N-Cbz-Nortropinonje intermedijer lijeka s različitim biološkim aktivnostima, kao što su antikancerogena, antivirusna, itd. Uobičajena metoda sinteze N-Cbz-nortropinona bit će predstavljena u nastavku.
1. Ritterova reakcija:
Ritterova reakcija, temeljena na alkilirajućem sredstvu i kiseloj katalizi, korištena je za reakciju ciklopropanona i N-benzil-N-Cbz-metilamina u N-Cbz-nortropinon. Općenito, reakcija je jednostavna, a čistoća reakcijskog produkta je visoka.
Metoda Ritterove reakcije N-Cbz-nortropinona može ga pretvoriti u njegov derivat N-Cbz-N-metilamida. Reakcija obično uključuje reakciju N-Cbz-nortropinona i metilamonijevog trifluoroacetata (MeTFA). Specifični koraci reakcije su sljedeći:
1. Otopite N-Cbz-nortropinon (0.5g) i MeTFA (1.1g) u 50mL apsolutnog etanola.
2. Dodajte benzensulfonsku kiselinu (0.1 do 1.0 ekvivalent) ili sumpornu kiselinu (0.5 do 1.0 ekvivalent) kao katalizator.
3. Držite reakcijsku otopinu pod refluksom, a vrijeme reakcije je oko 24-48 sati.
4. Nakon reakcije namjestite pH vrijednost na oko 8 otopinom natrijevog hidroksida.
5. Otopina je zatim isprana 3 puta s refluksirajućim apsolutnim etanolom, i sva ispiranja su sakupljena.
6. Isperite otopinu za pranje (ionsku tekućinu) tri puta destiliranom vodom.
7. Deionizirajte ionsku tekućinu destiliranom vodom i osušite fenom s plinovitim dušikom.
8. Koncentrirajte ionsku tekućinu (otopinu) dok se krutina ne istaloži.
9. Konačno, čvrsti talog je ispran etanolom, filtriran i osušen da se dobije N-Cbz-N-metilamid.
Metoda pročišćavanja produkta reakcije:
Reakcijski produkt se može pročistiti kristalizacijom ili gel filtracijom. Monokristalni oblik može se dobiti mijenjanjem različitih otapala i različitih temperatura tijekom kristalizacije. Ako se koristi gel filtracija, proizvod se može pročistiti korištenjem silika gela ili gel permeacijske kromatografije.
Metoda Ritterove reakcije N-Cbz-nortropinona može ga pretvoriti u N-Cbz-N-metilamid. Eksperimentalni uvjeti potrebni za ovu reakciju uključuju temperaturu, katalizator, otapalo, ionsku tekućinu i vrijeme reakcije. Koraci reakcije uključuju procese kao što su otapanje reagensa, dodavanje katalizatora, reakcija refluksa, podešavanje pH i pročišćavanje produkata reakcije. Produkt se obično može pročistiti kristalizacijom ili gel filtracijom. Struktura proizvoda može se identificirati pomoću NMR spektra i masenog spektra, a rezultati identifikacije mogu se dodatno potvrditi XRD analizom i elementarnom analizom.
2. Reakcija katalizirana kemoenzimima:
Kemoenzimatske reakcije, koje se nazivaju i reducirane enzimske reakcije, su reakcije hidrogenacije potaknute metalnim katalizatorima. U ovoj reakciji, N-benzil-N-Cbz-metilamin i ciklopropanon mogu se reducirati u N-Cbz-nortropinon pomoću katalizatora. U usporedbi s Ritterovom reakcijom, kemijska enzimatska reakcija je ekološki prihvatljivija, ali zahtijeva upotrebu skupih katalizatora i strože reakcijske uvjete.
Kemoenzimatska reakcija je metoda pretvaranja organskih spojeva u ciljne produkte enzimatskom katalizom. Metoda kemijske enzimske reakcije ima prednosti blagih uvjeta reakcije, visoke učinkovitosti reakcije, visoke čistoće proizvoda i ekološki je prihvatljiva. U sintezi N-Cbz-nortropinona, reakcija katalizirana enzimima ima prednosti visoke selektivnosti i manje nusreakcija, tako da je to često korištena sintetska metoda.
Tijekom sinteze N-Cbz-nortropinona, najčešće korišteni enzim je lipaza. Lipaza je enzim koji katalizira hidrolizu masnih estera. Ima prednosti široke prilagodljivosti supstrata i visoke učinkovitosti reakcije, tako da ima važne primjene u industrijskoj proizvodnji. U nastavku će biti predstavljeni koraci kemijske enzimske reakcije N-Cbz-nortropinona.
U prvom koraku, N-Cbz-4-piperidon i metil fenilacetat su kondenzirani pod katalizom baze kalijevog karbonata da se dobije N-Cbz-3-(benzilmetoksi)-2-butanon. Uvjeti reakcije su 150 stupnjeva C, a vrijeme reakcije 12 sati. Nakon što je reakcija završena, produkt je pročišćen i osušen uobičajenim metodama.
U drugom koraku, dobiveni N-Cbz-3-(benzilmetoksi)-2-butanon je otopljen u metanolu, dodana je odgovarajuća količina lipaze i polagano miješana na 40 stupnjeva. Vrijeme reakcije je 24 sata. Nakon što je reakcija završena, produkt je pročišćen i osušen uobičajenim metodama da se dobije N-Cbz-nortropinon.
Reakcija je reakcija u jednom koraku, koja ima prednosti jednostavnosti, visoke učinkovitosti i visoke osjetljivosti. Među njima, reaktant N-Cbz-4-piperidon uobičajeni je međuproizvod u organskoj sintezi i ima široku primjenu. Pravilna kontrola uvjeta reakcije može rezultirati većim prinosom i čistoćom proizvoda.
Zaključno, kemoenzimatska reakcija N-Cbz-nortropinona je izvediva sintetska metoda. Razumnim odabirom reakcijskih uvjeta i optimizacijom reakcijskog procesa, čistoća proizvoda i prinos mogu se učinkovito poboljšati, pružajući snažnu podršku sintezi međuprodukata organske sinteze i lijekova.
3. Fotokemijska reakcija:
Fotokemijska reakcija je kemijska reakcija koja se potiče korištenjem fotokemijskog reaktora za zračenje svjetlosti na reaktant. Reakcija ima prednosti visoke učinkovitosti, dobre selektivnosti i nema potrebe za korištenjem inertne atmosfere, a široko se koristi u sintezi N-Cbz-nortropinona. Koraci eksperimentalnog rada su sljedeći:
3.1 Priprema N-Cbz-nitropinona:
Najprije je 1,4-oksoaminobenzen (5,03 g) otopljen u 500 mL tetraetil etera, ohlađen u smjesi leda i vode, dodano je 3,69 mL koncentrirane octene kiseline i 4,61 g natrijevog sulfata, zatim 44,16 mL dodana je koncentrirana dušična kiselina i nakon miješanja. Nakon reakcije tijekom 90 minuta, produkt je izvađen, ispran i osušen. Uspješno je sintetiziran žvakaća guma-N-Cbz-nitropinon (5,24 g).
3.2 Fotokemijske reakcije u anaerobnim uvjetima:
Fotokemijska reakcija počinje u anaerobnim uvjetima. Pripremljeni N-Cbz-nitropinon (1 mmol), tiourea (3 mmol) i ledeno hladni acetonitril (30 mL) stavljeni su u tikvicu s četiri grla i dodana je određena količina otopine natrijevog hidroksida pod argonom. Podesite pH. Reakcijska smjesa je zagrijana na 25 stupnjeva uz miješanje, ohlađena hladnom vodom nakon 2 sata, a otopina je prebačena u organski sloj.
Presadite ga preko noći na filtar papir, stavite u idealan reakcijski položaj (oko 10 cm od cijevi lampe) ispod visokotlačne živine lampe i dodajte uređaj za hlađenje vodom s obje strane cijevi lampe i donjeg dijela lampe. reakcijski spremnik za održavanje konstantne temperature reakcije. Pokrenite reakciju zračenja i provjerite promjenu boje otopine tijekom reakcije. Reakcija je završila kada je reakcijska smjesa postala prozirna.
3.3 Reakcija oksidacije i tretman uklanjanja vode:
Dodati otopinu natrijevog hidroksida (15 mL), kromov trioksid (0.5 g), osušeni i samljeveni produkt reakcije, upotrijebiti diklorometan kao disperzant i miješati na sobnoj temperaturi 4 sata. Filtrirati, isprati, ukloniti organski film, zakiseliti filtrat, ispariti, ukloniti vodu i odvojiti kromatografijom na stupcu silikagela da se dobije ciljani produkt N-Cbz-nortropinon (zlatni prah).
Ova je metoda prikladna za sintezu N-Cbz-nortropinona s visokim prinosom uz visoku ponovljivost i selektivnost. Metoda ima prednosti visoke učinkovitosti, jednostavnosti i dobre ponovljivosti. U isto vrijeme, u procesu fotokemijske reakcije, korištenje visokotlačne živine lampe kao izvora reakcijske svjetlosti ima veliku vrijednost primjene i izglede za promociju.
4. Azo reakcija:
Azobifenilna reakcija je reakcija u kojoj se međuprodukt slobodnog radikala spaja s drugim slobodnim radikalom, te se može dobiti aromatski produkt N-Cbz-Nortropinon.
N-Cbz-Nortropinon je važan organski spoj, koji se često koristi u sintezi lijekova i istraživanju biološke aktivnosti. Azo reakcija je uobičajena kemijska reakcija koja može pretvoriti imine i aromatske amine u azo spojeve. Eksperimentalni koraci:
(1) Pripremite N-Cbz-nortropinon:
Dodajte ciklopentanon i benzaldehid zajedno u tetrahidrofuran, dodajte natrijev hidroksid i feniloctenu kiselinu i reagirajte 24 sata. Kloroform je dodan, ispran nekoliko puta, a otapalo je uklonjeno rotacijskim otparavanjem da se dobije N-Cbz-nortropinon.
(2) Azo reakcija:
Dodajte N-Cbz-nortropinon u diklorometanu, dodajte otopinu anilina i dodajte piridin kao katalizator. Amonijev sulfat je propušten kroz paru kako bi se reakcijska smjesa podesila na pH=10. Amonijev sulfat i amonijev klorid su dodani kao talog, filtrirani i isprani nekoliko puta. Dobiveni azo spoj je dodan u dimetilformamid, i izomeriziran pod uvjetima zagrijavanja da nastane azo derivat N-Cbz-nortropinona.
(3) Pročišćavanje i karakterizacija:
Ekstrakcija i ispiranje s kloroformom i vodom dalo je željeni produkt. Konačno, apsorpcijski spektar N-Cbz-nortropinona izmjeren je pomoću ultraljubičastog spektrofotometra, a na njemu je provedena spektrometrija mase i analiza nuklearne magnetske rezonancije kako bi se osigurala uspješnost reakcije.
Ukratko, postoje različite sintetske metode N-Cbz-nortropinona, ali njihove pojedinačne prilike primjene i poteškoće u radu su različite. U specifičnoj primjeni potrebno je napraviti odgovarajući odabir prema karakteristikama tvari koja reagira i specifičnim zahtjevima radnih uvjeta.