Чистый дофамин（https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/api-researching-only/pure-dopamine-cas-51-61-6.html）, химическое название – 3-гидрокситирамин. Его молекулярная формула C8H11NO2, относительная молекулярная масса 153,18 г/моль. Является важным нейротрансмиттером, передающим сигналы между нейронами и регулирующим деятельность головного мозга и центральной нервной системы. Кроме того, 3-гидрокситирамин также участвует во многих других физиологических процессах, таких как контроль сердечно-сосудистой системы, реакция пищеварительной системы, иммунная система и функция сетчатки и т. д. Порошок дофамина производится в нашей лаборатории, а чистый дофамин продается в в то же время.
1. Метод ферментативного синтеза дерева:
В настоящее время синтез 3-гидрокситирамина с помощью метода ферментативного синтеза дерева является относительно распространенным явлением, которое имеет преимущества защиты окружающей среды, высокой точности и высокого выхода. Метод заключается в использовании тирозиназы для проведения реакции прививки к фенилпропионовой кислоте, а затем восстановлении тирозина сырья, добавленного в процессе прививки, до 3-гидрокситирамина посредством катализа редуктазы. Повторное использование ферментов значительно повышает выход и максимизирует экономические выгоды.
Ферментативный дендритный синтез представляет собой метод синтеза, основанный на катализируемых ферментами реакциях, который обеспечивает высокоэффективные химические превращения в мягких условиях. Этот метод последовательно превращает субстраты в продукты посредством реакций, катализируемых ферментами, что имеет преимущества защиты окружающей среды и высокой эффективности. В процессе получения 3-гидрокситирамина этот метод можно использовать для реализации высокоэффективного синтеза при меньших затратах.
Этапы метода синтеза ферментативного дерева следующие:
(1) Подготовьте субстрат: в качестве субстрата можно выбрать L-тирозин и тирозиназу.
(2) Смешайте субстрат с тирозиназой. Тирозиназа представляет собой фермент, зависящий от ионов меди, который может катализировать превращение L-тирозина в ДОФА, который является предшественником 3-гидрокситирамина. Формула реакции, катализируемой тирпсиназой, выглядит следующим образом:
(3) Продолжайте добавлять L-аскорбиновую кислоту. L-аскорбиновая кислота является донором электронов, который может способствовать уменьшению субстрата тирозиназы, способствуя тем самым выработке ДОФА. Реакция здесь следующая:
(4) Добавьте восстановленный НАДН и L-тирозин. NADH можно использовать в качестве донора электронов, чтобы помочь реакции, и к нему также будет добавлен L-тирозин. Реакция здесь следующая:
(5) Нагрейте смесь. Реакционный раствор нагревали до 37 градусов для ускорения реакции. В процессе реакции следует уделять внимание контролю температуры и времени.
(6) Приготовление чистого продукта. После реакции продукт идентифицируют и очищают с помощью ультрафиолетовой спектрофотометрии и высокоэффективной жидкостной хроматографии с получением высокочистого 3-гидрокситирамина.
Как синтетический метод, основанный на реакциях, катализируемых ферментами, ферментативный дендритный синтез имеет следующие преимущества и недостатки:
преимущество:
(1) Использование природных ферментов в качестве катализаторов не требует использования органических растворителей в процессе реакции, что снижает образование отходов и хорошо защищает окружающую среду.
(2) Условия реакции мягкие, не требуют высокого давления и высокой температуры и безопасны для окружающей среды.
(3) Широкий выбор субстратов и катализаторов может применяться для синтеза различных химических веществ.
недостаток:
(1) Некоторые ферменты имеют низкую каталитическую эффективность и нуждаются в улучшении для получения более высоких выходов реакции.
(2) Время реакции обычно велико, и для получения целевого продукта требуется много времени.
(3) Некоторые ферменты могут ингибироваться или инактивироваться, что влияет на реакцию.
2. Метод синтеза аммиака Абдерхальдена:
Метод синтеза аммиака Абдерхальдена представляет собой новый метод синтеза 3-гидрокситирамина, который характеризуется синтезом 3-гидрокситирамина реакцией восстановления аминогрупп металлов в отсутствие растворителя и катализатора. Этот метод все еще находится на стадии исследований, но он отличается простотой, высокой производительностью и простотой в эксплуатации, и ожидается, что в будущем он станет одним из основных синтетических методов.
Метод синтеза аммиака Абдерхалдена представляет собой метод синтеза 3-гидрокситирамина посредством многостадийных реакций с использованием пипероналя и формальдегида в качестве сырья. Ключом к этому методу является превращение пипероналя в 3,4-диметоксифенилэтиламин (ДМФЭА) с последующим аммонированием для получения 3-гидрокситирамина. Преимущества этой реакции заключаются в легкодоступности сырья, простоте операции и высоком выходе, но в то же время есть и некоторые недостатки, такие как длительное время реакции и сложные пути синтеза.
Метод синтеза аммиака Abderhalden для синтеза 3-гидрокситирамина в основном делится на следующие этапы:
(1) Используя пиперонал в качестве сырья, была проведена многостадийная реакция для синтеза ДМФЭА.
Пиперональ сначала подвергается реакции основания Шиффа с этилендиамином с образованием промежуточного соединения, а затем подвергается реакциям восстановления и декарбоксилирования с получением ДМФЭА.
(2) Преобразовать полученный ДМФЭА в 3,4-диметоксифенилэтанол (ДМФЭ) посредством реакции окисления.
ДМПЭА подвергается реакции окисления в присутствии NaOH с образованием ДМФЭ.
(3) Используя ДМПЭ в качестве сырья, проведите реакцию конденсации с формальдегидом в присутствии гидроксида натрия.
ДМПЭ, полученный в указанной выше реакции, конденсируют с формальдегидом с получением 3,4-диметоксифенил-2-метил-2-пропеналя (ДМПА).
(4) 3,4-диметоксифенил-2-метил-2-пропанол (ДМП) получали по реакции восстановления ДМПА.
Реакция восстановления ДМПА требует использования водорода и платинового углерода в качестве катализатора и проводится в условиях нагревания. Вниз
(5) Используя ДМФ в качестве сырья, 3-гидрокситирамин синтезировали реакцией аммонизации.
В присутствии NH3 ДМФ подвергается реакциям восстановления карбоксиметила и эпоксидирования с получением 3-гидрокситирамина.
Метод синтеза аммиака Абдерхальдена имеет следующие преимущества и недостатки:
преимущество:
(1) Сырье легко получить, операция проста, а выход высок.
(2) Промежуточный ДМФЭА может быть использован в синтезе других соединений и имеет определенное прикладное значение.
(3) Реакция аммонизации не требует использования слишком большого количества реагентов, что безопасно для окружающей среды.
недостаток:
(1) Время реакции относительно длительное, обычно несколько дней или даже недель.
(2) Синтетический путь относительно сложен и требует многоэтапных реакций.
(3) Некоторые этапы требуют использования токсичных реагентов и катализаторов, а эксплуатационные требования относительно высоки.
3. Метод синтеза Байера-Дрюсона:
Синтез Байера-Дрюсона также известен как пипериновый синтез 3-гидрокситирамина. В этом методе сначала проводят реакцию Шиффа с основанием резорцина и аммиачной воды для получения тригидроиндолина, а затем используют дегидратирующий агент, малеиновый ангидрид, чтобы вызвать лактамную реакцию с образованием индолетрикетона. Наконец, 3-гидрокситирамин получают с помощью таких стадий, как диазотирование, нитрование и восстановление гидрированием. Метод сложен в эксплуатации, но имеет высокую производительность и имеет определенную исследовательскую ценность.
Метод синтеза Байера-Дрюсона в основном делится на следующие этапы:
(1) Используя -фенилэтиламин в качестве сырья, проведите реакцию окисления для получения 3,4-дигидроксифенилэтиламина (ДГФА).
-фенилэтиламин реагирует с перекисью водорода под действием перхлората калия или карбоната калия с образованием ДГФК. Эту реакцию окисления необходимо проводить при комнатной температуре, и время реакции относительно короткое.
(2) Используя DHPA в качестве сырья, ацетализирует альдегидами с получением 3,4-дигидрокси- -метилфенетиламина.
DHPA может подвергаться реакции ацетализации с формальдегидом или другими альдегидами с получением 3,4-дигидрокси- -метилфенетиламина.
Эту реакцию с ацеталем необходимо проводить в нейтральных или щелочных условиях, обычно с использованием гидроксида натрия или гидроксида калия в качестве катализатора и при нагревании.
(3) Используя в качестве сырья 3,4-дигидрокси- -метилфенетиламин, проводят реакцию аминирования с мочевиной или аминами для получения 3-гидрокситирамина.
3,4-дигидрокси- -метилфенетиламин можно аминировать мочевиной или другими аминами с получением 3-гидрокситирамина.
Эту реакцию аминирования необходимо проводить в основных условиях, обычно с использованием гидроксида натрия или других основных реагентов в качестве катализатора, и проводить в условиях нагревания.
Синтез Байера-Дрюсона должен соответствовать следующим условиям:
(1) Чистота и качество сырья должны соответствовать определенным требованиям для обеспечения стабильности реакции и хороших свойств продукта.
(2) Каждую стадию необходимо проводить в соответствии с определенной процедурой, временем и температурой, чтобы обеспечить эффективность реакции и выход продукта.
(3) В реакции необходимо использовать некоторые токсичные катализаторы и растворители, операция должна быть очень осторожной, а также требуется надлежащая утилизация отходов.
Механизм реакции метода синтеза Байера-Дрюсона относительно прост и в основном включает такие стадии, как окисление, ацетализация и аминирование. В этом механизме реакции -фенилэтиламин сначала подвергается реакции окисления с получением DHPA. Затем ДГФА подвергается реакции ацетализации с альдегидами с получением 3,4-дигидрокси- -метилфенетиламина. 3,4-дигидрокси- -метилфенетиламин аминируют мочевиной или аминами с получением 3-гидрокситирамина.
Синтез Байера-Дрюсона имеет следующие преимущества и недостатки:
преимущество:
(1) Сырье легкодоступно, операция проста, время реакции короткое, а выход высокий.
(2) В синтезе других соединений можно использовать несколько промежуточных соединений, которые имеют определенную прикладную ценность.
(3) Растворители и катализаторы, присутствующие в реакции, меньше воздействуют на окружающую среду.
недостаток:
(1) Ацетальная реакция требует использования определенных альдегидных реагентов, которые небезопасны в работе.
(2) Некоторые этапы требуют использования токсичных катализаторов и растворителей, что требует высоких эксплуатационных требований.
(3) В процессе приготовления могут образовываться некоторые побочные продукты.
в заключение:
Метод синтеза Байера-Дрюсона представляет собой метод синтеза 3-гидрокситирамина из -фенилэтиламина посредством реакций окисления, ацетализации и аминирования. Этот метод имеет определенные преимущества и недостатки, и его необходимо выбирать в соответствии с конкретной ситуацией практического применения.
Подводя итог, можно сказать, что в настоящее время существует множество методов синтеза 3-гидрокситирамина, например ферментативный дендритный синтез, синтез аммиака Абдерхальдена, синтез Байера-Дрюсона и т. д. Различные методы синтеза различаются по выходу, условиям процесса. , простота в эксплуатации и наиболее подходящий метод должны быть выбраны в соответствии с реальной ситуацией.