Hvad er grøn syntese af ibuprofen?

Som et almindeligt kemisk stof,Ibuprofen(Link:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/api-researching-only/ibuprofen-powder-cas-15687-27-1.html) har en bred vifte af anvendelser og mange syntetiske metoder. Der er seks kemiske syntesemetoder: transpositionsomlægningsmetode, alkoholcarbonyleringsmetode, olefincarbonyleringsmetode, halogeneret carbonhydridcarbonyleringsmetode, olefinkatalytisk hydrogeneringsmetode og propylenoxidomlejringsmetode. Detaljerne er beskrevet nedenfor.

1. Transponeringsomlægningsmetode

Aryl 1,2-transpositionsomlægningsmetoden er en syntetisk metode, der almindeligvis anvendes af indenlandske producenter. Det bruger isobutylbenzen som råmateriale,

Ibuprofen kan fremstilles ved Friedel-Crafts acylering med 2-chlorpropionylchlorid, katalytisk ketalisering med neopentylglycol, katalytisk omlejring og hydrolyse.

De detaljerede trin i omarrangeringsmetoden for transponering:

Trin 1: Fremstilling af, -dibrompropionsyre (1,2-dibrom-1,2-diphenylethan)

en. Opløs benzen i tørt carbontetrachlorid og tilsæt overskydende brom.

Kemisk ligning: C₆H₆plus Br₂ → C₆H₅Br plus HBr

b. Tilsæt langsomt den tilberedte brombenzenopløsning dråbevis til propylen og reager under katalyse af ultraviolet lys eller phenolperoxid.

Kemisk ligning: C₆H₅Br plus C₃H₄ → C₆H₅CHBrCH₃

Trin 2: Fremstilling af 2-hydroxy-2-acetophenon (2-hydroxy-2-phenylacetophenon)

en. Opløs terephthalenon og benzen i n-butanolopløsningsmiddel, og tilsæt derefter natrium.

Kemisk ligning: C₆H₅COC₆H₅plus Na → C₆H₅CO₂Na plus C₆H₆

b. Reaktion under tilbagesvalingsbetingelser for at opnå 2-hydroxyl-2-acetophenon.

Kemisk ligning: C₆H₅CO₂Na plus H₂O → C₆H₅COCH₂OH plus NaOH

Trin 3: Fremstilling af Ibuprofen

en. Opløs 2-hydroxyl-2-acetophenonen opnået i trin 2 i n-heptan.

b. Tilsæt syrekatalysator (såsom borsyre) og hydrogenperoxid for at udføre Haber-omlejringsreaktionen.

Kemisk ligning: C₆H₅COCH₂OH plus H₂O₂ → C₆H₅CH(CO₂H)CH₃plus H₂O

c. Yderligere forarbejdning af det resulterende produkt, sædvanligvis indbefattende neutraliserings-, krystallisations-, filtrerings- og tørringstrin.

d. Få endelig Ibuprofen.

2. Alkohol karboniseringsmetode

Alkoholcarbonyleringsmetoden er BHC-metoden, der anvender isobutylbenzen som råmateriale, gennem Friedel-Crafts acylering med acetylchlorid, katalytisk hydrogeneringsreduktion og

Katalyseret carbonylering tre-trins reaktion til fremstilling af ibuprofen.

Detaljerede trin af alkoholcarbonyleringsmetoden:

Trin 1: Fremstilling af natriumbisulfit (natriumbisulfit)

Svovlsyre omsættes med en højere renhed alkalimetalsulfit, såsom natriumsulfit.

Kemisk ligning: H₂SÅ₄plus Na₂SÅ₃→ NaHSO₃plus NaHSO₄

Trin 2: Fremstilling af -Bromisobutyrylbromid

en. Opløs acetylbromid i tørt carbontetrachlorid.

b. Tilsæt langsomt natriumbisulfatopløsning dråbevis, mens reaktionssystemet afkøles med isvand.

c. Opnå isoamyl-bromopropionat ved filtrering og tørring.

Kemisk ligning: CH₃COBr plus NaHSO₃→ CH₂BrCOC(CH₃)₃plus NaBr plus H₂SÅ₄

Trin 3: Syntese af Ibuprofen

en. Omsæt isoamyl-brompropionat, benzylalkohol og en passende base, og udfør nuklear carbonyleringsreaktion under en inert atmosfære.

Kemisk ligning: CH₂BrCOC(CH₃)₃plus C₆H₅OH plus NaOH → C₆H₅CH(OH)COCH(CH₃)₂plus NaBr

b. Under katalyse af syre eller base kan Ibuprofen opnås gennem kondensering og nedbrydning af alkohol.

c. Efter tilsvarende neutraliserings-, krystallisations-, filtrerings- og tørringstrin opnås Ibuprofen med høj renhed.

3. Olefincarbonyleringsmetode

Arylsubstituerede alkener reagerer med CO og vand eller alkoholer for at danne aralkylantiliner eller antiloper under palladiumkatalysatorer og sure betingelser. Den katalytiske aktivitet af palladium under anaerobe forhold kan forstærkes ved at kombinere med visse ligander.

Oversigtstrin af olefincarbonyleringsmetoden:

Trin 1: Fremstilling af , -umættet keton ( , -Umættet keton)

Syntese af acetone (acetone) og styren (styren) reaktion, normalt under påvirkning af sure katalysatorer såsom svovlsyre og saltsyre.

Kemisk ligning: C₆H₅CH=CH₂plus CH₃COCH₃ → C₆H₅CH₂COCCH₃

Trin 2: Syntese af Ibuprofen

en. Reager , -umættede ketoner med hydroxylamin (Hydroxylamin) under alkaliske betingelser for at danne , -mættede ketoner ( , -Mættet keton).

Kemisk ligning: C₆H₅CH₂COCCH₃plus NH₂OH → C₆H₅CH₂CONHOH plus CH₃COCCH₃

b. Udfør aldolkondensationsreaktion i nærværelse af en katalysator for at generere Ibuprofen fra mættet keton og propionsyre.

Kemisk ligning: C₆H₅CH₂CONHOH plus CH₃CH₂COOH → C₁₃H₁₈O₂plus H₂O

4. Halogeneret kulbrinte-carbonyleringsmetode

Den halogenerede carbonhydridcarbonyleringsmetode bruger 1-p-isobutylphenyl-1-chlorethan som et råmateriale og carbonylerer det med CO under en katalysator og alkaliske betingelser for at danne et produkt.

Oversigtstrin af halogeneret carbonhydridcarbonyleringsmetode:

Trin 1: Fremstilling af haloalkan

Propionsyre reagerer med bromit (såsom natriumbromit) under sure betingelser for at generere de tilsvarende halogenerede kulbrinter.

Kemisk ligning: CH₃CH₂COOH plus NaBr plus H₂SÅ₄→ CH₃CH₂Br plus NaHSO₄plus H₂O

Trin 2: Syntese af Ibuprofen

en. Det halogenerede carbonhydrid omsættes med natriumisobutyrat (natriumisobutyrat), og der sker en carbonyleringsreaktion for at danne precursor-molekylet af Ibuprofen.

Kemisk ligning: CH₃CH₂Br plus CH₃COONa → CH₃CH(COONa)CH₃plus NaBr

b. Under alkaliske betingelser hydrolyseres precursor-molekylet af Ibuprofen for at opnå Ibuprofen.

Kemisk ligning: CH₃CH(COONa)CH₃plus H₂O → C₁₃H₁₈O₂plus CH₃COONa

Den halogenerede carbonhydridcarbonyleringsmetode af Ibuprofen involverer fremstillingen af ​​halogenerede carbonhydrider ud fra propionsyre og bromit og omsætter derefter de halogenerede carbonhydrider med natriumisovalerat til carbonylering for at danne precursor-molekylet af Ibuprofen. Til sidst hydrolyseres precursormolekylerne af Ibuprofen under alkaliske betingelser for at opnå Ibuprofen. Denne metode bygger gradvist strukturen af ​​målmolekylet gennem flertrinsreaktioner og bruger katalysatorer såsom syrer og baser til at fremme reaktionen. Under synteseprocessen er det nødvendigt at være opmærksom på at kontrollere reaktionsbetingelserne, udvælge egnede opløsningsmidler og katalysatorer og udføre oprensnings- og oprensningstrin for at opnå højrent Ibuprofen. Carbonylering af halogenerede carbonhydrider er en almindeligt anvendt syntetisk metode, som kan bruges til at fremstille vigtige organiske forbindelser såsom Ibuprofen.

5. Katalytisk hydrogenering af olefiner

Hydrogeneringen af ​​2-(6-methoxy-2-tetrayl)acrylsyre blev katalyseret af neglekomplekset af chirale ligander for at fremstille Cai Pusheng, og det enantiomere overskud (ee) nåede 96 procent.

Oversigtstrin for katalytisk hydrogenering af olefiner:

Trin 1: Fremstilling af olefinprækursor

Syntese Phenethylamin reagerer med myresyre for at producere olefinprækursorer.

Kemisk ligning: C₆H₅CH₂NH₂plus HCOOH → C₆H₅CH=CH₂plus H₂O plus CO₂

Trin 2: Syntese af Ibuprofen

Ibuprofen dannes ved katalytisk hydrogenering af olefinprecursorer med hydrogen (H2) i nærværelse af en katalysator.

Kemisk ligning: C₆H₅CH=CH₂plus 2H₂ → C₁₃H₁₈O₂

Den olefinkatalytiske hydrogeneringsmetode for Ibuprofen involverer syntesen af ​​olefinprecursorer fra styren og myresyre og derefter katalytisk hydrogenering af olefinprecursorerne med hydrogen i nærvær af en katalysator til dannelse af Ibuprofen. Denne metode bruger katalysatorer til at fremme hydrogeneringsreaktionen af ​​olefinmolekyler, reducere umættede bindinger til mættede bindinger og gradvist opbygge strukturen af ​​Ibuprofen. Under synteseprocessen er det nødvendigt at være opmærksom på at vælge en passende katalysator, kontrollere reaktionsbetingelserne og temperaturen og udføre oprensnings- og oprensningstrin for at opnå højrenhed Ibuprofen.

6. Propylenoxid-omlejringsmetode

En ny syntetisk metode til ibuprofen, hvor p-isobutylacetophenon fremstilles og omdannes fra 2-(4-isobutylphenyl) propanal

Den 2-trinvise reaktion ved at blive til ibuprofen er den samme som den klassiske Darzens-kondensationsmetode.

De skitserede trin i propylenoxidomlejringsmetoden:

Trin 1: Fremstilling af propylenoxid

Propylen omsættes med overskydende ammoniumpersulfat til fremstilling af propylenoxid.

Kemisk ligning: C₃H₆plus (NH₄)₂S₂O₈ → C₃H₆O

Trin 2: Propylenoxid-ringåbningsreaktion

Under alkaliske forhold reagerer propylenoxid med vinsyre (vinsyre), og der opstår en ringåbningsreaktion.

Kemisk ligning: C₃H₆O plus H₂C₄H₄O₆ → C₉H₁₄O₃

Trin 3: omlejringsreaktion

Under høje temperaturforhold gennemgår det ringåbnede produkt en omlejringsreaktion.

Kemisk ligning: C₉H₁₄O₃ → C₁₃H₁₈O₂

Propylenoxid-omlejringen af ​​Ibuprofen syntetiseres gennem to hovedtrin. Først reagerer propylen og ammoniumpersulfat for at danne propylenoxid. Derefter, under alkaliske betingelser, reagerer propylenoxid med vinsyre for at gennemgå en ringåbningsreaktion for at opnå et ringåbnet produkt. Til sidst, under høje temperaturforhold, udføres en omlejringsreaktion for at opnå Ibuprofen. Denne metode opbygger gradvist strukturen af ​​Ibuprofen gennem ringåbnings- og omlejringsreaktioner af propylenoxid.