تهیه نانوکاتالیست مغناطیسی ناهمگن برپایه گرافن اکسید کاهش‎یافته با ذره‌های نیکل و کبالت و بررسی فعالیت آن در واکنش‌های جفت‌شدن هک، سونوگاشیرا و احیای 4-نیتروفنل

در این پژوهش، نانوذره های فلزی نیکل و کبالت به روش تک ظرفی و سبز بر روی بستر گرافن اکسید تهیه و با روش‎های طیف‎شناسی فروسرخ تبدیل فوریه (ftir)، میکروسکوپی الکترونی پویشی گسیل میدانی (fesem)، پراش پرتو ایکس (xrd) و مغناطیس‎سنجی نمونه ارتعاشی (vsm) شناسایی و کارایی آن در واکنش کاهش 4نیتروفنل، واکنش های جفت شدن هک و سونوگاشیرا بررسی شد. درصد تبدیل واکنش‎دهنده ها با به‎کارگیری طیف‎شناسی فرابنفشمرئی (uv-vis) و سوانگاری گازی (gc) محاسبه شد. نتیجه ها نشان داد که ذره های مغناطیسی نیکل و کبالت با اندازه در حدود 20 تا 40 نانومتر به طور یکنواخت بر نانوصفحه‎های گرافن اکسید قرارگرفته و واکنش های آلی تحت تاثیر کاتالیست حاوی نیکل وکبالت در شرایط بهینه با بازده بالا قابل انجام است. با توجه به رفتار فرومغناطیس این نانوکاتالیست ها، قابلیت جداشدن و چندین مرتبه استفاده را داشتند و درنتیجه می توان از آن به‎عنوان یک کاتالیست مطمئن و موثر در واکنش های جفت‎شدن آلی بهره برد.

Preparation of heterogeneous magnetic nanocatalysts based on reduced graphene oxide with nickel and cobalt particles and investigation of its activity in Heck and sonogashira cross-coupling reactions and 4-nitrophenol reduction

Today catalysts are widely used in the production of various materials. Nanocatalysts according to their importance have become one of the most important areas for Nanotechnology research. Development of magnetic catalysts for carbon–carbon and carbon–heteroatom coupling reactions are one of the most important issues in terms of applications to organic synthesis. At present, many researches are focused on the construction of more active and more stable, heterogeneous Nanosized metal catalysts, which can be recovered and reused. Nickel and cobalt nanoparticles due to low prices, magnetic properties and high chemical activity attracted particular attention. In this work, nickel and cobalt nanoparticles were synthesized with a green and onepot method on graphene oxide substrate for reduction reaction of 4nitrophenol, Heck and Sonogashira crosscoupling reactions. Several characterization techniques such as FTIR, FESEM, XRD, and VSM were employed to characterize the Co and Ni nanoparticle reduced graphene oxide composites witch indicates that nickel and cobalt magnetic particles with a size of about 2030 nanometers were uniformly anchored on graphene oxide nanosheets. In addition, results showed that incorporation of Co and Ni nanoparticles and GO produce much higher activity in crosscoupling and reduction reactions. The softferromagnetic behavior of the RGO/CoxNi100x nanocomposite demonstrated the easy separable from the reaction mixture and reusable several times without losing its catalytic activity, Hence, the RGO/CoxNi100x composites can be a potential promising material to catalyze the crosscoupling reactions