Advances in novel activation methods to perform green organic synthesis using recyclable heteropolyacid catalysis
- 1. Universidad Nacional de La Plata
- 2. Pedagogical and Technological University of Colombia
- 3. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
Description
Abstract Highly functionalized, high value added bioactive molecules are generally obtained by synthetic procedures that are highly selective, economical, with high atom economy, and environmentally friendly. Following these guidelines, the use of recoverable solid catalysts, nonpolluting substrates, or toxic organic solvent contributes greatly to these demands. In the last three decades, heteropolyacids (HPAs) and its derivatives have received great attention as recyclable solid catalysts, due to their strong Brönsted acidity, excellent oxidizing capacity under mild conditions, and various reuse cycles without appreciable loss of their catalytic activity. However, new activation methods should be investigated to improve the sustainability of a process using HPAs. In this review, we report the latest advances associated with the synthesis of potentially bioactive molecules using more energy efficient alternatives such as microwaves, ultrasound, mechanochemistry, and photochemistry to minimize the energy consumption associated with organic synthesis. The transformations studied include construction reaction, heterocycle synthesis, selective oxidation, and biomass recovery.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
يتم الحصول على الجزيئات النشطة بيولوجيًا عالية الفعالية وعالية القيمة المضافة بشكل عام من خلال إجراءات اصطناعية انتقائية للغاية واقتصادية وذات اقتصاد ذري عالي وصديقة للبيئة. باتباع هذه الإرشادات، يساهم استخدام المحفزات الصلبة القابلة للاسترداد أو الركائز غير الملوثة أو المذيبات العضوية السامة بشكل كبير في هذه المتطلبات. في العقود الثلاثة الماضية، حظيت الأحماض غير المتجانسة (HPAs) ومشتقاتها باهتمام كبير كمحفزات صلبة قابلة لإعادة التدوير، بسبب حموضتها القوية في برونستيد، وقدرتها الممتازة على الأكسدة في ظل ظروف معتدلة، ودورات إعادة الاستخدام المختلفة دون فقدان ملحوظ لنشاطها الحفاز. ومع ذلك، يجب التحقيق في طرق التنشيط الجديدة لتحسين استدامة العملية باستخدام HPAs. في هذه المراجعة، نبلغ عن أحدث التطورات المرتبطة بتوليف الجزيئات التي يحتمل أن تكون نشطة بيولوجيًا باستخدام بدائل أكثر كفاءة في استخدام الطاقة مثل الموجات الدقيقة والموجات فوق الصوتية والكيمياء الميكانيكية والكيمياء الضوئية لتقليل استهلاك الطاقة المرتبط بالتوليف العضوي. تشمل التحولات التي تمت دراستها تفاعل البناء، وتوليف الدورة غير المتجانسة، والأكسدة الانتقائية، واستعادة الكتلة الحيوية.Translated Description (French)
Résumé Les molécules bioactives hautement fonctionnalisées et à haute valeur ajoutée sont généralement obtenues par des procédés de synthèse hautement sélectifs, économiques, à forte économie atomique et respectueux de l'environnement. Conformément à ces directives, l'utilisation de catalyseurs solides récupérables, de substrats non polluants ou de solvants organiques toxiques contribue grandement à ces exigences. Au cours des trois dernières décennies, les hétéropolyacides (HPA) et leurs dérivés ont fait l'objet d'une grande attention en tant que catalyseurs solides recyclables, en raison de leur forte acidité de Brönsted, de leur excellente capacité oxydante dans des conditions douces et de divers cycles de réutilisation sans perte appréciable de leur activité catalytique. Cependant, de nouvelles méthodes d'activation devraient être étudiées pour améliorer la durabilité d'un processus utilisant des HPA. Dans cette revue, nous rapportons les dernières avancées associées à la synthèse de molécules potentiellement bioactives en utilisant des alternatives plus économes en énergie telles que les micro-ondes, les ultrasons, la mécanochimie et la photochimie pour minimiser la consommation d'énergie associée à la synthèse organique. Les transformations étudiées comprennent la réaction de construction, la synthèse d'hétérocycles, l'oxydation sélective et la récupération de biomasse.Translated Description (Spanish)
Resumen Las moléculas bioactivas altamente funcionalizadas y de alto valor agregado generalmente se obtienen mediante procedimientos sintéticos que son altamente selectivos, económicos, con alta economía atómica y respetuosos con el medio ambiente. Siguiendo estas pautas, el uso de catalizadores sólidos recuperables, sustratos no contaminantes o disolventes orgánicos tóxicos contribuye en gran medida a estas demandas. En las últimas tres décadas, los heteropoliácidos (HPA) y sus derivados han recibido gran atención como catalizadores sólidos reciclables, debido a su fuerte acidez de Brönsted, excelente capacidad oxidante en condiciones suaves y diversos ciclos de reutilización sin pérdida apreciable de su actividad catalítica. Sin embargo, se deben investigar nuevos métodos de activación para mejorar la sostenibilidad de un proceso que utiliza HPA. En esta revisión, informamos los últimos avances asociados con la síntesis de moléculas potencialmente bioactivas utilizando alternativas más eficientes energéticamente como microondas, ultrasonido, mecanoquímica y fotoquímica para minimizar el consumo de energía asociado con la síntesis orgánica. Las transformaciones estudiadas incluyen la reacción de construcción, la síntesis de heterociclos, la oxidación selectiva y la recuperación de biomasa.Files
pdf.pdf
Files
(7.4 MB)
Name | Size | Download all |
---|---|---|
md5:cf3014878739bb2a340e8362cd2ac5a1
|
7.4 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- التقدم في طرق التنشيط الجديدة لأداء التخليق العضوي الأخضر باستخدام محفز حمض غير متجانس قابل لإعادة التدوير
- Translated title (French)
- Progrès dans de nouvelles méthodes d'activation pour effectuer la synthèse organique verte en utilisant la catalyse hétéropolyacide recyclable
- Translated title (Spanish)
- Avances en nuevos métodos de activación para realizar síntesis orgánica verde utilizando catálisis de heteropoliácidos reciclables
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4291993456
- DOI
- 10.1515/gps-2022-0068
References
- https://openalex.org/W132206375
- https://openalex.org/W1844825258
- https://openalex.org/W1851111955
- https://openalex.org/W1965747134
- https://openalex.org/W1965982092
- https://openalex.org/W1973562703
- https://openalex.org/W1975517054
- https://openalex.org/W1975871038
- https://openalex.org/W1977039169
- https://openalex.org/W1978588280
- https://openalex.org/W1979923698
- https://openalex.org/W1981842145
- https://openalex.org/W1982136946
- https://openalex.org/W1990339780
- https://openalex.org/W1990647300
- https://openalex.org/W1996795663
- https://openalex.org/W1998416133
- https://openalex.org/W1998881337
- https://openalex.org/W1999628328
- https://openalex.org/W2003082203
- https://openalex.org/W2003431309
- https://openalex.org/W2010103518
- https://openalex.org/W2017864217
- https://openalex.org/W2018399950
- https://openalex.org/W2028390184
- https://openalex.org/W2029578367
- https://openalex.org/W2030669880
- https://openalex.org/W2038404323
- https://openalex.org/W2038821509
- https://openalex.org/W2040439296
- https://openalex.org/W2042465960
- https://openalex.org/W2045749135
- https://openalex.org/W2047292753
- https://openalex.org/W2047664314
- https://openalex.org/W2054160315
- https://openalex.org/W2054214278
- https://openalex.org/W2058098446
- https://openalex.org/W2062211617
- https://openalex.org/W2062536990
- https://openalex.org/W2063418842
- https://openalex.org/W2065016260
- https://openalex.org/W2069557639
- https://openalex.org/W2071084169
- https://openalex.org/W2072006255
- https://openalex.org/W2079023777
- https://openalex.org/W2079352918
- https://openalex.org/W2082313757
- https://openalex.org/W2083438557
- https://openalex.org/W2083721708
- https://openalex.org/W2084243847
- https://openalex.org/W2086283675
- https://openalex.org/W2086318715
- https://openalex.org/W2090965454
- https://openalex.org/W2091181072
- https://openalex.org/W2091323259
- https://openalex.org/W2091366971
- https://openalex.org/W2095218381
- https://openalex.org/W2095833469
- https://openalex.org/W2102147804
- https://openalex.org/W2105478897
- https://openalex.org/W2106290814
- https://openalex.org/W2118847593
- https://openalex.org/W2121220929
- https://openalex.org/W2122736516
- https://openalex.org/W2123782188
- https://openalex.org/W2127457669
- https://openalex.org/W2128508753
- https://openalex.org/W2134581328
- https://openalex.org/W2135049180
- https://openalex.org/W2140426194
- https://openalex.org/W2146941971
- https://openalex.org/W2149504630
- https://openalex.org/W2153846441
- https://openalex.org/W2157940531
- https://openalex.org/W2158738311
- https://openalex.org/W2162764954
- https://openalex.org/W2163350206
- https://openalex.org/W2164653981
- https://openalex.org/W2175893847
- https://openalex.org/W2180612739
- https://openalex.org/W2180750632
- https://openalex.org/W2286682167
- https://openalex.org/W2289857639
- https://openalex.org/W2318481783
- https://openalex.org/W2332946815
- https://openalex.org/W2338976816
- https://openalex.org/W2348144928
- https://openalex.org/W2399749002
- https://openalex.org/W2413433318
- https://openalex.org/W2477136137
- https://openalex.org/W2507088306
- https://openalex.org/W2508177476
- https://openalex.org/W2520829408
- https://openalex.org/W2521389300
- https://openalex.org/W2528334643
- https://openalex.org/W2529214217
- https://openalex.org/W2535821485
- https://openalex.org/W2554121348
- https://openalex.org/W2564956378
- https://openalex.org/W2566618721
- https://openalex.org/W2609868222
- https://openalex.org/W2611672805
- https://openalex.org/W2613069652
- https://openalex.org/W2619954154
- https://openalex.org/W2620012309
- https://openalex.org/W2724371935
- https://openalex.org/W2729695925
- https://openalex.org/W2753533985
- https://openalex.org/W2765830895
- https://openalex.org/W2767219621
- https://openalex.org/W2768038073
- https://openalex.org/W2777660691
- https://openalex.org/W2791276944
- https://openalex.org/W2793507238
- https://openalex.org/W2808982063
- https://openalex.org/W2810056901
- https://openalex.org/W2890626377
- https://openalex.org/W2891039133
- https://openalex.org/W2891218429
- https://openalex.org/W2900960710
- https://openalex.org/W2906278126
- https://openalex.org/W2908152294
- https://openalex.org/W2912597464
- https://openalex.org/W2914250468
- https://openalex.org/W2918593383
- https://openalex.org/W2919648353
- https://openalex.org/W2921374520
- https://openalex.org/W2939395574
- https://openalex.org/W2943172237
- https://openalex.org/W2945041900
- https://openalex.org/W2946713272
- https://openalex.org/W2947970156
- https://openalex.org/W2949348552
- https://openalex.org/W2949631163
- https://openalex.org/W2949870170
- https://openalex.org/W2950261246
- https://openalex.org/W2951202890
- https://openalex.org/W2952065353
- https://openalex.org/W2952810292
- https://openalex.org/W2964783230
- https://openalex.org/W2965332940
- https://openalex.org/W2967398840
- https://openalex.org/W2971074782
- https://openalex.org/W2978684372
- https://openalex.org/W2978888011
- https://openalex.org/W2982872446
- https://openalex.org/W2984580470
- https://openalex.org/W2995376819
- https://openalex.org/W3003640937
- https://openalex.org/W3015029170
- https://openalex.org/W3016347202
- https://openalex.org/W3019294931
- https://openalex.org/W3021144855
- https://openalex.org/W3022707129
- https://openalex.org/W3023315141
- https://openalex.org/W3028875388
- https://openalex.org/W3033235465
- https://openalex.org/W3036374076
- https://openalex.org/W3038015203
- https://openalex.org/W3046747764
- https://openalex.org/W3047392267
- https://openalex.org/W3047697790
- https://openalex.org/W3047780717
- https://openalex.org/W3048559617
- https://openalex.org/W3081019108
- https://openalex.org/W3085398318
- https://openalex.org/W3091811712
- https://openalex.org/W3103237791
- https://openalex.org/W3106611808
- https://openalex.org/W3106632546
- https://openalex.org/W3107806180
- https://openalex.org/W3119952098
- https://openalex.org/W3121323369
- https://openalex.org/W3123607173
- https://openalex.org/W3126590941
- https://openalex.org/W3128793084
- https://openalex.org/W3129702168
- https://openalex.org/W3135877472
- https://openalex.org/W3138725201
- https://openalex.org/W3146228462
- https://openalex.org/W3164609032
- https://openalex.org/W4231925696
- https://openalex.org/W4238066203
- https://openalex.org/W4238697601
- https://openalex.org/W4242767309
- https://openalex.org/W4242858030
- https://openalex.org/W4256616308
- https://openalex.org/W4299697483