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研究人员制备 Fe3O4@SiO2-DHB/DI (S-NH)-Pd (0) 纳米催化剂，用于 N - 芳基酰胺合成，成果显著。
在有机化学的奇妙世界里，N - 芳基酰胺（N -aryl amides）可是个 “大明星”。它广泛存在于各类药物、农药以及生物活性化合物中，在药物研发领域，许多药物因含有 N - 芳基酰胺这一特殊结构，凭借其稳定性和形成氢键的能力，展现出强大的生物活性。在化学合成的 “舞台” 上，如何高效制备 N - 芳基酰胺一直是科学家们努力攻克的难题。传统方法存在诸多弊端，比如反应条件苛刻、催化剂难以分离和重复使用，这不仅增加了生产成本，还对环境不友好。
为了解决这些问题，来自伊拉克阿尔 - 卡迪西亚大学（College of Pharmacy, Al-Qadisiyah University）和伊朗伊斯兰阿扎德大学德黑兰分校（Young Researchers and Elite Club, Tehran Branch, Islamic Azad University）的研究人员踏上了探索之旅。他们开展了一项极具意义的研究，致力于开发一种新型、高效且可重复使用的非均相催化剂，用于 N - 芳基酰胺的羰基化制备。
研究人员成功制备出了一种磁性催化剂 [Fe3O4@SiO2-DHB/DI (S-NH)-Pd (0)]，并对其在芳基碘化物和胺之间的羰基化反应中催化合成 N - 芳基酰胺的性能进行了深入研究。该研究成果发表在《BMC Chemistry》上，为有机合成领域带来了新的曙光。
在研究过程中，研究人员运用了多种关键技术方法。通过共沉淀反应制备 Fe3O4纳米颗粒，再利用化学修饰在其表面包覆二氧化硅壳，接着引入配体并负载钯催化剂，最终得到目标纳米催化剂。在反应过程中，借助薄层层析（TLC）监测反应进程，使用柱层析进行产物分离纯化，通过核磁共振（NMR）技术对产物结构进行鉴定，还运用了傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等多种光谱分析技术对催化剂进行全面表征。
研究结果令人惊喜。首先，对 Fe3O4@SiO2-DHB/DI (S-NH)-Pd (0) 纳米材料的表征显示，其成功制备且具有独特的结构。FT-IR 光谱证实了各成分的存在及化学键的形成，SEM 和 TEM 图像显示催化剂颗粒呈球形，平均粒径约为 20.32nm，尺寸分布均匀。热重分析（TGA）表明材料具有一定的热稳定性，比表面积分析（BET）显示其具有中孔结构，孔径约为 20nm，这有利于提高催化性能。
其次，催化研究发现，该催化剂在合成 N - 芳基酰胺的反应中表现卓越。通过一系列模板反应，确定了最佳反应条件：7mol% 的催化剂用量、KOAc 为碱、PEG 为溶剂，在 100℃反应 4 小时。在该条件下，不同的芳基碘化物和芳香胺都能高效反应，合成出多种 N - 芳基酰胺，产率高达 84%-97%。而且，芳环上具有供电子取代基时，反应更易进行，产率更高。
再者，该催化剂具有出色的可回收性。经过八次连续使用，其催化效率几乎没有下降，光谱分析证实了催化剂的结构、形貌和钯含量在重复使用后基本保持不变。
最后，与文献报道的方法相比，该研究使用的方法优势明显。采用可回收的绿色催化剂，反应时间短、产率高，反应条件温和，符合绿色化学原则。
这项研究成果意义重大。Fe3O4@SiO2-DHB/DI (S-NH)-Pd (0) 纳米催化剂的成功制备和应用，为 N - 芳基酰胺的合成提供了一种高效、环保的新方法。这不仅有助于推动有机合成领域的发展，还为药物研发、材料科学等相关产业提供了更有力的技术支持，有望加速新型药物和高性能材料的开发进程，在生命科学和健康医学领域发挥重要作用。
