N-Cbz-nortropinoner et lægemiddelmellemprodukt med forskellige biologiske aktiviteter, såsom anticancer, antiviral osv. Den almindelige syntesemetode for N-Cbz-Nortropinone vil blive introduceret nedenfor.
1. Ritters reaktion:
Ritter-reaktionen, baseret på et alkyleringsmiddel og syrekatalyse, blev brugt til omsætning af cyclopropanon og N-benzyl-N-Cbz-methylamin til N-Cbz-Nortropinon. Generelt er reaktionsoperationen enkel, og renheden af reaktionsproduktet er høj.
Ritter-reaktionsmetoden for N-Cbz-Nortropinone kan omdanne det til dets N-Cbz-N-methylamidderivat. Reaktionen involverer sædvanligvis reaktionen af N-Cbz-Nortropinon og methylammoniumtrifluoracetat (MeTFA). De specifikke trin i reaktionen er som følger:
1. Opløs N-Cbz-Nortropinone (0,5 g) og MeTFA (1,1 g) i 50 ml absolut ethanol.
2. Tilsæt benzensulfonsyre (0.1 til 1.0 ækvivalent) eller svovlsyre (0.5 til 1.0 ækvivalent) som katalysator.
3. Hold reaktionsopløsningen under tilbagesvaling, og reaktionstiden er ca. 24-48 timer.
4. Efter reaktionen justeres pH-værdien til ca. 8 med natriumhydroxidopløsning.
5. Opløsningen blev derefter vasket 3 gange med tilbagesvalende absolut ethanol, og alle vaskene blev opsamlet.
6. Vask vaskeopløsningen (ionisk væske) tre gange med destilleret vand.
7. Afioniser den ioniske væske med destilleret vand og blæs tør med nitrogengas.
8. Koncentrer den ioniske væske (opløsning), indtil et fast stof udfældes.
9. Til sidst blev det faste bundfald vasket med ethanol, filtreret og tørret til opnåelse af N-Cbz-N-methylamid.
Oprensningsmetode for reaktionsprodukt:
Reaktionsproduktet kan oprenses ved krystallisation eller gelfiltrering. En enkelt krystalform kan opnås ved at ændre forskellige opløsningsmidler og forskellige temperaturer under krystallisation. Hvis der anvendes gelfiltrering, kan produktet renses ved hjælp af silicagel eller gelpermeationskromatografi.
Ritter-reaktionsmetoden for N-Cbz-Nortropinone kan omdanne det til N-Cbz-N-methylamid. De eksperimentelle betingelser, der kræves til denne reaktion, omfatter temperatur, katalysator, opløsningsmiddel, ionisk væske og reaktionstid. Reaktionstrinnene omfatter processer såsom opløsning af reagenser, tilsætning af katalysatorer, tilbagesvalingsreaktion, justering af pH og rensning af reaktionsprodukter. Produktet kan sædvanligvis renses ved krystallisation eller gelfiltrering. Produktets struktur kan identificeres ved NMR-spektrum og massespektrum, og identifikationsresultaterne kan bekræftes yderligere ved XRD-analyse og elementaranalyse.
2. Kemoenzym-katalyseret reaktion:
Kemoenzymatiske reaktioner, også kaldet reducerede enzymatiske reaktioner, er hydrogeneringsreaktioner, der fremmes af metalkatalysatorer. I denne reaktion kan N-benzyl-N-Cbz-methylamin og cyclopropanon reduceres til N-Cbz-Nortropinon af katalysatoren. Sammenlignet med Ritter-reaktionen er den kemiske enzymatiske reaktion mere miljøvenlig, men kræver brug af dyre katalysatorer og strengere reaktionsbetingelser.
Kemoenzymatisk reaktion er en metode til at omdanne organiske forbindelser til målprodukter gennem enzymatisk katalyse. Den kemiske enzymatiske reaktionsmetode har fordelene ved milde reaktionsbetingelser, høj reaktionseffektivitet, høj produktrenhed og er miljøvenlig. Ved syntesen af N-Cbz-Nortropinone har den enzymkatalyserede reaktion fordelene ved høj selektivitet og færre bivirkninger, så det er en almindeligt anvendt syntetisk metode.
Under syntesen af N-Cbz-Nortropinone er det mest almindeligt anvendte enzym lipase. Lipase er et enzym, der katalyserer hydrolysen af fedtsyreestere. Det har fordelene ved bred substrattilpasning og høj reaktionseffektivitet, så det har vigtige anvendelser i industriel produktion. De kemiske enzymatiske reaktionstrin af N-Cbz-Nortropinone vil blive introduceret nedenfor.
I det første trin blev N-Cbz-4-piperidon og methylphenylacetat kondenseret under katalyse af kaliumcarbonatbase for at opnå N-Cbz-3-(benzylmethoxy)-2-butanon. Reaktionsbetingelserne er 150 grader C, og reaktionstiden er 12 timer. Efter at reaktionen er afsluttet, renses produktet og tørres ved konventionelle metoder.
I det andet trin blev den opnåede N-Cbz-3-(benzylmethoxy)-2-butanon opløst i methanol, en passende mængde lipase blev tilsat og omrørt langsomt ved 40 grader. Reaktionstiden er 24 timer. Efter at reaktionen er afsluttet, renses og tørres produktet ved konventionelle metoder til opnåelse af N-Cbz-nortropinon.
Reaktionen er en et-trins reaktion, som har fordelene ved enkelhed, høj effektivitet og høj følsomhed. Blandt dem er reaktanten N-Cbz-4-piperidon et almindeligt mellemprodukt i organisk syntese og har brede anvendelsesmuligheder. Korrekt kontrol af reaktionsbetingelserne kan resultere i højere udbytte og produktrenhed.
Som konklusion er den kemoenzymatiske reaktion af N-Cbz-Nortropinone en mulig syntetisk metode. Gennem rimeligt udvalg af reaktionsbetingelser og optimering af reaktionsprocessen kan produktrenhed og udbytte effektivt forbedres, hvilket giver stærk støtte til syntesen af organiske syntesemellemprodukter og lægemidler.
3. Fotokemisk reaktion:
En fotokemisk reaktion er en kemisk reaktion, der fremmes ved at bruge en fotokemisk reaktor til at bestråle lys på en reaktant. Reaktionen har fordelene ved høj effektivitet, god selektivitet og intet behov for at bruge en inert atmosfære og er blevet brugt i vid udstrækning i syntesen af N-Cbz-nortropinon. De eksperimentelle operationstrin er som følger:
3.1 Fremstilling af N-Cbz-Nitropinon:
Først blev 1,4-oxoaminobenzen (5,03 g) opløst i 500 ml tetraethylether, afkølet i en is-vand-blanding, 3,69 ml koncentreret eddikesyre og 4,61 g natriumsulfat blev tilsat, derefter 44,16 ml af koncentreret salpetersyre blev tilsat, og efter blanding. Efter omsætning i 90 minutter blev produktet taget ud, vasket og tørret. Tyggegummi-N-Cbz-nitropinon (5,24 g) blev syntetiseret med succes.
3.2 Fotokemiske reaktioner under anaerobe forhold:
Den fotokemiske reaktion starter under anaerobe forhold. Den fremstillede N-Cbz-nitropinon (1 mmol), thiourinstof (3 mmol) og iskold acetonitril (30 ml) blev anbragt i en firhalset kolbe, og en vis mængde natriumhydroxidopløsning blev tilsat under argon. Juster pH. Reaktionsblandingen blev opvarmet til 25 grader under omrøring, afkølet med koldt vand efter 2 timer, og opløsningen blev overført til det organiske lag.
Transplanter det på filterpapir natten over, placer det i en ideel reaktionsposition (ca. 10 cm væk fra lamperøret) under højtrykskviksølvlampen, og tilføj en vandkølingsanordning på begge sider af lamperøret og den nederste del af lampen. reaktionstanken for at holde reaktionstemperaturen konstant. Start strålingsreaktionen og kontroller opløsningens farveændring under reaktionen. Reaktionen sluttede, da reaktionsblandingen blev gennemsigtig.
3.3 Oxidationsreaktion og vandfjernelsesbehandling:
Tilsæt natriumhydroxidopløsning (15 ml), chromtrioxid (0,5 g), tørret og formalet reaktionsprodukt, brug dichlormethan som dispergeringsmiddel og omrør ved stuetemperatur i 4 timer. Filtrerer, vask, fjern den organiske film, forsure filtratet, inddamp, fjern vand, og adskil ved silicagelsøjlekromatografi for at opnå målproduktet N-Cbz-nortropinon (gyldent pulver).
Denne metode er velegnet til højtydende syntese af N-Cbz-Nortropinone med høj reproducerbarhed og selektivitet. Metoden har fordelene ved høj effektivitet, enkelhed og god repeterbarhed. På samme tid, i den fotokemiske reaktionsproces, har brugen af en højtrykskviksølvlampe som reaktionslyskilde høj anvendelsesværdi og salgsmuligheder.
4. Azo-reaktion:
Azobiphenylreaktionen er en reaktion, hvor et frit radikal-mellemprodukt kobles med et andet frit radikal, og det aromatiske produkt N-Cbz-Nortropinon kan opnås.
N-Cbz-Nortropinone er en vigtig organisk forbindelse, som ofte bruges i lægemiddelsyntese og forskning i biologisk aktivitet. Azo-reaktionen er en almindelig kemisk reaktion, der kan omdanne iminer og aromatiske aminer til azoforbindelser. Eksperimentelle trin:
(1) Forbered N-Cbz-nortropinon:
Tilsæt cyclopentanon og benzaldehyd sammen til tetrahydrofuran, tilsæt natriumhydroxid og phenyleddikesyre og omsæt i 24 timer. Chloroform blev tilsat, vasket flere gange, og opløsningsmidlet blev fjernet ved rotationsfordampning til opnåelse af N-Cbz-nortropinon.
(2) Azo-reaktion:
Tilsæt N-Cbz-Nortropinone i dichlormethan, tilsæt anilinopløsning og tilsæt pyridin som katalysator. Ammoniumsulfat blev ledt gennem dampen for at justere reaktionsblandingen til pH =10. Ammoniumsulfat og ammoniumchlorid blev tilsat som et bundfald, filtreret og skyllet flere gange. Den opnåede azoforbindelse tilsættes til dimethylformamid og isomeriseres under opvarmningsbetingelser til dannelse af et azoderivat af N-Cbz-nortropinon.
(3) Oprensning og karakterisering:
Ekstraktion og vask med chloroform og vand gav det ønskede produkt. Endelig blev absorptionsspektret af N-Cbz-Nortropinone målt ved hjælp af et ultraviolet spektrofotometer, og massespektrometri og kernemagnetisk resonansanalyse blev udført på det for at sikre succesen af reaktionen.
For at opsummere, er der forskellige syntetiske metoder for N-Cbz-Nortropinone, men deres respektive anvendelsesanledninger og betjeningsproblemer er forskellige. I en specifik anvendelse er det nødvendigt at foretage et passende valg i henhold til det reagerende stofs egenskaber og de specifikke krav til arbejdsforholdene.