Alai

Syntetiserede nye koboltforbindelser

Kobolt er blevet undersøgt af mange forskere i årevis. Disse arbejder endte med mange koboltforbindelser. For eksempel syntetiserede Kumar og Garg kobolt(II)-komplekser af tetradentate Schiff-baser af typen CoL. .

Kemien af koboltkomplekser har tiltrukket sig stor opmærksomhed i de seneste år på grund af deres anvendelser, bl.a. i biologiske systemer som f.eks. antimikrobielle midler og antibakterielle midler (DNA-undersøgelser og cytotoksicitetsundersøgelser) .

Nogle af disse arbejder blev nævnt som følger. I 1952 blev den første biologiske aktivitet af koboltforbindelser bekendt, hvor kobolt(III)-forbindelser af bidentat sennep bevæger sig som om det var hypoxi-selektive midler. Derefter viste nogle forbindelser betydelig aktivitet mod bakteriestammer og mod leukæmi- og lymfomcellelinjer . Herefter blev der udført masser af undersøgelser af antimikrobielle, anti-svampe- og antioxidant-aktiviteter af koboltforbindelser .

I 1960 blev flere nye kobolt(III)-kompleksforbindelser af let oxiderbare ligander fremstillet og identificeret. Det drejede sig om salte af cobaltaminer, komplekser med indre ladninger og en række cobaltater. Strukturformlen var Na3. 3H2Osom var den enkleste formel .

Det blev rapporteret, at kobolt(II)phthalocyanin (CoPc) og dets derivater udviser katalytisk aktivitet for mange reaktioner. De sammenlignede de katalytiske aktiviteter af CoPc-arter med de katalytiske aktiviteter af de andre phthalocyaninkomplekser af første række overgangsmetaller. De viste også, at CoPc-modificerede glaskulstofelektroder katalyserer oxidationen af o – kresol, m – kresol, p – kresol, 4 – chlorophenol, 2 – chlorophenol og pheno. Belægning med CoPc-arter øgede stabiliteten af GCE (kobolt(II)-phthalocyanin-modificeret glaskulstofelektrode) .

Det blev påvist, at en kompleks form af kobolt(III) var en aktiv katalysator til selektiv oxidation af alkylaromatiske forbindelser ved hjælp af luft. Luften blev anvendt som iltkilde i fravær af opløsningsmiddel .

Park et al. rapporterede om syntesen af “fast opløsning” og “core-shell”-typer af veldefinerede Co – Ptnanolegeringer mindre end 10 nm. Dannelsen af disse legeringer blev udført ved redox-transmetalationsreaktioner. Co2(CO)8 og Pt(hfac)hexafluoroacetylacetlacetonat blev dannet ved dannelsen af legeringer af typen “fast opløsning” såsom CoPt3 nanopartikler (figur 1). De opnåede nanopartikler var moderat monodisperserede. Park et al. rapporterede for første gang om brugen af redoxtransmetalliseringsreaktioner til syntese af to forskellige typer (fast opløsning og core-shell). Forskellige typer nanolegeringer kan syntetiseres med denne form for redoxtransmetalationsstrategi. Det er muligt at opfylde næste generation af krav med magnetiske legeringer, fordi de monodispersede partikelstørrelser på mindre end 10 nm skalaer .

Når rene metaller som Fe, Co og Ni og deres metallegeringer udnyttes i magnetisme, er det vanskeligt at bruge dem på grund af deres oxidation i luft. Desuden øges denne vanskelighed, når partikelstørrelsen bliver mindre. Så partikelstabiliteten forbedres med en række forskellige metoder. En af dem er udfældning af isolerende skaller på nanopartiklernes overflade. En procedure, der fører til luftstabile Co-nanopartikler, blev udført af Gedanken et al. De hævdede, at dannelsen af en kulstofskal på nanopartiklernes overflade øger stabiliteten. Men de opnåede partikler var ikke ensartede .

Kobayashi et al. oplyste, at det var en procedure, som gør det muligt at fremstille Co-nanopartikler af forskellige størrelser i vandig opløsning og at belægge dem med veldefinerede silica-skaller. De fandt en nem kemisk metode til syntese og stabilisering af magnetiske og amorfe Co nanopartikler. Disse Co-nanopartikler var omgivet af homogene skaller af silica. Denne nye type sammensatte magnetiske nanopartikler har potentielle anvendelsesmuligheder, både inden for ferrofluider og magnetiske lagringsmedier. Kobayashi et al. undersøger i øjeblikket den kontrollerede samling af CoSiO2-nanopartikler.

Mekanismen for dannelsen af den rørformede struktur af Co3O4 blev undersøgt af Li et al. og de fremlagde en hypotese. De fremstillede Co3O4-nanorør ved at kalcinere elektrodeponerede koboltnanotråde, der er indlejret i en anodisk aluminiumoxidskabelon (AAT). Oxidation, faseovergang, fordampning og omkrystalliseringsprocesser blev engang antaget at have spillet en nøglerolle i dannelsen af Co3O4-nanorørene. Videnskabeligt set var det et bemærkelsesværdigt tilfælde, og disse opnåede nanorør finder også en bred vifte af anvendelser i industrien .

In vitro antimikrobiel aktivitet af kobolt(II)-komplekser blev undersøgt. Disse ligander var , hvor L1 = aminobenzimidazol, L2 = 1 – benzyl – 2 – aminobenzimidazol, L3 = 1 – (4 – methylbenzyl) – 2 – aminobenzimidazol. Alle disse komplekser og deres kobolt(II)-komplekser blev undersøgt in vitro for antimikrobiel aktivitet mod Pseudomonas aeruginosa, Bacillussp., Staphylococcus aureus, Sarcina lutea og Saccharomyces cerevisiae. De fandt, at ingen af forbindelserne var særligt imponerende mod gæren Saccharomyces cerevisiae, men 2-aminobenzimidazolkomplekset var effektivt, hvilket begrænsede væksten af gæren moderat. Tilsvarende blev alle ligander og deres komplekser evalueret for aktiviteter én efter én, og de fandt, at i tilfælde af benzimidazol, hvis kerne havde 4-methylbenzylgruppe på N1-atomet, steg den antimikrobielle aktivitet. De konkluderede, at de substituerede ligander og kobolt kan få en rolle i den antimikrobielle aktivitet .

Det blev rapporteret, at syntese af koboltnanopartikler ved hjælp af en polymer mikrofluidisk reaktor ved reduktion af CoCl2 i tetrahydrofuran (THF) ved hjælp af lithiumhydrotriethylborat (LiBH(C2H5)3) som et reduktionsmiddel og 3 – (N, N – dimethyldodecylammoniak)propansulfonat (SB12) som stabilisator. De undersøgte de eksperimentelle betingelser såsom strømningshastigheder, væksttid og quenchingprocedure. De fandt ud af, at Co-nanopartikler med hovedsageligt fcc-strukturer blev sammensat med et højt kinetisk energiniveau (f.eks. ved høj strømningshastighed). Co-nanopartikler med hovedsageligt hcp-strukturer blev foretrukket, når det var betingelser med et lavt kinetisk energiniveau (f.eks. lav strømningshastighed) og kort væksttid. Men krystalstrukturen af Co-nanopartikler skiftede til den metastable fase, mens Co-nanopartikler, der blev genereret ved et lavt kinetisk niveau, voksede i længere tid. Dette fremfører, at ved at kontrollere reaktionskinetikken kan erhvervede nanopartikler med forskellige strukturer udnyttes som potentiel anvendelse i mikrofluidiske reaktorer .

Ingersoll et al. udførte nikkel-kobolt-borid (Ni – Co – B) katalysatorer ved en kemisk reduktionsmetode og deres katalytiske hydrolysereaktion med alkalisk NaBH4-opløsning. De havde til formål at designe en effektiv brintgenerator til bærbare brændselscelleapplikationer. Reaktionstemperaturen i hydrolysen af alkalisk NaBH4-opløsning, en funktion af koncentrationerne af NaOHog NaBH4, blev evalueret i deres arbejde. Hastigheden af brintgenerering blev undersøgt ved hjælp af (Ni – Co – B)-katalysator. Brintdannelseshastigheden blev øget med lavere NaOHkoncentrationer i den alkaliske NaBH4-opløsning og faldt efter at have nået en maksimal værdi ved 15 vægtprocent NaOH.

I 2008 blev koboltnanopartikler ved hjælp af termisk nedbrydning af i tilstedeværelse af TPPog oleylamin undersøgt. De opnåede koboltpartikler var stabile i kulbrinteopløsningsmidler til luftoxidation og havde kubisk koboltkrystallinitet. Hysteresesløjferne af de opnåede prøver viste sig at have en blød magnetisk adfærd, øget koercitivitet (Hc) og nedsat mætningsmagnetisering (Ms) i sammenligning med bulkmaterialer. Efter at have haft kontakt med luft, viste hysteresesløjfen af Co nanopartikler også ferromagnetisk egenskab mætningsmagnetisering (Ms) og koercitivitet (Hc) værdier på omkring 56,2 emu/g .

Bruijnincx og Sadler undersøgte designet af modernistiske metalbaserede kræftbekæmpelsesmidler, der omfatter nyere litteratur. Mange nye chancer for lægemidler mod kræft blev vundet lav systemisk toksicitet og evne til at komme fra toppen af lægemiddelresistens. I deres arbejde blev der præsenteret forskellige eksempler på lovende tilbud. Disse undersøgelser forårsagede udvidelse af værktøjskassen for medicinsk uorganisk kemi.

Det var blevet undersøgt med tre arter af bakterier for at finde aktiviteten af schiffbasen og deres komplekser. I dette arbejde blev der fundet de bedste resultater med diametre (30 mm), som skyldes inddragelse af Co(II)-ionen. Det blev vist, at komplekserne har mere antibakteriel aktivitet end de frie Schiff-baser .

Kumar og Chandra syntetiserede koboltforbindelser, der udviser betydelig svampehæmmende aktivitet .

Pannu et al. syntetiserede 2 og 22H2O. De fandt, at sidstnævnte forbindelse har magnetisk respons .

Forskningen blev udført inden for koboltkatalyse, og de opnåede omkostningseffektive katalysatorer og mildere betingelser for eksisterende C-H-funktionalisering. Deres undersøgelser banede også vejen for uovertrufne kemiske transformationer. De fandt to svar på to spørgsmål i denne undersøgelse. For det første kan lavvalente koboltkatalysatorer efterligne reaktiviteten af ædle overgangsmetalkatalysatorer til C-H-aktivering. For det andet kan koboltkatalysatorer ved C – H-funktionalisering præsentere en uovertruffen reaktivitet og selektivitet, og disse egenskaber giver mulighed for at gennemgå mystiske og vanskelige syntesetransformationer, indtil nu. Som eksempler kan nævnes forgrenet selektiv hydroarylering af styrener, ortho-alkylering af aryliminer med sekundære alkylhalogenider og migrerende arylzinkation af alkyner. Deres arbejde afslørede nye vanskeligheder og muligheder. Det var nødvendigt at forstå reaktionsmekanismen og katalysatorens art fuldt ud på grund af yderligere vækst på dette område.

Gaëlle et al. syntetiserede og undersøgte to komplekser, et kobolt(II)-kompleks 2H2O (1) og et nyt Co(III)-kompleks med blandet ligand nitratNO3 (2). De undersøgte deres antimikrobielle aktiviteter in vitro mod otte patogener (fire bakterier og fire svampearter). Figur 2 viste histogrammet af MIC mod bakteriearter. Resultaterne viste, at komplekserne var meget aktive; kompleks 1 er dog mere aktivt over for bakterier, men kompleks 2 er mere aktivt over for svampe. MIC-værdierne for komplekserne er opsummeret i tabel 3.

Både af dem kan stå for anstændige kandidater som et antibakterielt (1) og svampedræbende middel (2). Gaëlle et al. fortsatte dog de relevante arbejder .

Tre nye kobolt(II)-koordinationsforbindelser blev rapporteret (dvs. Co(HL1)Cl (1), Co(HL2)Cl (2) og (3) af Morcelli et al. . Strukturerne af komplekserne (2) og (3) involverede naphthylgruppen og indeholdt henholdsvis α- og β-naphthylgrupper. Også komplekser (2) og (3) besidder mere aktivitet end kompleks (1). Resultaterne af dette arbejde viste, at der var en effekt af isomerien på den antitumoriske aktivitet. Desuden banede komplekserne (2) og (3) vejen for død af kræftceller uden at påvirke de normale celler. I dette kapitel er det væsentligt at bestemme arten af ligandens struktur og arten af metalcentret på cytotoksicitet .

I 2016 blev der syntetiseret tre homospinforbindelser af kædestrukturer, der var knyttet til pentagonale bipyramide Co(II)-enheder (figur 3). Desuden demonstrerede dette arbejde fremstillingen af højere dimensionelle koordinationspolymerer .

Cody et al. syntetiserede to nye metalthiophosphat-anioner, 4- og 3-. Disse nye forbindelser indikerede, at det er anvendeligheden af ionotermisk syntese til to nye metaller i thiophosphatsystemet. Begge synteser viser ionotermisk synteses alsidighed til fremstilling af nye thiophosphatforbindelser .

To nye mono- og dinukleære Co(II)-komplekser nemlig Co(tdmpp)Cl2]2.2H2O(1) og (2) (hvor tdmpp141,1,3,3,3-tetrakis3,5-dimethyl-1-pyrazolylpropan)blev fremstillet af Azizolla Beheshti et al. . Dette arbejde viste, at disse forbindelsers bakteriehæmmende evne til at hæmme bakterier øges fra tdmpp til det tokernede kompleks 2 (figur 4). Endvidere er det påvist, at metalkomplekserne er mere aktive end frie ligander .

Også kobolt anvendes som katalysator i nogle reaktioner. For eksempel er koboltbaserede katalysatorer vigtige i reaktioner, der involverer heterocyklersyntese. Adam et al. udført katalytisk hydrogenering af nitriler til primære aminer. De anvendte Co(acac)3 i kombination med trisphosphin som katalysator. Det katalyserer den selektive hydrogenering af nitriler for at give de tilsvarende aminer.

Kompleks 1 blev syntetiseret af Zeinab Asgharpour et al. og blev med succes understøttet på modificerede Fe3O4nanopartikler ved hjælp af tetraethylorthosilikat (TEOS) og (3 – aminopropyl)trimethoxysilan (APTMS). Desuden blev det angivet som Fe3O4SiO2APTMS-kompleksnanokatalysator (figur 5). Det var et nyttigt heterogent katalysesystem, at der var egenskaber ved faste katalysatorkandidater som Fe3O4SiO2APTMS-kompleks 1, såsom nem fremstilling, milde reaktionsbetingelser, højt udbytte, nem katalysatorseparation og genanvendelighed .

Ko et al. foretog fremstilling af hule koboltoxid- og kobaltselenidmikrosfærer og deres Na-ionlagringsegenskaber. Hule kobaltselenidmikrosfærer blev klassificeret med de hule koboltoxidmikrosfærer. De blev derfor anvendt som et anodemateriale til NIB’er. Selenidmikrosfærer viste høj initial afladningskapacitet og høj initial coulombisk effektivitet samt gode cyklus- og hastighedsegenskaber til lagring af Na-ioner. De havde også strukturer, der forbedrer de elektrokemiske egenskaber ved at optimere det elektrolytsystem, der anvendes til lagring af Na-ioner. På den anden side var hule mikrokugler af koboltoxid gunstige med hensyn til deres høje startkapacitet og lave spændinger til lagring af Na-ioner som anodemateriale til NIB’er. De havde en løftestangseffekt på cyklus- og hastighedspræstationer. Så begge disse mikrokugler fungerede som et lovende anodemateriale til NIB’er.

Mondal et al. fremstillede blandede NiCoMn – Oxidenanorods, som var et nyt klassestof til superkondensatoranvendelse. De udførte proces til syntese af blandet NiCoMn – Oxidethrough en let hydrotermisk teknik og deres elektrokemiske kapacitive egenskaber. Strukturerne blev karakteriseret ved XRD og SEM. En række målinger viste, at der var potentiale til at udnytte dette stof som elektroder til superkondensatoranordninger. Desuden blev det vurderet, at der var omkostningseffektive metoder til udvinding af råmaterialer. Derfor blev blandet oxid foretrukket som råmaterialer til storstilede anvendelser som superkondensatorelektroder .

Det blev lavet med fremstilling af Ni NWs dekoreret med Co NPs ved hjælp af to-trins ætsning og udfældningsteknik i 2016. Denne undersøgelse viste, at nanopartikler dispergeret på overfladen af nanopartikler som vist i figur 6. De erklærede i denne undersøgelse, at denne teknik er blevet anvendt for første gang med henblik på at fremstille nikkel nanotråde, som er prydet med kobolt nanopartikler .

Montazerozohori et al. syntetiserede et nyt nanostruktureret kobolt(II)-bromidkompleks med en bidentat Schiff-base-ligand. Partikelstørrelse af komplekset i nanodimensionel størrelse ved XRD- og SEM-analyser er vist i figur 7 og 8 .

Det blev i et andet arbejde i 2017 vist en ny tør coating-teknologi til Co/Al2O3-katalysatorsyntese uden opløsningsmidler og varmebehandling. De tørcoatede katalysatorer blev præsenteret som sammenlignelige med konventionelle kemisk imprægnerede katalysatorer. Figur 9 viser en sfærisk form af Co/Al2O3 .

Przyojski et al. syntetiserede to nye komplekser af cobalt(II) med 7-azaindol. De har Co(II) i et forvrænget tetraedrisk miljø. Asymmetriske enheder af komplekserne er vist i figur 10 og 11 .

Fire nye komplekser 1,2,3 og 4 (sul = sulindac, 2 – ampy = 2 – aminopyridin, 1, 10 – phen = 1, 10 – phenantrolinog 2, 9 – dimeph = 2, 9 – dimethyl – 1, 10 – phenantrolinblev fremstillet og karakteriseret af Shalash og Abu Ali . Disse nye komplekser blev evalueret for at bestemme aktiviteten mod Gram-positive (Staphylococcus epidermidis, S. aureus) og Gram-negative (Bordetella, Escherichia coli) bakterier og gærarter (Saccharomyces og Candida) ved hjælp af agarbrønddiffusionsmetoden. Resultaterne viste, at kun kompleks 4 har været effektivt mod gær. Desuden har alle komplekser større antibakteriel aktivitet mod Gram-positive bakterier end Gram-negative bakterier.

Hassanzadeh et al. undersøgte kobolt Schiff-base-kompleks-modificeret CPE, der indeholder kationisk overfladeaktivt stof. Dette kompleks kunne øge opløsningen og selektiviteten af voltammetriske responser af DA og AA. Det var også en udfordring at skelne de voltammetriske toppe for DA og AA. Det opnåede en bedre opløsning end tidligere rapporterede værker. Dette gør det velegnet til samtidig påvisning af disse forbindelser. Desuden var den enkel at fremstille, havde en acceptabel selektivitet og følsomhed, lav detektionsgrænse og reproducerbarhed. Alle disse forhold gjorde det fremstillede system meget effektivt til fremstilling .

(bdmpzm = bis(3, 5 – dimethylpyrazol – 1 – yl methan blev syntetiseret og blev integreret med enkeltvæggede kulstofnanorør (SWCNT) og nafion på en screen printed carbon electrode (SPCE) af Nagles et al. . De undersøgte dens elektrokatalytiske aktivitet for dopamin (DA) oxidation. Målingerne blev foretaget med eller uden koboltkomplekset og sammenlignet med den modificerede elektrode. DA i human urin blev målt af den opnåede nye sensor i intervallet 83,0-93,0. På grund af koboltkomplekset i denne elektrode var der en stigning i den anodiske strøm og en ændring i oxidationspotentialet for DA. Også i modsætning til andre konventionelle metoder var analysen blevet udført på kort tid .

Studier om kobolt fortsætter på grund af det faktum, at de har en bred vifte af funktioner og mange anvendelser, især i sundhedssektoren. Desværre er koboltderivater endnu ikke blevet undersøgt som farmaceutiske produkter. Indtil nu er det eneste koboltbaserede lægemiddel Doxovir, som er et Co(III)Schiffbasekompleks, og dets mekanisme er heller ikke helt forstået.