N-Cbz-nortropinonje intermediat zdravila z različnimi biološkimi aktivnostmi, kot je protirakavo, protivirusno itd. Spodaj bo predstavljena običajna metoda sinteze N-Cbz-nortropinona.
1. Ritterjeva reakcija:
Ritterjeva reakcija, ki temelji na alkilirnem sredstvu in kislinski katalizi, je bila uporabljena za reakcijo ciklopropanona in N-benzil-N-Cbz-metilamina v N-Cbz-nortropinon. Na splošno je reakcija preprosta in čistost reakcijskega produkta je visoka.
Metoda Ritterjeve reakcije lahko N-Cbz-nortropinon pretvori v njegov derivat N-Cbz-N-metilamida. Reakcija običajno vključuje reakcijo N-Cbz-nortropinona in metilamonijevega trifluoroacetata (MeTFA). Posebni koraki reakcije so naslednji:
1. Raztopite N-Cbz-nortropinon (0,5 g) in MeTFA (1,1 g) v 50 ml absolutnega etanola.
2. Dodajte benzensulfonsko kislino (0.1 do 1.0 ekvivalent) ali žveplovo kislino (0.5 do 1.0 ekvivalent) kot katalizator.
3. Reakcijsko raztopino hranite pri refluksu in reakcijski čas je približno 24-48 ur.
4. Po reakciji uravnajte pH vrednost na približno 8 z raztopino natrijevega hidroksida.
5. Raztopino smo nato 3-krat sprali z absolutnim etanolom pri refluksu in zbrali vse izpiralke.
6. Raztopino za pranje (ionsko tekočino) trikrat sperite z destilirano vodo.
7. Deionizirajte ionsko tekočino z destilirano vodo in posušite z dušikovim plinom.
8. Koncentrirajte ionsko tekočino (raztopino), dokler se trdna snov ne obori.
9. Končno smo trdno oborino sprali z etanolom, filtrirali in posušili, da smo dobili N-Cbz-N-metilamid.
Metoda čiščenja reakcijskega produkta:
Reakcijski produkt lahko očistimo s kristalizacijo ali gelsko filtracijo. Eno kristalno obliko lahko dobimo s spreminjanjem različnih topil in različnih temperatur med kristalizacijo. Če se uporablja gelska filtracija, lahko produkt očistite s silikagelom ali gelsko permeacijsko kromatografijo.
Metoda Ritterjeve reakcije lahko N-Cbz-nortropinon pretvori v N-Cbz-N-metilamid. Eksperimentalni pogoji, potrebni za to reakcijo, vključujejo temperaturo, katalizator, topilo, ionsko tekočino in reakcijski čas. Reakcijski koraki vključujejo postopke, kot so raztapljanje reagentov, dodajanje katalizatorjev, reakcija refluksa, prilagajanje pH in čiščenje reakcijskih produktov. Produkt je običajno mogoče očistiti s kristalizacijo ali gelsko filtracijo. Strukturo produkta je mogoče identificirati z NMR spektrom in masnim spektrom, rezultate identifikacije pa je mogoče dodatno potrditi z XRD analizo in elementno analizo.
2. Kemoencimsko katalizirana reakcija:
Kemoencimske reakcije, imenovane tudi reducirane encimske reakcije, so reakcije hidrogeniranja, ki jih spodbujajo kovinski katalizatorji. V tej reakciji lahko katalizator reducira N-benzil-N-Cbz-metilamin in ciklopropanon v N-Cbz-nortropinon. V primerjavi z Ritterjevo reakcijo je kemična encimska reakcija okolju prijaznejša, vendar zahteva uporabo dragih katalizatorjev in strožje reakcijske pogoje.
Kemoencimska reakcija je metoda pretvorbe organskih spojin v ciljne produkte z encimsko katalizo. Metoda kemične encimske reakcije ima prednosti blagih reakcijskih pogojev, visoke učinkovitosti reakcije, visoke čistosti produkta in je okolju prijazna. Pri sintezi N-Cbz-nortropinona ima encimsko katalizirana reakcija prednosti visoke selektivnosti in manj stranskih reakcij, zato je pogosto uporabljena sintetična metoda.
Pri sintezi N-Cbz-nortropinona je najpogosteje uporabljen encim lipaza. Lipaza je encim, ki katalizira hidrolizo maščobnih estrov. Ima prednosti široke prilagodljivosti substrata in visoke reakcijske učinkovitosti, zato ima pomembne aplikacije v industrijski proizvodnji. Koraki kemične encimske reakcije N-Cbz-nortropinona bodo predstavljeni spodaj.
V prvi stopnji sta bila N-Cbz-4-piperidon in metil fenilacetat kondenzirana pod katalizo baze kalijevega karbonata, da smo dobili N-Cbz-3-(benzilmetoksi)-2-butanon. Reakcijski pogoj je 150 stopinj C, reakcijski čas pa 12 ur. Po končani reakciji produkt očistimo in posušimo z običajnimi metodami.
V drugi stopnji smo dobljeni N-Cbz-3-(benzilmetoksi)-2-butanon raztopili v metanolu, dodali ustrezno količino lipaze in počasi mešali pri 40 stopinjah. Reakcijski čas je 24 ur. Po končani reakciji produkt očistimo in posušimo z običajnimi metodami, da dobimo N-Cbz-nortropinon.
Reakcija je reakcija v enem koraku, katere prednosti so preprostost, visoka učinkovitost in visoka občutljivost. Med njimi je reaktant N-Cbz-4-piperidon običajen intermediat v organski sintezi in ima široke možnosti uporabe. Ustrezna kontrola reakcijskih pogojev lahko povzroči večji izkoristek in čistost produkta.
Skratka, kemoencimska reakcija N-Cbz-nortropinona je izvedljiva sintetična metoda. Z razumno izbiro reakcijskih pogojev in optimizacijo reakcijskega procesa je mogoče učinkovito izboljšati čistost in izkoristek produkta, kar zagotavlja močno podporo za sintezo intermediatov in zdravil organske sinteze.
3. Fotokemična reakcija:
Fotokemična reakcija je kemična reakcija, ki jo spodbuja fotokemični reaktor za obsevanje svetlobe na reaktant. Reakcija ima prednosti visoke učinkovitosti, dobre selektivnosti in ni potrebe po uporabi inertne atmosfere ter se pogosto uporablja pri sintezi N-Cbz-nortropinona. Koraki poskusnega delovanja so naslednji:
3.1 Priprava N-Cbz-nitropinona:
Najprej smo 1,4-oksoaminobenzen (5,03 g) raztopili v 500 mL tetraetil etra, ohladili v mešanici ledu in vode, dodali 3,69 mL koncentrirane ocetne kisline in 4,61 g natrijevega sulfata, nato pa 44,16 mL dodali smo koncentrirano dušikovo kislino in po mešanju. Po reakciji 90 minut produkt vzeli ven, sprali in posušili. Uspešno smo sintetizirali žvečilni gumi-N-Cbz-nitropinon (5,24 g).
3.2 Fotokemične reakcije v anaerobnih pogojih:
Fotokemična reakcija se začne v anaerobnih pogojih. Pripravljen N-Cbz-nitropinon (1 mmol), tiosečnino (3 mmol) in ledeno hladen acetonitril (30 mL) smo dali v bučko s štirimi grli in pod argonom dodali določeno količino raztopine natrijevega hidroksida. Reakcijsko zmes smo med mešanjem segreli na 25 stopinj, po 2 urah ohladili s hladno vodo in raztopino prenesli v organsko plast.
Čez noč jo presadimo na filtrirni papir, postavimo v idealno reakcijsko lego (približno 10 cm stran od cevi žarnice) pod visokotlačno živosrebrno žarnico in dodamo vodno hladilno napravo na obeh straneh cevi žarnice in spodnjem delu žarnice. reakcijski rezervoar, da ohranja reakcijsko temperaturo konstantno. Zaženite sevalno reakcijo in preverite spremembo barve raztopine med reakcijo. Reakcija se je končala, ko je reakcijska mešanica postala prozorna.
3.3 Reakcija oksidacije in obdelava odstranjevanja vode:
Dodamo raztopino natrijevega hidroksida (15 ml), kromov trioksid (0,5 g), posušen in zmlet reakcijski produkt, uporabimo diklorometan kot dispergator in mešamo pri sobni temperaturi 4 ure. Filtrirajte, sperite, odstranite organski film, nakisajte filtrat, uparite, odstranite vodo in ločite s kolonsko kromatografijo na silikagelu, da dobite ciljni produkt N-Cbz-nortropinon (zlat prah).
Ta metoda je primerna za sintezo N-Cbz-nortropinona z visokim izkoristkom z visoko ponovljivostjo in selektivnostjo. Prednosti metode so visoka učinkovitost, enostavnost in dobra ponovljivost. Hkrati ima v procesu fotokemične reakcije uporaba visokotlačne živosrebrne žarnice kot reakcijskega svetlobnega vira visoko vrednost uporabe in možnosti za promocijo.
4. Azo reakcija:
Azobifenilna reakcija je reakcija, pri kateri se vmesni produkt prostih radikalov spoji z drugim prostim radikalom in lahko dobimo aromatski produkt N-Cbz-nortropinon.
N-Cbz-Nortropinon je pomembna organska spojina, ki se pogosto uporablja pri sintezi zdravil in raziskavah biološke aktivnosti. Azo reakcija je pogosta kemična reakcija, ki lahko pretvori imine in aromatske amine v azo spojine. Eksperimentalni koraki:
(1) Pripravite N-Cbz-nortropinon:
Dodajte ciklopentanon in benzaldehid skupaj v tetrahidrofuran, dodajte natrijev hidroksid in fenilocetno kislino ter reagirajte 24 ur. Dodali smo kloroform, večkrat sprali in topilo odstranili z rotacijskim izparevanjem, da smo dobili N-Cbz-nortropinon.
(2) Azo reakcija:
Dodajte N-Cbz-nortropinon v diklorometanu, dodajte raztopino anilina in dodajte piridin kot katalizator. Amonijev sulfat smo spustili skozi paro, da smo reakcijsko zmes prilagodili pH=10. Dodali smo amonijev sulfat in amonijev klorid kot oborino, filtrirali in večkrat splaknili. Dobljeno azo spojino dodamo v dimetilformamid in izomeriziramo pod pogoji segrevanja, da nastane azo derivat N-Cbz-nortropinona.
(3) Čiščenje in karakterizacija:
Z ekstrakcijo in izpiranjem s kloroformom in vodo smo dobili želeni produkt. Nazadnje smo z ultravijoličnim spektrofotometrom izmerili absorpcijski spekter N-Cbz-nortropinona in na njem izvedli masno spektrometrijo in analizo jedrske magnetne resonance, da bi zagotovili uspeh reakcije.
Če povzamemo, obstajajo različne sintetične metode N-Cbz-nortropinona, vendar se njihove posamezne priložnosti uporabe in težave pri delovanju razlikujejo. Pri specifični uporabi je treba narediti ustrezen izbor glede na lastnosti reagirajoče snovi in posebne zahteve delovnih pogojev.