磁性纳米颗粒负载生物诱导金纳米颗粒的绿色合成及其在吡喃并[2,3-d]嘧啶一锅法合成中的高效催化应用

本研究针对均相催化剂回收困难及金纳米颗粒易聚集的问题，利用Achillea millefolium提取液绿色还原制备Fe3O4@AMextract/Au纳米复合材料，通过FE-SEM/TEM/VSM等多技术表征，证实其可高效催化三组分反应合成吡喃并[2,3-d]嘧啶类化合物，且循环使用7次后活性仍保持90%以上，为绿色催化提供了新策略。

　　

在当今绿色化学与可持续催化研究的热潮中，磁性纳米颗粒（MNPs）因其独特的超顺磁性和易分离特性成为催化剂载体的明星材料。然而，传统均相催化剂虽活性优异却面临回收困难、产物污染的困境，而纳米金催化剂又存在易团聚失活的短板。如何设计兼具高活性、易回收且环境友好的催化系统，成为化学家们亟待破解的难题。来自King Khalid University的研究团队另辟蹊径，从药用植物Achillea millefolium（蓍草）中寻找灵感，开发出新型Fe₃O₄@AMextract/Au纳米催化剂，相关成果发表在《Journal of Organometallic Chemistry》。

研究团队采用共沉淀法（co-precipitation）制备Fe₃O₄磁核，利用植物提取液原位还原吸附的金离子，通过场发射扫描电镜（FE-SEM）、透射电镜（TEM）、振动样品磁强计（VSM）等技术确认了核壳结构的形成，并借助电感耦合等离子体发射光谱（ICP-OES）定量分析了金负载量。

Preparation of Achillea millefolium aqueous extract
通过低温水提法获得富含生物活性成分的植物提取液，其多酚类物质作为绿色还原剂成功将Au³⁺转化为Au⁰纳米颗粒。

Producing of the magnetite Fe₃O₄@AMextract/Au
磁性载体与金前驱体在温和条件下反应，植物提取物既作还原剂又作稳定剂，避免了传统化学还原剂的环境毒性。

Characterization of the nanocomposite
TEM显示Au NPs均匀分布在20-30 nm的Fe₃O₄表面，EDX谱证实Fe、O、Au元素共存，VSM曲线显示饱和磁化强度达45 emu/g，确保磁性分离可行性。

Catalytic performance evaluation
在H₂O:EtOH体系中，该催化剂使苯甲醛、丙二腈与巴比妥酸的三组分反应产率提升至92%，且循环7次后活性仅下降5%，显著优于传统均相催化体系。

这项研究的意义在于：首次将Achillea millefolium提取液应用于磁性纳米催化剂的绿色合成，建立的"磁性分离-植物还原"双功能平台解决了纳米催化剂回收与稳定性难题。所开发的Fe₃O₄@AMextract/Au系统不仅为吡喃并嘧啶类药物中间体的绿色合成提供新方案，其设计理念更可拓展至其他贵金属催化体系，对推动可持续化学制造具有示范价值。正如通讯作者Abdulsalam Abdulsattar Abdulazez强调的，这种生物-纳米杂化策略实现了"取之自然，用于自然"的绿色化学理想。