Alai

Sintetizarea de noi compuși de cobalt

Cobaltul a fost investigat de mulți oameni de știință de-a lungul anilor. Aceste lucrări s-au soldat cu mulți compuși de cobalt. De exemplu, Kumar și Garg au sintetizat complecși de cobalt(II) ai bazelor Schiff tetradentate de tip CoL. .

Chimia complecșilor de cobalt a atras o mare atenție în ultimii ani din cauza aplicațiilor lor, printre altele, în sisteme biologice, cum ar fi agenții antimicrobieni și agenții antibacterieni (studii ADN și studii de citotoxicitate) .

Câteva dintre aceste lucrări au fost menționate după cum urmează. În 1952, a fost cunoscută prima activitate biologică a compușilor de cobalt, unde compușii de cobalt(III) de muștar bidentat se mișcă ca și cum ar fi agenți selectivi pentru hipoxie. Apoi, unii compuși au demonstrat o activitate semnificativă împotriva tulpinilor bacteriene și împotriva liniilor celulare de leucemie și limfom . Ulterior, au fost efectuate o mulțime de studii privind activitățile antimicrobiene, antifungice și antioxidante ale compușilor de cobalt .

Până în 1960, au fost preparați și identificați mai mulți compuși complecși noi de cobalt(III) de liganzi ușor oxidabili. Aceștia erau săruri de amine de cobalt, complecși cu sarcină internă și o varietate de cobaltați. Formula structurală era Na3. 3H2Ocare a fost cea mai simplă formulă.

S-a raportat că ftalocianina de cobalt (II) (CoPc) și derivații săi prezintă activitate catalitică pentru multe reacții. Ei au comparat activitățile catalitice ale speciilor CoPc cu cele ale altor complecși de ftalocianină de metale de tranziție din primul rând. De asemenea, s-a demonstrat că electrozii de carbon sticlos modificați cu CoPc catalizează oxidarea o – cresolului, m – cresolului, p – cresolului, 4 – clorofenolului, 2 – clorofenolului și feno. Acoperirea cu specii CoPcs a crescut stabilitatea GCE (electrod de carbon sticlos modificat cu ftalocianină de cobalt(II)) .

A fost demonstrat că o formă complexă de cobalt(III) a fost un catalizator activ pentru oxidarea selectivă a alchilaromaticilor folosind aer. Aerul a fost folosit ca sursă de oxigen în absența solventului .

Park et al. au raportat sinteza unor tipuri de „soluție solidă” și „core-shell” de Co – Ptnanoaliaje bine definite, mai mici de 10 nm. Formarea acestor aliaje a fost realizată prin reacții de transmalație redox. Co2(CO)8 și Pt(hfac)hexafluoroacetilacetlacetonat au fost generate în formarea aliajelor de tip „soluție solidă”, cum ar fi nanoparticulele CoPt3 (figura 1). Nanoparticulele obținute au fost moderat monodispersate. Park et al. au raportat pentru prima dată utilizarea reacțiilor de transmalare redox pentru sinteza a două tipuri diferite (soluție solidă și core-shell). Diferite tipuri de nanoaliaje pot fi sintetizate cu acest tip de strategie de transmalație redox. Este posibil să se îndeplinească cerințele de ultimă generație cu aliaje magnetice, datorită dimensiunii particulelor monodispersate de dimensiuni mai mici de 10 nm scări .

Când metalele pure, cum ar fi Fe, Co și Ni și aliajele lor metalice utilizate în magnetism, este dificil să le folosim din cauza oxidării lor în aer. Mai mult, această dificultate crește atunci când dimensiunea particulelor devine mai mică. Astfel, stabilitatea particulelor se îmbunătățește cu o varietate de metode. Una dintre acestea este depunerea de învelișuri izolatoare pe suprafața nanoparticulelor. O procedură care conduce la nanoparticule de Co stabile în aer a fost realizată de Gedanken et al. Aceștia au pretins că formarea unui înveliș de carbon pe suprafața nanoparticulelor crește stabilitatea. Dar, particulele dobândite nu au fost uniforme .

Kobayashi et al. au informat că este vorba de o procedură care permite prepararea de nanoparticule de Co de diferite dimensiuni în soluție apoasă și acoperirea lor cu învelișuri de silice bine definite. Ei au găsit o metodă chimică ușoară pentru sinteza și stabilizarea nanoparticulelor magnetice și amorfe de Co. Aceste nanoparticule de Co au fost înconjurate de învelișuri omogene de silice. Acest nou tip de nanoparticule magnetice compozite are aplicații potențiale, atât în domeniul ferofluidelor, cât și în mediile de stocare magnetică. Asamblarea controlată a nanoparticulelor de CoSiO2 este studiată în prezent de Kobayashi et al. .

Mecanismul de formare a structurii tubulare a Co3O4 a fost studiat de Li et al. și au prezentat o ipoteză. Ei au preparat nanotuburi de Co3O4 prin calcinarea nanofirelor de cobalt electrodepozitate încorporate într-un șablon anodic de alumină (AAT). Procesele de oxidare, de tranziție de fază, de evaporare și de recristalizare au fost considerate la un moment dat că ar fi jucat un rol esențial în formarea nanotuburilor de Co3O4. Din punct de vedere științific, a fost un caz demn de remarcat, iar acești nanotuburi obținuți găsesc, de asemenea, o gamă largă de aplicații în industrie .

Activitatea antimicrobiană in vitro a complecșilor de cobalt(II) a fost studiată. Acești liganzi au fost , unde L1 = aminobenzimidazol, L2 = 1 – benzil – 2 – aminobenzimidazol, L3 = 1 – (4 – (4 – metilbenzil) – 2 – aminobenzimidazol. Toți acești compuși și complecșii lor de cobalt(II) au fost examinați in vitro în ceea ce privește activitatea antimicrobiană împotriva Pseudomonas aeruginosa, Bacillussp., Staphylococcus aureus, Sarcina lutea și Saccharomyces cerevisiae. Aceștia au constatat că niciunul dintre compuși nu a fost impresionant de important împotriva drojdiei Saccharomyces cerevisiae, dar complexul 2-aminobenzimidazol a fost eficient, care a restricționat moderat creșterea drojdiei. În mod similar, toți liganzii și complecșii lor au fost evaluați pentru activități unul câte unul și au constatat că, în cazul benzimidazolului, nucleul avea gruparea 4-metilbenzil la atomul N1, activitatea antimicrobiană a crescut. Aceștia au concluzionat că liganzii substituiți și cobaltul pot avea un rol în activitatea antimicrobiană.

A fost raportată sinteza de nanoparticule de cobalt folosind un reactor microfluidic polimeric prin reducerea CoCl2 în tetrahidrofuran (THF) folosind hidrotrietrietylborat de litiu (LiBH(C2H5)3 ca agent reducător și 3 – (N, N – dimetildodimetilamonia)propanesulfonat (SB12) ca stabilizator. Ei au investigat condițiile experimentale, cum ar fi debitele, timpul de creștere și procedura de stingere. Ei au constatat că nanoparticulele de Co cu structuri în principal fcc au fost compuse cu un nivel ridicat de energie cinetică (de exemplu, viteză de curgere ridicată). Nanoparticulele de Co cu structuri preponderent hcp au fost preferate atunci când au fost condiții cu un nivel scăzut de energie cinetică (de exemplu, viteză de curgere redusă) și timp de creștere scurt. Dar, structura cristalină a nanoparticulelor de Co a trecut în faza metastabilă, în timp ce nanoparticulele de Co generate la un nivel cinetic scăzut au crescut pentru un timp mai îndelungat. Acest lucru susține că, prin controlul cineticii de reacție, nanoparticulele dobândite cu structuri diferite pot utiliza ca potențială aplicație în reactoarele microfluidice .

Ingersoll et al. au realizat catalizatori de nichel-cobalt-borură (Ni – Co – B) printr-o metodă de reducere chimică și reacția de hidroliză catalitică a acestora cu soluție alcalină de NaBH4. Ei au urmărit să proiecteze un generator de hidrogen eficient pentru aplicații portabile cu pile de combustie. În lucrarea lor a fost evaluată temperatura de reacție în hidroliza soluției alcaline de NaBH4, în funcție de concentrațiile de NaOHși NaBH4. Rata de generare a hidrogenului a fost studiată folosind catalizatorul (Ni – Co – B). Rata de generare a hidrogenului a crescut cu concentrații mai mici de NaOH în soluția alcalină de NaBH4 și a scăzut după ce a atins o valoare maximă la 15 % în greutate de NaOH.

Până în 2008, au fost studiate nanoparticulele de cobalt folosind descompunerea termică a în prezența TPPși a oleylaminei. Particulele de cobalt obținute au fost stabile în solvenți de hidrocarburi la oxidarea în aer și au avut o cristalinitate cubică de cobalt. S-a constatat că buclele de histerezis ale probelor obținute au un comportament magnetic moale, o coercitivitate sporită (Hc) și o magnetizare de saturație scăzută (Ms) în comparație cu materialele în vrac. După ce au intrat în contact cu aerul, bucla de histerezis a nanoparticulelor de Co a evidențiat, de asemenea, proprietăți feromagnetice valorile magnetizației de saturație (Ms) și ale coercitivității (Hc) de aproximativ 56,2 emu/g .

Bruijnincx și Sadler au investigat proiectarea de medicamente anticancerigene moderniste pe bază de metale care includ literatura recentă. Multe șanse noi pentru medicamente anticancerigene au fost obținute toxicitate sistemică scăzută și capacitatea de a veni din vârful rezistenței la medicamente. În lucrarea lor a fost prezentat cu diferite exemple de ofertă promițătoare. Aceste studii au cauzat extinderea setului de instrumente de chimie anorganică medicală .

Au fost studiate cu trei specii de bacterii, pentru a găsi activitatea bazei Schiff și a complexelor lor. În această lucrare, s-au constatat cele mai bune rezultate cu diametre (30 mm), datorită includerii ionului Co(II). Acest lucru a fost demonstrat că complecșii au mai multe activități antibacteriene decât bazele Schiff libere .

Kumar și Chandra au sintetizat compuși de cobalt care prezintă o activitate antifungică semnificativă .

Pannu și colab. au sintetizat 2 și 22H2O. Ei au constatat că acest din urmă compus are un răspuns magnetic .

Cercetarea a fost efectuată în cataliza de cobalt și au obținut catalizatori rentabile și condiții mai blânde pentru funcționalizarea C-H existentă. Studiile lor au deschis, de asemenea, calea pentru transformări chimice de neegalat. Ei au găsit în acest studiu două răspunsuri la două întrebări. În primul rând, catalizatorii de cobalt cu valențe scăzute pot imita reactivitatea catalizatorilor din metale nobile de tranziție la activarea C-H. În al doilea rând, în funcționalizarea C – H, catalizatorii de cobalt pot prezenta o reactivitate și o selectivitate fără egal, iar aceste proprietăți oferă o cale pentru efectuarea unor transformări de sinteză misterioase și dificile, până în prezent. Exemplele date au fost hidroarilarea ramificată-selectivă a stirenelor, ortoalchilarea ariliminelor cu halogenuri de alchil secundare și arilzincarea migratoare a alchinelor. Lucrările lor au scos la iveală dificultăți și posibilități noi. A fost necesar să se înțeleagă pe deplin mecanismul de reacție și natura catalizatorului datorită creșterii ulterioare în acest domeniu .

Gaëlle et al. au sintetizat și investigat doi complecși, un complex de cobalt(II) 2H2O (1) și un complex nou de Co(III) cu ligand mixt nitratNO3(2). Ei au examinat activitățile lor antimicrobiene in vitro împotriva a opt agenți patogeni (patru bacterii și patru specii fungice). Figura 2 a prezentat histograma CMI împotriva speciilor bacteriene. Rezultatele au arătat că complexele au fost foarte active; cu toate acestea, complexul 1 este mai activ față de bacterii, dar complexul 2 este mai activ față de ciuperci. Valorile CMI pentru complexe sunt rezumate în tabelul 3.

Ambele pot sta pentru nominalizări decente ca agent antibacterian (1) și antifungic (2). Cu toate acestea, Gaëlle et al. au continuat lucrările relevante .

Au fost raportate trei noi compuși de coordinare ai cobaltului(II) (și anume, Co(HL1)Cl (1), Co(HL2)Cl (2) și (3) de către Morcelli et al. . Structurile complecșilor (2) și (3) au implicat gruparea naftil și conțineau grupări α și, respectiv, β-naftil. De asemenea, complexele (2) și (3) posedă o activitate mai mare decât complexul (1). Rezultatele acestei lucrări au arătat că există un efect al izomerismului asupra activității antitumorale. Mai mult, complexele (2) și (3) au deschis calea pentru moartea celulelor canceroase fără a afecta celulele normale. În acest capitol, este semnificativă determinarea tipului de structură a ligandului și a tipului de centru metalic asupra citotoxicității .

În 2016, au fost sintetizați trei compuși homospinici cu structuri de lanț care au fost legați de unități pentagonale bipiramidale Co(II) (Figura 3). Mai mult, această lucrare a demonstrat prepararea unor polimeri de coordinare cu dimensiuni mai mari .

Cody et al. au sintetizat doi noi anioni de tiofosfat metalic, 4- și 3-. Acești noi compuși au indicat că este aplicabilitatea sintezei ionotermice la două noi metale în sistemul tiofosfat. Ambele sinteze demonstrează versatilitatea sintezei ionotermice pentru prepararea de noi compuși tiofosfați .

Doi noi complecși mono- și dinucleari de Co(II) și anume Co(tdmpp)Cl2]2.2H2O(1) și (2) (unde tdmpp141,1,3,3-tetrakis3,5-dimetil-1-pirazolilpropane)au fost preparați de Azizolla Beheshti et al. Această lucrare a arătat că capacitatea de inhibare bacteriană a acestor compuși crește de la tdmpp la complexul dinuclear 2 (figura 4). Mai mult, s-a demonstrat că complecșii metalici sunt mai activi decât liganzii liberi .

De asemenea, cobaltul este utilizat ca și catalizator în unele reacții. De exemplu, catalizatorii pe bază de cobalt sunt esențiali în reacțiile care implică sinteza heterociclurilor. Adam et al. a efectuat hidrogenarea catalitică a nitrililor în amine primare. Aceștia au utilizat Co(acac)3 în combinație cu trisfosfină ca și catalizator. Acesta catalizează hidrogenarea selectivă a nitrililor pentru a da aminele corespunzătoare.

Complexul 1 a fost sintetizat de Zeinab Asgharpour et al. și a fost susținut cu succes pe nanoparticule de Fe3O4 modificate folosind tetraetilorthosilicat (TEOS) și (3 – aminopropil)trimetoxisilan (APTMS). Mai mult, a fost declarat ca fiind unnanocatalizator complex Fe3O4SiO2APTMS (figura 5). A fost un sistem de cataliză eterogenă util că au existat proprietăți ale candidaților catalizatori solizi ca și complexul Fe3O4SiO2APTMS 1, cum ar fi prepararea ușoară, condițiile de reacție blânde, randamentul ridicat, ușurința separării catalizatorului și reciclabilitatea .

Ko et al. au realizat prepararea microsferelor goale de oxid de cobalt și selenură de cobalt și proprietățile lor de stocare a ionilor de Na. Microsferele goale de selenură de cobalt au fost clasificate cu microsferele goale de oxid de cobalt. Prin urmare, acestea au fost aplicate ca material anodic pentru NIB-uri. Microsferele de seleniură au prezentat o capacitate de descărcare inițială ridicată și o eficiență coulombiană inițială ridicată, precum și performanțe bune în ceea ce privește ciclul și viteza de stocare a ionilor de Na. De asemenea, acestea au avut structuri care îmbunătățesc proprietățile electrochimice prin intermediul optimizării sistemului de electrolit utilizat pentru stocarea ionilor de Na. Pe de altă parte, microsferele goale de oxid de cobalt au fost favorabile din punctul de vedere al capacității inițiale ridicate și al tensiunilor scăzute pentru stocarea ionilor de Na-ion ca material anodic pentru NIB-uri. Acestea au avut performanțe de ciclism și de rată de pârghie. Astfel, ambele microsfere au acționat ca un material anodic promițător pentru NIB.

Mondal et al. au preparat NiCoMn – Oxidenanorods mixt, care a fost o nouă clasă de substanță pentru aplicații în supercondensatoare. Aceștia au realizat procesul de sinteză a NiCoMn – Oxidodornelor mixte printr-o tehnică hidrotermală ușoară și proprietățile lor capacitive electrochimice. Structurile au fost caracterizate prin XRD și SEM. O varietate de măsurători a arătat că există un potențial de utilizare ca electrozi pentru dispozitive supercapacitoare în această substanță. În plus, s-a considerat că există metode rentabile de extracție a materiilor prime. Prin urmare, oxidul mixt a fost preferat ca materie primă pentru aplicații la scară largă, cum ar fi electrozi de supercapacitor .

Acesta a fost realizat cu fabricarea de Ni NWs decorate cu Co NPs prin utilizarea tehnicii de gravură și depunere în doi pași în 2016. Acest studiu a arătat că nanoparticulele s-au dispersat pe suprafața nanoparticulelor, așa cum se arată în figura 6. Ei au declarat în acest studiu că această tehnică a fost utilizată pentru prima dată pentru a fabrica nanofire de nichel care sunt împodobite cu nanoparticule de cobalt .

Montazerozohori et al. au sintetizat un nou complex nanostructurat de bromură de cobalt(II) cu un ligand de bază Schiff bidentat. Dimensiunea particulelor complexului în dimensiuni nanodimensionale prin analize XRD și SEM este prezentată în figurile 7 și 8 .

A fost prezentată, într-o altă lucrare din 2017, o nouă tehnologie de acoperire uscată pentru sinteza catalizatorului Co/Al2O3 fără solvenți și tratament termic. Catalizatorii cu acoperire uscată au fost prezentați ca fiind comparabili cu catalizatorii impregnați chimic convenționali. Figura 9 prezintă o formă sferică a Co/Al2O3 .

Przyojski et al. au sintetizat doi noi complecși de cobalt(II) cu 7-azaindole. Aceștia au Co(II) într-un mediu tetraedric distorsionat. Unitățile asimetrice ale complecșilor sunt prezentate în figurile 10 și 11 .

Cei patru noi complecși 1,2,3 și 4 (sul = sulindac, 2 – ampy = 2 – amino piridină, 1, 10 – phen = 1, 10 – fenantrolină și 2, 9 – dimeph = 2, 9 – dimetil – 1, 10 – fenantrolinăau fost preparați și caracterizați de Shalash și Abu Ali . Acești noi complecși au fost evaluați pentru a determina activitatea împotriva bacteriilor Gram-pozitive (Staphylococcus epidermidis, S. aureus) și Gram-negative (Bordetella, Escherichia coli) și a speciilor de drojdii (Saccharomyces și Candida) folosind metoda de difuzie în mediu agar. Rezultatele au indicat că numai complexul 4 a fost eficient împotriva drojdiei. De asemenea, toate au mai multă activitate antibacteriană împotriva bacteriilor Gram-pozitive decât împotriva bacteriilor Gram-negative .

Hassanzadeh et al. au investigat complexul de bază Schiff de cobalt modificat cu CPE care conține tensioactiv cationic. Acest complex ar putea crește rezoluția și selectivitatea răspunsurilor voltammetrice ale DA și AA. De asemenea, a fost dificil să se distingă vârfurile voltametrice ale DA și AA. S-a obținut o rezoluție mai bună decât în cazul lucrărilor raportate anterior. Acest lucru îl face potrivit pentru detectarea simultană a acestor compuși. În plus, a fost simplu de preparat, a avut o selectivitate și o sensibilitate acceptabile, o limită de detecție și o reproductibilitate scăzute. Toate acestea au făcut ca sistemul preparat să fie foarte eficient în fabricație .

(bdmpzm = bis(3, 5 – dimetilpirazol – 1 – yl metan) a fost sintetizat și a fost integrat cu nanotuburi de carbon cu un singur perete (SWCNT) și nafion pe un electrod de carbon imprimat pe ecran (SPCE) de către Nagles et al. Aceștia au investigat activitatea sa electrocatalitică pentru oxidarea dopaminei (DA). Măsurătorile au fost efectuate cu sau fără complexul de cobalt și au fost comparate cu electrodul modificat. DA în urina umană a fost măsurată de noul senzor obținut în intervalul 83, 0-93, 0. Datorită complexului de cobalt din acest electrod, a existat o creștere a curentului anodic și o modificare a potențialului de oxidare pentru DP. De asemenea, spre deosebire de alte metode convenționale, analiza a fost făcută în timp scurt .

Studiile asupra cobaltului continuă datorită faptului că au o mare varietate de funcții și multe aplicații, în special în sectorul sănătății. Din păcate, derivații de cobalt nu au fost studiați ca produse farmaceutice, încă. Până în prezent, singurul medicament pe bază de cobalt este Doxovir care este un complex de bază Schiff de Co(III), iar mecanismul său nu este, de asemenea, complet înțeles .

.