N-Cbz-Nortropinoonon mitmesuguse bioloogilise toimega ravimite vaheühend, nagu vähivastane, viirusevastane jne. Allpool tutvustatakse N-Cbz-Nortropinooni levinud sünteesimeetodit.
1. Ritteri reaktsioon:
Alküleerival agensil ja happekatalüüsil põhinevat Ritteri reaktsiooni kasutati tsüklopropanooni ja N-bensüül-N-Cbz-metüülamiini reaktsiooniks N-Cbz-nortropinooniks. Üldiselt on reaktsiooniprotsess lihtne ja reaktsiooniprodukti puhtus on kõrge.
N-Cbz-Nortropinooni Ritteri reaktsioonimeetod võib muuta selle N-Cbz-N-metüülamiidi derivaadiks. Reaktsioon hõlmab tavaliselt N-Cbz-nortropinooni ja metüülammooniumtrifluoroatsetaadi (MeTFA) reaktsiooni. Reaktsiooni konkreetsed etapid on järgmised:
1. Lahustage N-Cbz-nortropinoon (0,5 g) ja MeTFA (1,1 g) 50 ml absoluutses etanoolis.
2. Lisage katalüsaatorina benseensulfoonhapet (0,1 kuni 1.0 ekvivalenti) või väävelhapet (0,5 kuni 1.0 ekvivalenti).
3. Hoidke reaktsioonilahust püstjahuti all ja reaktsiooniaeg on umbes 24-48 tundi.
4. Pärast reaktsiooni reguleerige pH väärtus umbes 8-ni naatriumhüdroksiidi lahusega.
5. Seejärel pesti lahust 3 korda püstjahutiga absoluutse etanooliga ja kõik pesuveed koguti.
6. Peske pesulahust (ioonset vedelikku) kolm korda destilleeritud veega.
7. Deioniseerige ioonne vedelik destilleeritud veega ja kuivatage gaasilise lämmastikuga.
8. Kontsentreerige ioonne vedelik (lahus), kuni tahke aine sadestub.
9. Lõpuks pesti tahket sadet etanooliga, filtriti ja kuivatati, saades N-Cbz-N-metüülamiidi.
Reaktsiooniprodukti puhastamise meetod:
Reaktsiooniprodukti saab puhastada kristallimise või geelfiltrimisega. Üksikkristallvormi saab saada erinevate lahustite ja erinevate temperatuuride muutmisel kristallimise ajal. Kui kasutatakse geelfiltratsiooni, saab produkti puhastada silikageeli või geelkromatograafiaga.
N-Cbz-Nortropinooni Ritteri reaktsioonimeetod võib muuta selle N-Cbz-N-metüülamiidiks. Selle reaktsiooni jaoks vajalikud katsetingimused hõlmavad temperatuuri, katalüsaatorit, lahustit, ioonset vedelikku ja reaktsiooniaega. Reaktsioonietapid hõlmavad selliseid protsesse nagu reaktiivide lahustamine, katalüsaatorite lisamine, tagasijooksureaktsioon, pH reguleerimine ja reaktsioonisaaduste puhastamine. Produkti saab tavaliselt puhastada kristallimise või geelfiltrimisega. Produkti struktuuri saab identifitseerida NMR- ja massispektri abil ning identifitseerimistulemusi saab täiendavalt kinnitada XRD analüüsi ja elementanalüüsi abil.
2. Kemoensüümi katalüüsitud reaktsioon:
Kemoensümaatilised reaktsioonid, mida nimetatakse ka redutseeritud ensümaatilisteks reaktsioonideks, on hüdrogeenimisreaktsioonid, mida soodustavad metallkatalüsaatorid. Selles reaktsioonis saab N-bensüül-N-Cbz-metüülamiini ja tsüklopropanooni redutseerida katalüsaatoriga N-Cbz-nortropinooniks. Võrreldes Ritteri reaktsiooniga on keemiline ensümaatiline reaktsioon keskkonnasõbralikum, kuid nõuab kallite katalüsaatorite kasutamist ja rangemaid reaktsioonitingimusi.
Kemoensümaatiline reaktsioon on meetod orgaaniliste ühendite muundamiseks sihtproduktideks ensümaatilise katalüüsi abil. Keemilise ensümaatilise reaktsiooni meetodi eelisteks on kerged reaktsioonitingimused, kõrge reaktsiooni efektiivsus, kõrge toote puhtus ja keskkonnasõbralikkus. N-Cbz-Nortropinooni sünteesis on ensüümi katalüüsitud reaktsiooni eelisteks kõrge selektiivsus ja vähem kõrvalreaktsioone, seega on see tavaliselt kasutatav sünteetiline meetod.
N-Cbz-Nortropinooni sünteesi ajal on kõige sagedamini kasutatav ensüüm lipaas. Lipaas on ensüüm, mis katalüüsib rasvhapete estrite hüdrolüüsi. Selle eeliseks on lai substraadi kohanemisvõime ja kõrge reaktsioonitõhusus, mistõttu on sellel olulised rakendused tööstuslikus tootmises. N-Cbz-Nortropinooni keemilise ensümaatilise reaktsiooni etappe tutvustatakse allpool.
Esimeses etapis kondenseeriti N-Cbz-4-piperidoon ja metüülfenüülatsetaat kaaliumkarbonaadi aluse katalüüsil, et saada N-Cbz-3-(bensüülmetoksü)-2-butanoon. Reaktsioonitingimus on 150 °C ja reaktsiooniaeg 12 tundi. Pärast reaktsiooni lõppemist produkt puhastatakse ja kuivatatakse tavapäraste meetoditega.
Teises etapis lahustati saadud N-Cbz-3-(bensüülmetoksü)-2-butanoon metanoolis, lisati sobiv kogus lipaasi ja segati aeglaselt 40 kraadi juures. Reaktsiooniaeg on 24 tundi. Pärast reaktsiooni lõppemist produkt puhastatakse ja kuivatatakse tavapäraste meetoditega, et saada N-Cbz-nortropinoon.
Reaktsioon on üheetapiline reaktsioon, mille eelisteks on lihtsus, kõrge efektiivsus ja kõrge tundlikkus. Nende hulgas on reagent N-Cbz-4-piperidoon orgaanilise sünteesi tavaline vaheühend ja sellel on laialdased kasutusvõimalused. Reaktsioonitingimuste õige reguleerimine võib kaasa tuua suurema saagise ja toote puhtuse.
Kokkuvõtteks võib öelda, et N-Cbz-Nortropinooni kemoensümaatiline reaktsioon on teostatav sünteetiline meetod. Reaktsioonitingimuste mõistliku valiku ja reaktsiooniprotsessi optimeerimise abil saab tõhusalt parandada toote puhtust ja saagist, pakkudes tugevat tuge orgaanilise sünteesi vaheühendite ja ravimite sünteesile.
3. Fotokeemiline reaktsioon:
Fotokeemiline reaktsioon on keemiline reaktsioon, mida soodustatakse fotokeemilise reaktori abil valguse kiiritamiseks reagendile. Reaktsiooni eelisteks on kõrge efektiivsus, hea selektiivsus ja puudub vajadus kasutada inertset atmosfääri ning seda on laialdaselt kasutatud N-Cbz-Nortropinooni sünteesis. Eksperimentaalsete toimingute etapid on järgmised:
3.1 N-Cbz-nitropinooni valmistamine:
Kõigepealt lahustati 1,4-oksoaminobenseen (5,03 g) 500 ml tetraetüüleetris, jahutati jää-vee segus, lisati 3,69 ml kontsentreeritud äädikhapet ja 4,61 g naatriumsulfaati, seejärel 44,16 ml lisati kontsentreeritud lämmastikhape ja pärast segamist Pärast 90-minutilist reageerimist saadus eemaldati, pesti ja kuivatati. Närimiskummi-N-Cbz-nitropinooni (5,24 g) sünteesimine õnnestus.
3.2 Fotokeemilised reaktsioonid anaeroobsetes tingimustes:
Fotokeemiline reaktsioon algab anaeroobsetes tingimustes. Valmistatud N-Cbz-nitropinoon (1 mmol), tiouurea (3 mmol) ja jääkülm atsetonitriil (30 ml) pandi nelja kaelaga kolbi ja lisati argooni keskkonnas teatud kogus naatriumhüdroksiidi lahust. Reguleerige pH. Reaktsioonisegu kuumutati segades 25 kraadini, jahutati 2 tunni pärast külma veega ja lahus viidi üle orgaanilisele kihile.
Siirdage see üleöö filterpaberile, asetage see ideaalsesse reaktsiooniasendisse (umbes 10 cm kaugusele lambitorust) kõrgsurve-elavhõbelambi alla ja lisage vesijahutusseade lambitoru mõlemale küljele ja lambi alumisele osale. reaktsioonipaaki, et hoida reaktsiooni temperatuur konstantsena. Käivitage kiirgusreaktsioon ja kontrollige lahuse värvimuutust reaktsiooni ajal. Reaktsioon lõppes, kui reaktsioonisegu muutus läbipaistvaks.
3.3 Oksüdatsioonireaktsioon ja vee eemaldamise töötlemine:
Lisage naatriumhüdroksiidi lahus (15 ml), kroomtrioksiid (0,5 g), kuivatage ja jahvatage reaktsiooniprodukt, kasutage dispergeeriva vahendina diklorometaani ja segage toatemperatuuril 4 tundi. Filtreerige, peske, eemaldage orgaaniline kile, hapestage filtraat, aurustage, eemaldage vesi ja eraldage silikageelkolonnkromatograafiaga, et saada sihtsaadus N-Cbz-nortropinoon (kuldne pulber).
See meetod sobib suure reprodutseeritavuse ja selektiivsusega N-Cbz-nortropinooni suure saagisega sünteesiks. Meetodi eelisteks on kõrge efektiivsus, lihtsus ja hea korratavus. Samal ajal on fotokeemilise reaktsiooni protsessis kõrgsurve elavhõbedalambi kasutamisel reaktsioonivalgusallikana kõrge rakendusväärtus ja müügiedendusvõimalused.
4. Aso reaktsioon:
Asobifenüülreaktsioon on reaktsioon, milles vaba radikaali vaheühend seotakse teise vaba radikaaliga ja saadakse aromaatne saadus N-Cbz-Nortropinoon.
N-Cbz-Nortropinoon on oluline orgaaniline ühend, mida kasutatakse sageli ravimite sünteesi ja bioloogilise aktiivsuse uuringutes. Asoreaktsioon on tavaline keemiline reaktsioon, mis võib muuta imiinid ja aromaatsed amiinid asoühenditeks. Katse etapid:
(1) Valmistage N-Cbz-Nortropinoon:
Lisage tsüklopentanoon ja bensaldehüüd koos tetrahüdrofuraani, lisage naatriumhüdroksiid ja fenüüläädikhape ning laske 24 tundi reageerida. Lisati kloroform, pesti mitu korda ja lahusti eemaldati rootoraurustamisega, saades N-Cbz-nortropinooni.
(2) Asoreaktsioon:
Lisage N-Cbz-nortropinoon diklorometaanis, lisage aniliinilahus ja lisage katalüsaatorina püridiin. Ammooniumsulfaat juhiti läbi auru, et reguleerida reaktsioonisegu pH väärtuseni =10. Ammooniumsulfaati ja ammooniumkloriidi lisati sadena, filtreeriti ja loputati mitu korda. Saadud asoühend lisatakse dimetüülformamiidile ja isomeriseeritakse kuumutamisel, et moodustada N-Cbz-nortropinooni asoderivaat.
(3) Puhastamine ja iseloomustamine:
Ekstraheerimine ja pesemine kloroformi ja veega andis soovitud produkti. Lõpuks mõõdeti ultraviolettspektrofotomeetriga N-Cbz-Nortropinooni neeldumisspekter ning reaktsiooni õnnestumise tagamiseks viidi läbi sellel massispektromeetria ja tuumamagnetresonantsanalüüs.
Kokkuvõtteks võib öelda, et N-Cbz-Nortropinooni sünteesimeetodeid on erinevaid, kuid nende vastavad rakendused ja tööraskused on erinevad. Konkreetse rakenduse puhul on vaja teha sobiv valik vastavalt reageeriva aine omadustele ja töötingimuste spetsiifilistele nõuetele.