分级微/介孔MCM-41@ZIF-8/Ni催化剂加速嘧啶并[4,5-b]喹啉和吡唑并[3,4-b]喹啉酮螺环衍生物的合成

《Scientific Reports》：Hierarchical Micro/Mesoporous MCM-41@ZIF-8/Ni catalyst for accelerating the synthesis of spiro derivatives of pyrimido[4,5-b]quinolines and pyrazolo[3,4-b]quinolones

　　

摘要

本研究通过在中孔二氧化硅（MCM-41）上合成金属有机框架（ZIF-8/Ni），制备了一种新型分级微/介孔催化剂，并利用多种分析技术对其进行了表征，包括傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、X射线衍射（XRD）、电感耦合等离子体光谱（ICP）、场发射扫描电镜（FESEM）、能谱分析（EDX）、透射电镜（TEM）、热重分析（TGA）以及比表面积分析（BET）。将MCM-41与ZIF-8/Ni结合在单一催化体系中，能够在两种多孔结构之间产生协同效应，从而表现出优异的催化活性。所制备的催化剂被成功应用于一系列螺吡啶并[4,5-b]喹啉和吡唑并[3,4-b]喹啉酮衍生物的合成，其中若干产物此前尚未见报道。所研究的反应在水-乙醇溶剂体系中于温和条件下进行，无需柱层析或繁琐的纯化步骤即可获得高产量的目标产物。此外，该催化剂表现出优异的重复使用性能，在多次连续使用后仍能保持高催化活性，彰显了其作为可持续、可重复使用的异相催化剂在环境友好型有机合成中的巨大潜力。