N-Cbz-Нортропінонє проміжним лікарським засобом із різними біологічними діями, такими як протипухлинна, противірусна тощо. Загальний метод синтезу N-Cbz-нортропінону буде представлено нижче.
1. Реакція Ріттера:
Реакцію Ріттера, засновану на алкілуючому агенті та кислотному каталізі, використовували для реакції циклопропанону та N-бензил-N-Cbz-метиламіну до N-Cbz-нортропінону. Загалом реакційна операція проста, а продукт реакції має високу чистоту.
Метод реакції Ріттера N-Cbz-нортропінону може перетворити його на похідне N-Cbz-N-метиламіду. Реакція зазвичай включає реакцію N-Cbz-нортропінону та трифторацетату метиламонію (MeTFA). Конкретні етапи реакції такі:
1. Розчиніть N-Cbz-нортропінон (0,5 г) і MeTFA (1,1 г) у 50 мл абсолютного етанолу.
2. Додайте бензолсульфонову кислоту (0.1 до 1.0 еквівалент) або сірчану кислоту (0.5 до 1.0 еквівалент) як каталізатор.
3. Тримайте реакційний розчин із зворотним холодильником, час реакції становить близько 24-48 годин.
4. Після реакції доведіть значення рН приблизно до 8 за допомогою розчину гідроксиду натрію.
5. Потім розчин промивали 3 рази абсолютним етанолом із зворотним холодильником і збирали всі промивні води.
6. Тричі промийте промивний розчин (іонну рідину) дистильованою водою.
7. Деіонізуйте іонну рідину дистильованою водою та висушіть газоподібним азотом.
8. Концентруйте іонну рідину (розчин) до випадання твердої речовини.
9. Нарешті, твердий осад промивають етанолом, фільтрують і сушать, щоб отримати N-Cbz-N-метиламід.
Спосіб очищення продукту реакції:
Продукт реакції може бути очищений кристалізацією або гель-фільтрацією. Монокристалічна форма може бути отримана шляхом зміни різних розчинників і різних температур під час кристалізації. Якщо використовується гель-фільтрація, продукт можна очистити за допомогою силікагелю або гель-проникної хроматографії.
Метод реакції Ріттера N-Cbz-нортропінону може перетворити його на N-Cbz-N-метиламід. Експериментальні умови, необхідні для цієї реакції, включають температуру, каталізатор, розчинник, іонну рідину та час реакції. Етапи реакції включають такі процеси, як розчинення реагентів, додавання каталізаторів, реакція кипіння, регулювання pH і очищення продуктів реакції. Зазвичай продукт можна очистити кристалізацією або гель-фільтрацією. Структуру продукту можна ідентифікувати за спектром ЯМР і мас-спектром, а результати ідентифікації можна додатково підтвердити аналізом XRD і елементним аналізом.
2. Реакція, каталізована хемоферментами:
Хемоферментні реакції, також звані відновленими ферментативними реакціями, є реакціями гідрування, які стимулюються металевими каталізаторами. У цій реакції N-бензил-N-Cbz-метиламін і циклопропанон можуть бути відновлені до N-Cbz-нортропінону за допомогою каталізатора. Порівняно з реакцією Ріттера, хімічна ферментативна реакція більш екологічна, але вимагає використання дорогих каталізаторів і суворіших умов реакції.
Хемоферментативна реакція — це метод перетворення органічних сполук у цільові продукти шляхом ферментативного каталізу. Метод хімічної ферментативної реакції має переваги м’яких умов реакції, високої ефективності реакції, високої чистоти продукту та є екологічно чистим. У синтезі N-Cbz-нортропінону реакція, що каталізується ферментами, має переваги високої селективності та меншої кількості побічних реакцій, тому це загальновживаний синтетичний метод.
Під час синтезу N-Cbz-нортропінону найбільш часто використовуваним ферментом є ліпаза. Ліпаза - це фермент, який каталізує гідроліз жирних ефірів. Він має такі переваги, як широка адаптивність субстрату та висока ефективність реакції, тому він має важливі застосування в промисловому виробництві. Стадії хімічної ферментативної реакції N-Cbz-нортропінону будуть представлені нижче.
На першому етапі N-Cbz-4-піперидон і метилфенілацетат конденсували під час каталізу карбонату калію, щоб отримати N-Cbz-3-(бензилметокси)-2-бутанон. Умова реакції становить 150 градусів С, а час реакції становить 12 годин. Після завершення реакції продукт очищають і сушать звичайними способами.
На другому етапі отриманий N-Cbz-3-(бензилметокси)-2-бутанон розчиняли в метанолі, додавали відповідну кількість ліпази та повільно перемішували при 40 градусах. Час реакції становить 24 години. Після завершення реакції продукт очищають і сушать звичайними методами для отримання N-Cbz-нортропінону.
Реакція є одноетапною реакцією, яка має переваги простоти, високої ефективності та високої чутливості. Серед них реагент N-Cbz-4-піперидон є поширеним проміжним продуктом органічного синтезу та має широкі перспективи застосування. Належний контроль умов реакції може призвести до вищого виходу та чистоти продукту.
На закінчення, хемоферментна реакція N-Cbz-нортропінону є можливим синтетичним методом. Завдяки розумному вибору умов реакції та оптимізації процесу реакції можна ефективно покращити чистоту продукту та вихід, забезпечуючи сильну підтримку для синтезу проміжних продуктів органічного синтезу та лікарських засобів.
3. Фотохімічна реакція:
Фотохімічна реакція — це хімічна реакція, що відбувається за допомогою фотохімічного реактора для опромінення реагенту світлом. Реакція має такі переваги, як висока ефективність, хороша селективність і відсутність необхідності використання інертної атмосфери, і широко використовується в синтезі N-Cbz-нортропінону. Етапи експериментальної роботи такі:
3.1 Приготування N-Cbz-нітропінону:
Спочатку 1,4-оксоамінобензол (5,03 г) розчиняють у 500 мл тетраетилового ефіру, охолоджують у суміші лід-вода, додають 3,69 мл концентрованої оцтової кислоти та 4,61 г сульфату натрію, потім 44,16 мл додавали концентровану азотну кислоту і після перемішування. Після реакції протягом 90 хвилин продукт виймали, промивали і сушили. Успішно синтезовано жувальну гумку-N-Cbz-нітропінон (5,24 г).
3.2 Фотохімічні реакції в анаеробних умовах:
Фотохімічна реакція починається в анаеробних умовах. Приготований N-Cbz-нітропінон (1 ммоль), тіосечовину (3 ммоль) і охолоджений льодом ацетонітрил (30 мл) поміщали в чотиригорлу колбу і додавали певну кількість розчину гідроксиду натрію в атмосфері аргону. Відрегулюйте рН. Реакційну суміш нагрівали до 25 градусів при перемішуванні, охолоджували холодною водою через 2 години і розчин переносили в органічний шар.
Пересадіть його на фільтрувальний папір на ніч, помістіть в ідеальне реакційне положення (приблизно 10 см від трубки лампи) під ртутну лампу високого тиску та додайте водяний охолоджувач з обох боків трубки лампи та нижньої частини лампи. реакційний резервуар для підтримки постійної температури реакції. Запустіть радіаційну реакцію та перевірте зміну кольору розчину під час реакції. Реакція закінчилася, коли реакційна суміш стала прозорою.
3.3 Реакція окислення та обробка видалення води:
Додайте розчин гідроксиду натрію (15 мл), триоксид хрому (0,5 г), висушений і подрібнений продукт реакції, використовуйте дихлорметан як диспергатор і перемішуйте при кімнатній температурі протягом 4 годин. Відфільтрувати, промити, видалити органічну плівку, підкислити фільтрат, випарити, видалити воду та розділити колонковою хроматографією на силікагелі, щоб отримати цільовий продукт N-Cbz-нортропінону (золотистий порошок).
Цей метод підходить для високопродуктивного синтезу N-Cbz-нортропінону з високою відтворюваністю та селективністю. Метод має такі переваги, як висока ефективність, простота і хороша повторюваність. У той же час у процесі фотохімічної реакції використання ртутної лампи високого тиску як реакційного джерела світла має високу прикладну цінність і перспективи просування.
4. Азореакція:
Азобіфенільна реакція - це реакція, в якій вільнорадикальний проміжний продукт з'єднується з іншим вільним радикалом, і може бути отриманий ароматичний продукт N-Cbz-нортропінон.
N-Cbz-Нортропінон є важливою органічною сполукою, яка часто використовується в синтезі ліків і дослідженнях біологічної активності. Азореакція - це звичайна хімічна реакція, яка може перетворювати іміни та ароматичні аміни в азосполуки. Експериментальні етапи:
(1) Приготуйте N-Cbz-нортропінон:
Додайте циклопентанон і бензальдегід разом у тетрагідрофуран, додайте гідроксид натрію та фенілоцтову кислоту та проведіть реакцію протягом 24 годин. Додавали хлороформ, промивали кілька разів і розчинник видаляли роторним випарюванням, отримуючи N-Cbz-нортропінон.
(2) Азореакція:
Додайте N-Cbz-нортропінон у дихлорметані, додайте розчин аніліну та додайте піридин як каталізатор. Сульфат амонію пропускали через пару, щоб відрегулювати рН реакційної суміші =10. Сульфат амонію і хлорид амонію додавали у вигляді осаду, фільтрували і промивали кілька разів. Отриману азосполуку додають у диметилформамід і ізомеризують в умовах нагрівання з утворенням азопохідної N-Cbz-нортропінону.
(3) Очищення та характеристика:
Екстрагування та промивання хлороформом і водою давало бажаний продукт. Нарешті, спектр поглинання N-Cbz-нортропінону було виміряно за допомогою ультрафіолетового спектрофотометра, а також проведено мас-спектрометрію та аналіз ядерного магнітного резонансу, щоб переконатися в успіху реакції.
Підсумовуючи, існують різні методи синтезу N-Cbz-нортропінону, але їх відповідні випадки застосування та складність експлуатації різні. У конкретному застосуванні необхідно зробити відповідний вибір відповідно до характеристик реагуючої речовини та конкретних вимог умов праці.