Čisti dopamin（https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/api-researching-only/pure-dopamine-cas-51-61-6.html）, kemijski naziv je 3-hidroksitiramin. Molekulska formula mu je C8H11NO2, a relativna molekulska masa 153,18 g/mol. Važan je neurotransmiter koji prenosi signale između neurona i regulira aktivnost u mozgu i središnjem živčanom sustavu. Osim toga, 3-hidroksitiramin je također uključen u mnoge druge fiziološke procese, kao što su kontrola kardiovaskularnog sustava, odgovor probavnog sustava, imunološki sustav i funkcija mrežnice, itd. Dopaminski prah proizvodi se u našem laboratoriju, a čisti dopamin za prodaju na isto vrijeme.
1. Enzimska metoda sinteze stabla:
Trenutačno je relativno uobičajena sinteza 3-hidroksitiramina metodom sinteze enzimskog stabla, koja ima prednosti zaštite okoliša, visoke točnosti i visokog prinosa. Metoda je korištenje tirozinaze za izvođenje reakcije cijepljenja na fenilpropionsku kiselinu, a zatim redukcija tirozina sirovog materijala dodanog u procesu cijepljenja u 3-hidroksitiramin katalizom reduktaze. Ponovna uporaba enzima uvelike poboljšava prinos i povećava ekonomsku korist.
Enzimska dendritična sinteza je metoda sinteze zasnovana na reakciji katalizirane enzimima koja omogućuje visoko učinkovite kemijske transformacije u blagim uvjetima. Ova metoda sekvencijalno pretvara supstrate u proizvode putem enzimski kataliziranih reakcija, što ima prednosti zaštite okoliša i visoke učinkovitosti. U procesu pripreme 3-hidroksitiramina, metoda se može koristiti za realizaciju visokoučinkovite sinteze po nižoj cijeni.
Koraci metode sinteze enzimskog stabla su sljedeći:
(1) Pripremite supstrat: L-tirozin i tirozinaza mogu se odabrati kao supstrat.
(2) Pomiješajte supstrat s tirozinazom. Tirozinaza je enzim ovisan o bakrovim ionima koji može katalizirati pretvorbu L-tirozina u DOPA, koji je prekursorski spoj 3-hidroksitiramina. Formula reakcije koju katalizira tirpsinaza je sljedeća:
(3) Nastavite s dodavanjem L-askorbinske kiseline. L-askorbinska kiselina je donor elektrona koji može pomoći u smanjenju supstrata tirozinaze, čime se potiče proizvodnja DOPA. Reakcija je ovdje sljedeća:
(4) Dodajte reducirani NADH i L-tirozin. NADH se može koristiti kao donor elektrona za pomoć reakciji, a također će mu se dodati L-tirozin. Reakcija je ovdje sljedeća:
(5) Zagrijte smjesu. Reakcijska otopina je zagrijana na 37 stupnjeva kako bi se pospješila reakcija. Tijekom procesa reakcije treba obratiti pozornost na kontrolu temperature i vrijeme.
(6) Priprema čistog proizvoda. Nakon reakcije, proizvod se identificira i pročišćava ultraljubičastom spektrofotometrijom i tekućinskom kromatografijom visoke učinkovitosti kako bi se dobio 3-hidroksitiramin visoke čistoće.
Kao sintetska metoda koja se temelji na reakcijama kataliziranim enzimima, enzimska dendritička sinteza ima sljedeće prednosti i nedostatke:
prednost:
(1) Korištenje prirodnih enzima kao katalizatora ne zahtijeva upotrebu organskih otapala u reakcijskom procesu, što smanjuje stvaranje otpada i ima dobru zaštitu okoliša.
(2) Reakcijski uvjeti su blagi, ne zahtijevaju visoki tlak i visoku temperaturu okoline i prijateljski su prema okolišu.
(3) Širok izbor supstrata i katalizatora može se primijeniti za sintezu različitih kemijskih tvari.
nedostatak:
(1) Neki enzimi imaju nisku katalitičku učinkovitost i potrebno ih je poboljšati kako bi se dobili veći prinosi reakcije.
(2) Vrijeme reakcije obično je dugo i potrebno je dosta vremena da se dobije ciljni produkt.
(3) Neki enzimi mogu biti inhibirani ili inaktivirani, što utječe na reakciju.
2. Abderhaldenova metoda sinteze amonijaka:
Abderhaldenova metoda sinteze amonijaka je nova metoda sinteze 3-hidroksitiramina, koja je karakterizirana sintezom 3-hidroksitiramina reakcijom redukcije metalnih amino skupina u odsutnosti otapala i katalizatora. Ova metoda je još uvijek u fazi istraživanja, ali ima karakteristike jednostavnosti, visokog prinosa i lakog rada, te se očekuje da postane jedna od glavnih sintetskih metoda u budućnosti.
Abderhaldenova metoda sinteze amonijaka je metoda za sintezu 3-hidroksitiramina kroz reakcije u više koraka uz upotrebu piperonala i formaldehida kao sirovina. Ključ ove metode je konverzija Piperonala u 3,4-dimetoksifeniletilamin (DMPEA), nakon čega slijedi amonijak da se dobije 3-hidroksitiramin. Prednosti ove reakcije su u tome što su sirovine lako dostupne, postupak je jednostavan i iskorištenje je visoko, ali istovremeno postoje i neki nedostaci, kao što su dugo vrijeme reakcije i komplicirani sintetski putevi.
Abderhaldenova metoda sinteze amonijaka za sintezu 3-hidroksitiramina uglavnom je podijeljena u sljedeće korake:
(1) Koristeći Piperonal kao sirovinu, izvedena je reakcija u više koraka da se sintetizira DMPEA
Piperonal se prvo podvrgava Schiffovoj baznoj reakciji s etilendiaminom da nastane međuprodukt, a zatim prolazi reakcijama redukcije i dekarboksilacije kako bi se dobio DMPEA.
(2) Pretvorite dobiveni DMPEA u 3,4-dimetoksifeniletanol (DMPE) reakcijom oksidacije.
DMPEA se podvrgava reakciji oksidacije u prisutnosti NaOH kako bi se stvorio DMPE.
(3) Koristeći DMPE kao sirovinu, provedite reakciju kondenzacije s formaldehidom u prisutnosti natrijevog hidroksida.
DMPE dobiven u gornjoj reakciji kondenzira se s formaldehidom da se dobije 3,4-dimetoksifenil-2-metil-2-propenal (DMPA).
(4) 3,4-dimetoksifenil-2-metil-2-propanol (DMP) dobiven je reakcijom redukcije DMPA.
Reakcija redukcije DMPA zahtijeva upotrebu vodika i platinskog ugljika kao katalizatora i provodi se u uvjetima zagrijavanja. dolje
(5) Koristeći DMP kao sirovinu, 3-hidroksitiramin je sintetiziran reakcijom amonijaka.
U prisutnosti NH3, DMP prolazi kroz reakcije karboksimetil redukcije i epoksidacije da bi se dobio 3-hidroksitiramin.
Abderhaldenova metoda sinteze amonijaka ima sljedeće prednosti i nedostatke:
prednost:
(1) Sirovine je lako nabaviti, operacija je jednostavna, a prinos je visok.
(2) Intermedijer DMPEA može se koristiti u sintezi drugih spojeva i ima određenu primjenu.
(3) Reakcija amonijaka ne treba koristiti previše reaktanata, što je prijateljski prema okolišu.
nedostatak:
(1) Vrijeme reakcije je relativno dugo, obično nekoliko dana ili čak tjedana.
(2) Sintetski put je relativno složen i zahtijeva reakcije u više koraka.
(3) Neki koraci zahtijevaju upotrebu toksičnih reagensa i katalizatora, a radni zahtjevi su relativno visoki.
3. Baeyer-Drewsonova metoda sinteze:
Baeyer-Drewsonova sinteza također je poznata kao piperinska sinteza 3-hidroksitiramina. U ovoj metodi, prvo se provodi reakcija Schiffove baze s resorcinolom i amonijačnom vodom kako bi se dobio trihidroindolin, a zatim se koristi sredstvo za dehidraciju, anhidrid maleinske kiseline, kako bi se izazvala laktamska reakcija za stvaranje indoletriketona. Konačno, 3-hidroksitiramin se dobiva kroz korake kao što su diazotizacija, nitracija i redukcija hidrogenacijom. Metoda je komplicirana za rad, ali ima visok prinos i ima određenu istraživačku vrijednost.
Metoda sinteze Baeyer-Drewson uglavnom se dijeli na sljedeće korake:
(1) Koristeći -feniletilamin kao sirovinu, provedite reakciju oksidacije kako biste dobili 3,4-dihidroksifeniletilamin (DHPA).
-feniletilamin reagira s vodikovim peroksidom pod katalizom kalijevog perklorata ili kalijevog karbonata i stvara DHPA. Ovu reakciju oksidacije potrebno je provesti na sobnoj temperaturi, a vrijeme reakcije je relativno kratko.
(2) Koristeći DHPA kao sirovinu, acetalizira s aldehidima kako bi se dobio 3,4-dihidroksi- -metilfenetilamin.
DHPA se može podvrgnuti reakciji acetalizacije s formaldehidom ili drugim aldehidima kako bi se dobio 3,4-dihidroksi- -metilfenetilamin.
Ovu acetalnu reakciju potrebno je izvesti u neutralnim ili alkalnim uvjetima, obično uz upotrebu natrijevog hidroksida ili kalijevog hidroksida kao katalizatora, te uz zagrijavanje.
(3) Koristeći 3,4-dihidroksi- -metilfenetilamin kao sirovinu, podvrgava se reakciji aminacije s ureom ili aminima kako bi se dobio 3-hidroksitiramin.
3,4-dihidroksi- -metilfenetilamin može se aminirati s ureom ili drugim aminima kako bi se proizveo 3-hidroksitiramin.
Ovu reakciju aminacije potrebno je provesti pod bazičnim uvjetima, obično uz upotrebu natrijevog hidroksida ili drugih bazičnih reagensa kao katalizatora, i provesti u uvjetima zagrijavanja.
Baeyer-Drewsonova sinteza mora ispunjavati sljedeće uvjete:
(1) Čistoća i kvaliteta sirovina moraju ispunjavati određene zahtjeve kako bi se osigurala stabilnost reakcije i dobra svojstva proizvoda.
(2) Svaki korak treba provesti prema određenom postupku, vremenu i temperaturi kako bi se osigurala učinkovitost reakcije i prinos produkta.
(3) Neki toksični katalizatori i otapala moraju se koristiti u reakciji, rad mora biti vrlo pažljiv, a potrebno je i pravilno odlaganje otpada.
Mehanizam reakcije Baeyer-Drewsonove metode sinteze je relativno jednostavan, uglavnom uključuje korake kao što su oksidacija, acetalizacija i aminacija. U ovom reakcijskom mehanizmu, -feniletilamin prvo prolazi reakciju oksidacije da bi se dobio DHPA. Nakon toga, DHPA prolazi reakciju acetalizacije s aldehidima kako bi se dobio 3,4-dihidroksi- -metilfenetilamin. 3,4-dihidroksi- -metilfenetilamin je aminiran s ureom ili aminima kako bi se dobio 3-hidroksitiramin.
Baeyer-Drewsonova sinteza ima sljedeće prednosti i nedostatke:
prednost:
(1) Sirovine su lako dostupne, operacija je jednostavna, vrijeme reakcije je kratko, a prinos je visok.
(2) Više intermedijera može se koristiti u sintezi drugih spojeva i ima određenu primjenjivu vrijednost.
(3) Otapala i katalizatori prisutni u reakciji imaju manji utjecaj na okoliš.
nedostatak:
(1) Acetalna reakcija zahtijeva upotrebu određenih aldehidnih reagensa, što nije sigurno za rad.
(2) Određeni koraci zahtijevaju upotrebu toksičnih katalizatora i otapala, što zahtijeva visoke radne zahtjeve.
(3) Neki nusproizvodi mogu nastati tijekom postupka pripreme.
u zaključku:
Baeyer-Drewsonova metoda sinteze je metoda sinteze 3-hidroksitiramina iz -feniletilamina putem reakcija oksidacije, acetalizacije i aminacije. Ova metoda ima određene prednosti i nedostatke, te ju je potrebno odabrati prema konkretnoj situaciji u praktičnoj primjeni.
Ukratko, trenutno postoji mnogo sintetskih metoda za 3-hidroksitiramin koje možete izabrati, kao što je enzimska dendritička sinteza, Abderhaldenova sinteza amonijaka i Baeyer-Drewsonova sinteza, itd. Različite sintetske metode imaju razlike u smislu prinosa, uvjeta procesa , i jednostavnost rada, a najprikladniju metodu treba odabrati prema stvarnoj situaciji.