timokinonje spoj ekstrahiran iz sjemenki crne trave, s kemijskom formulom C10H12O2. Na sobnoj temperaturi to je svijetložuta uljasta tekućina jedinstvenog iritantnog mirisa. Teško topljiv u vodi, lako topiv u organskim otapalima kao što su etanol i eter. Ima jedinstven iritantan miris. Teško se otapa u vodi, ali se može otopiti u organskim otapalima kao što su etanol, eter i kloroform. Ima inhibicijski učinak na različite bakterije, uključujući Gram pozitivne i Gram negativne bakterije. Ovaj spoj ima antibakterijske učinke ometanjem bakterijskih metaboličkih procesa ili oštećivanjem staničnih stijenki bakterija. Također je proučavan za upotrebu u proizvodima za oralnu njegu, kao što su tekućina za ispiranje usta, pasta za zube itd. Može inhibirati rast bakterija u usnoj šupljini i smanjiti pojavu oralnih bolesti kao što su oralni čirevi i gingivitis.
(Veza proizvoda: https://www.bloomtechz.com/sinthetic-chemical/additive/thymoquinone-powder-cas-490-91-5}.html)
Ova metoda uključuje proces sinteze timokinona kroz reakcije u više koraka počevši od 6-okso izoforona. Ova metoda ima prednosti jednostavnog rada, lake dostupnosti sirovina i visoke čistoće proizvoda.
Koraci sinteze:
1. Dehidracija tijekom aldolne kondenzacije
Koristeći aceton i formaldehid kao sirovine, dolazi do reakcije kondenzacije aldola u slabo alkalnim uvjetima (kao što su NH4OH, NaOH, itd.), stvarajući - Nezasićeni butenon. Glavna kemijska jednadžba za ovaj korak je sljedeća:
R-CHO+CH3-CO-R '→ R-CH=CH-R'+H2O
2. 1,2-Nukleofilna adicijska reakcija
Primijenite rezultate dobivene iz prethodnog koraka - Nezasićeni buten keton prolazi reakciju 1,2-nukleofilne adicije s acetilenom u kiselim uvjetima (kao što su HCl, H2SO4, itd.) kako bi proizveo heksakarbin tercijarni alkohol. Odgovarajuća kemijska jednadžba je sljedeća:
R-CH=CH-R '+HC ≡ CH → R-CH (OH) - CH2-C ≡ CH
3. Reakcija preuređivanja
Pod djelovanjem sumporne kiseline, heksaacetilen tercijarni alkohol prolazi kroz reakciju preraspodjele kako bi se stvorio ciljni spoj. Kemijska jednadžba za ovaj korak je sljedeća:
R-CH (OH) - CH2-C ≡ CH+H2SO4 → RC (OH)=C (OH) - C ≡ CH
4. Zaštita hidroksilnih skupina
Kako bismo osigurali da hidroksilne skupine ne reagiraju u sljedećim koracima, koristimo esterificiranje ili eterifikaciju za zaštitu hidroksilnih skupina. Uobičajena zaštitna sredstva uključuju mravlju kiselinu, metanol, etil acetat itd. Odgovarajuća kemijska jednadžba je sljedeća:
RC (OH)=C (OH) - C ≡ CH+R'OH → RC (OR ')=C (OR') - C ≡ CH+H2O
5. Reakcija s 6-okso izoforonom
Reagirajte proizvod dobiven u prethodnom koraku s 6-okso izoforonom pod uvjetima slabe kiseline ili slabe baze da nastane međuprodukt timokinona. Odgovarajuća kemijska jednadžba je sljedeća:
RC (ILI ')=C (ILI') - C ≡ CH+6-OC (R ")=O → RC (ILI ')=C (ILI' ) - C (R") =O+R'COOH/R "COOH
6. Bilateralna Wittigova reakcija
Pod djelovanjem jakih baza (kao što su NaOH, KOH, itd.), bilateralna Wittigova reakcija se provodi na međuproduktu da bi se konačno sintetizirao timokinon. Kemijska jednadžba za ovaj korak je sljedeća:
RC (OR')=C (OR') - C (R")=O+Ph3P=CHCOOEt → Ph3P=CR'- CH (OR') =CR'COOH+Ph3P=O+EtOH
7. Naknadna obrada i pročišćavanje
Ekstrakcijom, destilacijom i rekristalizacijom proizvod se pročišćava kako bi se dobio Thymoquinone visoke čistoće. Specifične metode naknadne obrade mogu se odabrati prema stvarnim potrebama.
BASF je usvojio jedinstvenu metodu sinteze za pripremu timokinona, koja uključuje zaštitu hidroksilnih skupina, konverziju s 6-okso izoforonom i preraspodjelu tijekom procesa konverzije.
Koraci sinteze:
1. Hidroksilna zaštita
Prvo, zaštitite hidroksilnu skupinu međuprodukta heksaacetilen terc alkohola, obično korištena sredstva za zaštitu uključuju reagense za esterificiranje ili eterifikaciju. Na primjer, mravlja kiselina, metanol ili etil acetat mogu se koristiti za zaštitu. Odgovarajuća kemijska jednadžba je sljedeća:
R-CH (OH) - CH2-C ≡ CH+R'OH → R-CH (OR ') - CH2-C ≡ CH+H2O
2. Reagirajte s 6-okso izoforonom
Reagirajte zaštićenu hidroksilnu skupinu s 6-okso izoforonom pod određenim uvjetima. Svrha ovog koraka je povezati 6-okso izoforon s heksaacetilen tert alkoholom uz održavanje zaštitnog stanja hidroksilne skupine. Odgovarajuća kemijska jednadžba je sljedeća:
R-CH (ILI ') - CH2-C ≡ CH+6-OC (R ")=O → R-CH (ILI')=C (ILI" ) - C (R ")=O+R'COOH/R" COOH
3. Promjena redoslijeda tijekom procesa pretvorbe
Tijekom reakcijskog procesa, međuprodukti mogu proći kroz reakcije preraspodjele, koje se uglavnom postižu unutarmolekularnim reakcijama ili interakcijama s drugim funkcionalnim skupinama. Specifična metoda preraspodjele ovisi o reakcijskim uvjetima i strukturi međuprodukta. Preuređene kemijske jednadžbe mogu biti složenije i potrebno ih je napisati prema stvarnim situacijama.
4. Uklonite zaštitu i odvajanje proizvoda
Konačno, prethodno zaštićenoj hidroksilnoj skupini uklanja se zaštita pod određenim uvjetima kako bi se dobio ciljni produkt, timokinon. Ovaj korak može se ukloniti pomoću metoda kao što su hidroliza, redukcija ili kiselinsko/bazna kataliza, a specifična metoda se mora odabrati na temelju stvarne zaštitne skupine. Nakon uklanjanja zaštite, Thimoquinone se može odvojiti i pročistiti kako bi se dobili proizvodi visoke čistoće.
Glavni put za sintetiziranje astaksantina u Kini je - Koristeći ljubičasti keton kao sirovinu, astaksantin se konačno sintetizira nizom kemijskih reakcija. Ova metoda ima prednosti jednostavne dostupnosti sirovina, blagih reakcijskih uvjeta i visoke čistoće proizvoda.
Koraci sinteze:
1. Tretman m-klorperoksibenzojevom kiselinom
Prvo, integrirajte - Ljubičasti keton reagira s m-klorperoksibenzojevom kiselinom i podvrgava se oksidaciji do - Hidroksilna skupina se uvodi na bočni lanac ljubičastog ketona da nastane intermedijer. Svrha ovog koraka je osigurati potrebne funkcionalne skupine za naknadne kemijske reakcije. Kemijska jednadžba je sljedeća:
(CH3) 2C=CHCH2CH2CHO+(COCl) 2 (CCl4) → (CH3) 2C=CHCH2CH2COOH+(COCl) 2 (COOH)
2. Srednja pretvorba
Stvoreni intermedijer prolazi niz procesa transformacije, kao što su esterifikacija, hidroliza, itd., s ciljem transformacije intermedijera u oblik koji je lakši za izvođenje naknadnih reakcija. Specifične korake i kemijske jednadžbe ovih transformacijskih procesa treba napisati prema stvarnoj situaciji.
3. Preuređivanje kiseline
Pod djelovanjem bromovodične kiseline, međuprodukt prolazi kroz reakciju zakiseljavanja. Svrha ovog koraka je daljnja prilagodba molekularne strukture kroz reakcije preraspodjele, u pripremi za sljedeće reakcije. Specifične kemijske jednadžbe potrebno je napisati prema stvarnoj situaciji.
4. Interakcija s trifenilfosfinom
Međuprodukt reagira s trifenilfosfinom da proizvede pentadekan trifenil kvaternarnu fosfonijevu sol. Svrha ovog koraka je uvođenje specifičnih funkcionalnih skupina kroz reakciju s trifenilfosfinom, u pripremi za sljedeće reakcije. Specifične kemijske jednadžbe potrebno je napisati prema stvarnoj situaciji.
5. Dvosmjerna Wittigova reakcija
Konačno, kvaterna fosfonijeva sol pretvorena je u astaksantin dvosmjernom Wittigovom reakcijom. Ključ ovog koraka je osigurati glatko napredovanje Wittigove reakcije i postići visok prinos. Specifične kemijske jednadžbe potrebno je napisati prema stvarnoj situaciji.