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Magnetic Pd nanocatalyst Fe3O4Pd for C–C bond formation and hydrogenation reactions

By Catalina Biglione, Ariel Leonardo Cappelletti, Miriam Cristina Strumia, Sandra Elizabeth Martín and Paula Marina Uberman

Abstract

Small core-shell Fe3O4@Pd superparamagnetic nanoparticles (MNPs) were obtained with good control in size and shape distribution by metal-complex thermal decomposition in organic media. The role of the stabilizer in the synthesis of MNPs was studied, employing oleylamine (OA), triphenylphosphine (TPP) and triphenylamine (TPA). The results revealed that, among the stabilizer investigated, the presence of oleylamine in the reaction media is crucial in order to obtain an uniform shell of Pd(0) in Fe3O4@Pd MNPs of 7 ± 1 nm. The synthesized core-shell MNPs were tested in Pd-catalyzed Heck-Mizoroki and Suzuki-Miyaura coupling reactions and p-chloronitrobenzene hydrogenation. High conversion, good reaction yields, and good TOF values were achieved in the three reaction systems with this nanocatalyst. The core-shell nanoparticle was easily recovered by a simple magnetic separation using a neodymium commercial magnet, which allowed performing up to four cycles of reuse.Fil: Biglione, Catalina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Química Orgánica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada; ArgentinaFil: Cappelletti, Ariel Leonardo. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Química Orgánica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada; ArgentinaFil: Strumia, Miriam Cristina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Química Orgánica; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal; ArgentinaFil: Martín, Sandra Elizabeth. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Química Orgánica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba; ArgentinaFil: Uberman, Paula Marina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Química Orgánica; Argentin

Topics: CORE-SHELL SYNTHESIS, FE3O4, NANOCATALYSIS, PD NANOPARTICLE, Química Orgánica, Ciencias Químicas, CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS
Publisher: 'Springer Science and Business Media LLC'
Year: 2018
DOI identifier: 10.1007/s11051-018-4233-3
OAI identifier: oai:ri.conicet.gov.ar:11336/86391
Provided by: CONICET Digital
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