Zno Nanorods Yuni

8/17/2019 Zno Nanorods Yuni

http://slidepdf.com/reader/full/zno-nanorods-yuni 1/8

ZnO NANORODS: KATALIS YANG EFISIEN DAN DAPAT DIGUNAKAN KEMBALI UNTUK SINTESIS

IMIDAZOL DIGANTI DALAM AIR

ABSTRAK

prosedur sederhana telah dikembangkan untuk sintesis nanorods ZnO (ZnO NRS),kristal baru

disintesis ditandai dengan difraksi sinar-X (XRD), Fourier transform infrared spetrosop! (F"-

#R) dan mikroskop elektron sanning (S$%)&Selain itu, akti'itas katalitik diperiksa di satu pot,

sintesis tiga komponen ,,*-triaril-+-imidaol dalam air di ba.ah kondisi refluks&asil

dikonfirmasi ZnO NRS men/adi katalis ringan, /inak dan efektif untuk persiapan imidaol

trisubstituted di hasil tinggi melalui prosedur operasional !ang sederhana dan ramah

lingkungan&Selan/utn!a, katalis dapat dengan mudah pulih dan digunakan kembali untuk

setidakn!a tiga kali tanpa akti'itas !ang hilang& 0 1+* "aibah 2ni'ersit!& 3roduksi dan hosting

!ang oleh $lse'ier 4&5& ini adalah sebuah artikel akses terbuka di ba.ah 66 47-N6-ND lisensi&

PENDAHULUAN

Pendahuluan Substitusi imidazol menunjukkan berbagai-macam kegiatan biologis,

termasuk anti-infamasi, ungisida dan anti-tumor.Beberapa turunan dari multi-

tersubstitusi imidazol menghambat p38 !P kinase, interleukin-" #$%-"& biosintesis

dan glukagon reseptor selekti antagonis.Pen'elidikan baru-baru ini dalam kimia

hijau dan organologam telah menambah aplikasi imidazol sebagai cairan ionik

carbenes ()* dan +-heterosiklik.Beberapa obat-obatan dipasarkan,seperti

omeprazole ("*, terdiri dari core imidazol dimodikasi dalam strukturmereka.Selain menjadi biologi-all' akti, imidazol inti bertindak sebagai bagian

utama dalam beberapa bahan canggih, seperti agen label fuoresensi (""*, agen

pencitraan biologis ("/*,0an kromoor untuk sistem optik nonlinier ("3*.1arena

their2ast berbagai akti2itas armakologi, biologi dan industri, pengembangan

protokol untuk sintesis imidazol adalah target 'ang menarik bagi ahli kimia.

Sejumlah metode telah dikembangkan untuk sintesis imidazol /,,4-

triaril,melaporkan Prosedur-prosedur-'ang melibatkan c'clocondensation multi-

komponen ",/-diketones #benzoin atau benzil& menggunakan !lde-h'de atau garam

amonium sebagai sumber nitrogen #kasus terdalam amonium asetat& di hadapan

astrong asam protik #seperti sebagai 53P6 ("* dan 5/S6 ("4*&,cairan ionik#seperti "-etil-3-meth'limidazole asetat #(7mim* 6!c& ("* dan dietil amonium

hidrogen osat #(#7t/nh/* 5/P6& (")*&, 'tterbium trifuoromethanesulonate #9b

#6:;& 3& ("8 *, +il/ < 5/6.didukung ke alumina asam ("=*, asam silika sulat #SS!&

(/*, eric #$>& amonium nitrat #!+& (/"*, l-s'steine (//*, B;3 ? Si6/ (/3*, l-proline

(/ *, nano-silika asam osat #nano-SP!& (/4*, +-Bromosuccinimide #+BS& (/*,

silika-didukung Sbl3 (/)* dan nanokristalin gS6 (/8*.



+amun, meskipun utilitas potensi mereka, beberapa metode thereported menderita

penggunaan reagen 'ang relati e@pen-si2e sensiti terhadap kelembaban, suhu

tinggi, kali longreaction, prosedur kerja-up membosankan menggunakan reagen

beracun dan pelarut, kondisi reaksi 'ang keras, dan beban katalitik besar , 'ang

mengarah ke generasi dari largeamount limbah.Selain itu, sintesis sen'aAa

heterosiklik +-bantalan tersebut telah dilakukan pelarut inpolar, seperti metanol,asam asetat, 0; dan 0S6, 'ang mengarah ke isolasi kompleks

procedures.5ence, pengembangan bersih, hasil tinggi, dan en2ironmental

pendekatan ronmentall' jinak untuk sintesis imidazol masih diinginkan dan

permintaan.

Baru-baru ini, sintesis melibatkan reaksi multikomponen organik #s& telah

menerima ban'ak perhatian.0alam strategi ini, targetproducts sering diperoleh

dalam proses satu-pot inAhich tiga atau lebih bahan aAal dengan ungsi 'ang

berbeda digabungkan bersama-sama dengan ekonomi atom tinggi dan selekti2itas

'ang tinggi.ang ideal dengan single-langkah ini meminimalkan membosankan

prosedur kerja-up dan limbah berbaha'a lingkungan. Ban'ak molekul organikandimportant kompleks disusun romthis sederhana dan kuat protokol.

oksida nano-logam 'ang berbeda telah dari greatinterest dalam beberapa tahun

terakhir karena katalitik, aplikasi mereka ther-mal, mekanik, optik dan biomedis (3-

3/*. Berbagai struktur nano Cn6, seperti nanopar-ticles, nanorods, kaAat nano,

nanobelts, nanotube, nanobridges dan kuku nano, nanoAalls, nanoheli@ dan

kandang pol'hedral, telah disintesis dan karakter-kan dalam beberapa tahun

terakhir (33-3*.+ano-seng oksida menunjukkan aplikasi 'ang signikan dalam

berbagai bidang, seperti opto-elektronik (3,3)*, erromagnetism (38*, transduser

piezoelektrik (3=*, permukaan akustik perangkat gelombang (* andgas sensor

("*.ereka juga menunjukkan antibakteri (/* dan siat antioksidan (

Perlu dicatat bahAa di antara satu dimensi nano-struktur, Cn6 nanorods dan kaAat

nano telah dipelajari secara luas karena kemudahan pembentukan dan perangkat

aplikasi (.Bentuk-bentuk menunjukkan siat 'ang unik dan disesuaikan karena

besar rasio daerah-to-2olume 'ang sur-Aajah merekaBeberapa metode, termasuk

template dibantu sol-gel (4*, laser-induced (*, hidrotermal ()*, sol2othermal

(8*, curah hujan (=* dan deposisi uap kimia #>0& (4* teknik,telah dikembangkan

untuk produksi Cn6 nanorods dan kaAat nano.

1ondisi pertumbuhan mempengaruhi karakteristik dan siat dari +S Cn6.Dntuk

alasan ini, berbagai penelitian telah melaporkan pertumbuhan dikendalikan dari

struktur nano Cn6 untuk mempromosikan aplikasi luas mereka.Baru-baru ini, Cn6

nanorods disiapkan di hadapan agen capping 'ang berbeda atau suraktan, 'ang

digunakan untuk mengontrol ukuran partikel dan morologi (/*.+amun, meskipun

berbagai metode telah proposedor sintesis struktur nano Cn6, sebagian besar

teknik ini mahal dan rumit dan membutuhkan instrumen maju atau suhu tinggi.



0alam dekade terakhir berbagai morologi dari nano-Cn6 telah dilaporkan sebagai

katalis dalam reaksi organik 'ang berbeda, seperti sintesisE -phosphonomalonates

(4"*,kondensasi knoe2enagel (4/* dan sintesis dari tetrazoles (43*, coumarines (4*,

errocen'l osonat (44*, o@indoles 3-indol'l-3-hidroksi (4*, chromene

dih'drop'rano (4)*, "5-p'razolo phthalazinediones (48* , ",-dihidropiridin (4=*,

imidazo (",/-a* azines (* dan P'ranop'razoles ("*.

0alam penelitian ini, metode presipitasi sederhana dan murah digunakan untuk

sintesis nanorods Cn6 dengan menggunakan polietilen glikol #P7F /& sebagai

agen cap-ping.!kti2itas Cn6 +sas 'ang disintesis katalis murah dan mudah-handle

untuk thes'nthesis dari imidazol /,,4-triaril dari satu pot, tiga komponen c'clo-

kondensasi benzil, aldehida aril dan amonium asetat dalam air di baAah

refu@conditions telah diperiksa #Skema "&.

METODE PENELITIAN

!parat Semua bahan kimia dan pelarut 'ang dibeli dari erck,titik leleh ditentukan

dengan metode tabung cap-rahang atas menggunakan alat $lmiah Stuart andare

dikoreksi. ;ourier transorm inrared #;:-$& spek-tra #cakram 1Br, 4- cm-"&

dicatat menggunakan aBruker ;:-$ odel :ensor /) spectrometer."5 +

spektrum tercatat di 0l 3 pada 5z spektrometer Bruker . pola diraksi sinar-

G #G0& Aererecorded oleh diraktometer Philips G-ra' #u 1E "radiation, kobalt

anoda, panjang gelombang ",)88= H !, k>, m!&.pemindai an mikroskop

elektron #S7, model7 3/, 1919& digunakan untuk mengkarakterisasi

nanostruc-tulisan. 1romatogra lapis tipis #:%& dilakukan pada pelat aluminium

'ang didukung komersial silika gel # ; /4& untuk memantau kemajuan reaksi

Semua produk 'ang ditandai dengan membandingkan data spektroskopi mereka

#;:$ dan " 5 +& dengan orang-orang dari sampel otentik dalam literatur. 5asil

panen merujuk produk toisolated.

2.2. Sintesis nanorods ZnO



nanorods Cn6 +S disintesis menurut metode sebelumn'a dilaporkan (44*, dengan

beberapa modication.Cn #6!c& / < air /5/6 #" g& dan P7F / #,3 g& di " l o

destilasin'a dilakukan dua kali pada pada suhu laboratorium untuk memperoleh

larutan 'ang transparan..1emudian, ",4 m% +53 #/4I& ditambahkan tetes demi

tetes ke dalam campuran tersebut dan direfuks pada 8J selama jam.reaksi

diakhiri dengan pendinginan sampai suhu kamar diikuti dengan sentriugasi danmencuci endapan. 0alam +eG:S:7P itu, 5/6 #= m%& ditambahkan ke dalam

campuran dan refu@edor = h.%arutan ini kemudian didinginkan, sentriugal dan

dicuci dengan air deionisasi dan etanol absolut. Cn6 +S dikeringkan pada "J

dalam o2en.+S Cn6 'ang diperoleh dikarakterisasi dengan ;:$ #Fambar. "&, G0

#Fambar. /& dan S7 #Fambar. 3&

2.3. Prosedur umum untuk sintesis imidazol 2,,!"triaril

Cn6 +S #/ molI& ditambahkan ke campuran benzena #" mmol&, aldehida aril #"

mmol& dan +56!c # mmol& di 5/6 #4 m%&.campuran 'ang dihasilkan direfuks

dalam labu alas bulat dilengkapi dengan kondensor dan pengaduk magnetik sampai

comple-tion reaksi. ampuran tersebut kemudian cooledand disaring.esidu padat

dicuci dengan 7t6!c #/ K 4 ml&Setelah ekstraksi ltrat, lapisan organik dipekatkan

dengan penguapan pelarut di baAah tekanan berkurang. ampuran 'ang dihasilkan

kemudian dimurnikan dengan kromatogra lapis tipis #eluen, =L " petroleum eterL

7t6!c& untuk menghasilkan murni imidazol /,,4-triaril.

2.3.#. 2" $3"Met%o&'(%en'l) ",!"di*enil"#+"imidazol $ %)

bubuk putih, $ #1Br, M cm-"&L 33 #+5&, "4=/ # &, "4"4 # +&N "5 + #0l3,

5z&L O;ig"/,) #s, $5, +5&, ),8-,)8 #b, "5, aret&, 3,8/ #s, 35, 653&.

2.3.2. 2" $"kloro*enil) ",!"is $"kloro*enil) "#+"imidazol $r)

hite poAder, $ #1Br, M cmQ"&L 334 #+5&, "=# &, "4") # +&N"5 + #0l3, 5z&L

O "/.8#s, $5, +5&, 8.) #d, /5, J R 8. 5z, !r 5&, ).4).4"#m, 5, !r 5&, ).3 #t, /5, J R 8.8 5z,

!r 5&, )."4 #t,/5, J R 8. 5z, !r 5&.

2.3.3. 2"("tolil",!"is $"metoksi*enil) "#+"imidazol $&)

bubuk kuning pucat, $ #1Br, M cm-"&L 3= #+5&, "/3 #&, "4/ #+&N "5 +

#0l3, 5z&L O "/,)4 #s, $5, +5&, ).=3- 8.4 #m, 45, !rch&, ).)3 #0/5, T R 8,5z, !r 5&, ),/8-), #m, 45, !r 5&, ,/ #s, 5, 653&, /,3) #s, 35, 53 &.

3. +asil

3.". 1arakterisasi Cn6 +s

+s:he ;:-$ spektrum #Fambar. "& dari Cn6 +S menunjukkan pita serapan sekitar

4"4 cm-" sesuai dengan Cn-6 peregangan mode getaran, 'ang merupakan puncak



'ang karakteristik tipe Cn6 murni.puncak lemah "3= cm-" disebabkan oleh

simetris peregangan kelompok karboksilat, mungkin dari sejumlah kecil seng asetat

sisa 'ang tersisa dari sintesis.Puncak pen'erapan luas sekitar 33) dan "4 cm-"

'ang dikaitkan dengan getaran dari kelompok 65.sesuai dengan pen'erapan

molekul air onthe Cn6 permukaan. Puncak pada sekitar /=/4 dan /84 cm-"

disebabkan oleh 5 peregangan asetat (/,3*.

Struktur dari nanocr'stals Cn6 dipelajari oleh pola G0.!ra. / menunjukkan pola

diraksi sinar-G dari 'ang diperoleh nanorods Cn6. Puncak 'ang diamati pada sudut

#/U& dari 3),3, ,")4, /,334, 44,8, .44,).434, )8.=, 8.8= dan 8/,3"4N

setelah mengkon2ersi ke u2alues dengan mengalikan ,8, sudut-sudut ini

mengkonrmasi the" , /, " ", " /, " " , " 3, / , " " / dan /

"cr'stal pesaAat, masing-masing .Pola G0 com-dikupas dengan pola reerensi

#TP0S +o. 3-"4" untuk Cn6& 'ang sesuai dengan heksagonal-jenis Cn6.



!ra. 3 menunjukkan S7 citra Cn6 nanorods prepared menggunakan P7F /sebagai agen capping. 0iameter a2er-usia nanorods ini adalah di kisaran 34-)

nm.$t Perlu dicatat bahAa ukuran rata-rata keban'akan dari nanorods

thes'nthesized diperkirakan dari gambar S7 isappro@imatel' 4 nm (44*.

3.2. Sintesis dari imidazol trisustituted



Sintesis dari imidazol trisubstituted !Aaln'a, kondensasi dari benzil #" mmol&, -

chlorobenzaldeh'de #" mmol& dan amonium asetat # mmol& terpilih sebagai model

untuk mengidentikasi kondisi reaksi optimal #:abel "&.9ang sesuai /- #-kloroenil&

-,4-dienil-"5-imidazol diperoleh dalam hasil 83I setelah ",4 h di hadapan / mol

I dari nano-katalis dalam 5/6 baAah refuks #:abel ", entr') &. elakukan reaksi

baAah pelarut bebas ondi-tions baik pada suhu kamar dan di hadapankon2ensional.ocon2entional heating did not produce satisactor' results#entries and 4&.

:he use o 53+, /5465 and5/6?/5465 #"?", 2?2& as the sol2ent 'ielded Aorseresults

compared to the use o Aater under the same con-ditions #entries ", /, 3 and &. 0ecreasing

the amount o+56!c to / mmol decreased the 'ield #entr' ""&, andthe amount o catal'st

used Aas not suitable in entries 8and =. Dsing ammonium carbonate as a source o ammo-

nia did not produce satisactor' results #entr' "&. :heoptimal conditions Aere determined

to be the utilizationobenzil, aldeh'des and +56!c #molar ratio o "?"?&in the presence o

Cn6 +s #/ molI& in 5/6 underrefu@ #entr' )&.

Pada langkah berikutn'a, penerapan umum Cn6+s sebagai katalis untuk sintesis

berbagai 0eri2a-Aakil-/,,4-triaril-"5-imidazol diselidiki #:abel /&. Benzaldehida dan

deri2ati2esas 'ang diaktikan serta aldehida aromatik dinonaktikan berhasil

menghasilkan trisubstituted imidazol L sesuai. Perlu dicatat bahAa elektron-

kekurangan sub-rak'at pemilih menghasilkan hasil 'ang lebih baik dari substituen

correspondingelectron-men'umbangkan mereka. aktu reaksi dari ar'laldeh'des

the3- dan / tersubstitusi #entri / dan )& areslightl' lebih lama dibandingkan mereka

- diganti anal-ogous #entri dan =&.5al ini mungkin disebabkan karena tidak

langsung eek indukti dan ? atau resonansi pada reaksi hambatan centre.Steric di /-

tersubstitusi deri2ati adalah pen'ebab potensial lain dari respon lamban ini.

;urural dan "-+aphthaldeh'de juga bereaksi berhasil #entri " dan "4&.

1eistimeAaan dari katalis juga diamati orthe reaksi dari aldehida tak jenuh, seperti

3-enil-/-propenal. 0alam hal ini, tidak ada oleh-produk 'ang diperoleh.sesuaidengan pen'erapan molekul air onthe Cn6 permukaan. Puncak pada sekitar /=/4

dan /84 cm-" disebabkan oleh 5 peregangan asetat (/,3*.7ntri "&. Selain itu,

diganti benzil berhasil menjalani kondensasi tiga komponen dengan berbagai

aldehida #:abel /, entri ")-/4&.

Pada langkah berikutn'a, usabilitas dari reco2eredcatal'st itu dipelajari sebagai

aspek lain 'ang esien dan impor-tant protokol ini. Dntuk alasan ini, nanorods Cn6

ditemukan dari campuran reaksi o/- #-kloroenil& -,4-dienil-"5-imidazol #b&

b'ltration dan mencuci lanjut residu padat Aith7t6!c #/ K " m%&. Pengeringan

semalam di kamar marah-1 arakteristik dan pemanasan pada )J selama / jam

memberi reco2eredcatal'st tersebut. nanocatal'st 'ang diperoleh digunakan

kembali andrec'cled untuk empat berjalan dengan hampir tidak ada penurunan

acti2it'.;ig. menunjukkan bahAa pulih nano-Cn6 'ang dikatalisasi theone-pot,

reaksi tiga komponen untuk memberikan b imidazole trisubstituted dengan hasil

dari 83, 83, 8" dan 8I untuk pemisahan ourconsecuti2e dan menggunakan

kembali.



!khirn'a, mekanisme 'ang diusulkan untuk S'nthe-sis dari /,,4-trisubstituted

imidazol diuraikan inScheme /. 1atalis mengaktikan carbon'lgroup aldehida untuk

membentuk h'dro@'lamine menengah (!*, Ahichis dehidrasi untuk imin (B*.

Serangan nukleolik +53 lain menghasilkan diamina menengah (*.8ra& & hasil

Reaksi untuk empat ber/alan di hadapan atal!st&onse9uent serangan nukleofilik daur ulang dari

:6; pada diaktifkan ben-Zil :D; memberikan :$;, !ang melepaskan air untuk membentuk :F; an

serangan intramolekul nukleofilik pada : F; mengarah siklisasi tertalu dari :<;& Dari tahap ini,

nanoata-=!st dapat dimanfaatkan untuk siklus lain& Selan/utn!a, thedeh!dration dari :<;

memberikan produk imidaol !ang trisubstituted&

. ingkasan

1esimpulan, rute dimodikasi untuk nanorods sintesis oCn6 telah diperkenalkan.

nanorods 'ang disintesis merupakan katalis 'ang eekti, dan reusable%eAis ramah

lingkungan asam 'ang mengkatalisis satu-pot, reaksi tiga komponen benzils dengan

aldehida andammonium asetat untuk membentuk /,,4-triaril-"5-imidazol dalam

hasil 'ang tinggi. 6perasi sederhana dan mudah kerja-up prosedur reaksi ini

bersama dengan esiensi reusabilit'and dari nanocatal'sts disintesis adalah

thehighlights dari pekerjaan ini. Penulis berharap protocolto ini menemukan aplikasi

luas dalam bidang nanocatal'sts heteroge-neous, pengembangan persiapan obat

sintesis organik andcombinatorial.

Zno Nanorods Yuni

Documents