Phản ứng hóa học liên quan đến C6H12O6 + Ag2O (trong bối cảnh này, Ag2O được cố định trên nền IOP – Iron Ore Pellets) đã được nghiên cứu và ứng dụng thành công trong tổng hợp hữu cơ. Các hạt nano Ag2O trên nền quặng sắt (IOP) được điều chế bằng lò vi sóng, sau đó được đặc trưng bởi VSM, BET, EDX, XRD, EDX elemental mapping và FESEM. Vật liệu xúc tác mới Ag2O NP@IOP cho hiệu suất cao trong thời gian ngắn đối với phản ứng một nồi, ba thành phần tạo dẫn xuất tetrahydrobenzo[a]xanthen từ các aryl aldehyde khác nhau, naphthol và dimedone. Xúc tác có thể tái sử dụng nhiều lần mà không giảm đáng kể hoạt tính và dễ dàng thu hồi bằng nam châm. Tính hiệu quả của xúc tác lai này đến từ diện tích bề mặt lớn, độ xốp cao và cấu trúc đặc biệt của Ag2O NP@IOP.
Từ khóa: Ag2O NP@IOP, quặng sắt, xúc tác tái sử dụng, phản ứng đa thành phần, tổng hợp xanh, benzoxanthen.
1. Giới thiệu
Quặng sắt (Iron Ore Pellets – IOP) là một loại xúc tác dị thể tự nhiên, thân thiện với môi trường. IOP có nguồn gốc tự nhiên, trữ lượng lớn ở Iran. Xúc tác IOP tự nhiên sử dụng trong nghiên cứu này được cung cấp từ khu vực phía nam của Sirjan, với thành phần: Fe (67–68%), FeO (5%), SiO2 (5.1%), MgO (1.2%), CaO (≤0.6%), Al2O3 (≤0.46%), TiO2 (0.01%) và một lượng nhỏ các kim loại khác (Mn, S, C, P), cùng các tính chất vật lý: độ bền nén (C.C.S = 270 kg/pellet), chỉ số mài mòn (A. I = 5.4%), độ xốp (20–22%) và kích thước (8–16 mm).
Với thành phần như trên, IOP chứa gần 70% kim loại sắt. Do có orbital trống, sắt có thể hoạt động như một xúc tác Lewis acid ổn định. Các thành phần khác như Al2O3 và TiO2 cũng có tính chất này nhưng chiếm tỉ lệ nhỏ. IOP không tan trong nước và các dung môi hữu cơ, do đó dễ dàng tách khỏi môi trường phản ứng sau khi kết thúc và có thể tái sử dụng sau khi rửa sạch. IOP cũng có khả năng xúc tác các phản ứng hữu cơ trong dung môi nước, một dung môi xanh. Vì vậy, IOP có thể được xem là một xúc tác dị thể tự nhiên, tái chế và thân thiện với môi trường, giúp giảm ô nhiễm liên quan đến quá trình điều chế các heterocycle hữu cơ (Sheikhhosseini et al., 2016).
Sử dụng vật liệu nền để cố định xúc tác là một bước quan trọng trong việc tạo ra các xúc tác dị thể mới. Các xúc tác cố định trên nền thường vượt trội hơn so với các xúc tác không cố định về khả năng tách, tính linh hoạt và khả năng cung cấp sự tiện lợi trong một hệ thống liên tục. Các đặc tính của vật liệu nền đóng vai trò quan trọng trong việc xác định hoạt tính xúc tác của xúc tác. Các hạt nano, với tỉ lệ diện tích bề mặt trên thể tích lớn, thân thiện với môi trường, khả năng tái sử dụng, dễ dàng thực hiện và tách, đang thu hút sự quan tâm lớn như là những xúc tác hiệu quả trong nhiều phản ứng hữu cơ (Collard et al., 2014; Ghasemzadeh et al., 2013; Nguyen et al., 2024; Patel et al., 2024). Đặc biệt, các hạt nano từ tính đang thu hút sự chú ý gần đây (Ma’mani et al., 2010) do tính hữu ích của chúng trong tổng hợp hữu cơ (Ghasemzadeh et al., 2013), sự tiến bộ của công nghệ hiện đại, bao gồm điện tử và y sinh (Ho et al., 2011), và sự tham gia ngày càng tăng của chúng trong các lĩnh vực này.
Các nghiên cứu về xúc tác thường tập trung vào các xúc tác bán dẫn oxit kim loại, bao gồm Ag2O, ZnO, Fe2O3, BiVO4, Bi2WO6, ZnWO4, v.v. (He et al., 2022; Zhang et al., 2021). Các yếu tố quan trọng, bao gồm đặc tính bề mặt và cấu trúc tinh thể, ảnh hưởng đến hiệu quả xúc tác của xúc tác bán dẫn (Ma et al., 2018). Tác động suy giảm của xúc tác có thể được tăng cường đáng kể bằng cách điều chỉnh các thông số này (Ghasemipour et al., 2020; Liu et al., 2023). Ag2O có độ dẫn điện riêng biệt và là một chất xúc tác bán dẫn loại p. Ag2O là một vật liệu bán dẫn với cấu trúc lập phương đơn giản và một vùng cấm nhỏ. Năng lượng quỹ đạo tối thiểu và kích thước ion lớn của nó đã được báo cáo. Ag2O có năng lượng vùng cấm là 1.2 eV và các vị trí cạnh vùng hóa trị (VB) và vùng dẫn (CB) phù hợp (Xu et al., 2022; Wang et al., 2021; Jung et al., 2024; Xie and Leo, 2022). Trong khi vật liệu dễ dàng được kích hoạt bởi các kích thích bên ngoài, vùng cấm nhỏ gây bất lợi cho sự tồn tại lâu dài của hiệu suất xúc tác. Ag2O tinh khiết không ổn định lắm, giống như các hợp chất khác dựa trên bạc. Thí nghiệm chứng minh rằng Ag2O sẽ trải qua quá trình phân hủy khi tiếp xúc với ánh sáng, điều này sẽ gây ra sự sụt giảm đáng kể trong tuổi thọ sử dụng của nó. Một cách hiệu quả để tăng độ ổn định của chất xúc tác bán dẫn là xây dựng các dị thể được tạo thành từ Ag2O.
Các nhà hóa học luôn tập trung vào việc tạo ra các hợp chất dị vòng giống với tự nhiên vì chúng được phân bố rộng rãi trong thế giới tự nhiên. Do chi phí tổng hợp thấp, một số tùy chọn chức năng hóa (Shirini et al., 2014a) và tầm quan trọng đã được thiết lập tốt trong hóa học dược phẩm (Das et al., 2007), benzoxanthon là một trong những nhóm phân tử dị vòng quan trọng nhất. Một hợp chất dị vòng có chứa oxy, benzoxanthon đã được chứng minh là có nhiều đặc tính được ghi nhận, bao gồm kháng virus, chống tiểu đường, kháng khuẩn, chống viêm, chống oxy hóa, chống sốt rét, chống HIV, chống dị ứng, chống tiểu cầu, chống ung thư và chống khối u (Bedi et al., 2023). Ngoài ra, chúng có thể được sử dụng làm vật liệu huỳnh quang cho thuốc nhuộm, công nghệ laser, cảm biến pH và các thiết bị khác (Madhav et al., 2008; Bosica et al., 2023). Nhiều hợp chất tiên tiến bao gồm dược phẩm, sản phẩm tự nhiên và hợp chất công nghiệp tồn tại có các đơn vị dựa trên xanthen (Sơ đồ 1) (Saied et al., 2022). Tầm quan trọng của mỗi hợp chất này như sau.
Sơ đồ 1.
Cấu trúc hóa học của các hợp chất quan trọng dựa trên đơn vị xanthen (cấu trúc A-E). Các dẫn xuất này đóng vai trò quan trọng trong nhiều ứng dụng khác nhau, từ thuốc nhuộm huỳnh quang đến cảm biến pH.
Do tính ổn định quang học vượt trội, huỳnh quang rộng trong phần nhìn thấy được của quang phổ điện từ, hệ số hấp thụ cao và năng suất lượng tử huỳnh quang cao, thuốc nhuộm rhodamine thường được sử dụng làm đầu dò huỳnh quang. Rhodamine được sử dụng làm sắc tố, tiêu chuẩn huỳnh quang (cho phân cực (Prazeres et al., 2004a; Prazeres et al., 2008) và năng suất lượng tử (Crosby and Demas, 1971)), thuốc nhuộm laser (Drexhage, 1976), đầu dò huỳnh quang để mô tả tính lưu động của màng lipid (Bogen et al., 1998), bề mặt của hạt nano polyme (Farinha et al., 2001; Fonseca et al., 2007) và hình ảnh trong tế bào sống (Liu et al., 2008), bao gồm hình ảnh phân tử đơn lẻ (Li et al., 2008; Bossi et al., 2008), điều tra cấu trúc và động lực học micelle (Quitevis et al., 1993), phát hiện polyme-bioconjugate (Nicolas et al., 2006) và nghiên cứu hấp phụ oligonucleotide trên latex (Prazeres et al., 2004b). Các dẫn xuất rhodamine cũng đã được sử dụng để sửa đổi bề mặt của virus, làm nhiệt kế (Shiraishi et al., 2007; Schlick et al., 2005; Shiraishi et al., 2008), làm công tắc phân tử (Bossi et al., 2006), thiol trong số các chất phân tích khác (Kim et al., 2008) và đặc biệt là làm chemosensor được sử dụng trong ống nghiệm cũng như trong cơ thể sống trong phát hiện Hg (II), Cu (II), Fe (III), Cr (III). Đầu dò sinh học, chất đánh dấu và thuốc nhuộm laser là tất cả các ứng dụng phổ biến cho thuốc nhuộm rhodamine và các dẫn xuất fluorogen của chúng. Bằng cách thêm các chất thay thế khác nhau vào nitơ rhodamine (cấu trúc A), các đặc tính quang học của thuốc nhuộm có thể được thay đổi, mang lại cho nó một loạt các ứng dụng rộng rãi.
Khi tiếp xúc với ánh sáng vàng, natri 4-[6-(diethylamino)-3-(diethyliminio)-3H-xanthen-9-yl] benzen-1,3-disulfonate (acid red 52) hoạt động như một chất quang xúc tác để axetal hóa hiệu quả aldehyde với rượu ở nhiệt độ phòng. Gần đây, acid red 52 phát quang và các dẫn xuất của nó đã được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau, bao gồm chemosensor huỳnh quang, sắc tố huỳnh quang composite, công tắc huỳnh quang và DNA deoxyribonucleic tuyến ức bê (CT DNA) của một đối ion huỳnh quang, tương ứng (cấu trúc B) (Yu et al., 2020).
Thuốc nhuộm benzo[c]-xanthene bước sóng dài được gọi là seminaphthorhodafluor (SNARF) là một họ chỉ thị huỳnh quang chung đã được mô tả để theo dõi pH trong cả ứng dụng tỷ lệ kích thích và phát xạ (Cảm biến pH phát xạ kép). Các dấu hiệu pH nội bào này đã được sử dụng rộng rãi trong những năm gần đây để theo dõi các biến thể pH nội bào (cấu trúc C) (Whitaker et al., 1991).
Các dẫn xuất của 9-aryl xanthene-3-one tổng hợp có đặc tính kháng khuẩn, kháng khuẩn, kháng nấm và chống tăng sinh chống lại các dòng tế bào khối u, cũng như ái lực liên kết enzyme (cấu trúc D) (Veljovic et al., 2022).
Một loạt các chất phân tích có ý nghĩa sinh lý có thể được phát hiện bằng fluorescein, một phân tử báo cáo thường được sử dụng (cấu trúc E) (Kowada et al., 2015).
Một số quy trình, bao gồm phản ứng cyclocondensation liên quan đến aldehyde thơm 2-hydroxy và 2-tetralone, được biết đến trong tài liệu để sản xuất các dẫn xuất benzo[α]xanthen bằng cách sử dụng hệ thống đa thành phần (Shirini et al., 2014b; Jha and Beal, 2004). Sự ngưng tụ của một nguồn methylene hoạt hóa, một aldehyde và một nucleophile thơm như β-naphthol là một trong những quá trình quan trọng nhất thường được sử dụng vì lý do này (Pirouzmand et al., 2017; Imon et al., 2022; Chaskar et al., 2011; Kheirkhah et al., 2018).
Việc sử dụng các chất xúc tác dị thể và đồng thể để tổng hợp benzo[α]xanthen đã được ghi lại trong một số lượng ngày càng tăng các bài báo trong những năm gần đây. Điều này là do các chất xúc tác này dễ dàng tái chế, điều này làm giảm sự tạo ra chất thải và chúng thường tạo ra một quy trình tổng hợp an toàn và sạch sẽ. Một số ví dụ bao gồm việc sử dụng [Fe2O3@HAp]-nanocatalyst axit kép được hỗ trợ (Kheirkhah et al., 2018), [DSTMG][CF3COO] (Dutta et al., 2017), [CTA]Fe/MCM-41(DS) (Pirouzmand et al., 2017), BF3:OEt2 và EtOH (Sethukumar et al., 2011) và IBX (Chaskar et al., 2011). Tất cả các quy trình tổng hợp được ghi lại được sử dụng để sản xuất xanthen đều sử dụng các chất xúc tác dị thể đắt tiền, khó tìm và phần lớn chúng không cung cấp năng suất từ trung bình đến tốt, ngay cả sau thời gian phản ứng kéo dài.
Trong nghiên cứu này, nỗ lực sử dụng chất nền tự nhiên của viên sắt để ổn định các hạt nano Ag2O đã dẫn đến việc tổng hợp một nanocatalyst Ag2O NP@IOP mới. Việc tổng hợp các dẫn xuất tetrahydrobenzo[α]xanthen từ aldehyde thơm, dimedone và β-naphthol sau đó đã được nghiên cứu bằng cách sử dụng chất xúc tác hoạt tính này trong một quy trình ba thành phần.
2. Phần thực nghiệm
2.1. Hóa chất và thuốc thử
Dimedone, β-naphthol, aldehyde thơm, bạc nitrat và natri hydroxit được cung cấp từ công ty Merck. Mỗi vật liệu đã ở cấp phân tích hoặc tổng hợp với độ tinh khiết tăng lên. Chất xúc tác viên sắt tự nhiên được sử dụng trong nghiên cứu này được cung cấp từ khu vực phía nam của Sirjan.
2.2. Đặc tính vật liệu
Mọi kết quả XRD đều được thu thập bằng máy đo nhiễu xạ tia X Philips PC-APD (XRD, Hà Lan). Quang phổ tán xạ năng lượng (SEM-EDS analysis; EM 3200 SEM and KYKY; China) đã được sử dụng để phân tích chất xúc tác dị thể. Một máy phân tích nhiệt (TG 209F3 NETZSCH) đã được sử dụng để phân tích hành vi nhiệt trong N2 giữa nhiệt độ môi trường và 350°C. Máy phân tích diện tích bề mặt và độ xốp TriStar II Plus hoạt động ở 77 K đã được sử dụng để định lượng đẳng nhiệt hấp phụ-giải hấp N2 (BET). Các phép đo từ hóa được thực hiện với một Lakeshore (model 7,407) dưới các trường từ ở nhiệt độ phòng. Độ tinh khiết của các chất phản ứng và tiến trình phản ứng đã được kiểm tra bằng sắc ký lớp mỏng (TLC) trên các tấm có lớp nền nhôm được tráng trước với silicagel 60- F254 silicagel E-Merck 0,25 mm. Điểm nóng chảy không được sửa chữa và được đo bằng thiết bị nhiệt điện 9,100 trong ống mao quản mở. Các phổ IR được ghi lại trên máy quang phổ JASCO FT-IR-4000 hoạt động (dải 400–4.000 cm−1) với viên KBr. Phổ 1H và 13C NMR cũng được thu được với Bruker AC (250 MHz cho 1H NMR và 62,5 MHz và 13C NMR) trong DMSO-d 6 làm dung môi và tetramethylsilane (TMS) làm tham chiếu bên trong.
2.3. Chế tạo nanocatalyst
2.3.1. Chế tạo hạt nano Ag2O
Các hạt nano Ag2O đã được tổng hợp bằng phương pháp đồng kết tủa tiêu chuẩn từ dung dịch nước của natri hydroxit (NaOH) và muối bạc nitrat. Đầu tiên, 80 mL nước cất đã được sử dụng để tạo ra 0,005 M bạc nitrat. Từng giọt, dung dịch NaOH (0,025 M) đã được kết hợp với bạc nitrat cho đến khi pH đạt 11. Sau đó, hỗn hợp phản ứng liên tục được khuấy ở 60°C trong 2 giờ. Kết quả cuối cùng là sự phát triển của kết tủa Ag2O màu xám. Sau đó, nước cất đã được sử dụng để rửa các kết tủa này cho đến khi pH đạt 7, và sau đó chúng được phép khô qua đêm (Sullivan et al., 2013).
2.3.2. Chế tạo nanocatalyst Ag2O NP@IOP làm chất xúc tác dị thể
1,822 g hạt nano Ag2O và 5,466 g IOP đã được phân tán trong nước khử ion bằng cách sử dụng máy khuấy từ trong 20 phút. Hỗn hợp đã được chuyển vào lò vi sóng (250 W) và được vi sóng trong 40 phút. Sau đó, sản phẩm cuối cùng đã được sấy khô trong 40 phút ở 160°C và rửa bằng nước cất (Sơ đồ 2).
Sơ đồ 2.
Tổng hợp nanocatalyst Ag2O NP@IOP. Quá trình này kết hợp các hạt nano Ag2O với nền IOP bằng vi sóng để tạo ra một vật liệu xúc tác dị thể hiệu quả.
2.4. Quy trình chung điều chế dẫn xuất tetrahydrobenzo[α]xanthen bằng cách sử dụng nanocatalyst Ag2O NP@IOP
Ở 40°C, một hỗn hợp gồm 3,0 mmol aldehyde thơm, 3,0 mmol β-naphthol, 3,0 mmol 5,5-dimethyl-1,3-cyclohexanedione và 20 w.t.% (0,094 g) Ag2O NP@IOP đã được khuấy. TLC đã được sử dụng để theo dõi sự tiến triển của phản ứng. Sau khi phản ứng hoàn thành, sản phẩm rắn đã được hòa tan trong acetone và chất xúc tác đã được loại bỏ khỏi hỗn hợp bằng một nam châm bên ngoài. Để tái sử dụng cho phản ứng tiếp theo, chất xúc tác đã được rửa nhiều lần bằng acetone và nước và sấy khô trong lò.
2.5. Dữ liệu phổ chọn lọc
12-(2-hydroxy-3-methoxyphenyl)-9,9-dimethyl-8,9,10,12-tetrahydro-11H-benzo[a]xanthen-11-one (4a): Năng suất: 94%. M.p. = 211–212°C. 1H NMR (250 MHz, CDCl3): δ = 0,98 (s, 3H, CH3), 1,10 (s, 3H, CH3), 1,96 (brs, 2H, CH2), 2,33 (d, J = 5,75 Hz, 1H, CH2), 2,58 (d, J = 10 Hz, 1H, CH2), 3,85 (s, 3H, OCH3), 4,67 (s, 1H, CH), 6,57–6,91 (m, 7H, H-Ar), 7,27–7,36 (m, 1H, H-Ar), 7,73–7,80 (m, 1H, H-Ar), 10,41 (brs, 1H, OH). 13C NMR (62,5 MHz, CDCl3): δ = 26,2, 26,8, 38,6, 40,2, 47,0, 47,6, 53,1, 107,4, 107,94, 113, 7, 115,2, 116,8, 117,8, 120,7, 121,5, 122,3, 124,4, 125,2, 126,0, 137,6, 137,9, 144,1, 144,5, 165,7, 167,8, 198,3.
12-(3-hydroxynaphthalen-2-yl)-9,9-dimethyl-8,9,10,12-tetrahydro-11H-benzo[a]xanthen-11-one (4b): Năng suất: 99%. M,p. = 260–263°C. IR (KBr, cm−1): 3,175, 2,946, 2,892, 2,863, 1,644, 1,594, 1,373, 1,011–1,333, 791–980. 1H NMR (250 MHz, CDCl3): δ = 1,05 (s, 3H, CH3), 1,15 (s, 3H, CH3), 1,88 (d, J = 18 Hz, 1H, CH2), 2,39 (brs, 2H, CH2), 2,60 (d, J = 9,25 Hz, 1H, CH2), 5,25 (s, 1H, CH), 7,26–7,45 (m, 6H, H-Ar), 7,72 (brs, 6H, H-Ar), 10,68 (brs, 1H, OH). 13C NMR (62,5 MHz, CDCl3): δ = 26,4, 26,9, 38,4, 40,2, 47,0, 47,8, 108,1, 112,8, 113,2, 113,6, 114,4, 114,7, 119,9, 120,6, 121,7, 122,5, 123,0, 123,2, 123,7, 124,4, 125,5, 126,4, 128,0, 128,3, 129,0, 145,9, 166,1, 167,3, 198,1.
12-(5-bromo-2-hydroxyphenyl)-9,9-dimethyl-8,9,10,12-tetrahydro-11H-benzo[a]xanthen-11-one (4c): Năng suất: 98%. M,p. = 248–250°C. 1H NMR (DMSO-d 6, 250 MHz): δ = 0,91 (s, 6H, 2 CH3), 2,06–2,47 (m, 4H, 2CH2), 5,01 (s, 1H, CH), 6,62–6,65 (m, 1H, H-Ar), 6,99–7,40 (m, 5H, H-Ar), 7,83–7,85 (m, 2H, H-Ar), 8,21–8,24 (m, 1H, H-Ar), 9,99 (brs, 1H, OH).
9,9-dimethyl-12-(p-tolyl)-8,9,10,12-tetrahydro-11H-benzo[a]xanthen-11-one (4d): Năng suất: 95%. M,p. = 176–177°C. IR (KBr, cm−1): 3,175, 2,946, 2,892, 2,863, 1,644, 1,594, 1,373, 1,011–1,333, 791–980. 1H NMR (250 MHz, DMSO-d 6): δ = 0,85 (s, 3H, CH3), 1,02 (s, 3H, CH3), 2,10 (s, 3H, CH3), 2,27–2,57 (m, 4H, 2CH2), 5,49 (s, 1H, CH), 6,95–7,98 (m, 10H, H-Ar).
12-(2-methoxyphenyl)-9,9-dimethyl-8,9,10,12-tetrahydro-11H-benzo[a]xanthen-11-one (4e): Năng suất: 98%. M,p. = 168–169°C. 1H NMR (250 MHz, DMSO-d 6): δ = 0,82 (s, 3H, CH3), 1,07 (s, 3H, CH3), 2,02 (d, J = 20 Hz, 2H, CH2), 2,21 (brs, 2H, CH2), 3,70 (s, 3H, OCH3), 5,81 (s, 1H, CH), 6,67–7,03 (m, 10 H, H-Ar).
12-(4-methoxyphenyl)-9,9-dimethyl-8,9,10,12-tetrahydro-11H-benzo[a]xanthen-11-one (4f): Năng suất: 98%. M,p. = 204–207°C. 1H NMR (250 MHz, DMSO-d 6): δ = 0,86 (s, 3H, CH3), 0,99 (s, 3H, CH3), 2,05–2,48 (m, 4H, 2CH2), 3,64 (s, 3H, OCH3), 4,41 (s, 1H, CH), 6,73–7,04 (m, 10 H, H-Ar).
12-(4-(dimethylamino)phenyl)-9,9-dimethyl-8,9,10,12-tetrahydro-11H-benzo[a]xanthen-11-one (4g): Năng suất: 99%. M,p. = 195–197°C. 1H NMR (250 MHz, DMSO-d 6): δ = 1,01 (s, 6H, 2CH3), 2,29 (brs, 2H, CH2), 2,79 (brs, 2H, CH2), 3,26 (s, 6H, 2CH3), 5,73 (s, 1H, CH), 6,55–6,76 (m, 10 H, H-Ar).
9,9-dimethyl-12-(4-nitrophenyl)-8,9,10,12-tetrahydro-11H-benzo[a]xanthen-11-one (4h): Năng suất: 90%. M,p. = 175–177°C. 1H NMR (250 MHz, DMSO-d 6): δ = 0,83 (s, 3H, CH3), 1,01 (s, 3H, CH3), 2,06 (d, J = 20 Hz, 2H, CH2), 2,32 (brs, 2H, CH2), 5,73 (s, 1H, CH), 7,18 (d, J = 5 Hz, 2H, H-Ar), 7,32 (d, J = 5 Hz, 2H, H-Ar), 7,41 (d, J = 7,5 Hz, 2H, H-Ar), 7,57 (d, J = 7,5 Hz, 2H, H-Ar), 8,04 (t, J = 7,5 Hz, 2H, H-Ar).
9,9-dimethyl-12-(3-nitrophenyl)-8,9,10,12-tetrahydro-11H-benzo[a]xanthen-11-one (4i): Năng suất: 97%. M,p. = 169–173°C. 1H NMR (250 MHz, DMSO-d 6): δ = 1,02 (s, 6H, 2CH3), 2,06–2,46 (m, 4H, 2CH2), 5,77 (s, 1H, CH), 6,99–7,08 (m, 2H, H-Ar), 7,47–7,94 (m, 8H, H-Ar).
12-(2,4-dimethoxyphenyl)-9,9-dimethyl-8,9,10,12-tetrahydro-11H-benzo[a]xanthen-11-one (4j): Năng suất: 98%. M,p. = 192–195°C. 1H NMR (250 MHz, DMSO-d 6): δ = 0,95 (s, 6H, 2CH3), 2,01–2,47 (m, 4H, 2CH2), 3,88 (s, 6H, 2OCH3), 5,69 (s, 1H, CH), 6,27–6,72 (m, 9H, H-Ar).
9,9-dimethyl-12-(3,4,5-trimethoxyphenyl)-8,9,10,12-tetrahydro-11H-benzo[a]xanthen-11-one (4k): Năng suất: 99%. M,p. = 198–201°C. 1H NMR (250 MHz, DMSO-d 6): δ = 1,03 (s, 6H, 2CH3), 2,06–2,48 (m, 4H, 2CH2), 3,62 (s, 9H, 3OCH3), 5,82 (s, 1H, CH), 6,22–6,41 (m, 6H, H-Ar), 6,76 (brs, 1H, H-Ar), 6,86–6,87 (m, 1H, H-Ar).
12-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-9,9-dimethyl-8,9,10,12-tetrahydro-11H-benzo[a]xanthen-11-one (4l): Năng suất: 98%. M,p. = 194–197°C. 1H NMR (250 MHz, DMSO-d 6): δ = 1,00 (s, 6H, 2CH3), 2,28 (brs, 4H, 2CH2), 3,84 (brs, 3H, OCH3), 5,72 (s, 1H, CH), 6,50 (brs, 9H, H-Ar), 8,59 (brs, 1H, H-Ar).
3. Kết quả và thảo luận
3.1. Đặc tính và tổng hợp nanocatalyst Ag2O NP@IOP
Cấu trúc tinh thể của IOP và Ag2O Ag2O NP@IOP nanocatalyst đã được đặc trưng bởi XRD (Hình 1). Trong quang phổ của mẫu IOP, các đỉnh nhiễu xạ chính ở 2θ là 44,8°, 65,1° và 82,5°, điều này chứng minh rằng các tinh thể IOP thuộc hệ lập phương (JCPDS No.06-0696) đã được đặc trưng thành công. Trong phổ XRD của nanocatalyst Ag2O NP@IOP, sự hiện diện của Ag2O đã được chứng minh bằng đỉnh nhiễu xạ đặc trưng ở 2θ là 38,2° và 77,4°, tương ứng với các mặt tinh thể (200) và (400) của tinh thể lập phương Ag2O (JCPDS no. 00–012–0793) (Warsi et al., 2022). Theo công thức tính toán khoảng cách mặt phẳng tinh thể của hệ tinh thể lập phương và phương trình Bragg, mặt tinh thể (200) tương ứng với 38,2° đã được chọn và a = b = c = 4,086 Å của Ag2O đã được tính toán. Kích thước tinh thể cho nanocomposite được tổng hợp được tính bằng Debye-Scherer (Phương trình 1):
| D=0.9λβCosθ | (1) |
|---|
Hình 1.
Phổ XRD của (A) IOP và (B) nanocomposite Ag2O NP@IOP. Phân tích XRD xác nhận sự hiện diện của Ag
