Tropinoneadalah alkaloid tropane, ia adalah alkaloid, yang digunakan sebagai perantara untuk sintesis atropin. Kristal kuning pucat hingga coklat atau serbuk kristal, kristal acicular (petrol), digunakan sebagai perantaraan dalam sintesis atropin sulfat. Ia adalah molekul alkaloid yang patut disebut dalam sejarah sintesis organik. Kompaun bertindak balas dengan dimetil karbonat dengan kehadiran bes untuk membentuk 2-methoxycarbonyltropionate, yang kemudiannya dihidrogenkan dengan kehadiran nikel Raney untuk membentuk metil dikarboksilat. Akhirnya, dengan kehadiran piridin, metil metakrilat bertindak balas dengan benzoil klorida untuk mendapatkan kokain.
|
Formula Kimia |
C8H13NO |
|
Misa tepat |
139 |
|
Berat Molekul |
139 |
|
m/z |
139 (100.0%), 140 (8.7% |
|
Analisis Unsur |
C, 69.03; H, 9.41; N, 10.06; O, 11.49 |
|
|
|
Jumlah sintesis:
Jumlah sintesis terawal tropidone telah disiapkan oleh Willst ä tter pada tahun 1901.
Wilstedt (pemenang Hadiah Nobel dalam Kimia pada tahun 1915) menggunakan sikloheksanone sebagai bahan permulaan. Walaupun hasil setiap langkah dalam laluan adalah tinggi, jumlah hasil telah dikurangkan dengan banyak, hanya 0.75%, disebabkan oleh banyak langkah. Sudah tentu, ia telah menjadi sumbangan besar kepada pembangunan kimia sintetik organik untuk mensintesis secara buatan sebatian kompleks sedemikian pada awal abad ke-20. Ini adalah salah satu peristiwa penting dalam peringkat awal memasang produk semula jadi yang kompleks di makmal. Kejayaan pemasangan molekul semula jadi yang agak kompleks ini ialah kemuncak sintesis organik dalam tempoh klasik, menandakan kelahiran sintesis jumlah berbilang-langkah.
Sebelum sintesis tropine, Willst ä tter berjaya mensintesis kokain dengan tropine sebagai bahan mentah buat kali pertama pada tahun 1898, dan menjelaskan struktur kokain.
Pada tahun 1917, Robert Robinson mencipta kaedah sintetik pendek tropine. Kaedah ini adalah salah satu laluan klasik dalam sintesis organik.Tropinonetelah disintesis daripada succinal, metilamin dan asid 3-oxoglutaric dengan struktur mudah oleh reaksi Mannich dalam tiga langkah (satu tindak balas periuk) di bawah keadaan bionik, dan hasil mencapai 17%, yang boleh melebihi 90% selepas penambahbaikan.
Mekanisme tindak balas ialah:
Penambahan nukleofilik amina primer kepada aldehid, diikuti dengan dehidrasi untuk membentuk imina;
Penambahan nukleofilik molekul imina membina cincin pertama;
Tindak balas Mannich antara molekul antara anion 3-enol dan ion dikarboksilat aseton;
Anion enol baru dan imina baru terbentuk selepas dehidrasi;
Tindak balas Mannich intramolekul, membentuk cincin kedua;
Keluarkan dua kumpulan karboksil untuk membentuk sebatian.
Biosintesis:
Dalam badan, derivatif yang digunakan untuk membina sistem gelang kokain disintesis daripada L-glutamin atau L-arginine. Pertama, kedua-dua asid amino ini menjalani pengurangan karbonil atau dekarboksilasi untuk menghasilkan L-ornithine, yang kemudiannya menjalani penyahkarboksilan untuk menghasilkan putrescine. Kemudian, satu atom nitrogen dalam putrescine dimetilasi oleh SAM, menghasilkan N-methylputrescine. N-Methylputrescine ditukar kepada 4-methylaminobutanal di bawah pemangkinan diamine oxidase, dan dikitar kepada asas Schiff N-metil - Δ 1-pirolin kation.
Selepas itu, dua enansiomer cincin pirolidin digantikan N-metil - Δ diperoleh melalui pemeluwapan Clarison 1-kation pyrrolidine dengan asetil KoA. Walau bagaimanapun, hanya isomer (S) - bagi kedua-dua produk ini boleh terus menjalani kitaran untuk membentuk rangka skopolamin. Produk tioester terus terkondensasi dengan molekul asetil CoA yang lain untuk mendapatkan terbitan 4 tiosuksinat. Yang terakhir ini dioksidakan untuk menjana semula ion positif garam pyrrolidinium dan ion negatif enol. Pemeluwapan (tindak balas Mannich intramolekul) berlaku di antara kedua-duanya, menghasilkan produk di mana kedudukan 4 bahan digantikan oleh kumpulan - C (O) SCoA. Kemudian kumpulan tioester menghidrolisis untuk membentuk asid karboksilik, yang kemudiannya dimetilasi kepada metil ester melalui SAM, dan ikatan berganda dikurangkan untuk mendapatkan metil dikarboksilat di bawah tindakan NADPH. Akhirnya, metil Blastine terkondensasi dengan benzoil CoA melalui laluan asid sinamik fenilalanin untuk membentuk kokain.
Tropinone, sebagai alkaloid tropana, mempunyai struktur molekul yang terdiri daripada nitrogen-yang mengandungi rangka basikal dan kumpulan karbonil keton. Sifat kimianya yang unik menjadikannya sangat bernilai dalam bidang perubatan, sintesis organik, dan penyelidikan alkaloid.
Aplikasi teras: Peranan utama perantara farmaseutikal
Penggunaan paling terkenal-adalah sebagai perantaraan dalam sintesis atropin sulfat. Atropin, sebagai ubat antikolinergik klasik, digunakan secara meluas dalam rawatan klinikal pelbagai penyakit dengan menyekat reseptor kolinergik jenis M-
Dalam bidang oftalmologi, atropin digunakan untuk pemeriksaan dan rawatan penyakit oftalmik seperti iridocyclitis dan keratitis dengan melebarkan pupil dan mengawal kelumpuhan. Pada masa yang sama, ia boleh menghalang perkembangan rabun dan telah menjadi ubat panas untuk pencegahan dan kawalan rabun pada kanak-kanak. Sebagai pelopor untuk sintesisnya, ia secara langsung menyokong pengeluaran-skala besar atropin.
Sistem penghadaman: Atropin boleh mengurangkan kekejangan otot licin dalam saluran gastrousus dan digunakan untuk merawat penyakit seperti ulser gastrik dan kolik. Sintesisnya bergantung pada bekalan atropin yang stabil.
Detoksifikasi kecemasan: Dalam rawatan kecemasan keracunan racun perosak organofosfat, atropin secara kompetitif menentang asetilkolin, membalikkan gejala muskarinik, dan kecekapan sintesisnya secara langsung mempengaruhi ketersediaan ubat kecemasan.
Di samping itu, ia juga mengambil bahagian dalam sintesis ubat penting lain:
Sintesis kokain: Ia boleh ditukar menjadi kokain melalui pengesteran, penghidrogenan, dan tindak balas lain. Walaupun kokain dikawal ketat kerana sifat ketagihannya, peranan uniknya dalam anestesia tempatan dan vasokonstriksi masih menjadikannya tidak boleh diganti dalam tetapan perubatan tertentu seperti pembedahan oftalmik. Sebagai titik permulaan laluan sintesis, ketulenan kimia dan kereaktifannya secara langsung menentukan kualiti produk akhir.
Penyediaan Methylblastine: Methylblastine dijana melalui pengurangan hidrogenasi, yang merupakan pendahulu pelbagai alkaloid yang digunakan untuk mengkaji mekanisme penghantaran neurotransmitter dan membangunkan ubat analgesik baru.
Aplikasi terbitan: Model molekul untuk penyelidikan alkaloid
Struktur molekul menjadikannya model ideal untuk penyelidikan kimia alkaloid:
Jumlah penyelidikan sintesis: Laluan sintesisnya (seperti tindak balas kitaran butanal dengan metilamin dan asid dikarboksilik aseton) ialah kes klasik dalam kimia organik. Pada tahun 1917, Willst ä tter dan Robinson mencapai jumlah sintesis NSC 118012 melalui kaedah yang berbeza, antaranya strategi kitaran penambahan konjugasi Robinson merintis paradigma baharu untuk sintesis alkaloid dan dengan itu memenangi Hadiah Nobel dalam Kimia pada tahun 1947.
Penyelidikan sintetik bukan sahaja menggalakkan pembangunan teori sintesis organik, tetapi juga menyediakan sokongan metodologi untuk analisis struktur produk semula jadi yang kompleks.
Pembangunan terbitan: Karbonil dan nitrogen keton-yang mengandungi struktur basikal NSC 118012 menjadikannya mudah untuk menjalani pengubahsuaian kimia, menghasilkan pelbagai terbitan aktif secara biologi:
2-methoxycarbonyl-tropinone: Disediakan melalui tindak balas pengesteran, ia merupakan perantaraan utama untuk sintesis metil salisilat (digunakan untuk diagnosis penyakit Parkinson).
Kumpulan karbonil ketonnya boleh dikurangkan kepada alkohol atau ditukar kepada derivatif enol eter, seterusnya mengembangkan ruang reka bentuk molekul bioaktif.
Sebatian oksim topenone: dijana melalui tindak balas pengoksidaan, mempunyai aktiviti antibakteria dan anti-keradangan dan beberapa derivatif mempamerkan kesan perencatan pada strain-tahan ubat, menjadikannya calon berpotensi untuk pembangunan antibiotik baharu.
Penyelidikan mekanisme farmakologi: Kajian tentang struktur-hubungan aktiviti alkaloid dan terbitannya boleh membantu mendedahkan mekanisme molekul interaksi antara alkaloid dan reseptor. Sebagai contoh, dengan mengubah suai atom nitrogen atau struktur kitaran NSC 118012, pertaliannya untuk reseptor kolinergik boleh dikawal, menyediakan asas teori untuk mereka bentuk ubat antikolinergik yang lebih selektif.
Mengguna pakai sambungan bersepadu-berprestasi tinggi, siri CRA boleh meningkatkan tempo sebanyak 25%, dan produktiviti boleh mencapai kemuncak baharu; algoritma penindasan getaran dinaik taraf untuk mencapai kesan anti-gegaran yang baik; algoritma pampasan DH parameter-penuh dan algoritma TrueMotion disokong, dan ketepatan sikap adalah 0 mm2. pergerakan, dan gerakan melengkung adalah tepat dan stabil.
Arah penyelidikan yang berpotensi: Pengembangan daripada asas kepada klinikal
Dengan gabungan silang kimia dan perubatan, senario aplikasi meluas daripada bidang farmaseutikal tradisional kepada pelbagai arah bioperubatan yang lebih luas:
Penyelidikan neurosains: Sebagai molekul model sistem kolinergik, ia boleh digunakan untuk mengkaji penghantaran neurotransmitter, keplastikan sinaptik, dan patogenesis penyakit neurodegeneratif seperti penyakit Alzheimer. Dengan melabelkan isotop karbon atau nitrogen NSC 118012, laluan metaboliknya dalam vivo boleh dikesan, menyediakan alat untuk kajian farmakokinetik.
Aplikasi Sains Bahan: Nitrogen-yang mengandungi struktur basikal NSC 118012 mempunyai konfigurasi spatial yang unik dan boleh digunakan sebagai ligan untuk mereka bentuk rangka kerja organik logam (MOF) atau himpunan supramolekul. Bahan jenis ini telah menunjukkan potensi aplikasi dalam penjerapan gas, pemangkinan, dan penghantaran ubat. Sebagai contoh, MOF yang diubah suai dengan NSC 118012 boleh digunakan untuk penjerapan terpilih agen saraf, menyediakan strategi baharu untuk perlindungan kimia.
Dalam bidang pertanian dan perlindungan alam sekitar, aktiviti antibakterianya menjadikannya molekul calon untuk membangunkan racun perosak semula jadi. Melalui pengoptimuman struktur, ketoksikan rendah dan racun perosak alkaloid yang mudah terurai boleh direka bentuk untuk mengurangkan pencemaran alam sekitar yang disebabkan oleh racun perosak kimia. Di samping itu, tindak balas kitaran yang terlibat dalam laluan sintesis NSC 118012 boleh memberikan rujukan metodologi untuk penukaran biojisim dan menyumbang kepada pembangunan mampan.
Apakah kaedah penggunaan dan langkah berjaga-jaga untuk kompaun ini?
Oleh kerana sifat perantaraan farmaseutikal dan ketoksikan tertentu, penggunaannya hendaklah dihadkan kepada makmal profesional atau persekitaran pengeluaran industri, dan dikendalikan oleh profesional yang mempunyai pengetahuan dan pengalaman yang berkaitan. Berikut adalah ringkasan daripadaTropinonekaedah penggunaan dan langkah berjaga-jaga berdasarkan prinsip pengendalian kimia am:
kaedah penggunaan
Persekitaran profesional:
Ia harus digunakan dalam makmal pengudaraan yang baik atau persekitaran pengeluaran industri yang dilengkapi dengan kemudahan keselamatan yang diperlukan.
Perlindungan diri:
Pengendali hendaklah memakai peralatan pelindung diri yang sesuai, seperti pakaian pelindung, sarung tangan, topeng habuk, cermin mata keselamatan, dsb., untuk mengelakkan sentuhan langsung antara bahan kimia dan kulit, mata atau sistem pernafasan.
Piawaian operasi:
Patuhi prosedur operasi dengan ketat untuk mengelak daripada menghasilkan habuk atau percikan. Jika sejumlah besar NSC 118012 perlu ditimbang atau diproses, alat dan peralatan yang sesuai seperti botol penyukat, corong dan sebagainya hendaklah digunakan.
Keperluan penyimpanan:
Kompaun hendaklah disimpan di tempat yang sejuk, kering, berventilasi baik, jauh dari sumber api, haba dan bahan yang tidak serasi. Sementara itu, adalah perlu untuk memastikan bekas itu ditutup rapat untuk mengelakkan kebocoran bahan kimia.
perkara yang memerlukan perhatian
Elakkan sentuhan:
Elakkan sentuhan langsung dengan kulit, mata atau pakaian. Jika tersentuh secara tidak sengaja, segera bilas dengan air yang banyak dan dapatkan rawatan perubatan secepat mungkin.
Keselamatan kebakaran:
Kompaun ini boleh mereput dan menghasilkan asap toksik pada suhu tinggi, jadi ia harus dielakkan daripada terkena sumber api. Sekiranya berlaku kebakaran, agen pemadam api yang sesuai hendaklah digunakan untuk memadam dan tempat kejadian hendaklah segera dipindahkan.
Perlindungan alam sekitar:
Elakkan ia daripada memasuki pembetung atau badan air untuk mengelakkan pencemaran alam sekitar. Sekiranya perlu untuk membuang sisa, peraturan alam sekitar yang berkaitan harus dipatuhi dan institusi profesional harus ditugaskan untuk dilupuskan.
Pemantauan kesihatan:
Individu yang telah -bersentuhan jangka panjang dengannya harus menjalani pemeriksaan kesihatan yang kerap untuk mengenal pasti dan menangani masalah kesihatan yang berpotensi dengan segera.
Latihan keselamatan:
Operator harus menerima latihan keselamatan yang diperlukan untuk memahami sifat, bahaya, dan kaedah tindak balas kecemasan kompaun untuk memastikan operasi yang selamat.
Undang-undang dan peraturan:
Apabila menggunakan, menyimpan dan mengangkut bahan ini, undang-undang, peraturan dan piawaian negara yang berkaitan hendaklah dipatuhi dengan ketat untuk memastikan kesahihan dan pematuhan.
Apakah Kemajuan Penyelidikan Pada Laluan Biosintetik Sebatian Ini?
Pasukan penyelidik Institut Botani Kunming, Akademi Sains China telah menemui tiga jenis III polyketide synthase, yang boleh memangkinkan pemeluwapan N-kation metilpirolin dengan malonil koenzim A untuk membentuk perantaraan utama untuk biosintesis alkaloid Tropinane. Penemuan ini bukan sahaja mendedahkan mekanisme pembentukan rangka asas dalam biosintesis alkaloid dalam sebatian ini, tetapi juga mengenal pasti jenis baru tumbuhan III polyketide synthase yang secara selektif dan cekap mensintesis tricarbonylglutarate, meletakkan asas untuk pengeluaran heterologus ubat hyoscyamine berdasarkan biologi sintetik.
Penyelidikan telah menunjukkan bahawa sebatian ini adalah perantaraan pertama dalam biosintesis alkaloid tropane, dan mekanisme sintesisnya dicapai melalui sintase poliketida jenis III atipikal (AbPYKS) dan tindak balas kitaran pengantara P450. Penemuan ini menerangkan kewujudan bersama pirolin dan tropana dalam tumbuhan dan menunjukkan kebolehlaksanaan kejuruteraan tropana dalam tumbuhan bukan pengeluar tropana.
Ekspresi berlebihan PYKS dan CYP82M3 dalam kultur akar Atropa belladonna boleh meningkatkan kandungan sebatian dan skopolamin ini dengan ketara. Di samping itu, ekspresi berlebihan UGT1 dan LS boleh meningkatkan kandungan hyoscyamine, scopolamine, isohyoscyamine, dan hyoscyamine dengan ketara, menunjukkan bahawa kedua-dua langkah ini adalah dua langkah mengehadkan kadar dalam biosintesis hyoscyamine.
Pasukan Christina Smolke di Universiti Stanford menyepadukan gen ekspresi heterolog berbilang-langkah dalam yis dan berjaya mencapai sintesis heterolog hyoscyamine dan scopolamine melalui pemasangan modul berbeza dan penyetempatan subselular. Pencapaian ini menunjukkan potensi untuk menghasilkan produk semula jadi yang kompleks dalam mikroorganisma melalui laluan biosintetik.
Soalan Lazim
Untuk apa tropinone digunakan?
Ia berasal daripada tropane dan berfungsi sebagaipendahulu utama dalam sintesis pelbagai alkaloid penting, seperti kokain dan atropin. Pertama, tropinone ialah pepejal kristal tidak berwarna dengan bau yang khas. Ia mempunyai formula molekul C8H13NO dan jisim molar lebih kurang 139.2 g/mol.
Apakah sintesis tropinone?
Tropinone ialah molekul bicyclic, tetapi bahan tindak balas yang digunakan dalam penyediaannya agak mudah: succinaldehyde, metilamin, dan asid acetonedicarboxylic (atau aseton). Sintesis ialah contoh yang baik bagi tindak balas biomimetik atau sintesis jenis biogenetik-kerana biosintesis menggunakan blok binaan yang sama.
Apa itu tropine?
Tropine ditakrifkan sebagaisebatian basikal dengan nukleus tropana, yang berfungsi sebagai prekursor dalam sintesis pelbagai alkaloid tropana yang terkenal dengan aktiviti biologi yang kuat, terutamanya sebagai neurotransmitter.
Adakah atropin ubat penahan sakit?
Atropin oftalmik digunakan sebelum pemeriksaan mata untuk melebarkan (membuka) pupil, bahagian hitam mata yang anda lihat.Ia juga digunakan untuk melegakan kesakitan yang disebabkan oleh bengkak dan keradangan mata.
Cool tags: tropinone cas 532-24-1, pembekal, pengilang, kilang, borong, beli, harga, pukal, untuk dijual