Чист допамин（https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/api-researching-only/pure-dopamine-cas-51-61-6.html）, химичното наименование е 3-хидрокситирамин. Молекулната му формула е C8H11NO2, а относителната му молекулна маса е 153,18 g/mol. Той е важен невротрансмитер, който предава сигнали между невроните и регулира дейността в мозъка и централната нервна система. Освен това 3-хидрокситираминът участва и в много други физиологични процеси, като контрол на сърдечно-съдовата система, отговор на храносмилателната система, имунна система и функция на ретината и др. Допаминът на прах се произвежда в нашата лаборатория, а чистият допамин за продажба в по същото време.
1. Метод за синтез на ензимно дърво:
Понастоящем синтезът на 3-хидрокситирамин чрез метода на ензимен дървесен синтез е относително често срещан, което има предимствата на опазване на околната среда, висока точност и висок добив. Методът е да се използва тирозиназа за извършване на реакция на присаждане към фенилпропионова киселина и след това да се редуцира суровият тирозин, добавен в процеса на присаждане, до 3-хидрокситирамин чрез редуктазна катализа. Повторното използване на ензими значително подобрява добива и максимизира икономическите ползи.
Ензимният дендритен синтез е метод за синтез, базиран на реакция, катализиран от ензими, който позволява високоефективни химични трансформации при меки условия. Този метод последователно превръща субстратите в продукти чрез ензимно-катализирани реакции, което има предимствата на опазване на околната среда и висока ефективност. В процеса на получаване на 3-хидрокситирамин, методът може да се използва за реализиране на високоефективен синтез на по-ниска цена.
Стъпките на метода за синтез на ензимно дърво са както следва:
(1) Подгответе субстрата: L-тирозин и тирозиназа могат да бъдат избрани като субстрат.
(2) Смесете субстрата с тирозиназа. Тирозиназата е зависим от медните йони ензим, който може да катализира превръщането на L-тирозин в DOPA, което е прекурсорното съединение на 3-хидрокситирамин. Реакционната формула, катализирана от Tyrpsinase, е следната:
(3) Продължете да добавяте L-аскорбинова киселина. L-аскорбиновата киселина е донор на електрони, който може да помогне за намаляване на субстрата на тирозиназата, като по този начин насърчава производството на DOPA. Реакцията тук е следната:
(4) Добавете редуциран NADH и L-тирозин. NADH може да се използва като донор на електрони, за да подпомогне реакцията, а към него ще бъде добавен и L-тирозин. Реакцията тук е следната:
(5) Загрейте сместа. Реакционният разтвор се нагрява до 37 градуса за стимулиране на реакцията. По време на реакционния процес трябва да се обърне внимание на контрола на температурата и времето.
(6) Приготвяне на чист продукт. След реакцията продуктът се идентифицира и пречиства чрез ултравиолетова спектрофотометрия и високоефективна течна хроматография, за да се получи 3-хидрокситирамин с висока чистота.
Като синтетичен метод, базиран на ензимно-катализирани реакции, ензимният дендритен синтез има следните предимства и недостатъци:
предимство:
(1) Използването на естествени ензими като катализатори не изисква използването на органични разтворители в реакционния процес, което намалява генерирането на отпадъци и осигурява добра защита на околната среда.
(2) Реакционните условия са меки, не изискват среда с високо налягане и висока температура и са щадящи околната среда.
(3) Голям избор от субстрати и катализатори могат да бъдат приложени за синтеза на различни химични вещества.
недостатък:
(1) Някои ензими имат ниска каталитична ефективност и трябва да бъдат подобрени, за да се получат по-високи добиви от реакцията.
(2) Времето за реакция обикновено е дълго и отнема много време за получаване на целевия продукт.
(3) Някои ензими могат да бъдат инхибирани или инактивирани, което да повлияе на реакцията.
2. Метод за синтез на амоняк на Abderhalden:
Методът за синтез на амоняк на Abderhalden е нов метод за синтез на 3-хидрокситирамин, който се характеризира със синтеза на 3-хидрокситирамин чрез реакция на редукция на метални аминогрупи в отсъствието на разтворител и катализатор. Този метод все още е в етап на изследване, но има характеристиките на простота, висок добив и лесна работа и се очаква да се превърне в един от основните синтетични методи в бъдеще.
Методът за синтез на амоняк на Abderhalden е метод за синтезиране на 3-хидрокситирамин чрез многоетапни реакции, използващи пиперонал и формалдехид като суровини. Ключът към този метод е превръщането на пиперонал в 3,4-диметоксифенилетиламин (DMPEA), последвано от амоняк за получаване на 3-хидрокситирамин. Предимствата на тази реакция са, че суровините са лесно достъпни, операцията е проста и добивът е висок, но същевременно има и някои недостатъци, като дълго време за реакция и сложни синтетични пътища.
Методът на Abderhalden за синтез на амоняк за синтезиране на 3-хидрокситирамин се разделя основно на следните стъпки:
(1) Използвайки Piperonal като суровина, беше извършена многоетапна реакция за синтезиране на DMPEA
Пипероналът първо претърпява реакция на основа на Шиф с етилендиамин, за да образува междинен продукт, и след това претърпява реакции на редукция и декарбоксилиране, за да се получи DMPEA.
(2) Преобразувайте получения DMPEA в 3,4-диметоксифенилетанол (DMPE) чрез реакция на окисление.
DMPEA претърпява окислителна реакция в присъствието на NaOH, за да генерира DMPE.
(3) Използвайки DMPE като суровина, провеждайте реакция на кондензация с формалдехид в присъствието на натриев хидроксид.
DMPE, получен в горната реакция, се кондензира с формалдехид, за да се получи 3,4-диметоксифенил-2-метил-2-пропенал (DMPA).
(4) 3,4-диметоксифенил-2-метил-2-пропанол (DMP) се получава чрез реакцията на редукция на DMPA.
Реакцията на редукция на DMPA изисква използването на водород и платинов въглерод като катализатор и се провежда при условия на нагряване. Надолу
(5) Използвайки DMP като суровина, 3-хидрокситираминът се синтезира чрез реакция на амоняк.
В присъствието на NH3 DMP претърпява карбоксиметилова редукция и реакции на епоксидиране, за да се получи 3-хидрокситирамин.
Методът за синтез на амоняк на Abderhalden има следните предимства и недостатъци:
предимство:
(1) Суровините са лесни за получаване, операцията е проста и добивът е висок.
(2) Междинният DMPEA може да се използва в синтеза на други съединения и има определена приложна стойност.
(3) Реакцията на амоняк не трябва да използва твърде много реагенти, което е щадящо околната среда.
недостатък:
(1) Времето за реакция е относително дълго, обикновено няколко дни или дори седмици.
(2) Синтетичният път е относително сложен и изисква многоетапни реакции.
(3) Някои стъпки изискват използването на токсични реагенти и катализатори, а изискванията за работа са относително високи.
3. Метод на синтез на Baeyer-Drewson:
Синтезът на Baeyer-Drewson е известен също като пиперинов синтез на 3-хидрокситирамин. При този метод първо се провежда реакция на основа на Шиф с резорцинол и амонячна вода, за да се получи трихидроиндолин, а след това се използва дехидратиращ агент, малеинов анхидрид, за да се предизвика лактамова реакция за генериране на индолетрикетон. И накрая, 3-хидрокситираминът се получава чрез стъпки като диазотиране, нитриране и редукция чрез хидрогениране. Методът е сложен за работа, но има висок добив и има известна изследователска стойност.
Методът на синтез на Baeyer-Drewson се разделя основно на следните стъпки:
(1) Използвайки -фенилетиламин като суровина, извършете реакция на окисление, за да получите 3,4-дихидроксифенилетиламин (DHPA).
-фенилетиламинът реагира с водороден пероксид под катализата на калиев перхлорат или калиев карбонат, за да генерира DHPA. Тази реакция на окисление трябва да се проведе при стайна температура и времето за реакция е относително кратко.
(2) Използвайки DHPA като суровина, ацетализира с алдехиди за получаване на 3,4-дихидрокси- -метилфенетиламина.
DHPA може да претърпи реакция на ацетализация с формалдехид или други алдехиди, за да се получи 3,4-дихидрокси- -метилфенетиламина.
Тази ацетална реакция трябва да се проведе при неутрални или алкални условия, като обикновено се използва натриев хидроксид или калиев хидроксид като катализатор и протича при нагряване.
(3) Използвайки 3,4-дихидрокси- -метилфенетиламина като суровина, претърпява реакция на аминиране с урея или амини за получаване на 3-хидрокситирамин.
3,4-дихидрокси- -метилфенетиламина може да бъде аминиран с урея или други амини за получаване на 3-хидрокситирамин.
Тази реакция на аминиране трябва да се проведе при основни условия, обикновено като се използва натриев хидроксид или други основни реагенти като катализатор, и да се проведе при условия на нагряване.
Синтезът на Baeyer-Drewson трябва да отговаря на следните условия:
(1) Чистотата и качеството на суровините трябва да отговарят на определени изисквания, за да се гарантира стабилността на реакцията и добрите свойства на продукта.
(2) Всяка стъпка трябва да се извърши в съответствие с определена процедура, време и температура, за да се гарантира ефективността на реакцията и добива на продукта.
(3) Някои токсични катализатори и разтворители трябва да се използват в реакцията, операцията трябва да бъде много внимателна и също така е необходимо правилно изхвърляне на отпадъците.
Реакционният механизъм на метода на синтез на Baeyer-Drewson е относително прост, включващ главно стъпки като окисление, ацетализация и аминиране. В този реакционен механизъм -фенилетиламинът първо претърпява реакция на окисление, за да се получи DHPA. Впоследствие DHPA претърпява реакция на ацетализация с алдехиди, за да се получи 3,4-дихидрокси- -метилфенетиламина. 3,4-дихидрокси- -метилфенетиламина се аминира с урея или амини, за да се получи 3-хидрокситирамин.
Синтезът на Baeyer-Drewson има следните предимства и недостатъци:
предимство:
(1) Суровините са лесно достъпни, операцията е проста, времето за реакция е кратко и добивът е висок.
(2) Множество междинни продукти могат да се използват в синтеза на други съединения и имат определена приложна стойност.
(3) Разтворителите и катализаторите, присъстващи в реакцията, имат по-малко въздействие върху околната среда.
недостатък:
(1) Ацеталната реакция изисква използването на определени алдехидни реактиви, което не е безопасно за работа.
(2) Някои стъпки изискват използването на токсични катализатори и разтворители, изискващи високи оперативни изисквания.
(3) По време на процеса на приготвяне могат да се получат някои странични продукти.
в заключение:
Методът на синтез на Baeyer-Drewson е метод за синтезиране на 3-хидрокситирамин от -фенилетиламин чрез реакции на окисление, ацетализация и аминиране. Този метод има определени предимства и недостатъци и трябва да бъде избран според конкретната ситуация в практическото приложение.
За да обобщим, в момента има много синтетични методи за 3-хидрокситирамин, от които да избирате, като ензимен дендритен синтез, синтез на амоняк по Abderhalden и синтез на Baeyer-Drewson и т.н. Различните синтетични методи имат разлики по отношение на добива, условията на процеса , и лекота на работа, като най-подходящият метод трябва да бъде избран според действителната ситуация.