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

8.9. NiFe

2

O

4

 NP on PMA for the 3-component coupling to 

trisubstituted imidazoles

  

Maleki  et  al.  has  reported  silica  coated  magnetic  NiFe

2

O

4

 

nanoparticle supported pohosphomolybdic acid as catalysts in 

the  one-pot  synthesis  of  tri-  and  tetra-substituted  imidazoles 

under  solvent  free  conditions.

[59]

  The  nanoparticle  catalyst 

was  synthesized  by  chemical  supporting  of  Keggin  HPAs 

onto  silica  coated  NiFe

2

O

4

  MNPs  (Scheme  83).  By  IR 

spectral  analysis,  intense  absorption  peaks  at  1200  and  1100 

cm

-1

 were seen due to stretching 

Scheme  83.  Synthesis  of  silica  coated  magnetic  NiFe

2

O

4

 

nanoparticles supported on PMA 

 

vibrations  modes  of  Si-O-Si  asymmetric  bonds  along  with 

peaks  at  812,  470  and  950  cm

-1

,  indicating  silicate.  Further, 

the  bands  as  963,  880  and  765  cm

-1

  confirm  the  PMA 

attachment on the surface of  NFS. The morphology by TEM 

and  SEM  techniques  revealed  the  uniform  dispersity  and 

spherical  shape  with  mean  size  between  25  and  97  nm.  The 

magnetic properties were studied by hysteresis measurements 

10.1002/ajoc.202000379

Accepted 

Manuscript

Asian Journal Of Organic Chemistry

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in an applied field sweeping from -10,000 to +10,000 Oersted 

and  the  M(

H

)  hysteresis  loop  was  completely  reversible, 

reaching magnetic saturation at  

Scheme  84.  Three  component  coupling  of  aldehydes,  benzil 

or benzoin with ammonium acetate and amines 

 

16.71 emu g

-1

 at room temperature. The catalyst was tested in 

the  one  pot  synthesis  of  2,4,5-trisubstituted  imidazoles  by 

reacting  benzil  or  benzoin  with  several  amines,  ammonium 

acetate  and  different  aromatic  aldehydes  (Scheme  84).    The 

reaction tolerated electron-donating and  

Scheme  85.  Proposed  rationale  for  the  formation  of 

trisubstituted imidazoles 

 

electron-  withdrawing  substituents  on  aldehydes.  Compared 

to  various  other  literatures  on  this  method,  the  NFS-PMA 

catalyst  offers  excellent  yields,  simple  procedure,  short 

reaction  time,  environmentally  friendly  and  facile  work-up 

conditions.  The  catalyst  could  be  recovered  and  recycled  for 

10  times  without  much  loss  of  activity.  The  mechanism  for 

the  formation  of  imidazole  was  proposed  (Scheme  85).  The 

reaction 

proceeds 

through 

the 

coupling 

of 

1,1-

diaminomethanes  with  benzoin  or  benzil  to  afford 

dihydroimidazoles. Further, the protonation and 1,5-hydrogen 

shift affords the requisite imidazoles.