N-Cbz-Нортропиноне лекарствен междинен продукт с различни биологични активности, като противоракови, антивирусни и т.н. Общият метод за синтез на N-Cbz-нортропинон ще бъде представен по-долу.
1. Реакцията на Ритър:
Реакцията на Ritter, базирана на алкилиращ агент и киселинен катализ, се използва за реакцията на циклопропанон и N-бензил-N-Cbz-метиламин до N-Cbz-нортропинон. Обикновено реакционната операция е проста и чистотата на реакционния продукт е висока.
Методът на реакцията на Ritter на N-Cbz-нортропинон може да го превърне в производно на N-Cbz-N-метиламид. Реакцията обикновено включва реакцията на N-Cbz-нортропинон и метиламониев трифлуороацетат (MeTFA). Специфичните етапи на реакцията са както следва:
1. Разтворете N-Cbz-нортропинон (0.5g) и MeTFA (1.1g) в 50mL абсолютен етанол.
2. Добавете бензенсулфонова киселина (0.1 до 1.0 еквивалент) или сярна киселина (0.5 до 1.0 еквивалент) като катализатор.
3. Поддържайте реакционния разтвор под обратен хладник и времето за реакция е около 24-48 часа.
4. След реакцията коригирайте стойността на pH до около 8 с разтвор на натриев хидроксид.
5. След това разтворът се промива 3 пъти с кипящ абсолютен етанол и всички промивки се събират.
6. Измийте разтвора за измиване (йонна течност) три пъти с дестилирана вода.
7. Дейонизирайте йонната течност с дестилирана вода и изсушете с азотен газ.
8. Концентрирайте йонната течност (разтвор), докато се утаи твърдо вещество.
9. Накрая, твърдата утайка се промива с етанол, филтрува се и се суши, за да се получи N-Cbz-N-метиламид.
Метод за пречистване на продукта от реакцията:
Реакционният продукт може да бъде пречистен чрез кристализация или гел филтрация. Единична кристална форма може да се получи чрез смяна на различни разтворители и различни температури по време на кристализация. Ако се използва гел филтрация, продуктът може да се пречисти с помощта на силикагел или гел проникваща хроматография.
Методът на реакция на Ritter на N-Cbz-нортропинон може да го превърне в N-Cbz-N-метиламид. Експерименталните условия, необходими за тази реакция, включват температура, катализатор, разтворител, йонна течност и време за реакция. Етапите на реакцията включват процеси като разтваряне на реагенти, добавяне на катализатори, реакция на обратен хладник, регулиране на pH и пречистване на реакционните продукти. Продуктът обикновено може да бъде пречистен чрез кристализация или гел филтрация. Структурата на продукта може да бъде идентифицирана чрез NMR спектър и масспектър, а резултатите от идентификацията могат да бъдат допълнително потвърдени чрез XRD анализ и елементен анализ.
2. Реакция, катализирана от хемоензим:
Хемоензимните реакции, наричани още редуцирани ензимни реакции, са реакции на хидрогениране, насърчавани от метални катализатори. В тази реакция N-бензил-N-Cbz-метиламин и циклопропанон могат да бъдат редуцирани до N-Cbz-нортропинон от катализатора. В сравнение с реакцията на Ритер, химичната ензимна реакция е по-щадяща околната среда, но изисква използването на скъпи катализатори и по-строги условия на реакция.
Хемоензимната реакция е метод за превръщане на органични съединения в целеви продукти чрез ензимна катализа. Методът на химичната ензимна реакция има предимствата на меки реакционни условия, висока ефективност на реакцията, висока чистота на продукта и е екологичен. При синтеза на N-Cbz-Nortropinone, ензимно-катализираната реакция има предимствата на висока селективност и по-малко странични реакции, така че това е често използван синтетичен метод.
По време на синтеза на N-Cbz-Nortropinone най-често използваният ензим е липазата. Липазата е ензим, който катализира хидролизата на мастни естери. Той има предимствата на широка адаптивност на субстрата и висока ефективност на реакцията, така че има важни приложения в промишленото производство. Стъпките на химичната ензимна реакция на N-Cbz-нортропинон ще бъдат представени по-долу.
В първия етап, N-Cbz-4-пиперидон и метил фенилацетат бяха кондензирани при катализа на база калиев карбонат, за да се получи N-Cbz-3-(бензилметокси)-2-бутанон. Реакционното състояние е 150 градуса С, а времето за реакция е 12 часа. След като реакцията приключи, продуктът се пречиства и изсушава по конвенционални методи.
Във втория етап, полученият N-Cbz-3-(бензилметокси)-2-бутанон се разтваря в метанол, добавя се подходящо количество липаза и се разбърква бавно при 40 градуса. Времето за реакция е 24 часа. След завършване на реакцията, продуктът се пречиства и изсушава чрез конвенционални методи за получаване на N-Cbz-нортропинон.
Реакцията е реакция в една стъпка, която има предимствата на простота, висока ефективност и висока чувствителност. Сред тях реагентът N-Cbz-4-пиперидон е общ междинен продукт в органичния синтез и има широки перспективи за приложение. Правилният контрол на реакционните условия може да доведе до по-висок добив и чистота на продукта.
В заключение, хемоензимната реакция на N-Cbz-нортропинон е възможен синтетичен метод. Чрез разумен избор на реакционни условия и оптимизиране на реакционния процес, чистотата и добивът на продукта могат да бъдат ефективно подобрени, осигурявайки силна подкрепа за синтеза на органични синтезни междинни продукти и лекарства.
3. Фотохимична реакция:
Фотохимичната реакция е химическа реакция, стимулирана чрез използване на фотохимичен реактор за облъчване на светлина върху реагент. Реакцията има предимствата на висока ефективност, добра селективност и липса на необходимост от използване на инертна атмосфера и е широко използвана в синтеза на N-Cbz-нортропинон. Стъпките на експерименталната операция са както следва:
3.1 Получаване на N-Cbz-нитропинон:
Първо, 1,4-оксоаминобензен (5.03 g) се разтваря в 500 mL тетраетилов етер, охлажда се в смес лед-вода, добавят се 3.69 mL концентрирана оцетна киселина и 4.61 g натриев сулфат, след това 44.16 mL от беше добавена концентрирана азотна киселина и след смесване След реакция в продължение на 90 минути, продуктът беше изваден, промит и изсушен. Успешно е синтезиран дъвка-N-Cbz-нитропинон (5,24 g).
3.2 Фотохимични реакции при анаеробни условия:
Фотохимичната реакция започва при анаеробни условия. Приготвеният N-Cbz-нитропинон (1 mmol), тиокарбамид (3 mmol) и ледено студен ацетонитрил (30 mL) се поставят в колба с четири гърла и се добавя определено количество разтвор на натриев хидроксид под аргон. Коригирайте pH. Реакционната смес се нагрява до 25 градуса с разбъркване, охлажда се със студена вода след 2 часа и разтворът се прехвърля към органичния слой.
Трансплантирайте го върху филтърна хартия за една нощ, поставете го в идеална реакционна позиция (на около 10 см от тръбата на лампата) под живачната лампа с високо налягане и добавете устройство за водно охлаждане от двете страни на тръбата на лампата и долната част на реакционния резервоар, за да поддържа реакционната температура постоянна. Стартирайте радиационната реакция и проверете промяната на цвета на разтвора по време на реакцията. Реакцията завършва, когато реакционната смес стане прозрачна.
3.3 Окислителна реакция и обработка за отстраняване на вода:
Добавете разтвор на натриев хидроксид (15 mL), хромен триоксид (0.5 g), изсушен и смлян реакционен продукт, използвайте дихлорометан като дисперсант и разбъркайте при стайна температура в продължение на 4 часа. Филтрува се, промива се, отстранява се органичният филм, подкиселява се филтратът, се изпарява, отстранява се водата и се разделя чрез колонна хроматография със силикагел, за да се получи целевият продукт N-Cbz-нортропинон (златен прах).
Този метод е подходящ за синтез на N-Cbz-нортропинон с висок добив с висока възпроизводимост и селективност. Методът има предимствата на висока ефективност, простота и добра повторяемост. В същото време, в процеса на фотохимична реакция, използването на живачна лампа с високо налягане като източник на реакционна светлина има висока стойност на приложение и перспективи за промоция.
4. Азо реакция:
Азобифениловата реакция е реакция, при която междинен свободен радикал се свързва с друг свободен радикал и може да се получи ароматният продукт N-Cbz-нортропинон.
N-Cbz-Nortropinone е важно органично съединение, което често се използва в синтеза на лекарства и изследване на биологичната активност. Азо реакцията е често срещана химическа реакция, която може да превърне имините и ароматните амини в азо съединения. Експериментални стъпки:
(1) Пригответе N-Cbz-нортропинон:
Добавете циклопентанон и бензалдехид заедно в тетрахидрофуран, добавете натриев хидроксид и фенилоцетна киселина и реагирайте в продължение на 24 часа. Добавя се хлороформ, промива се няколко пъти и разтворителят се отстранява чрез ротационно изпаряване, за да се получи N-Cbz-нортропинон.
(2) Азо реакция:
Добавете N-Cbz-нортропинон в дихлорометан, добавете анилинов разтвор и добавете пиридин като катализатор. Амониевият сулфат беше прекаран през парата, за да се регулира рН на реакционната смес=10. Амониев сулфат и амониев хлорид се добавят като утайка, филтруват се и се изплакват няколко пъти. Полученото азо съединение се добавя към диметилформамид и се изомеризира при условия на нагряване до образуване на азо производно на N-Cbz-нортропинон.
(3) Пречистване и характеризиране:
Екстрахирането и промиването с хлороформ и вода дава желания продукт. Накрая, абсорбционният спектър на N-Cbz-Nortropinone беше измерен с помощта на ултравиолетов спектрофотометър и бяха извършени масспектрометрия и анализ на ядрено-магнитен резонанс, за да се гарантира успехът на реакцията.
За да обобщим, има различни синтетични методи на N-Cbz-нортропинон, но техните съответни случаи на приложение и трудността при работа са различни. При конкретно приложение е необходимо да се направи подходящ избор според характеристиките на реагиращото вещество и специфичните изисквания на условията на работа.