Що таке зелений синтез ібупрофену?

Як звичайна хімічна речовина,ібупрофен(посилання:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/api-researching-only/ibuprofen-powder-cas-15687-27-1.html) має широкий спектр використання та багато синтетичних методів. Існує шість методів хімічного синтезу: метод перегрупування транспозиції, метод карбонілювання спирту, метод карбонілювання олефінів, метод карбонілування галогенованих вуглеводнів, метод каталітичного гідрування олефінів і метод перегрупування пропіленоксиду. Подробиці відповідно описані нижче.

1. Спосіб перестановки транспозиції

Метод перегрупування арил-1,2-– це синтетичний метод, який зазвичай використовують вітчизняні виробники. Він використовує ізобутилбензол як сировину,

Ібупрофен можна отримати шляхом ацилювання Фріделя-Крафтса 2-хлорпропіонілхлоридом, каталітичної кеталізації неопентилгліколем, каталітичного перегрупування та гідролізу.

Детальні кроки методу транспозиції перегрупування:

Етап 1: Отримання , -дибромпропіонової кислоти (1,2-дибромо-1,2-дифенілетан)

a. Розчиніть бензол у сухому чотирихлористому вуглеці та додайте надлишок брому.

Хімічне рівняння: C₆H₆плюс руб₂ → C₆H₅Br плюс HBr

b. Повільно по краплях додайте готовий розчин бромбензолу в пропілен і прореагуйте під каталізом ультрафіолетового світла або пероксиду фенолу.

Хімічне рівняння: C₆H₅Br плюс C₃H₄ → C₆H₅ЧБрЧ₃

Етап 2: Отримання 2-гідрокси-2-ацетофенону (2-гідрокси-2-фенілацетофенону)

a. Розчиніть терефталінон і бензол у розчиннику н-бутанол, потім додайте натрій.

Хімічне рівняння: C₆H₅КОК₆H₅плюс Na → C₆H₅СО₂Na плюс C₆H₆

b. Реакція зі зворотним холодильником для отримання 2-гідрокси-2-ацетофенону.

Хімічне рівняння: C₆H₅CO₂Na плюс H₂O → C₆H₅КОХ₂OH плюс NaOH

Крок 3: Приготування ібупрофену

a. Розчиніть 2-гідроксил-2-ацетофенон, отриманий на етапі 2, у н-гептані.

b. Додайте кислотний каталізатор (наприклад, борну кислоту) і перекис водню, щоб провести реакцію перегрупування Габера.

Хімічне рівняння: C₆H₅КОХ₂OH плюс H₂O₂ → C₆H₅CH(CO₂Н)Ч₃плюс H₂O

в. Подальша обробка отриманого продукту, зазвичай включає етапи нейтралізації, кристалізації, фільтрації та сушіння.

d. Нарешті прийміть ібупрофен.

2. Метод карбонізації спирту

Метод карбонілювання спирту — це метод BHC із використанням ізобутилбензолу як сировини за допомогою ацилювання Фріделя-Крафтса ацетилхлоридом, каталітичного відновлення гідрування та

Каталізована тристадійна реакція карбонілювання для отримання ібупрофену.

Детальні етапи методу карбонілювання спирту:

Крок 1: Приготування бісульфіту натрію (бісульфіту натрію)

Сірчана кислота реагує з сульфітом лужного металу вищої чистоти, таким як сульфіт натрію.

Хімічне рівняння: H₂ТАК₄плюс Na₂ТАК₃→ NaHSO₃плюс NaHSO₄

Стадія 2: Отримання -бромізобутирилброміду

a. Розчиніть ацетилбромід у сухому чотирихлористому вуглеці.

b. Повільно по краплях додайте розчин бісульфату натрію, охолоджуючи реакційну систему крижаною водою.

в. Отримують ізоаміл-бромпропіонат фільтруванням і сушінням.

Хімічне рівняння: CH₃COBr плюс NaHSO₃→ CH₂BrCOC(CH₃)₃плюс NaBr плюс H₂ТАК₄

Крок 3: Синтез ібупрофену

a. Введіть реакцію ізоаміл-бромпропіонату, бензилового спирту та відповідної основи та проведіть реакцію ядерного карбонілювання в інертній атмосфері.

Хімічне рівняння: CH₂BrCOC(CH₃)₃плюс С₆H₅OH плюс NaOH → C₆H₅CH(OH)COCH(CH₃)₂плюс NaBr

b. При каталізі кислоти або основи ібупрофен можна отримати шляхом конденсації та розкладання спирту.

в. Після відповідних етапів нейтралізації, кристалізації, фільтрації та сушіння отримують ібупрофен високої чистоти.

3. Метод карбонілювання олефінів

Арилзаміщені алкени реагують з СО та водою або спиртами з утворенням аралкіл-антелінів або антилоп під паладієвими каталізаторами та в кислих умовах. Каталітична активність паладію в анаеробних умовах може бути посилена шляхом поєднання з певними лігандами.

Огляд етапів методу карбонілювання олефінів:

Крок 1: Отримання , -ненасиченого кетону ( , -ненасиченого кетону)

Реакція синтезу ацетону (Acetone) і стиролу (Styrene), як правило, відбувається під дією кислих каталізаторів, таких як сірчана кислота і соляна кислота.

Хімічне рівняння: C₆H₅CH=CH₂плюс CH₃КОХ₃ → C₆H₅СН₂КОКЧ₃

Крок 2: Синтез ібупрофену

a. Реагують , -ненасичені кетони з гідроксиламіном (Hydroxylamine) у лужних умовах з утворенням , -насичених кетонів ( , -насичений кетон).

Хімічне рівняння: C₆H₅СН₂КОКЧ₃плюс NH₂OH → C₆H₅СН₂CONHOH плюс CH₃КОКЧ₃

b. Проведіть реакцію альдольної конденсації в присутності каталізатора для отримання ібупрофену з , -насиченого кетону та пропіонової кислоти.

Хімічне рівняння: C₆H₅СН₂CONHOH плюс CH₃СН₂COOH → C₁₃H₁₈O₂плюс H₂O

4. Метод карбонілювання галогенованих вуглеводнів

Метод карбонілювання галогенованих вуглеводнів використовує 1-п-ізобутилфеніл-1-хлоретан як сировину та карбонілює його CO в каталізаторі та в лужних умовах для утворення продукту.

Огляд етапів методу карбонілування галогенованих вуглеводнів:

Крок 1: Отримання галоалкану

Пропіонова кислота реагує з бромітом (наприклад, бромітом натрію) у кислотних умовах з утворенням відповідних галогенованих вуглеводнів.

Хімічне рівняння: CH₃СН₂COOH плюс NaBr плюс H₂ТАК₄→ CH₃CH₂Br плюс NaHSO₄плюс H₂O

Крок 2: Синтез ібупрофену

a. Галогенований вуглеводень реагує з ізобутиратом натрію (Ізобутират натрію), і відбувається реакція карбонілювання з утворенням молекули-попередника ібупрофену.

Хімічне рівняння: CH₃СН₂Br плюс CH₃COONa → CH₃CH(COONa)CH₃плюс NaBr

b. У лужних умовах молекула-попередник ібупрофену гідролізується з отриманням ібупрофену.

Хімічне рівняння: CH₃CH(COONa)CH₃плюс H₂O → C₁₃H₁₈O₂плюс CH₃COONa

Метод карбонілювання галогенованих вуглеводнів ібупрофену передбачає отримання галогенованих вуглеводнів з пропіонової кислоти та броміту, а потім реакцію галогенованих вуглеводнів з ізовалератом натрію для карбонілювання з утворенням молекули-попередника ібупрофену. Нарешті, молекули-попередники ібупрофену гідролізуються в лужних умовах для отримання ібупрофену. Цей метод поступово створює структуру цільової молекули за допомогою багатоетапних реакцій і використовує такі каталізатори, як кислоти та основи, щоб сприяти реакції. Під час процесу синтезу необхідно звернути увагу на контроль умов реакції, вибір відповідних розчинників і каталізаторів, а також виконання етапів очищення та очищення для отримання ібупрофену високої чистоти. Карбонілювання галогенованих вуглеводнів є широко використовуваним синтетичним методом, який можна використовувати для отримання важливих органічних сполук, таких як ібупрофен.

5. Каталітичне гідрування олефінів

Гідрування 2-(6-метокси-2-тетраіл)акрилової кислоти каталізувалося нігтьовим комплексом хіральних лігандів для отримання Cai Pusheng, і енантіомерний надлишок (ee) досяг 96 відсотків.

Огляд етапів каталітичного гідрування олефінів:

Крок 1: Приготування попередника олефіну

Синтез Фенетиламін реагує з мурашиною кислотою з утворенням попередників олефінів.

Хімічне рівняння: C₆H₅СН₂NH₂плюс HCOOH → C₆H₅CH=CH₂плюс H₂O плюс CO₂

Крок 2: Синтез ібупрофену

Ібупрофен утворюється шляхом каталітичного гідрування попередників олефінів воднем (H2) у присутності каталізатора.

Хімічне рівняння: C₆H₅CH=CH₂плюс 2H₂ → C₁₃H₁₈O₂

Метод каталітичного гідрування олефінів для ібупрофену передбачає синтез попередників олефінів зі стиролу та мурашиної кислоти, а потім каталітичне гідрування попередників олефінів воднем у присутності каталізатора з утворенням ібупрофену. У цьому методі використовуються каталізатори для сприяння реакції гідрування молекул олефінів, відновлення ненасичених зв’язків до насичених і поступового формування структури ібупрофену. Під час процесу синтезу необхідно звернути увагу на вибір відповідного каталізатора, контроль умов реакції та температури, а також виконання етапів очищення та очищення для отримання ібупрофену високої чистоти.

6. Метод перегрупування пропіленоксиду

Новий метод синтезу ібупрофену, у якому п-ізобутилацетофенон отримують і перетворюють із 2-(4-ізобутилфеніл)пропаналю

2-Поетапна реакція перетворення на ібупрофен така сама, як у класичному методі конденсації Дарзенса.

Наведені етапи методу перегрупування пропіленоксиду:

Крок 1: Приготування пропіленоксиду

Пропілен реагує з надлишком персульфату амонію з утворенням пропіленоксиду.

Хімічне рівняння: C₃H₆плюс (NH₄)₂S₂O₈ → C₃H₆O

Стадія 2: Реакція розкриття кільця пропіленоксиду

У лужних умовах пропіленоксид реагує з винною кислотою (винна кислота), і відбувається реакція розкриття кільця.

Хімічне рівняння: C₃H₆O плюс H₂C₄H₄O₆ → C₉H₁₄O₃

Крок 3: реакція перегрупування

В умовах високої температури продукт із відкритим кільцем піддається реакції перегрупування.

Хімічне рівняння: C₉H₁₄O₃ → C₁₃H₁₈O₂

Перегрупування пропіленоксиду ібупрофену синтезується за допомогою двох основних стадій. Спочатку пропілен і персульфат амонію реагують з утворенням пропіленоксиду. Потім, у лужних умовах, пропіленоксид реагує з винною кислотою, піддаючись реакції розкриття кільця з отриманням продукту з відкритим кільцем. Нарешті, в умовах високої температури відбувається реакція перегрупування з отриманням ібупрофену. Цей метод поступово створює структуру ібупрофену за допомогою реакцій розкриття кільця та перегрупування пропіленоксиду.