N-Cbz-Nortropinonăeste un medicament intermediar cu diverse activități biologice, cum ar fi anticancer, antiviral etc. Metoda comună de sinteză a N-Cbz-Nortropinona va fi introdusă mai jos.
1. Reacția lui Ritter:
Reacția Ritter, bazată pe un agent de alchilare și cataliză acidă, a fost utilizată pentru reacția ciclopropanonei și N-benzil-N-Cbz-metilaminei la N-Cbz-Nortropinonă. În general, operația de reacție este simplă, iar puritatea produsului de reacție este ridicată.
Metoda de reacție Ritter a N-Cbz-Nortropinonă o poate transforma în derivatul său de N-Cbz-N-metilamidă. Reacția implică de obicei reacția N-Cbz-Nortropinonă și trifluoracetatul de metilamoniu (MeTFA). Etapele specifice ale reacției sunt următoarele:
1. Se dizolvă N-Cbz-Nortropinonă (0,5 g) și MeTFA (1,1 g) în 50 ml etanol absolut.
2. Adăugați acid benzensulfonic (0,1 până la 1,0 echivalent) sau acid sulfuric (0,5 până la 1,0 echivalent) ca catalizator.
3. Păstrați soluția de reacție la reflux, iar timpul de reacție este de aproximativ 24-48 ore.
4. După reacție, se ajustează valoarea pH-ului la aproximativ 8 cu soluție de hidroxid de sodiu.
5. Soluţia a fost apoi spălată de 3 ori cu etanol absolut la reflux, şi toate spălările au fost colectate.
6. Se spală soluția de spălare (lichid ionic) de trei ori cu apă distilată.
7. Deionizează lichidul ionic cu apă distilată și se usucă cu azot gazos.
8. Se concentrează lichidul ionic (soluția) până când precipită un solid.
9. În final, precipitatul solid a fost spălat cu etanol, filtrat şi uscat pentru a obţine N-Cbz-N-metilamidă.
Metoda de purificare a produsului de reacție:
Produsul de reacție poate fi purificat prin cristalizare sau filtrare pe gel. O formă de un singur cristal poate fi obținută prin schimbarea diferiților solvenți și a diferitelor temperaturi în timpul cristalizării. Dacă se folosește filtrarea pe gel, produsul poate fi purificat utilizând silicagel sau cromatografie prin permeație pe gel.
Metoda de reacție Ritter a N-Cbz-Nortropinonă o poate transforma în N-Cbz-N-metilamidă. Condițiile experimentale necesare pentru această reacție includ temperatura, catalizatorul, solventul, lichidul ionic și timpul de reacție. Etapele de reacție includ procese precum dizolvarea reactanților, adăugarea de catalizatori, reacția de reflux, ajustarea pH-ului și purificarea produselor de reacție. Produsul poate fi de obicei purificat prin cristalizare sau filtrare pe gel. Structura produsului poate fi identificată prin spectrul RMN și spectrul de masă, iar rezultatele identificării pot fi confirmate în continuare prin analiza XRD și analiza elementară.
2. Reacție catalizată de chimioenzime:
Reacțiile chemoenzimatice, numite și reacții enzimatice reduse, sunt reacții de hidrogenare promovate de catalizatori metalici. În această reacție, N-benzil-N-Cbz-metilamină și ciclopropanona pot fi reduse la N-Cbz-Nortropinonă de către catalizator. În comparație cu reacția Ritter, reacția chimică enzimatică este mai ecologică, dar necesită utilizarea de catalizatori scumpi și condiții de reacție mai stricte.
Reacția chimioenzimatică este o metodă de transformare a compușilor organici în produși țintă prin cataliză enzimatică. Metoda de reacție chimică enzimatică are avantajele condițiilor de reacție blânde, eficiență ridicată a reacției, puritate ridicată a produsului și este ecologică. În sinteza N-Cbz-Nortropinona, reacția catalizată de enzime are avantajele unei selectivități ridicate și mai puține reacții secundare, deci este o metodă sintetică utilizată în mod obișnuit.
În timpul sintezei N-Cbz-Nortropinona, enzima cel mai frecvent utilizată este lipaza. Lipaza este o enzimă care catalizează hidroliza esterilor grași. Are avantajele adaptabilității largi a substratului și eficienței de reacție ridicate, astfel încât are aplicații importante în producția industrială. Etapele reacției chimice enzimatice ale N-Cbz-Nortropinona vor fi introduse mai jos.
În prima etapă, N-Cbz-4-piperidona și fenilacetatul de metil au fost condensate sub cataliza bazei de carbonat de potasiu pentru a obține N-Cbz-3-(benzilmetoxi)-2-butanonă. Condiția de reacție este de 150 de grade C, iar timpul de reacție este de 12 ore. După ce reacția este finalizată, produsul este purificat și uscat prin metode convenționale.
În a doua etapă, N-Cbz-3-(benzilmetoxi)-2-butanonă obținută a fost dizolvată în metanol, a fost adăugată o cantitate adecvată de lipază și agitată încet la 40 de grade. Timpul de reacție este de 24 de ore. După ce reacția este finalizată, produsul este purificat și uscat prin metode convenționale pentru a obține N-Cbz-Nortropinonă.
Reacția este o reacție într-un singur pas, care are avantajele simplității, eficienței ridicate și sensibilității ridicate. Printre acestea, reactantul N-Cbz-4-piperidona este un intermediar comun în sinteza organică și are perspective largi de aplicare. Controlul adecvat al condițiilor de reacție poate avea ca rezultat un randament și o puritate mai mare a produsului.
În concluzie, reacția chimioenzimatică a N-Cbz-Nortropinona este o metodă de sinteză fezabilă. Prin selecția rezonabilă a condițiilor de reacție și optimizarea procesului de reacție, puritatea și randamentul produsului pot fi îmbunătățite în mod eficient, oferind un sprijin puternic pentru sinteza intermediarilor de sinteză organică și a medicamentelor.
3. Reacție fotochimică:
O reacție fotochimică este o reacție chimică promovată prin utilizarea unui reactor fotochimic pentru a iradia lumină pe un reactant. Reacția are avantajele eficienței ridicate, selectivității bune și nu este necesară utilizarea unei atmosfere inerte și a fost utilizată pe scară largă în sinteza N-Cbz-Nortropinonă. Etapele operației experimentale sunt după cum urmează:
3.1 Prepararea N-Cbz-Nitropinonă:
Mai întâi, 1,4-oxoaminobenzen (5,03 g) a fost dizolvat în 500 ml de eter tetraetil, răcit într-un amestec gheață-apă, s-au adăugat 3,69 ml de acid acetic concentrat și 4,61 g de sulfat de sodiu, apoi 44,16 ml de sa adăugat acid azotic concentrat, iar după amestecare După reacţie timp de 90 de minute, produsul a fost scos, spălat şi uscat. Guma de mestecat-N-Cbz-nitropinonă (5,24 g) a fost sintetizată cu succes.
3.2 Reacții fotochimice în condiții anaerobe:
Reacția fotochimică începe în condiții anaerobe. N-Cbz-nitropinonă (1 mmol), tiouree (3 mmol) și acetonitril rece ca gheață (30 mL) au fost plasate într-un balon cu patru gâturi și o anumită cantitate de soluție de hidroxid de sodiu a fost adăugată sub argon Ajustați pH-ul. Amestecul de reacţie a fost încălzit la 25 de grade cu agitare, răcit cu apă rece după 2 ore şi soluţia a fost transferată în stratul organic.
Transplantați-l pe hârtie de filtru peste noapte, plasați-l într-o poziție de reacție ideală (la aproximativ 10 cm distanță de tubul lămpii) sub lampa cu mercur de înaltă presiune și adăugați un dispozitiv de răcire cu apă pe ambele părți ale tubului lămpii și partea inferioară a rezervorul de reacție pentru a menține temperatura de reacție constantă. Începeți reacția de radiație și verificați schimbarea culorii soluției în timpul reacției. Reacția s-a încheiat când amestecul de reacție a devenit transparent.
3.3 Reacția de oxidare și tratarea de îndepărtare a apei:
Se adaugă soluție de hidroxid de sodiu (15 ml), trioxid de crom (0,5 g), produsul de reacție uscat și măcinat, se folosește diclormetan ca dispersant și se agită la temperatura camerei timp de 4 ore. Se filtrează, se spală, se îndepărtează filmul organic, se acidifică filtratul, se evaporă, se îndepărtează apa și se separă prin cromatografie pe coloană cu silicagel pentru a obține produsul țintă N-Cbz-nortropinonă (pulbere aurie).
Această metodă este potrivită pentru sinteza cu randament ridicat de N-Cbz-Nortropinonă cu reproductibilitate și selectivitate ridicate. Metoda are avantajele eficienței ridicate, simplității și repetabilității bune. În același timp, în procesul de reacție fotochimică, utilizarea unei lămpi cu mercur de înaltă presiune ca sursă de lumină de reacție are o valoare mare de aplicare și perspective de promovare.
4. Reacția azoică:
Reacția azobifenil este o reacție în care un intermediar radical liber este cuplat cu un alt radical liber și se poate obține produsul aromatic N-Cbz-Nortropinonă.
N-Cbz-Nortropinona este un compus organic important, care este adesea folosit în cercetarea sintezei medicamentelor și a activității biologice. Reacția azo este o reacție chimică comună care poate transforma iminele și aminele aromatice în compuși azoici. Etape experimentale:
(1) Preparați N-Cbz-Nortropinonă:
Se adaugă ciclopentanonă și benzaldehidă împreună în tetrahidrofuran, se adaugă hidroxid de sodiu și acid fenilacetic și reacționează timp de 24 de ore. S-a adăugat cloroform, s-a spălat de mai multe ori, iar solventul a fost îndepărtat prin evaporare rotativă pentru a obţine N-Cbz-Nortropinonă.
(2) Reacția azoică:
Se adaugă N-Cbz-Nortropinonă în diclormetan, se adaugă soluție de anilină și se adaugă piridină ca catalizator. Sulfatul de amoniu a fost trecut prin abur pentru a ajusta amestecul de reacție la pH=10. S-au adăugat sulfat de amoniu şi clorură de amoniu ca precipitat, s-au filtrat şi s-au clătit de mai multe ori. Compusul azoic obţinut este adăugat în dimetilformamidă şi izomerizat în condiţii de încălzire pentru a forma un derivat azoic al N-Cbz-Nortropinonă.
(3) Purificare și caracterizare:
Extracția și spălarea cu cloroform și apă au condus la produsul dorit. În cele din urmă, spectrul de absorbție al N-Cbz-Nortropinona a fost măsurat folosind un spectrofotometru ultraviolet, iar pe acesta au fost efectuate spectrometrie de masă și analiză de rezonanță magnetică nucleară pentru a asigura succesul reacției.
Pentru a rezuma, există diferite metode sintetice de N-Cbz-Nortropinonă, dar ocaziile lor de aplicare și dificultatea de funcționare sunt diferite. Într-o aplicație specifică, este necesar să se facă o selecție adecvată în funcție de caracteristicile substanței de reacție și de cerințele specifice ale condițiilor de lucru.