Synthetic Organic Transformations of Transition Metal Nanoparticles as Propitious Catalysts: a thumbnail†

4. Catalysis using Silver Nanoparticle Systems 

4.1. Ag/TiO

2

 mediated Indole-aldehyde coupling

  

In order to overcome the limitations of 2D graphene layers in 

solution  such  as  restacking,  light  weight  self-assembled  3D 

reduced  graphene  oxide  aerogels  (RGAs)  were  employed  to 

exploit catalytic activity in the sodium borohydride promoted 

reduction  of  4-nitrophenol  and  indole  aldehyde  coupling 

reactions.

[31a-b]

  While  embedding  the  AgI  nanostructures  in 

the  reduced  graphene  oxide  aerogels,  the  decomposition 

pathways  of  Ag  could  be  prevented.  The  synthesized  AgI 

nanoparticles  deposit  uniformly  on  both  sides  of  porous 

graphene  sheets and  form interconnected 3D porous network 

structures. The fringe width and stacking width were found to 

be  0.367  nm  for  AgI  and  0.231  nm  for  RGO  layers.  Kim 

group then exhaustively characterized these nanostructures by 

FESEM, TEM, XRD, XPS, Raman, FTIR, optical absorption, 

and photoluminescence techniques. The group further studied 

the degradation of organic dye, i.e., RhB using Agi and AgI-

RGA  nanocomposite.  Further,  the  catalytic  activity  of  AgI 

and  AgI-RGA  nanostructures  were  exploited  (Scheme  37). 

The  reaction  was  monitored  by  UV  analysis.  Reduction 

completed  in  60  s  to  achieve  the  complete  reduction  of  4-

nitrophenol 

79

 using AgI-RGA composite compared to 120 s 

using  AgI  nanostructures.  The  increased  rate  of  reduction  in 

the AgI-RGA assembly was reasoned due to the admirable π-

π  stacking interactions between  graphene sheets,  AgI and  4-

nitrophenol.  Further,  an  efficient  electron  transfer  between 

interfacial  of  graphene  sheet,  AgI  to  borohydride  (donor) 

results in increased reducing ability of 4-nitrophenol 

79

. This 

reduction was found to follow first order kinetics. The curves 

of –ln(C

t

/C

o

) versus irradiation time are found be linear  with 

reaction constant (k) of the AgI-RGAs of 0.0626 s

-1

, which is 

7 times higher than AgI nanostructures. The AgI-RGAs could 

be used up to 5 times in the reduction reaction.   

Scheme  37.  Catalytic  activities  of  AgI-RGA  nanocomposite 

systems 

 

10.1002/ajoc.202000379

Accepted 

Manuscript

Asian Journal Of Organic Chemistry

This article is protected by copyright. All rights reserved.

---

AgI-RGA  nanocomposite  also  facilitated  the  coupling  of 

indole