eingeführt. Bei diesem Katalysator wurde Kupfer als neuer poröser Komplex auf die Oberfläche metallorganischer Gerüste aufgebracht. Die richtige Stabilität und Morphologie des vorgestellten Katalysators kann einen neuen Ansatz bei der Herstellung poröser und heterogener Katalysatoren eröffnen. Die katalytische Leistung von UiO-66-NH2/TCT/2-amino-Py@Cu(OAc)2 wurde bei der Synthese neuer Pyrazolo[3,4-b]pyridin-5-carbonitrile über ein anomerbasiertes Oxidationskonzept demonstriert. Aufgrund des Vorhandenseins von Indol- und Pyrazolkernen können diese Verbindungen biologische und medizinische Anwendungen haben. Hohe Effizienz der Produkte und schonende Umweltbedingungen sind weitere Merkmale der Produkte, die mit diesem neuen porösen und heterogenen Katalysator synthetisiert werden.

Die während der aktuellen Studie verwendeten und/oder analysierten Datensätze sind auf begründete Anfrage beim entsprechenden Autor erhältlich.

Millward, AR & Yaghi, OM Metallorganische Gerüste mit außergewöhnlich hoher Kapazität zur Speicherung von Kohlendioxid bei Raumtemperatur. Marmelade. Chem. Soc. 127, 17998–17999 (2005).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Kalmutzki, MJ, Diercks, CS & Yaghi, OM Metall-organische Gerüste für die Wassergewinnung aus der Luft. Adv. Mater. 30, 1704304 (2018).

Artikel Google Scholar

Kitagawa, S. Metall-organische Gerüste (MOFs). Chem. Soc. Rev. 43, 5415–5418 (2014).

Artikel PubMed Google Scholar

Masoomi, MY, Morsali, A., Dhakshinamoorthy, A. & Garcia, H. Gemischte Metall-MOFs: Einzigartige Möglichkeiten in der Funktionalität und dem Design von metallorganischen Gerüsten (MOF). Angew. Chem. 131, 15330–15347 (2019).

Artikel ADS Google Scholar

Farrusseng, D., Aguado, S. & Pinel, C. Metall-organische Gerüste: Möglichkeiten für die Katalyse. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 48, 7502–7513 (2009).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Sepehrmansourie, H. Spotlight: Metallorganische Gerüste (MOFs): Als Mehrzweckkatalysatoren. Iran. J. Catal. 11, 207–215 (2021).

CAS Google Scholar

Jiang, H. et al. Photokatalytische oxidative Amidierung von Aldehyden/Alkoholen/Toluolen über bifunktionellen Pd/MOFs: Wirkung von Fe-O-Clustern und Lewis-Säurezentren. J. Catal. 401, 279–287 (2021).

Artikel CAS Google Scholar

Ghasemzadeh, MA, Mirhosseini-Eshkevari, B., Tavakoli, M. & Zamani, F. Metall-organische Gerüste: Fortgeschrittene Werkzeuge für Mehrkomponentenreaktionen. Grüne Chem. 22, 7265–7300 (2020).

Artikel CAS Google Scholar

Sepehrmansourie, H., Zarei, M., Zolfigol, MA, Babaee, S. & Rostamnia, S. Anwendung neuartiger nanomagnetischer metallorganischer Gerüste als Katalysator für die Synthese neuer Pyridine und 1,4-Dihydropyridine über eine kooperative vinyloge Verbindung anomerbasierte Oxidation. Wissenschaft. Rep. 11, 5279 (2021).

Artikel ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Feng, X., Song, Y. & Lin, W. Dimensionsreduktion von Lewis-sauren Metall-organischen Gerüsten für Mehrkomponentenreaktionen. Marmelade. Chem. Soc. 143, 8184–8192 (2021).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Sepehrmansouri, H. et al. Multilinker-Phosphorsäure verankerte En/MIL-100(Cr) als neuartigen nanoporösen Katalysator für die Synthese neuer N-heterocyclischer Pyrimido-[4,5-b]-Chinoline. Mol. Katal. 481, 110303 (2020).

Artikel CAS Google Scholar

Tavakoli, E. et al. Anwendungen des neuartigen Verbundstoffs UiO-66-NH2/Melamin mit Phosphorsäure-Tags als poröser und effizienter Katalysator für die Herstellung neuartiger Spiro-Oxindole. Neue J. Chem. 46, 19054–19061 (2022).

Artikel CAS Google Scholar

Kalhor, S. et al. Neuartiger Nano-Organokatalysator auf Harnsäurebasis mit Phosphorsäure-Tags: Anwendung zur Synthese neuer biologisch interessanter Pyridine mit Indoleinheiten über eine kooperative Oxidation auf Vinylo-Anomer-Basis. Mol. Katal. 507, 111549 (2021).

Artikel CAS Google Scholar

Rasooll, MM et al. Neuartige nanostrukturierte Kohlenstoffquantenpunkte (CQDs) mit Phosphorsäure-Tags als effizienter Katalysator für die Synthese von mehrfach substituiertem 4H-Pyran mit Indoleinheiten unter milden Bedingungen. RSC Adv. 11, 25995–26007 (2021).

Artikel ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Babaee, S., Zarei, M., Sepehrmansourie, H., Zolfigol, MA & Rostamnia, S. Synthese von metallorganischen Gerüsten MIL-101(Cr)-NH2 mit funktionellen Phosphorsäuregruppen: Anwendung für die Synthese von N- Amino-2-pyridon- und Pyrano[2,3-c]pyrazol-Derivate über eine kooperative vinyloge anomere Oxidation. ACS Omega 5, 6240–6249 (2020).

Artikel CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Jalili, F., Zarei, M., Zolfigol, MA, Rostamnia, S. & Moosavi-Zare, AR SBA-15/PrN(CH2PO3H2)2 als neuartiger und effizienter mesoporöser Feststoffsäurekatalysator mit Phosphorsäure-Tags und seine Anwendung darauf die Synthese neuer Pyrimido-[4,5-b]-Chinolone und Pyrido-[2,3-d]-Pyrimidine durch anomerbasierte Oxidation. Mikroporöses mesoporöses Material. 294, 109865 (2020).

Artikel CAS Google Scholar

Zhong, M., Pannecoucke, X., Jubault, P. & Poisson, T. Jüngste Fortschritte bei photokatalysierten Reaktionen unter Verwendung wohldefinierter Kupfer(I)-Komplexe. Beilstein J. Org. Chem. 16, 451–481 (2020).

Artikel CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Nasrollahzadeh, M., Motahharifar, N., Nezafat, Z. & Shokouhimehr, M. Kupfer(II)-Komplex verankert auf magnetischem Chitosan-funktionalisiertem Trichlortriazin: Ein effizienter heterogener Katalysator für die Synthese von Tetrazolderivaten. Kolloide Grenzflächenwissenschaft. Komm. 44, 100471 (2021).

Artikel CAS Google Scholar

Xia, J. et al. Mechanistische Untersuchung des Ni- und Cu-Doppelkatalysators für die asymmetrische CC-Bindungsbildung; asymmetrische Kupplung von 1,3-Dienen mit C-Nucleophilen zum Aufbau vicinaler Stereozentren. ACS Catal. 11, 6643–6655 (2021).

Artikel CAS Google Scholar

Qi, J., Wei, F., Tung, CH & Xu, Z. Modulare Synthese von α-quartären chiralen β-Lactamen durch eine synergistische Kupfer/Palladium-katalysierte Mehrkomponentenreaktion. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 60, 13814–13818 (2021).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Gawande, MB et al. Magnetisch recycelbare Nanokatalysatoranwendungen aus Magnetit-Ceroxid (Nanocat-Fe-Ce) in Mehrkomponentenreaktionen unter schonenden Bedingungen. Grüne Chem. 15, 1226–1231 (2013).

Artikel CAS Google Scholar

McGrath, KP & Hoveyda, AH Eine Mehrkomponenten-Ni-, Zr- und Cu-katalysierte Strategie für die enantioselektive Synthese alkenylsubstituierter quartärer Kohlenstoffe. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 53, 1910–1914 (2014).

Artikel CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Jiang, B. et al. Vierkomponentenstrategie zur selektiven Synthese von Azepino-[5, 4, 3-cd]-Indolen und Pyrazolo-[3, 4-b]-Pyridinen. Chem. Komm. 50, 6108–6111 (2014).

Artikel CAS Google Scholar

Torabi, M., Yarie, M., Zolfigol, MA, Azizian, S. & Gu, Y. Ein magnetisches poröses organisches Polymer: Katalytische Anwendung bei der Synthese von Hybridpyridinen mit Indol-, Triazol- und Sulfonamideinheiten. RSC Adv. 12, 8804–8814 (2022).

Artikel ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Mohamed, LW, Shaaban, MA, Zaher, AF, Alhamaky, SM & Elsahar, AM Synthese neuer Pyrazole und Pyrozolo [3, 4-b] Pyridine als entzündungshemmende Mittel durch Hemmung des COX-2-Enzyms. Bioorg. Chem. 83, 47–52 (2019).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Torabi, M., Zolfigol, MA, Yarie, M. & Gu, Y. Anwendung von Ammoniumacetat als Reagenz-Katalysator mit zwei Regeln bei der Synthese neuer symmetrischer Terpyridine. Mol. Katal. 516, 111959 (2021).

Artikel CAS Google Scholar

Faria, JV et al. Kürzlich berichtete biologische Aktivitäten von Pyrazolverbindungen. Bioorg. Med. Chem. 25, 5891–5903 (2017).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Charris-Molina, A., Castillo, JC, Macías, M. & Portilla, J. Einstufige Synthese von vollständig funktionalisierten Pyrazolo[3, 4-b]pyridinen über Isobenzofuranon-Ringöffnung. J. Org. Chem. 82, 12674–12681 (2017).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Abnous, K. et al. In-vitro-Bewertung von Dihydropyridin-3-carbonitrilen als potenzielle zytotoxische Wirkstoffe durch Hemmung der PIM-1-Proteinkinase. Res. Pharm. Wissenschaft. 12, 196 (2017).

Artikel PubMed PubMed Central Google Scholar

Amer, MM, Aziz, MA, Shehab, WS, Abdellattif, MH & Mouneir, SM Jüngste Fortschritte in der Chemie und pharmakologischen Aspekten von 2-Pyridon-Gerüsten. J. Saudi Chem. Soc. 25, 101259 (2021).

Artikel CAS Google Scholar

Abdelaziz, ME, El-Miligy, MM, Fahmy, SM, Mahran, MA & Hazzaa, AA Design-, Synthese- und Docking-Studie von Pyridin- und Thieno-[2, 3-b]-Pyridin-Derivaten als Antikrebs-PIM-1-Kinase-Inhibitoren. Bioorg. Chem. 80, 674–692 (2018).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Ling, Y. et al. Die wachsende Rolle von Pyridin- und Dihydropyridin-Gerüsten bei der Arzneimittelentwicklung. Drogen Des. Entwickler Dort. 15, 4289 (2021).

Artikel CAS Google Scholar

Alabugin, IV Stereoelektronische Effekte: Eine Brücke zwischen Struktur und Reaktivität 1. Aufl. (Wiley, 2016).

Buchen Sie Google Scholar

Alabugin, IV et al. Stereoelektronische Kraft des Sauerstoffs bei der Steuerung der chemischen Reaktivität: Der anomere Effekt ist nicht der einzige. Chem. Soc. Rev. 50, 10253–10345 (2021).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Alabugin, V., Kuhn, L., Krivoshchapov, NV, Mehaffy, P. & Medvedev, MG Anomerer Effekt, Hyperkonjugation und Elektrostatik: Lehren aus der Komplexität eines klassischen stereoelektronischen Phänomens. Chem. Soc. Rev. 50, 10212–10252 (2021).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Juaristi, E. & Cuevas, G. Aktuelle Studien zum anomeren Effekt. Tetrahedron 48, 5019–5087 (1992).

Artikel CAS Google Scholar

Bai, CB, Wang, NX, Xing, Y. & Lan, XW Fortschritte bei chiralen NAD(P)H-Modellverbindungen. Synlett 28, 402–414 (2017).

CAS Google Scholar

Er, T. et al. Basenvermittelter Kaskadenansatz zur Herstellung reduzierter Knoevenagel-Addukte unter Verwendung von Hantzsch-Estern als Reduktionsmittel in Wasser. Synlett 27, 1864–1869 (2016).

Artikel CAS Google Scholar

Hamasaka, G., Tsuji, H. & Uozumi, Y. Organoboran-katalysierte Hydrierung nicht aktivierter Aldehyde mit einem Hantzsch-Ester als synthetisches NAD(P)H-Analogon. Optik 26, 2037–2041 (2015).

Artikel CAS Google Scholar

Babaee, S., Zarei, M. & Zolfigol, MA MOF-Zn-NHC als effizienter N-heterocyclischer Carbenkatalysator für die aerobe Oxidation von Aldehyden zu ihren entsprechenden Carbonsäuren über eine kooperative geminale anomere Oxidation. RSC Adv. 11, 36230–36236 (2021).

Artikel ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Sepehrmansourie, H., Zarei, M., Zolfigol, MA & Gu, Y. Ein neuer Ansatz für die Synthese von Bis(3-indolyl)pyridinen über eine kooperative Oxidation auf vinylogen anomerer Basis unter Verwendung von Ammoniumacetat als doppelter Reagenz-Katalysator-Rolle unter milder und grüner Zustand. Polyzykl. Aromat. Compd. https://doi.org/10.1080/10406638.2022.2128830 (2022).

Artikel Google Scholar

Sepehrmansourie, H. et al. Katalytische Synthese von neuem Pyrazolo[3,4-b]pyridin über eine kooperative vinyloge anomere Oxidation. Wissenschaft. Rep. 12, 14145 (2022).

Artikel ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Ahmadi, H., Zarei, M. & Zolfigol, MA Katalytische Anwendung eines neuartigen basischen Alkansulfonat-Metall-organischen Gerüsts bei der Herstellung von Pyrido-[2,3-d]-Pyrimidinen über eine kooperative vinyloge anomerbasierte Oxidation. ChemistrySelect 47, e202202155 (2022).

Artikel Google Scholar

Kalhor, S. et al. Anodische Elektrosynthese von MIL-53(Al)-N(CH2PO3H2)2 als mesoporöser Katalysator für die Synthese neuer (N-Methyl-pyrrol)-pyrazolo[3,4-b]pyridine über eine kooperative, vinyloge anomere Oxidation. Wissenschaft. Rep. 11, 19370 (2021).

Artikel ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Chen, M., Tu, Y. & Wu, S. Vorbereitung von UiO-66-NH2@PDA unter Wassersystem für den Abbau chemischer Kampfstoffe. Materialien 14, 2419 (2021).

Artikel ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Moghaddam, FM, Jarahiyan, A., Heidarian Haris, M. & Pourjavadi, A. Ein Fortschritt in der Synthese des Nano-Pd@magnetischen Amin-funktionalisierten UiO-66-NH2-Katalysators für Cyanierungs- und O-Arylierungsreaktionen. Wissenschaft. Rep. 11, 11387 (2021).

Artikel ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Sadeghi, S., Jafarzadeh, M., Abbasi, AR & Daasbjerg, K. Einbau von CuO-NPs in modifizierte UiO-66-NH2-Metall-organische Gerüste (MOFs) mit Melamin für die katalytische CO-Kopplung in der Ullmann-Kondensation. Neue J. Chem. 41, 12014–12027 (2017).

Artikel CAS Google Scholar

Pandey, G. & Vaitla, J. Desulfonylierende Methenylierung von β-Ketosulfonen. Org. Lette. 17, 4890–4893 (2015).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Sun, L., Bera, H. & Chui, WK Synthese von Pyrazolo[1, 5-a][1, 3, 5]triazin-Derivaten als Inhibitoren der Thymidinphosphorylase. J. Med. Chem. 65, 1–11 (2013).

Artikel CAS Google Scholar

Afsar, J. et al. Synthese und Anwendung eines Nanokatalysators auf Melaminbasis mit Phosphonsäure-Tags bei der Synthese von (3-Indolyl)pyrazolo[3,4-b]pyridinen über eine vinyloge anomerbasierte Oxidation. Mol. Katal. 482, 110666 (2020).

Artikel CAS Google Scholar

Slaett, J., Romero, I. & Bergman, J. Cyanoacetylierung von Indolen, Pyrrolen und aromatischen Aminen mit der Kombination Cyanessigsäure und Essigsäureanhydrid. Synthese 16, 2760–2765 (2004).

Google Scholar

Ahmad, I., Mishra, NK & Ghosh, T. 5-(1H-Indol-3-yl)-pyrazolyl-Derivate als kolorimetrischer Sensor für Anionen. J. inkl. Phänomen. Makrozykl. 76, 183–191 (2013).

Artikel CAS Google Scholar

Yarie, M. Katalytische anomerbasierte Oxidation. Iran. J. Catal. 7, 85–88 (2017).

CAS Google Scholar

Yarie, M. Katalytische vinyloge anomere Oxidation. Iran. J. Catal. 10, 79–83 (2020).

CAS Google Scholar

Zarei, M., Sepehrmansourie, H., Zolfigol, MA, Karamian, R. & Farida, SHM Neuartiges nanogroßes und krabbenartiges Glykoluril auf biologischer Basis mit Sulfonsäure-Tags als wiederverwendbarer Katalysator: Seine Anwendung für die Synthese neuer Mono- und Bis-Spiropyrane und ihre biologischen In-vitro-Studien. Neue J. Chem. 42, 14308–14317 (2018).

Artikel CAS Google Scholar

Sepehrmansourie, H., Zarei, M., Taghavi, R. & Zolfigol, MA Mesoporöse, ionisch markierte, vernetzte Poly(vinylimidazole) als neuartige und wiederverwendbare Katalysatoren für die Herstellung von N-heterocyclischen Spiropyranen. ACS Omega 4, 17379–17392 (2019).

Artikel CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Moosavi-Zare, AR et al. Design, Charakterisierung und Anwendung der neuen ionischen Flüssigkeit 1-Sulfopyridiniumchlorid als effizienter Katalysator für die Tandem-Knoevenagel-Michael-Reaktion von 3-Methyl-1-phenyl-1H-pyrazol-5 (4H)-on mit Aldehyden. Appl. Katal. A Gen. 467, 61–68 (2013).

Artikel CAS Google Scholar

Zolfigol, MA Kieselsäureschwefelsäure/NaNO2 als neuartiges heterogenes System zur Herstellung von Thionitriten und Disulfiden unter milden Bedingungen. Tetrahedron 57, 9509–9511 (2001).

Artikel CAS Google Scholar

Sepehrmansourie, H. Kieselsäureschwefelsäure (SSA): Als Mehrzweckkatalysator. Iran. J. Catal. 10, 175–179 (2020).

CAS Google Scholar

Torabi, M. et al. Synthese von Triarylpyridinen mit Sulfonat- und Sulfonamideinheiten über eine kooperative, vinyloge, anomere Oxidation. Wissenschaft. Rep. 11, 16846 (2021).

Artikel ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Naseri, AM et al. Synthese und Anwendung von [Zr-UiO-66-PDC-SO3H]Cl MOFs zur Herstellung von Dicyanomethylenpyridinen mittels chemischer und elektrochemischer Methoden. Wissenschaft. Rep. 11, 16817 (2021).

Artikel ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Referenzen herunterladen

Wir danken der Bu-Ali Sina University und der Iran Science Elites Federation (INSF) für finanzielle Unterstützung.

Abteilung für Organische Chemie, Fakultät für Chemie, Bu-Ali-Sina-Universität, Hamedan, 6517838965, Iran

Elham Tavakoli, Hassan Sepehrmansourie, Mohammad Ali Zolfigol und Ardeshir Khazaei

Fachbereich Chemie, Fakultät für Naturwissenschaften, Universität Qom, Qom, 37185-359, Iran

Mahmoud Zarei

Abteilung für Phytochemie, Forschungsinstitut für Heilpflanzen und Arzneimittel, Shahid-Beheshti-Universität, Evin, Teheran, 1983963113, Iran

Mohammad Ali As'Habi

Sie können diesen Autor auch in PubMed Google Scholar suchen

Sie können diesen Autor auch in PubMed Google Scholar suchen

Sie können diesen Autor auch in PubMed Google Scholar suchen

Sie können diesen Autor auch in PubMed Google Scholar suchen

Sie können diesen Autor auch in PubMed Google Scholar suchen

Sie können diesen Autor auch in PubMed Google Scholar suchen

ET und HS; Methodik, Validierung, Untersuchung. MZ-Untersuchung und Verfassen des Originalentwurfs. MAZ; Betreuung, Ressourcen, Projektverwaltung, Finanzierungseinwerbung, Konzeptualisierung, Verfassen-Rezension. AK-Aufsicht. MAA führt Massenspektroskopie synthetisierter Produkte durch.

Korrespondenz mit Mahmoud Zarei, Mohammad Ali Zolfigol oder Ardeshir Khazaei.

Die Autoren geben an, dass keine Interessenkonflikte bestehen.

Springer Nature bleibt neutral hinsichtlich der Zuständigkeitsansprüche in veröffentlichten Karten und institutionellen Zugehörigkeiten.

Open Access Dieser Artikel ist unter einer Creative Commons Attribution 4.0 International License lizenziert, die die Nutzung, Weitergabe, Anpassung, Verbreitung und Reproduktion in jedem Medium oder Format erlaubt, sofern Sie den/die ursprünglichen Autor(en) und die Quelle angemessen angeben. Geben Sie einen Link zur Creative Commons-Lizenz an und geben Sie an, ob Änderungen vorgenommen wurden. Die Bilder oder anderes Material Dritter in diesem Artikel sind in der Creative Commons-Lizenz des Artikels enthalten, sofern in der Quellenangabe für das Material nichts anderes angegeben ist. Wenn Material nicht in der Creative-Commons-Lizenz des Artikels enthalten ist und Ihre beabsichtigte Nutzung nicht gesetzlich zulässig ist oder über die zulässige Nutzung hinausgeht, müssen Sie die Genehmigung direkt vom Urheberrechtsinhaber einholen. Um eine Kopie dieser Lizenz anzuzeigen, besuchen Sie http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/.

Nachdrucke und Genehmigungen

Tavakoli, E., Sepehrmansourie, H., Zarei, M. et al. Anwendung eines auf Zr-MOFs basierenden Kupferkomplexes bei der Synthese von Pyrazolo[3, 4-b]pyridin-5-carbonitrilen durch anomerbasierte Oxidation. Sci Rep 13, 9388 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-34172-1

Zitat herunterladen

Eingegangen: 4. Januar 2023

Angenommen: 25. April 2023

Veröffentlicht: 09. Juni 2023

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-023-34172-1

Jeder, mit dem Sie den folgenden Link teilen, kann diesen Inhalt lesen:

Leider ist für diesen Artikel derzeit kein Link zum Teilen verfügbar.

Bereitgestellt von der Content-Sharing-Initiative Springer Nature SharedIt

Durch das Absenden eines Kommentars erklären Sie sich damit einverstanden, unsere Nutzungsbedingungen und Community-Richtlinien einzuhalten. Wenn Sie etwas als missbräuchlich empfinden oder etwas nicht unseren Bedingungen oder Richtlinien entspricht, kennzeichnen Sie es bitte als unangemessen.