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Synthèse de nouveaux composés du cobalt

Le cobalt a été étudié par de nombreux scientifiques pendant des années. Ces travaux ont abouti à de nombreux composés de cobalt. Par exemple, Kumar et Garg ont synthétisé des complexes de cobalt(II) de bases de Schiff tétradentées du type CoL. .

La chimie des complexes de cobalt a attiré beaucoup d’attention ces dernières années en raison de leurs applications, entre autres, dans les systèmes biologiques tels que les agents antimicrobiens et les agents antibactériens (études de l’ADN et études de cytotoxicité) .

Certains de ces travaux ont été mentionnés comme suit . En 1952, la première activité biologique des composés de cobalt a été connue où les composés de cobalt(III) de moutarde bidentate se déplacent comme si c’était des agents sélectifs de l’hypoxie. Ensuite, certains composés ont démontré une activité significative contre des souches bactériennes et contre des lignées cellulaires de leucémie et de lymphome. Par la suite, de nombreuses études ont été menées sur les activités antimicrobiennes, antifongiques et antioxydantes des composés de cobalt .

En 1960, plusieurs nouveaux composés complexes de cobalt(III) de ligands facilement oxydés ont été préparés et identifiés. Il s’agissait de sels d’amines de cobalt, de complexes de charge interne et d’une variété de cobaltates. La formule structurelle était Na3. 3H2Oqui était la formule la plus simple .

Il a été rapporté que le cobalt (II)phtalocyanine (CoPc) et ses dérivés montrent une activité catalytique pour de nombreuses réactions. Ils ont comparé les activités catalytiques des espèces CoPc avec celles des autres complexes de phtalocyanine de métal de transition de première rangée. Ils ont également montré que les électrodes de carbone vitreux modifiées par le CoPc catalysent l’oxydation du o – crésol,m – crésol,p – crésol,4 – chlorophénol, 2 – chlorophénolet phéno. Le revêtement avec les espèces CoPcs a augmenté la stabilité de la GCE (électrode de carbone vitreux modifiée par la phtalocyanine de cobalt(II)) .

Il a été démontré qu’une forme complexe de cobalt(III) était un catalyseur actif pour l’oxydation sélective des alkylaromatiques en utilisant l’air. L’air a été utilisé comme source d’oxygène en l’absence de solvant .

Park et al. ont rapporté la synthèse de types « solution solide » et « cœur-coquille » de Co – Ptnanoalliages bien définis inférieurs à 10 nm. La formation de ces alliages a été réalisée par des réactions de transmétallisation redox. Co2(CO)8 et Pt(hfac)hexafluoroacétylacétonate ont été générés lors de la formation d’alliages de type « solution solide » tels que les nanoparticules CoPt3 (Figure 1). Les nanoparticules obtenues étaient modérément monodispersées. Park et al. ont rapporté pour la première fois l’utilisation de réactions de transmétallisation redox pour la synthèse de deux types différents (solution solide et cœur-coquille). Différents types de nanoalliages peuvent être synthétisés avec ce type de stratégie de transmétallisation redox. Il est possible de répondre aux exigences de la prochaine génération avec des alliages magnétiques, en raison de la taille des particules monodispersées de moins de 10 nm échelles .

Lorsque les métaux purs comme Fe, Co et Ni et leurs alliages métalliques utilisés dans le magnétisme, il est difficile de les utiliser à cause de leur oxydation à l’air. De plus, cette difficulté augmente lorsque la taille des particules devient plus petite. La stabilité des particules est donc améliorée par diverses méthodes. L’une d’elles consiste à déposer des coquilles isolantes à la surface des nanoparticules. Une procédure qui conduit à des nanoparticules de Co stables dans l’air a été réalisée par Gedanken et al. . Ils ont prétendu que la formation d’une coquille de carbone sur la surface des nanoparticules augmente la stabilité. Mais, les particules acquises n’étaient pas uniformes .

Kobayashi et al. ont informé qu’il s’agissait d’une procédure, qui permet la préparation de nanoparticules de Co de différentes tailles en solution aqueuse et leur revêtement avec des coquilles de silice bien définies. Ils ont trouvé une méthode chimique facile pour la synthèse et la stabilisation de nanoparticules de Co magnétiques et amorphes. Ces nanoparticules de Co étaient entourées de coquilles homogènes de silice. Ce nouveau type de nanoparticules magnétiques composites a des applications potentielles, tant dans le domaine des ferrofluides que dans celui des supports de stockage magnétiques. L’assemblage contrôlé de nanoparticules de CoSiO2 est actuellement étudié par Kobayashi et al. .

Le mécanisme de formation de la structure tubulaire de Co3O4 a été étudié par Li et al. et ils ont présenté une hypothèse. Ils ont préparé des nanotubes de Co3O4 en calcinant des nanofils de cobalt électrodéposés intégrés dans un gabarit d’alumine anodique (AAT). On pensait autrefois que les processus d’oxydation, de transition de phase, d’évaporation et de recristallisation avaient joué un rôle clé dans la formation des nanotubes de Co3O4. Scientifiquement, c’était un cas notable et ces nanotubes obtenus trouvent également une large gamme d’applications dans l’industrie .

L’activité antimicrobienne in vitro des complexes de cobalt(II) a été étudiée. Ces ligands étaient , où L1 = aminobenzimidazole, L2 = 1 – benzyl – 2 – aminobenzimidazole, L3 = 1 – (4 – méthylbenzyl) – 2 – aminobenzimidazole. Tous ces composés et leurs complexes de cobalt(II) ont été examinés in vitro pour leur activité antimicrobienne contre Pseudomonas aeruginosa, Bacillussp., Staphylococcus aureus, Sarcina luteaet Saccharomyces cerevisiae. Ils ont constaté qu’aucun des composés n’était impressionnant contre la levure Saccharomyces cerevisiae, mais que le complexe 2-aminobenzimidazole était efficace, ce qui limitait modérément la croissance de la levure. De même, tous les ligands et leurs complexes ont été évalués pour leurs activités un par un et ils ont trouvé que dans le cas du benzimidazole, dont le noyau avait un groupe 4-méthylbenzyle sur l’atome N1, l’activité antimicrobienne augmentait. Ils ont conclu que les ligands substitués et le cobalt peuvent obtenir un rôle dans l’activité antimicrobienne .

Ils ont rapporté la synthèse de nanoparticules de cobalt en utilisant un réacteur microfluidique polymère par la réduction de CoCl2 dans le tétrahydrofurane (THF) en utilisant l’hydrotriéthylborate de lithium (LiBH(C2H5)3 comme agent réducteur et le 3 – (N, N – diméthyldodécylammonia)propanesulfonate (SB12) comme stabilisateur. Ils ont étudié les conditions expérimentales telles que les débits, le temps de croissance et la procédure de trempe. Ils ont trouvé que les nanoparticules de Co avec des structures principalement fcc étaient composées avec un niveau d’énergie cinétique élevé (par exemple, un taux d’écoulement élevé). Les nanoparticules de Co avec des structures principalement hcp ont été préférées lorsqu’il s’agissait de conditions avec un niveau d’énergie cinétique faible (par exemple, un débit faible) et un temps de croissance court. Mais, la structure cristalline des nanoparticules de Co est passée à la phase métastable, alors que les nanoparticules de Co générées à un faible niveau cinétique ont crû plus longtemps. Cela soumet qu’en contrôlant la cinétique de réaction, les nanoparticules acquises avec différentes structures peuvent utiliser comme application potentielle dans les réacteurs microfluidiques .

Ingersoll et al. ont réalisé des catalyseurs de nickel-cobalt-borure (Ni – Co – B) par une méthode de réduction chimique et leur réaction d’hydrolyse catalytique avec une solution alcaline de NaBH4. Ils avaient pour objectif de concevoir un générateur d’hydrogène efficace pour les applications de piles à combustible portables. La température de réaction dans l’hydrolyse de la solution alcaline de NaBH4, une fonction des concentrations de NaOHet NaBH4 ont été évaluées dans leur travail. Le taux de génération d’hydrogène a été étudié en utilisant le catalyseur (Ni – Co – B). Le taux de génération d’hydrogène a augmenté avec des concentrations plus faibles de NaOHdans la solution alcaline de NaBH4 et a diminué après avoir atteint une valeur maximale à 15 % en poids de NaOH.

En 2008, les nanoparticules de cobalt utilisant la décomposition thermique de en présence de TPPet d’oléylamine ont été étudiées. Les particules de cobalt obtenues étaient stables dans les solvants hydrocarbonés à l’oxydation à l’air et avaient une cristallinité cubique de cobalt. Les boucles d’hystérésis des échantillons obtenus ont montré un comportement magnétique doux, une coercivité accrue (Hc) et une magnétisation de saturation réduite (Ms) par rapport aux matériaux en vrac. Après avoir eu un contact avec l’air, la boucle d’hystérésis des nanoparticules de Co a également révélé une propriété ferromagnétique magnétisation de saturation (Ms) et des valeurs de coercivité (Hc) d’environ 56,2 emu/g .

Bruijnincx et Sadler ont étudié la conception de médicaments anticancéreux modernistes à base de métal qui incluent la littérature récente. Beaucoup de nouvelles chances pour les médicaments anticancéreux ont été gagnées faible toxicité systémique et la capacité de venir du sommet de la résistance aux médicaments. Dans leur travail, différents exemples d’offres prometteuses ont été présentés. Ces études ont provoqué l’expansion de la boîte à outils de la chimie inorganique médicale.

Il avait été étudié avec trois espèces de bactéries, afin de trouver l’activité de la base schiff et de leurs complexes. Dans ce travail, il a été trouvé les meilleurs résultats avec des diamètres (30 mm), en raison de l’inclusion de l’ion Co(II). Cela a été montré que les complexes ont plus d’activités antibactériennes que les bases de Schiff libres .

Kumar et Chandra ont synthétisé des composés de cobalt qui présentent une activité antifongique significative .

Pannu et al. ont synthétisé 2 et 22H2O. Ils ont trouvé que ce dernier composé a une réponse magnétique .

Les recherches ont été menées dans la catalyse au cobalt et ils ont obtenu des catalyseurs rentables et des conditions plus douces pour la fonctionnalisation C-H existante. Leurs études ont également ouvert la voie à des transformations chimiques inégalées. Ils ont trouvé deux réponses à deux questions dans cette étude. Premièrement, les catalyseurs à base de cobalt de faible valence peuvent imiter la réactivité des catalyseurs à base de métaux de transition nobles à l’activation C – H. Deuxièmement, dans la fonctionnalisation C – H, les catalyseurs au cobalt peuvent présenter une réactivité et une sélectivité incomparables et ces propriétés permettent de réaliser des transformations de synthèse mystérieuses et difficiles, jusqu’à présent. Les exemples donnés sont l’hydroarylation ramifiée et sélective des styrènes, l’ortho-alkylation des arylimines avec des halogénures d’alkyle secondaires et l’arylzincation migratoire des alcynes. Leurs travaux ont fait apparaître de nouvelles difficultés et possibilités. Il était nécessaire de comprendre pleinement le mécanisme de réaction et la nature du catalyseur en raison de la croissance future dans ce domaine .

Gaëlle et al. ont synthétisé et étudié deux complexes, un complexe de cobalt(II) 2H2O (1) et un nouveau complexe de Co(III) avec un ligand mixte nitrateNO3(2). Ils ont examiné leurs activités antimicrobiennes in vitro contre huit pathogènes (quatre bactéries et quatre espèces fongiques). La figure 2 montre l’histogramme des CMI contre les espèces bactériennes. Les résultats ont montré que les complexes étaient très actifs ; cependant, le complexe 1 est plus actif envers les bactéries, mais le complexe 2 est plus actif envers les champignons. Les valeurs des CMI des complexes sont résumées dans le tableau 3.

Les deux peuvent être des candidats décents comme agent antibactérien (1) et antifongique (2). Cependant, Gaëlle et al. ont poursuivi les travaux pertinents.

Trois nouveaux composés de coordination du cobalt (II) ont été signalés (c’est-à-dire Co(HL1)Cl (1), Co(HL2)Cl (2) et (3) par Morcelli et al. Les structures des complexes (2) et (3) impliquaient le groupe naphtyle et contenaient des groupes α et β-naphtyle, respectivement. De plus, les complexes (2) et (3) possèdent une activité plus importante que le complexe (1). Les résultats de ce travail ont montré qu’il y avait un effet de l’isomérie sur l’activité antitumorale. De plus, les complexes (2) et (3) ont ouvert la voie à la mort des cellules cancéreuses sans affecter les cellules normales. Dans ce chapitre, il est important de déterminer le type de structure du ligand et le type de centre métallique sur la cytotoxicité .

En 2016, trois composés homospin de structures en chaîne qui étaient liés à des unités bipyramidales pentagonales de Co(II) ont été synthétisés (Figure 3). En outre, ce travail a démontré la préparation de polymères de coordination de dimension supérieure .

Cody et al. ont synthétisé deux nouveaux anions thiophosphates métalliques, 4- et 3-. Ces nouveaux composés ont indiqué qu’il est l’applicabilité de la synthèse ionothermique à deux nouveaux métaux dans le système thiophosphate. Les deux synthèses démontrent la versatilité de la synthèse ionothermique pour préparer de nouveaux composés thiophosphate .

Deux nouveaux complexes mono- et dinucléaires de Co(II) à savoir Co(tdmpp)Cl2]2.2H2O(1) et (2) (où tdmpp141,1,3,3-tétrakis3,5-diméthyl-1-pyrazolylpropane)ont été préparés par Azizolla Beheshti et al . Ce travail a montré que la capacité d’inhibition bactérienne de ces composés augmente du tdmpp au complexe dinucléaire 2 (Figure 4). De plus, il est démontré que les complexes métalliques sont plus actifs que les ligands libres .

De plus, le cobalt est utilisé comme catalyseur dans certaines réactions. Par exemple, les catalyseurs à base de cobalt sont essentiels dans les réactions impliquant la synthèse d’hétérocycles. Adam et al. ont effectué une hydrogénation catalytique des nitriles en amines primaires. Ils ont utilisé Co(acac)3en combinaison avec tris phosphinecomme catalyseur. Il catalyse l’hydrogénation sélective des nitriles pour donner les amines correspondantes .

Le complexe 1 a été synthétisé par Zeinab Asgharpour et al. et supporté avec succès sur des nanoparticules de Fe3O4 modifiées en utilisant du tétraéthylorthosilicate (TEOS) et du (3 – aminopropyl)triméthoxysilane (APTMS). De plus, il a été déclaré comme unnanocatalyseur complexe Fe3O4SiO2APTMS (Figure 5). C’était un système de catalyse hétérogène utile qu’il y avait des propriétés des candidats catalyseurs solides comme Fe3O4SiO2APTMS complexe 1 comme la préparation facile, les conditions de réaction douces, le rendement élevé, la facilité de la séparation du catalyseur et la recyclabilité .

Ko et al. ont réalisé la préparation de microsphères creuses d’oxyde de cobalt et de séléniure de cobalt et leurs propriétés de stockage des ions Na. Les microsphères creuses de séléniure de cobalt ont été classées avec les microsphères creuses d’oxyde de cobalt. Elles ont donc été appliquées comme matériau anodique pour les NIBs. Les microsphères de séléniure ont montré une capacité de décharge initiale élevée et une efficacité coulombienne initiale élevée, ainsi que de bonnes performances en termes de cycles et de taux pour le stockage des ions Na. Elles présentent également des structures qui améliorent les propriétés électrochimiques en optimisant le système d’électrolyte utilisé pour le stockage des ions Na. D’autre part, les microsphères creuses d’oxyde de cobalt étaient favorables du point de vue de leur capacité initiale élevée et de leurs faibles tensions pour le stockage des ions Na en tant que matériau anodique pour les NIBs. Elles présentaient des performances de cyclage et de débit appréciables. Ainsi, ces deux microsphères agissent comme un matériau anodique prometteur pour les NIBs.

Mondal et al. ont préparé des NiCoMn – Oxidenanorods mixtes, qui était une nouvelle substance de classe pour l’application de supercondensateur. Ils ont réalisé le processus de synthèse de NiCoMn mixte – Oxideth par une technique hydrothermique facile et leurs propriétés capacitives électrochimiques. Les structures ont été caractérisées par XRD et SEM. Une variété de mesures a montré qu’il y avait un potentiel à utiliser comme électrodes pour les dispositifs de supercondensateurs dans cette substance. En outre, il a été considéré qu’il existait des méthodes rentables pour l’extraction des matières premières. Par conséquent, l’oxyde mixte a été préféré comme matières premières pour les applications à grande échelle telles que les électrodes de supercondensateurs .

Il a été fait avec la fabrication de Ni NWs décorés avec Co NPs en utilisant la technique de gravure et de dépôt en deux étapes en 2016. Cette étude a montré que les nanoparticules dispersées sur la surface des nanoparticules comme le montre la figure 6. Ils ont déclaré dans cette étude que cette technique a été utilisée pour la première fois afin de fabriquer des nanofils de nickel qui sont ornés de nanoparticules de cobalt .

Montazerozohori et al. ont synthétisé un nouveau complexe de bromure de cobalt(II) nanostructuré avec un ligand de base de Schiff bidenté. La taille des particules du complexe en taille nanodimensionnelle par XRD et analyses SEM est montrée dans les figures 7 et 8 .

Il a été montré, dans un autre travail en 2017, une nouvelle technologie de revêtement à sec pour la synthèse de catalyseurs Co/Al2O3 sans solvants et traitement thermique. Les catalyseurs enrobés à sec ont été présentés comme comparables aux catalyseurs imprégnés chimiquement classiques. La figure 9 montre une forme sphérique de Co/Al2O3 .

Przyojski et al. ont synthétisé deux nouveaux complexes de cobalt(II) avec le 7-azaindole. Ils ont Co(II) dans un environnement tétraédrique distordu. Les unités asymétriques des complexes sont représentées sur les figures 10 et 11 .

Quatre nouveaux complexes 1,2,3 et 4 (sul = sulindac, 2 – ampy = 2 – amino pyridine, 1, 10 – phen = 1, 10 – phénanthrolineet 2, 9 – dimeph = 2, 9 – diméthyl – 1, 10 – phénanthrolineont été préparés et caractérisés par Shalash et Abu Ali . Ces nouveaux complexes ont été évalués pour déterminer l’activité contre les bactéries Gram-positives (Staphylococcus epidermidis, S. aureus) et Gram-négatives (Bordetella, Escherichia coli) et les espèces de levures (Saccharomyces et Candida) en utilisant la méthode de diffusion en gélose. Les résultats indiquent que seul le complexe 4 a été efficace contre les levures. De plus, tous ont une activité antibactérienne plus importante contre les bactéries Gram-positives que les bactéries Gram-négatives .

Hassanzadeh et al. ont étudié le CPE modifié par un complexe de base de Schiff au cobalt contenant un agent de surface cationique. Ce complexe pourrait augmenter la résolution et la sélectivité des réponses voltamétriques de DA et AA. En outre, il était difficile de distinguer les pics voltampérométriques de DA et AA. Il a obtenu une meilleure résolution que les travaux précédents. Cela le rend approprié pour la détection simultanée de ces composés. De plus, la préparation est simple, la sélectivité et la sensibilité sont acceptables, la limite de détection est basse et la reproductibilité est bonne. Tous ces éléments ont rendu le système préparé très efficace dans la fabrication .

(bdmpzm = bis(3, 5 – diméthylpyrazol – 1 – yl méthanea été synthétisé et a été intégré avec des nanotubes de carbone à paroi unique (SWCNT) et du nafion sur une électrode de carbone sérigraphiée (SPCE) par Nagles et al . Ils ont étudié son activité électrocatalytique pour l’oxydation de la dopamine (DA). Les mesures ont été effectuées avec ou sans le complexe de cobalt et comparées avec l’électrode modifiée. La DA dans l’urine humaine a été mesurée par le nouveau capteur obtenu dans la gamme de 83, 0-93, 0. En raison du complexe de cobalt dans cette électrode, il y avait une augmentation du courant anodique et un changement du potentiel d’oxydation pour la DP. En outre, contrairement à d’autres méthodes conventionnelles, l’analyse avait été faite en peu de temps .

Les études sur le cobalt se poursuivent en raison du fait qu’ils ont une grande variété de fonctions et de nombreuses applications, en particulier dans le secteur de la santé. Malheureusement, les dérivés du cobalt n’ont pas encore été étudiés en tant que produits pharmaceutiques. Jusqu’à présent, le seul médicament à base de cobalt est le Doxovir qui est un complexe de base de Schiff Co(III) et son mécanisme n’est pas complètement compris.