тимохиноне съединение, извлечено от семена от черна трева, с химична формула C10H12O2. При стайна температура представлява светложълта маслена течност с уникална дразнеща миризма. Трудно разтворим във вода, лесно разтворим в органични разтворители като етанол и етер. Има уникална дразнеща миризма. Трудно се разтваря във вода, но може да се разтвори в органични разтворители като етанол, етер и хлороформ. Той има инхибиращ ефект върху различни бактерии, включително Грам положителни и Грам отрицателни бактерии. Това съединение упражнява антибактериални ефекти, като пречи на бактериалните метаболитни процеси или уврежда бактериалните клетъчни стени. Също така е проучван за употреба в продукти за грижа за устната кухина, като вода за уста, паста за зъби и др. Може да инхибира растежа на бактерии в устната кухина и да намали появата на орални заболявания като орални язви и гингивит.
(Продуктова връзка: https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/additive/thymoquinone-powder-cas-490-91-5.html)
Този метод включва процес на синтезиране на тимохинон чрез многоетапни реакции, започващи от 6-оксо изофорон. Този метод има предимствата на проста работа, лесна наличност на суровини и висока чистота на продукта.
Стъпки на синтез:
1. Дехидратация по време на алдолна кондензация
Използвайки ацетон и формалдехид като суровини, възниква реакция на алдолна кондензация при слаби алкални условия (като NH4OH, NaOH и др.), генерирайки - Ненаситен бутенон. Основното химическо уравнение за тази стъпка е както следва:
R-CHO+CH3-CO-R '→ R-CH=CH-R'+H2O
2. 1,2-Реакция на нуклеофилно присъединяване
Приложете резултатите, получени от предишната стъпка - Ненаситеният бутен кетон претърпява 1,2-нуклеофилна присъединителна реакция с ацетилен при киселинни условия (като HCl, H2SO4 и др.), за да се получи хексакарбинов третичен алкохол. Съответното химично уравнение е както следва:
R-CH=CH-R '+HC ≡ CH → R-CH (OH) - CH2-C ≡ CH
3. Реакция на пренареждане
Под действието на сярна киселина хексаацетилен третичният алкохол претърпява реакция на пренареждане за генериране на целевото съединение. Химичното уравнение за тази стъпка е както следва:
R-CH (OH) - CH2-C ≡ CH+H2SO4 → RC (OH)=C (OH) - C ≡ CH
4. Защита на хидроксилни групи
За да гарантираме, че хидроксилните групи не реагират в следващите етапи, ние използваме естерификация или етерификация, за да защитим хидроксилните групи. Обичайните защитни агенти включват мравчена киселина, метанол, етилацетат и др. Съответното химично уравнение е както следва:
RC (OH)=C (OH) - C ≡ CH+R'OH → RC (OR ')=C (OR') - C ≡ CH+H2O
5. Реакция с 6-оксо изофорон
Взаимодействайте на продукта, получен в предишния етап, с 6-оксо изофорон при условия на слаба киселина или слаба основа, за да се образува междинното съединение на Тимоквинон. Съответното химично уравнение е както следва:
RC (ИЛИ ')=C (ИЛИ') - C ≡ CH+6-OC (R ")=O → RC (ИЛИ ')=C (ИЛИ' ) - C (R") =O+R'COOH/R "COOH
6. Двустранна реакция на Wittig
Под действието на силни основи (като NaOH, KOH и др.) се провежда двустранна реакция на Wittig върху междинния продукт, за да се синтезира в крайна сметка тимохинон. Химичното уравнение за тази стъпка е както следва:
RC (OR')=C (OR') - C (R")=O+Ph3P=CHCOOEt → Ph3P=CR'- CH (OR') =CR'COOH+Ph3P=O+EtOH
7. Посттретиране и пречистване
Чрез екстракция, дестилация и прекристализация, продуктът се пречиства, за да се получи тимоквинон с висока чистота. Конкретните методи за последваща обработка могат да бъдат избрани според действителните нужди.
BASF възприе уникален метод за синтез за получаване на тимохинон, който включва защита на хидроксилни групи, преобразуване с 6-оксо изофорон и пренареждане по време на процеса на преобразуване.
Стъпки на синтез:
1. Хидроксилна защита
Първо, защитете хидроксилната група на междинния хексаацетилен терт алкохол, често използваните защитни средства включват естерифициращи или етерифицирани реагенти. Например мравчена киселина, метанол или етилацетат могат да се използват за защита. Съответното химично уравнение е както следва:
R-CH (OH) - CH2-C ≡ CH+R'OH → R-CH (OR ') - CH2-C ≡ CH+H2O
2. Реагирайте с 6-оксо изофорон
Взаимодействайте на защитената хидроксилна група с 6-оксо изофорон при определени условия. Целта на тази стъпка е да се свърже 6-оксо изофорон с хексаацетилен трет алкохол, като същевременно се поддържа защитното състояние на хидроксилната група. Съответното химично уравнение е както следва:
R-CH (ИЛИ ') - CH2-C ≡ CH+6-OC (R ")=O → R-CH (ИЛИ')=C (ИЛИ" ) - C (R ")=O+R'COOH/R" COOH
3. Пренареждане по време на процеса на преобразуване
По време на реакционния процес междинните съединения могат да претърпят реакции на пренареждане, които се постигат главно чрез вътрешномолекулни реакции или взаимодействия с други функционални групи. Конкретният метод на пренареждане зависи от реакционните условия и структурата на междинния продукт. Пренаредените химически уравнения може да са по-сложни и трябва да бъдат написани според действителните ситуации.
4. Премахнете защитата и отделянето на продукта
Накрая, защитата на предварително защитената хидроксилна група се премахва при специфични условия, за да се получи целевият продукт, тимоквинон. Тази стъпка може да бъде депротектирана чрез методи като хидролиза, редукция или киселинно/основна катализа и специфичният метод трябва да бъде избран въз основа на действителната защитна група. След премахване на защитата тимоквинонът може да бъде отделен и пречистен за получаване на продукти с висока чистота.
Основният път за синтезиране на астаксантин в Китай е - Използвайки виолетов кетон като суровина, астаксантинът накрая се синтезира чрез поредица от химични реакции. Този метод има предимствата на лесна наличност на суровини, меки реакционни условия и висока чистота на продукта.
Стъпки на синтез:
1. Третиране с m-хлорпероксибензоена киселина
Първо, интегрирайте - Виолетовият кетон реагира с m-хлоропероксибензоена киселина и претърпява окисление до - В страничната верига на виолетовия кетон се въвежда хидроксилна група, за да се образува междинно съединение. Целта на този етап е да осигури необходимите функционални групи за последващи химични реакции. Химичното уравнение е както следва:
(CH3) 2C=CHCH2CH2CHO+(COCl) 2 (CCl4) → (CH3) 2C=CHCH2CH2COOH+(COCl) 2 (COOH)
2. Междинно преобразуване
Генерираният междинен продукт претърпява поредица от процеси на трансформация, като естерификация, хидролиза и т.н., с цел да се трансформира междинният продукт във форма, която е по-лесна за извършване на последващи реакции. Специфичните стъпки и химичните уравнения на тези процеси на трансформация трябва да бъдат написани в съответствие с действителната ситуация.
3. Киселинно пренареждане
Под действието на бромоводородна киселина, междинният продукт претърпява реакция на пренареждане на подкисляването. Целта на тази стъпка е допълнително да се коригира молекулярната структура чрез реакции на пренареждане, в подготовка за последващи реакции. Специфичните химични уравнения трябва да бъдат написани в съответствие с действителната ситуация.
4. Взаимодействие с трифенилфосфин
Междинният продукт реагира с трифенилфосфин за получаване на пентадекан трифенил кватернерна фосфониева сол. Целта на този етап е да се въведат специфични функционални групи чрез реакцията с трифенилфосфин, като подготовка за последващи реакции. Специфичните химични уравнения трябва да бъдат написани в съответствие с действителната ситуация.
5. Двупосочна реакция на Wittig
Накрая, кватернерната фосфониева сол се превръща в астаксантин чрез двупосочна реакция на Wittig. Ключът към тази стъпка е да се осигури гладкото протичане на реакцията на Wittig и да се постигне висок добив. Специфичните химични уравнения трябва да бъдат написани в съответствие с действителната ситуация.