N-Cbz-Nortropinoneadalah perantaraan ubat dengan pelbagai aktiviti biologi, seperti antikanser, antivirus, dll. Kaedah sintesis biasa N-Cbz-Nortropinone akan diperkenalkan di bawah.
1. Reaksi Ritter:
Tindak balas Ritter, berdasarkan agen pengalkilasi dan pemangkinan asid, digunakan untuk tindak balas siklopropanon dan N-benzyl-N-Cbz-methylamine kepada N-Cbz-Nortropinone. Secara amnya, operasi tindak balas adalah mudah, dan ketulenan produk tindak balas adalah tinggi.
Kaedah tindak balas Ritter N-Cbz-Nortropinone boleh menukarkannya kepada terbitan N-Cbz-N-methylamide. Tindak balas biasanya melibatkan tindak balas N-Cbz-Nortropinone dan methylammonium trifluoroacetate (MeTFA). Langkah-langkah khusus tindak balas adalah seperti berikut:
1. Larutkan N-Cbz-Nortropinone (0.5g) dan MeTFA (1.1g) dalam 50mL etanol mutlak.
2. Tambah asid benzenesulfonic (0.1 hingga 1.0 bersamaan) atau asid sulfurik (0.5 hingga 1.0 bersamaan) sebagai mangkin.
3. Simpan larutan tindak balas di bawah refluks, dan masa tindak balas adalah kira-kira 24-48 jam.
4. Selepas tindak balas, laraskan nilai pH kepada kira-kira 8 dengan larutan natrium hidroksida.
5. Larutan itu kemudiannya dibasuh 3 kali dengan etanol mutlak refluks, dan semua pencucian dikumpulkan.
6. Basuh larutan pencuci (cecair ionik) tiga kali dengan air suling.
7. Nyahion cecair ionik dengan air suling dan keringkan dengan gas nitrogen.
8. Pekatkan cecair ionik (larutan) sehingga mendakan pepejal.
9. Akhir sekali, mendakan pepejal telah dibasuh dengan etanol, ditapis dan dikeringkan untuk mendapatkan N-Cbz-N-methylamide.
Kaedah penulenan produk tindak balas:
Produk tindak balas boleh disucikan dengan penghabluran atau penapisan gel. Bentuk kristal tunggal boleh diperolehi dengan menukar pelarut yang berbeza dan suhu yang berbeza semasa penghabluran. Jika penapisan gel digunakan, produk boleh ditulenkan menggunakan gel silika atau kromatografi resapan gel.
Kaedah tindak balas Ritter N-Cbz-Nortropinone boleh menukarkannya kepada N-Cbz-N-methylamide. Keadaan eksperimen yang diperlukan untuk tindak balas ini termasuk suhu, mangkin, pelarut, cecair ionik dan masa tindak balas. Langkah tindak balas termasuk proses seperti melarutkan reagen, menambah mangkin, tindak balas refluks, melaraskan pH dan produk tindak balas penulenan. Produk biasanya boleh disucikan dengan penghabluran atau penapisan gel. Struktur produk boleh dikenal pasti oleh spektrum NMR dan spektrum jisim, dan keputusan pengenalpastian boleh disahkan lagi oleh analisis XRD dan analisis unsur.
2. Tindak balas bermangkin kemoenzim:
Tindak balas kemoenzimatik, juga dipanggil tindak balas enzim terkurang, adalah tindak balas penghidrogenan yang digalakkan oleh pemangkin logam. Dalam tindak balas ini, N-benzyl-N-Cbz-methylamine dan cyclopropanone boleh dikurangkan kepada N-Cbz-Nortropinone oleh mangkin. Berbanding dengan tindak balas Ritter, tindak balas enzimatik kimia adalah lebih mesra alam, tetapi memerlukan penggunaan pemangkin yang mahal dan keadaan tindak balas yang lebih ketat.
Tindak balas kemoenzimatik ialah kaedah menukar sebatian organik kepada produk sasaran melalui pemangkinan enzimatik. Kaedah tindak balas enzimatik kimia mempunyai kelebihan keadaan tindak balas ringan, kecekapan tindak balas yang tinggi, ketulenan produk yang tinggi, dan mesra alam. Dalam sintesis N-Cbz-Nortropinone, tindak balas bermangkin enzim mempunyai kelebihan selektiviti tinggi dan tindak balas sampingan yang kurang, jadi ia adalah kaedah sintetik yang biasa digunakan.
Semasa sintesis N-Cbz-Nortropinone, enzim yang paling biasa digunakan ialah lipase. Lipase ialah enzim yang memangkinkan hidrolisis ester lemak. Ia mempunyai kelebihan kebolehsuaian substrat yang luas dan kecekapan tindak balas yang tinggi, jadi ia mempunyai aplikasi penting dalam pengeluaran perindustrian. Langkah tindak balas enzimatik kimia N-Cbz-Nortropinone akan diperkenalkan di bawah.
Dalam langkah pertama, N-Cbz-4-piperidon dan metil phenylacetate telah dipeluwapkan di bawah pemangkinan bes kalium karbonat untuk mendapatkan N-Cbz-3-(benzylmethoxy)-2-butanon. Keadaan tindak balas ialah 150 darjah C., dan masa tindak balas ialah 12 jam. Selepas tindak balas selesai, produk disucikan dan dikeringkan dengan kaedah konvensional.
Dalam langkah kedua, N-Cbz-3-(benzylmethoxy)-2-butanon yang diperoleh telah dilarutkan dalam metanol, jumlah lipase yang sesuai ditambah dan dikacau perlahan pada 40 darjah . Masa tindak balas ialah 24 jam. Selepas tindak balas selesai, produk ditulenkan dan dikeringkan dengan kaedah konvensional untuk mendapatkan N-Cbz-Nortropinone.
Tindak balas adalah tindak balas satu langkah, yang mempunyai kelebihan kesederhanaan, kecekapan tinggi, dan kepekaan tinggi. Antaranya, bahan tindak balas N-Cbz-4-piperidon ialah perantara biasa dalam sintesis organik dan mempunyai prospek penggunaan yang luas. Kawalan yang betul terhadap keadaan tindak balas boleh menghasilkan hasil yang lebih tinggi dan ketulenan produk.
Kesimpulannya, tindak balas kemoenzimatik N-Cbz-Nortropinone adalah kaedah sintetik yang boleh dilaksanakan. Melalui pemilihan keadaan tindak balas yang munasabah dan pengoptimuman proses tindak balas, ketulenan dan hasil produk boleh dipertingkatkan dengan berkesan, memberikan sokongan kuat untuk sintesis perantara sintesis organik dan ubat-ubatan.
3. Tindak balas fotokimia:
Tindak balas fotokimia ialah tindak balas kimia yang digalakkan dengan menggunakan reaktor fotokimia untuk menyinari cahaya ke bahan tindak balas. Reaksi mempunyai kelebihan kecekapan tinggi, selektiviti yang baik, dan tidak perlu menggunakan suasana lengai, dan telah digunakan secara meluas dalam sintesis N-Cbz-Nortropinone. Langkah-langkah operasi eksperimen adalah seperti berikut:
3.1 Penyediaan N-Cbz-Nitropinone:
Mula-mula, 1,4-oxoaminobenzene (5.03 g) telah dilarutkan dalam 500 mL tetraetil eter, disejukkan dalam campuran air ais, 3.69 mL asid asetik pekat dan 4.61 g natrium sulfat ditambah, kemudian 44.16 mL asid nitrik pekat ditambah, dan selepas bercampur Selepas bertindak balas selama 90 minit, produk dikeluarkan, dibasuh dan dikeringkan. Gula-gula getah-N-Cbz-nitropinone (5.24 g) berjaya disintesis.
3.2 Tindak balas fotokimia dalam keadaan anaerobik:
Tindak balas fotokimia bermula dalam keadaan anaerobik. N-Cbz-nitropinone (1 mmol), tiourea (3 mmol) dan asetonitril ais sejuk (30 mL) yang telah disediakan dimasukkan ke dalam kelalang empat leher, dan sejumlah larutan natrium hidroksida telah ditambah di bawah argon Laraskan pH. Campuran tindak balas dipanaskan hingga 25 darjah dengan kacau, disejukkan dengan air sejuk selepas 2 jam, dan larutan dipindahkan ke lapisan organik.
Transplantasikannya pada kertas penapis semalaman, letakkannya dalam kedudukan tindak balas yang ideal (kira-kira 10 cm dari tiub lampu) di bawah lampu merkuri tekanan tinggi, dan tambahkan alat penyejuk air pada kedua-dua belah tiub lampu dan bahagian bawah tangki tindak balas untuk memastikan suhu tindak balas tetap. Mulakan tindak balas sinaran dan semak perubahan warna larutan semasa tindak balas. Tindak balas berakhir apabila campuran tindak balas menjadi lutsinar.
3.3 Tindak balas pengoksidaan dan rawatan penyingkiran air:
Tambah larutan natrium hidroksida (15 mL), kromium trioksida (0.5 g), hasil tindak balas kering dan dikisar, gunakan diklorometana sebagai penyerap dan kacau pada suhu bilik selama 4 jam. Tapis, basuh, keluarkan filem organik, berasidkan turasan, sejat, keluarkan air, dan asingkan dengan kromatografi lajur gel silika untuk mendapatkan produk sasaran N-Cbz-nortropinone (serbuk emas).
Kaedah ini sesuai untuk sintesis hasil tinggi N-Cbz-Nortropinone dengan kebolehulangan dan pemilihan yang tinggi. Kaedah ini mempunyai kelebihan kecekapan tinggi, kesederhanaan, dan kebolehulangan yang baik. Pada masa yang sama, dalam proses tindak balas fotokimia, menggunakan lampu merkuri tekanan tinggi sebagai sumber cahaya tindak balas mempunyai nilai aplikasi yang tinggi dan prospek promosi.
4. Tindak balas Azo:
Tindak balas azobifenil ialah tindak balas di mana perantaraan radikal bebas digabungkan dengan radikal bebas yang lain, dan produk aromatik N-Cbz-Nortropinone boleh diperolehi.
N-Cbz-Nortropinone ialah sebatian organik penting, yang sering digunakan dalam sintesis dadah dan penyelidikan aktiviti biologi. Tindak balas azo ialah tindak balas kimia biasa yang boleh menukar imina dan amina aromatik kepada sebatian azo. Langkah eksperimen:
(1) Sediakan N-Cbz-Nortropinone:
Tambah siklopentanone dan benzaldehid bersama-sama ke dalam tetrahydrofuran, tambah natrium hidroksida dan asid fenilasettik, dan bertindak balas selama 24 jam. Kloroform ditambah, dibasuh beberapa kali, dan pelarut dikeluarkan melalui penyejatan berputar untuk mendapatkan N-Cbz-Nortropinone.
(2) Tindak balas Azo:
Tambah N-Cbz-Nortropinone dalam diklorometana, tambah larutan anilin, dan tambah piridin sebagai mangkin. Ammonium sulfat dialirkan melalui stim untuk melaraskan campuran tindak balas kepada pH=10. Ammonium sulfat dan ammonium klorida telah ditambah sebagai mendakan, ditapis dan dibilas beberapa kali. Kompaun azo yang diperolehi ditambah ke dalam dimetilformamida, dan diisomerkan di bawah keadaan pemanasan untuk membentuk terbitan azo N-Cbz-Nortropinone.
(3) Pemurnian dan pencirian:
Pengekstrakan dan pencucian dengan kloroform dan air menghasilkan produk yang diingini. Akhirnya, spektrum penyerapan N-Cbz-Nortropinone diukur menggunakan spektrofotometer ultraviolet, dan spektrometri jisim dan analisis resonans magnet nuklear dilakukan ke atasnya untuk memastikan kejayaan tindak balas.
Ringkasnya, terdapat pelbagai kaedah sintetik N-Cbz-Nortropinone, tetapi keadaan penggunaan dan kesukaran operasi masing-masing adalah berbeza. Dalam aplikasi khusus, adalah perlu untuk membuat pemilihan yang sesuai mengikut ciri-ciri bahan bertindak balas dan keperluan khusus keadaan kerja.