Alai

Szintetizált új kobaltvegyületek

A kobaltot évek óta sok tudós vizsgálja. Ezek a munkák számos kobaltvegyületet eredményeztek. Kumar és Garg például CoL típusú tetradentát Schiff-bázisok kobalt(II)-komplexeit szintetizálta. .

A kobaltkomplexek kémiája az utóbbi években nagy figyelmet kapott, többek között biológiai rendszerekben való alkalmazásuk miatt, mint például antimikrobiális és antibakteriális szerek (DNS-vizsgálatok és citotoxicitási vizsgálatok) .

Ezek közül néhány munkát a következőkben említettek. 1952-ben ismerkedtek meg a kobaltvegyületek első biológiai aktivitásával, ahol a kétszínű mustár kobalt(III)-vegyületei úgy mozognak, mintha hipoxiaszelektív szerek lennének. Ezután néhány vegyület jelentős aktivitást mutatott baktériumtörzsekkel és leukémia és limfóma sejtvonalakkal szemben . Ezt követően sok tanulmányt végeztek a kobaltvegyületek antimikrobiális, gombaellenes és antioxidáns hatásáról .

1960-ra számos új kobalt(III) komplex vegyületet állítottak elő és azonosítottak könnyen oxidálható ligandumokból. Ezek kobalt-aminok sói, belső töltésű komplexek és különféle kobaltátok voltak. A szerkezeti képletük Na3 volt. 3H2O, amely a legegyszerűbb képlet volt .

Beszámoltak arról, hogy a kobalt(II)ftalocianin (CoPc) és származékai számos reakcióban katalitikus aktivitást mutatnak. Összehasonlították a CoPc fajok katalitikus aktivitását a többi első soros átmeneti fém ftalocianin komplexekével. Azt is kimutatták, hogy a CoPc-vel módosított üvegszénelektródok katalizálják az o – kreszol, m – kreszol, p – kreszol, 4 – klórfenol, 2 – klórfenolés fenol oxidációját. A CoPcsfajjal történő bevonás növelte a GCE (kobalt(II)-ftalocianin-modifikált üvegszén-elektród) stabilitását .

Bebizonyították, hogy a kobalt(III) komplex formája aktív katalizátor az alkilaromatikumok levegővel történő szelektív oxidációjában. A levegőt oldószer hiányában oxigénforrásként használták .

Park és mtsai. 10 nm-nél kisebb, jól definiált Co – Ptnanoötvözetek “szilárd oldat” és “mag-héj” típusú szintéziséről számoltak be. Ezen ötvözetek képződését redoxi transzmetalációs reakciókkal végezték. Co2(CO)8 és Pt(hfac)hexafluoroacetilacetonát keletkezett a “szilárd oldat” típusú ötvözetek, például a CoPt3 nanorészecskék kialakításakor (1. ábra). A kapott nanorészecskék mérsékelten monodiszpergáltak voltak. Park és munkatársai számoltak be először a redoxi transzmetalációs reakciók alkalmazásáról két különböző típus (szilárd oldat és mag-héj) szintézisére. Különböző típusú nanoötvözetek szintetizálhatók ezzel a fajta redoxi transzmetalálási stratégiával. A mágneses ötvözetekkel a következő generációs követelmények teljesítése lehetséges, mivel a monodiszperz részecskék mérete 10 nm-nél kisebb skálán mozog .

A mágnesességben hasznosított tiszta fémek, mint a Fe, Co és Ni és fémötvözeteik, a levegőn történő oxidációjuk miatt nehezen használhatók. Ráadásul ez a nehézség fokozódik, ha a részecskeméret egyre kisebb lesz. Tehát a részecskék stabilitása különböző módszerekkel fokozódik. Az egyik ilyen módszer a szigetelő héjak lerakása a nanorészecskék felületére. A levegőn stabil Co nanorészecskéket eredményező eljárást Gedanken és társai végezték. Úgy tettek, mintha a nanorészecskék felületén egy szénhéj kialakulása növelné a stabilitást. A kapott részecskék azonban nem voltak egyenletesek .

Kobayashi et al. közölték, hogy ez egy olyan eljárás, amely lehetővé teszi különböző méretű Co nanorészecskék vizes oldatban történő előállítását és jól definiált szilikahéjjal való bevonását. Egyszerű kémiai módszert találtak a mágneses és amorf Co nanorészecskék szintézisére és stabilizálására. Ezeket a Co nanorészecskéket homogén szilícium-dioxid héjakkal vették körül. Az új típusú kompozit mágneses nanorészecskék potenciális alkalmazásokat rejtenek magukban, mind a ferrofolyadékok, mind a mágneses tárolóeszközök területén. A CoSiO2 nanorészecskék irányított összeállítását jelenleg Kobayashi és társai tanulmányozzák .

A Co3O4 csőszerű szerkezetének kialakulási mechanizmusát Li és társai tanulmányozták, és egy hipotézist mutattak be. A Co3O4 nanocsöveket anódos alumínium-dioxid sablonba (AAT) ágyazott elektrolitikusan leválasztott kobalt nanocsövek kalcinálásával állították elő. Az oxidációs, fázisátalakulási, elpárolgási és átkristályosítási folyamatokról egykor úgy vélték, hogy kulcsszerepet játszott a Co3O4 nanocsövek kialakulásában. Tudományosan ez egy figyelemre méltó eset volt, és ezek a kapott nanocsövek az iparban is széleskörű alkalmazást találnak .

In vitro kobalt(II)-komplexek antimikrobiális aktivitását vizsgálták. Ezek a ligandumok voltak , ahol L1 = aminobenzimidazol, L2 = 1 – benzil – 2 – aminobenzimidazol, L3 = 1 – (4 – metilbenzil) – 2 – aminobenzimidazol. Mindezeket és kobalt(II)-komplexeiket in vitro antimikrobiális aktivitást vizsgálták Pseudomonas aeruginosa, Bacillussp., Staphylococcus aureus, Sarcina lutea és Saccharomyces cerevisiae ellen. Megállapították, hogy a Saccharomyces cerevisiae élesztőgomba ellen egyik vegyület sem volt jelentős hatású, de a 2-aminobenzimidazol komplex hatékony volt, amely mérsékelten visszafogta az élesztőgomba növekedését. Hasonlóképpen, az összes ligandumot és komplexeiket egyenként értékelték aktivitás szempontjából, és azt találták, hogy a benzimidazol esetében, amelynek magja 4-metilbenzil csoportot tartalmazott az N1 atomon, az antimikrobiális aktivitás megnőtt. Arra a következtetésre jutottak, hogy a szubsztituált ligandumok és a kobalt szerepet kaphatnak az antimikrobiális aktivitásban.

Beszámoltak arról, hogy kobalt nanorészecskék szintézisét polimer mikrofluidikus reaktor segítségével CoCl2 redukciójával tetrahidrofuránban (THF) lítium-hidrotrietil-borát (LiBH(C2H5)3 mint redukálószer és 3 – (N, N – dimetil-dodecilammónia)propánszulfonát (SB12) mint stabilizátor felhasználásával. Vizsgálták a kísérleti feltételeket, például az áramlási sebességet, a növekedési időt és az oltási eljárást. Megállapították, hogy a főként fcc szerkezetű Co nanorészecskék magas kinetikai energiaszint (pl. nagy áramlási sebesség) mellett álltak össze. A főként hcp szerkezetű Co nanorészecskék előnyben részesültek, ha alacsony kinetikus energiaszintű (pl. alacsony áramlási sebességű) és rövid növekedési idővel rendelkező körülmények voltak. A Co nanorészecskék kristályszerkezete azonban áttért a metastabil fázisba, míg az alacsony kinetikai szinten létrehozott Co nanorészecskék hosszabb ideig növekedtek. Ez azt állítja, hogy a reakciókinetika szabályozásával a különböző szerkezetű szerzett nanorészecskék potenciális alkalmazásként hasznosíthatók mikrofluidikai reaktorokban .

Ingersoll és társai nikkel-kobalt-borid (Ni – Co – B) katalizátorokat végeztek kémiai redukciós módszerrel és katalitikus hidrolízisreakciójukat lúgos NaBH4 oldattal. Céljuk egy hatékony hidrogéngenerátor tervezése volt hordozható üzemanyagcellás alkalmazásokhoz. Munkájukban értékelték a lúgos NaBH4 oldat hidrolízisének reakcióhőmérsékletét, a NaOHés a NaBH4 koncentrációjának függvényében. A hidrogéntermelés sebességét (Ni – Co – B) katalizátor alkalmazásával vizsgálták. A hidrogéntermelés sebessége a lúgos NaBH4 oldatban alacsonyabb NaOHkoncentrációval nőtt, majd csökkent, miután 15 m% NaOH-nál elérte a maximális értéket.

2008-ban a kobalt nanorészecskék termikus bomlásával TPPés oleilamin jelenlétében vizsgálták. A kapott kobaltrészecskék szénhidrogén oldószerekben stabilak voltak a levegőn történő oxidációval szemben, és kocka alakú kobaltkristályossággal rendelkeztek. A kapott minták hiszterézishurkai lágy mágneses viselkedést, fokozott koercitivitást (Hc) és csökkent telítési mágnesezettséget (Ms) mutattak az ömlesztett anyagokhoz képest. Miután levegővel érintkeztek, a Co nanorészecskék hiszterézis hurokja szintén ferromágneses tulajdonságú telítési mágnesezettség (Ms) és koercitás (Hc) értékeket mutatott, körülbelül 56,2 emu/g .

Bruijnincx és Sadler a modernista fém alapú rákellenes gyógyszerek tervezését vizsgálta, amely magában foglalja a legújabb irodalmat. Sok újszerű esélyt a rákellenes gyógyszerek nyertek alacsony szisztémás toxicitás és a képesség, hogy jön a tetején a gyógyszer rezisztencia. Munkájukban bemutatták a különböző példákat ígéretes ajánlatot. Ezek a tanulmányok az orvosi szervetlen kémia eszköztárának bővülését okozták .

Három baktériumfajjal vizsgálták a schiff-bázisok és komplexeik aktivitását. Ebben a munkában a legjobb eredményeket a Co(II)-ion felvételének köszönhetően átmérőkkel (30 mm) találták. Ez azt mutatta, hogy a komplexek nagyobb antibakteriális aktivitással rendelkeznek, mint a szabad Schiff-bázisok .

Kumar és Chandra kobaltvegyületeket szintetizált, amelyek jelentős gombaellenes aktivitást mutatnak .

Pannu et al. szintetizált 2 és 22H2O. Megállapították, hogy az utóbbi vegyület mágneses reakcióval rendelkezik .

A kutatást a kobaltkatalízisben végezték, és költséghatékony katalizátorokat és enyhébb feltételeket kaptak a meglévő C-H funkcionalizáláshoz. Vizsgálataik páratlan kémiai átalakulásokhoz is utat nyitottak. Ebben a tanulmányban két kérdésre találtak választ. Először is, az alacsony értékű kobaltkatalizátorok utánozhatják a nemes átmenetifém-katalizátorok C-H aktiválásra való reakcióképességét. Másodszor, a C – H funkcionalizálásban a kobaltkatalizátorok páratlan reaktivitást és szelektivitást mutathatnak, és ezek a tulajdonságok utat biztosítanak az eddig rejtélyes és nehéz szintézisátalakulások elvégzéséhez. Adott példák voltak a sztirolok elágazó-szelektív hidroarilezése, aril-iminek orto-alkilezése másodlagos alkilhalogenidekkel és alkinek vándorló aril-cinkilezése. Munkájuk újszerű nehézségeket és lehetőségeket hozott felszínre. Szükséges volt a reakciómechanizmus és a katalizátor természetének teljes megértése a terület további fejlődése miatt .

Gaëlle és társai két komplexet szintetizáltak és vizsgáltak, egy kobalt(II)-komplex 2H2O (1) és egy újszerű Co(III)-komplexet vegyes ligandumú nitrátNO3NO3 (2). Antimikrobiális aktivitásukat in vitro vizsgálták nyolc kórokozóval (négy baktérium- és négy gombafajjal) szemben. A 2. ábra a baktériumfajok elleni MIC hisztogramot mutatja. Az eredmények azt mutatták, hogy a komplexek nagyon aktívak voltak; azonban az 1. komplex aktívabb a baktériumokkal szemben, de a 2. komplex aktívabb a gombákkal szemben. A komplexek MIC-értékeit a 3. táblázat foglalja össze.

Mindkettő méltó jelöltnek állhat antibakteriális (1) és gombaölő szerként (2). Gaëlle et al. azonban folytatta a vonatkozó munkákat .

Három új kobalt(II)-koordinációs vegyületről számoltak be (azaz Co(HL1)Cl (1), Co(HL2)Cl (2) és (3) Morcelli et al. A (2) és (3) komplexek szerkezetében a naftilcsoport szerepelt, és α-, illetve β-naftilcsoportokat tartalmaztak. A (2) és (3) komplexek is nagyobb aktivitással rendelkeznek, mint az (1) komplex. A munka eredményei azt mutatták, hogy az izomerizmusnak hatása van a daganatellenes aktivitásra. Továbbá a (2) és (3) komplexek utat nyitottak a rákos sejtek elpusztításához anélkül, hogy a normális sejteket befolyásolták volna. Ebben a fejezetben jelentősége van annak meghatározásának, hogy a ligandum szerkezete és a fémcentrum fajtája milyen hatással van a citotoxicitásra .

2016-ban három homospin láncszerkezetű vegyületet szintetizáltunk, amelyek pentagonális bipiramidális Co(II)-egységekhez kapcsolódtak (3. ábra). Továbbá ez a munka demonstrálta a magasabb dimenziós koordinációs polimerek előállítását .

Cody és munkatársai két új fémtiofoszfát-aniont szintetizáltak, 4- és 3-. Ezek az új vegyületek jelezték, hogy ez az iontermikus szintézis alkalmazhatósága két új fém tiofoszfát rendszerben. Mindkét szintézis bizonyítja az ionotermikus szintézis sokoldalúságát új tiofoszfátvegyületek előállítására .

Két új mono- és dinukleáris Co(II)-komplexet, nevezetesen Co(tdmpp)Cl2]2.2H2O(1) és (2) (ahol tdmpp141,1,3,3,3-tetrakis3,5-dimetil-1-pyrazolilpropán)állítottak elő Azizolla Beheshti és társai. Ez a munka kimutatta, hogy e vegyületek baktériumgátló képessége a tdmpp-től a 2. dinukleáris komplexig növekszik (4. ábra). Továbbá bebizonyosodott, hogy a fémkomplexek aktívabbak, mint a szabad ligandumok .

Az egyes reakciókban a kobaltot katalizátorként is használják. Például a kobaltalapú katalizátorok nélkülözhetetlenek a heterociklusok szintézisével járó reakciókban. Adam et al. nitrilek katalitikus hidrogénezését végezték primer aminokká. Katalizátorként Co(acac)3-t használtak trisz-foszfinnal kombinálva. Ez katalizálja a nitrilek szelektív hidrogénezését a megfelelő aminok előállítására .

Az 1. komplexet Zeinab Asgharpour et al. szintetizálta és sikeresen hordozta módosított Fe3O4 nanorészecskéken tetraetil-ortoszilikát (TEOS) és (3 – aminopropil)trimetoxiszilán (APTMS) felhasználásával. Ezenkívül Fe3O4SiO2APTMS komplex nanokatalizátorként állapították meg (5. ábra). Hasznos heterogén katalízis rendszer volt, hogy voltak olyan tulajdonságai a szilárd katalizátorjelölteknek, mint a Fe3O4SiO2APTMS komplex 1, mint a könnyű előállítás, enyhe reakciókörülmények, nagy hozam, könnyű katalizátor elválasztás és újrahasznosíthatóság .

Ko et al. üreges kobalt-oxid és kobalt-szelenid mikrogömbök előállítását és Na-ion tároló tulajdonságait végezte el. Az üreges kobalt-szelenid mikrogömböket az üreges kobalt-oxid mikrogömbök közé sorolták. Ennélfogva a NIB-ek anódanyagaként alkalmazták. A szelén-mikrogömbök nagy kezdeti kisülési kapacitást és magas kezdeti Coulomb-hatásfokot, valamint jó ciklikus és sebességi teljesítményt mutattak Na-ion-tárolásra. Emellett olyan szerkezetekkel rendelkeztek, amelyek javítják az elektrokémiai tulajdonságokat a Na-ion-tároláshoz használt elektrolitrendszer optimalizálásával. Másrészt az üreges kobalt-oxid mikrogömbök kedvezőek voltak a Na-iontárolás szempontjából magas kezdeti kapacitásuk és alacsony feszültségük szempontjából a NIB-ek anódanyagaként. Hangerős ciklikus és sebességi teljesítményekkel rendelkeztek. Tehát mindkét mikrogömb ígéretes anódanyagként működött a NIB-ek számára .

Mondal et al. vegyes NiCoMn – Oxidenanorodokat készített, amely egy új osztályú anyag volt a szuperkondenzátor alkalmazásához. Elvégezték a vegyes NiCoMn – Oxidok szintézisének folyamatát egy egyszerű hidrotermális technikával és elektrokémiai kapacitív tulajdonságaikat. A szerkezeteket XRD és SEM segítségével jellemezték. A különböző mérések azt mutatták, hogy ebben az anyagban potenciális volt a szuperkondenzátor-eszközök elektródaként való felhasználása. Továbbá úgy ítélték meg, hogy a nyersanyagok kinyerésére költséghatékony módszerek állnak rendelkezésre. Ezért a vegyes oxidot előnyben részesítették nyersanyagként nagyméretű alkalmazásokhoz, például szuperkondenzátor elektródákhoz .

A 2016-ban kétlépéses maratási és lerakási technikával készült, Co NP-kkel díszített Ni NW-k gyártásával készült. Ez a tanulmány azt mutatta, hogy a nanorészecskék felületén diszpergált nanorészecskék a 6. ábrán látható módon. Ebben a tanulmányban kijelentették, hogy ezt a technikát először alkalmazták olyan nikkel nanodrótok előállítására, amelyeket kobalt nanorészecskékkel díszítettek .

Montazerozohori et al. új nanoszerkezetű kobalt(II)-brómid komplexet szintetizált egy kétértékű Schiff-bázis ligandummal. A komplex részecskemérete nanodimenziós méretben XRD és SEM elemzések alapján a 7. és 8. ábrán látható .

Egy másik, 2017-es munkában bemutattak egy újszerű száraz bevonási technológiát Co/Al2O3 katalizátor szintézisére oldószerek és hőkezelés nélkül. A száraz bevonatú katalizátorokat a hagyományos kémiai impregnálású katalizátorokkal összehasonlíthatónak mutatták be. A 9. ábra a Co/Al2O3 gömb alakú .

Przyojski és munkatársai a kobalt(II) két új komplexét szintetizálták 7-azaindollal. Ezekben a Co(II) torzított tetraéderes környezetben van. A komplexek aszimmetrikus egységei a 10. és 11. ábrán láthatók .

Négy új komplexet 1,2,3 és 4 (sul = szulindak, 2 – ampy = 2 – aminopiridin, 1, 10 – fen = 1, 10 – fenantrolinés 2, 9 – dimef = 2, 9 – dimetil – 1, 10 – fenantrolinállított és jellemzett Shalash és Abu Ali . Az új komplexek aktivitását Gram-pozitív (Staphylococcus epidermidis, S. aureus) és Gram-negatív (Bordetella, Escherichia coli) baktériumokkal és élesztőfajokkal (Saccharomycesés Candida) szemben értékelték agar well-diffúziós módszerrel. Az eredmények azt mutatták, hogy csak a 4. komplex volt hatékony az élesztőgombák ellen. Emellett mindegyikük nagyobb antibakteriális aktivitást mutatott Gram-pozitív baktériumokkal szemben, mint Gram-negatív baktériumokkal szemben .

Hassanzadeh és munkatársai a kobalt Schiff-bázis komplexszel módosított, kationos felületaktív anyagot tartalmazó CPE-t vizsgálták. Ez a komplex növelni tudta a DA és AA voltammetriás válaszainak felbontását és szelektivitását. Emellett kihívást jelentett a DA és az AA voltammetrikus csúcsainak megkülönböztetése. Jobb felbontást ért el, mint a korábban bejelentett munkák. Ez alkalmassá teszi e vegyületek egyidejű kimutatására. Ezenkívül egyszerű volt az előkészítés, elfogadható szelektivitás és érzékenység, alacsony kimutatási határértékkel és reprodukálhatósággal rendelkezett. Mindezek az elkészített rendszert nagyon hatékonnyá tették a gyártásban .

(bdmpzm = bisz(3, 5 – dimetilpirazol – 1 – yl metan szintetizálták, és egyfalú szén nanocsövekkel (SWCNT) és nafionnal integrálták egy szitanyomtatott szénelektródon (SPCE) Nagles és társai. Vizsgálták annak elektrokatalitikus aktivitását dopamin (DA) oxidációjára. A méréseket kobaltkomplexszel vagy anélkül végezték, és összehasonlították a módosított elektróddal. Az emberi vizeletben lévő DA-t a kapott új érzékelővel mértük a 83,0-93,0 tartományban. Az elektródban lévő kobaltkomplexnek köszönhetően nőtt az anódos áram és változott a DP oxidációs potenciálja. Továbbá, ellentétben más hagyományos módszerekkel, az elemzést rövid idő alatt végezték el .

A kobaltra vonatkozó tanulmányok folytatódnak annak a ténynek köszönhetően, hogy sokféle funkcióval és számos alkalmazással rendelkeznek, különösen az egészségügyben. Sajnos a kobalt-származékokat még nem vizsgálták gyógyszerként. Eddig az egyetlen kobalt alapú gyógyszer a Doxovir, amely Co(III) Schiff-bázis komplex, és a mechanizmusa sem teljesen ismert .

.