Timochinonăeste un compus extras din semințele de iarbă neagră, cu formula chimică C10H12O2. La temperatura camerei, este un lichid uleios galben deschis, cu un miros iritant unic. Greu de dizolvat în apă, ușor solubil în solvenți organici precum etanol și eter. Are un miros unic iritant. Este dificil de dizolvat în apă, dar se poate dizolva în solvenți organici, cum ar fi etanol, eter și cloroform. Are efecte inhibitoare asupra diferitelor bacterii, inclusiv bacterii Gram pozitive și Gram negative. Acest compus exercită efecte antibacteriene interferând cu procesele metabolice bacteriene sau distrugând pereții celulelor bacteriene. De asemenea, a fost studiat pentru utilizare în produse de îngrijire orală, cum ar fi apă de gură, pasta de dinți, etc. Poate inhiba creșterea bacteriilor în cavitatea bucală și poate reduce apariția bolilor bucale, cum ar fi ulcerul oral și gingivita.
(Link produs: https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/additive/thymoquinone-powder-cas-490-91-5.html)
Această metodă implică un proces de sinteză a Timochinonei prin reacții în mai multe etape pornind de la 6-oxo izoforonă. Această metodă are avantajele unei operațiuni simple, disponibilitatea ușoară a materiilor prime și puritatea ridicată a produsului.
Etape de sinteză:
1. Deshidratare în timpul condensării aldolice
Folosind acetona si formaldehida ca materii prime, are loc o reactie de condensare aldolica in conditii slab alcaline (cum ar fi NH4OH, NaOH etc.), generand - Butenona nesaturata. Ecuația chimică principală pentru această etapă este următoarea:
R-CHO+CH3-CO-R '→ R-CH=CH-R'+H2O
2. 1,2-reacție de adiție nucleofilă
Aplicați rezultatele obținute din etapa anterioară - Butencetona nesaturată suferă o reacție de adiție 1,2-nucleofilă cu acetilena în condiții acide (cum ar fi HCl, H2SO4 etc.) pentru a produce alcool terțiar hexacarbin. Ecuația chimică corespunzătoare este următoarea:
R-CH=CH-R '+HC ≡ CH → R-CH (OH) - CH2-C ≡ CH
3. Reacția de reordonare
Sub acțiunea acidului sulfuric, alcoolul terțiar hexaacetilenic suferă o reacție de rearanjare pentru a genera compusul țintă. Ecuația chimică pentru această etapă este următoarea:
R-CH (OH) - CH2-C ≡ CH+H2SO4 → RC (OH)=C (OH) - C ≡ CH
4. Protejarea grupărilor hidroxil
Pentru a ne asigura că grupările hidroxil nu reacţionează în etapele ulterioare, folosim esterificarea sau eterificarea pentru a proteja grupările hidroxil. Agenții de protecție obișnuiți includ acid formic, metanol, acetat de etil etc. Ecuația chimică corespunzătoare este următoarea:
RC (OH)=C (OH) - C ≡ CH+R'OH → RC (OR ')=C (OR') - C ≡ CH+H2O
5. Reacția cu 6-oxo izoforonă
Reacționați produsul obținut în etapa anterioară cu 6-oxo izoforonă în condiții de acid slab sau de bază slabă pentru a forma intermediarul Thimochinonei. Ecuația chimică corespunzătoare este următoarea:
RC (SAU ')=C (OR') - C ≡ CH+6-OC (R ")=O → RC (SAU ')=C (SAU' ) - C (R")=O+R'COOH/R "COOH
6. Reacția Wittig bilaterală
Sub acțiunea bazelor puternice (cum ar fi NaOH, KOH etc.), se realizează o reacție Wittig bilaterală asupra intermediarului pentru a sintetiza în final timochinona. Ecuația chimică pentru această etapă este următoarea:
RC (OR')=C (OR') - C (R")=O+Ph3P=CHCOOEt → Ph3P=CR'- CH (OR') =CR'COOH+Ph3P=O+EtOH
7. Post-tratament și purificare
Prin extracție, distilare și recristalizare, produsul este purificat pentru a obține timochinonă de înaltă puritate. Metodele specifice de post-procesare pot fi selectate în funcție de nevoile reale.
BASF a adoptat o metodă unică de sinteză pentru a prepara Thimochinona, care implică protejarea grupărilor hidroxil, conversia cu 6-oxo izoforonă și rearanjarea în timpul procesului de conversie.
Etape de sinteză:
1. Protectie hidroxil
În primul rând, protejați gruparea hidroxil a terț-alcoolului hexaacetilenic intermediar, protectorii utilizați în mod obișnuit includ reactivii de esterificare sau eterificare. De exemplu, acidul formic, metanolul sau acetatul de etil pot fi utilizați pentru protecție. Ecuația chimică corespunzătoare este următoarea:
R-CH (OH) - CH2-C ≡ CH+R'OH → R-CH (OR ') - CH2-C ≡ CH+H2O
2. Reacționează cu 6-oxo izoforonă
Reacţionează gruparea hidroxil protejată cu 6-oxo izoforonă în condiţii specifice. Scopul acestui pas este de a conecta 6-oxoizoforona la hexaacetilen tert-alcool, menținând în același timp starea de protecție a grupării hidroxil. Ecuația chimică corespunzătoare este următoarea:
R-CH (OR ') - CH2-C ≡ CH+6-OC (R "){=O → R-CH (OR')=C (OR" ) - C (R ")=O+R'COOH/R" COOH
3. Reordonarea în timpul procesului de conversie
În timpul procesului de reacție, intermediarii pot suferi reacții de rearanjare, care sunt realizate în principal prin reacții intramoleculare sau interacțiuni cu alte grupări funcționale. Metoda de rearanjare specifică depinde de condițiile de reacție și de structura intermediarului. Ecuațiile chimice rearanjate pot fi mai complexe și trebuie scrise în funcție de situațiile reale.
4. Îndepărtați protecția și separarea produsului
În cele din urmă, gruparea hidroxil protejată anterior este deprotejată în condiții specifice pentru a obține produsul țintă, Thimochinona. Această etapă poate fi deprotejată prin metode precum hidroliza, reducerea sau cataliza acidă/bază, iar metoda specifică trebuie selectată pe baza grupului de protecție real. După deprotejare, Thimochinona poate fi separată și purificată pentru a obține produse de înaltă puritate.
Principala cale de sinteză a astaxantinei în China este de a - Folosind cetona violetă ca materie primă, astaxantina este în cele din urmă sintetizată printr-o serie de reacții chimice. Această metodă are avantajele unei disponibilități ușoare a materiilor prime, condiții de reacție blânde și puritate ridicată a produsului.
Etape de sinteză:
1. Tratament cu acid m-cloroperoxibenzoic
În primul rând, se integrează - Cetona violetă reacționează cu acidul m-cloroperoxibenzoic și suferă oxidare la - O grupare hidroxil este introdusă pe lanțul lateral al cetonei violete pentru a forma un intermediar. Scopul acestei etape este de a furniza grupele funcționale necesare pentru reacțiile chimice ulterioare. Ecuația chimică este următoarea:
(CH3) 2C=CHCH2CH2CHO+(COCl) 2 (CCl4) → (CH3) 2C=CHCH2CH2COOH+(COCl) 2 (COOH)
2. Conversie intermediară
Intermediarul generat suferă o serie de procese de transformare, cum ar fi esterificarea, hidroliza etc., cu scopul de a transforma intermediarul într-o formă mai ușor de realizat reacțiile ulterioare. Etapele specifice și ecuațiile chimice ale acestor procese de transformare trebuie scrise în funcție de situația actuală.
3. Rearanjare acidă
Sub acțiunea acidului bromhidric, intermediarul suferă o reacție de rearanjare de acidificare. Scopul acestei etape este de a ajusta în continuare structura moleculară prin reacții de rearanjare, în pregătirea reacțiilor ulterioare. Ecuațiile chimice specifice trebuie scrise în funcție de situația actuală.
4. Interacțiune cu trifenilfosfina
Intermediarul reacționează cu trifenilfosfina pentru a produce sare de fosfoniu cuaternar pentadecan trifenil. Scopul acestei etape este de a introduce grupe funcționale specifice prin reacția cu trifenilfosfină, în pregătirea reacțiilor ulterioare. Ecuațiile chimice specifice trebuie scrise în funcție de situația actuală.
5. Reacția Wittig bidirecțională
În cele din urmă, sarea cuaternară de fosfoniu a fost transformată în astaxantină printr-o reacție Wittig bidirecțională. Cheia acestui pas este asigurarea progresului lin al reacției Wittig și obținerea unui randament ridicat. Ecuațiile chimice specifice trebuie scrise în funcție de situația actuală.