N-Cbz-нортропинонявляется промежуточным лекарственным средством с различной биологической активностью, такой как противораковая, противовирусная и т. Д. Ниже будет представлен общий метод синтеза N-Cbz-нортропинона.
1. Реакция Риттера:
Реакцию Риттера, основанную на алкилирующем агенте и кислотном катализе, использовали для превращения циклопропанона и N-бензил-N-Cbz-метиламина в N-Cbz-нортропинон. Как правило, процесс реакции прост, а чистота продукта реакции высока.
Метод реакции Риттера N-Cbz-нортропинона может превратить его в его производное N-Cbz-N-метиламида. Реакция обычно включает реакцию N-Cbz-нортропинона и трифторацетата метиламмония (MeTFA). Конкретные стадии реакции следующие:
1. Растворите N-Cbz-нортропинон (0,5 г) и MeTFA (1,1 г) в 50 мл абсолютного этанола.
2. Добавьте бензолсульфокислоту (от 0,1 до 1,0 эквивалента) или серную кислоту (от 0,5 до 1,0 эквивалента) в качестве катализатора.
3. Держите реакционный раствор при температуре кипения с обратным холодильником, время реакции составляет около 24-48 часов.
4. После реакции доведите значение pH примерно до 8 с помощью раствора гидроксида натрия.
5. Затем раствор промывали 3 раза кипятящимся абсолютным этанолом и собирали все промывные воды.
6. Промыть промывной раствор (ионная жидкость) трижды дистиллированной водой.
7. Деионизируйте ионную жидкость дистиллированной водой и высушите азотом.
8. Концентрировать ионную жидкость (раствор) до выпадения твердого вещества.
9. Наконец, твердый осадок промывают этанолом, фильтруют и сушат, получая N-Cbz-N-метиламид.
Метод очистки продукта реакции:
Продукт реакции можно очистить кристаллизацией или гель-фильтрацией. Монокристаллическую форму можно получить, меняя разные растворители и разные температуры во время кристаллизации. Если используется гель-фильтрация, продукт можно очистить с помощью силикагеля или гель-проникающей хроматографии.
Метод реакции Риттера N-Cbz-нортропинона может превратить его в N-Cbz-N-метиламид. Экспериментальные условия, необходимые для этой реакции, включают температуру, катализатор, растворитель, ионную жидкость и время реакции. Стадии реакции включают такие процессы, как растворение реагентов, добавление катализаторов, реакцию с обратным холодильником, регулирование pH и очистку продуктов реакции. Продукт обычно можно очистить кристаллизацией или гель-фильтрацией. Структура продукта может быть идентифицирована по спектру ЯМР и масс-спектру, а результаты идентификации могут быть дополнительно подтверждены анализом XRD и элементным анализом.
2. Реакция, катализируемая хемоферментами:
Химиоферментативные реакции, также называемые редуцированными ферментативными реакциями, представляют собой реакции гидрирования, которым способствуют металлические катализаторы. В этой реакции N-бензил-N-Cbz-метиламин и циклопропанон могут быть восстановлены до N-Cbz-нортропинона с помощью катализатора. По сравнению с реакцией Риттера химико-ферментативная реакция более экологична, но требует использования дорогих катализаторов и более жестких условий проведения реакции.
Хемоферментативная реакция – способ превращения органических соединений в целевые продукты с помощью ферментативного катализа. Метод химической ферментативной реакции имеет преимущества мягких условий реакции, высокой эффективности реакции, высокой чистоты продукта и безвреден для окружающей среды. При синтезе N-Cbz-нортропинона ферментативно-катализируемая реакция имеет преимущества высокой селективности и меньшего количества побочных реакций, поэтому это широко используемый синтетический метод.
При синтезе N-Cbz-нортропинона наиболее часто используемым ферментом является липаза. Липаза – фермент, катализирующий гидролиз сложных эфиров жирных кислот. Он обладает преимуществами широкой адаптируемости субстрата и высокой эффективностью реакции, поэтому он имеет важное применение в промышленном производстве. Стадии химической ферментативной реакции N-Cbz-нортропинона будут представлены ниже.
На первой стадии N-Cbz-4-пиперидон и метилфенилацетат конденсировали под действием основания карбоната калия с получением N-Cbz-3-(бензилметокси)-2-бутанона. Условия реакции: 150°С, время реакции: 12 часов. После завершения реакции продукт очищают и сушат обычными методами.
На втором этапе полученный N-Cbz-3-(бензилметокси)-2-бутанон растворяли в метаноле, добавляли соответствующее количество липазы и медленно перемешивали при 40°С. Время реакции 24 часа. После завершения реакции продукт очищают и сушат обычными способами с получением N-Cbz-нортропинона.
Реакция представляет собой одностадийную реакцию, преимущества которой заключаются в простоте, высокой эффективности и высокой чувствительности. Среди них реагент N-Cbz-4-пиперидон является распространенным интермедиатом в органическом синтезе и имеет широкие перспективы применения. Надлежащий контроль условий реакции может привести к более высокому выходу и чистоте продукта.
В заключение, химико-ферментативная реакция N-Cbz-нортропинона является возможным синтетическим методом. Благодаря разумному выбору условий реакции и оптимизации процесса реакции чистота и выход продукта могут быть эффективно улучшены, что обеспечивает сильную поддержку синтеза промежуточных продуктов органического синтеза и лекарств.
3. Фотохимическая реакция:
Фотохимическая реакция — это химическая реакция, в которой используется фотохимический реактор для облучения реагента светом. Реакция имеет преимущества высокой эффективности, хорошей селективности и отсутствия необходимости использования инертной атмосферы и широко используется в синтезе N-Cbz-нортропинона. Этапы опытной эксплуатации следующие:
3.1 Получение N-Cbz-нитропинона:
Сначала 1,4-оксоаминобензол (5,03 г) растворяли в 500 мл тетраэтилового эфира, охлаждали в смеси воды со льдом, добавляли 3,69 мл концентрированной уксусной кислоты и 4,61 г сульфата натрия, затем 44,16 мл добавляли концентрированную азотную кислоту и после перемешивания. После реакции в течение 90 минут продукт вынимали, промывали и сушили. Был успешно синтезирован N-Cbz-нитропинон жевательной резинки (5,24 г).
3.2 Фотохимические реакции в анаэробных условиях:
Фотохимическая реакция начинается в анаэробных условиях. Приготовленный N-Cbz-нитропинон (1 ммоль), тиомочевину (3 ммоль) и охлажденный льдом ацетонитрил (30 мл) помещали в четырехгорлую колбу и добавляли в атмосфере аргона определенное количество раствора гидроксида натрия. Реакционную смесь нагревали до 25° при перемешивании, охлаждали холодной водой через 2 часа и раствор переносили в органический слой.
Пересадите его на фильтровальную бумагу на ночь, поместите в идеальное реакционное положение (около 10 см от трубки лампы) под ртутную лампу высокого давления и добавьте устройство водяного охлаждения с обеих сторон трубки лампы и нижней части трубки. реакционный бак для поддержания постоянной температуры реакции. Запустите реакцию облучения и проверьте изменение цвета раствора в ходе реакции. Реакция заканчивалась, когда реакционная смесь становилась прозрачной.
3.3 Реакция окисления и обезвоживание:
Добавляют раствор гидроксида натрия (15 мл), триоксид хрома (0,5 г), высушенный и измельченный продукт реакции, используют дихлорметан в качестве диспергатора и перемешивают при комнатной температуре в течение 4 часов. Фильтруют, промывают, удаляют органическую пленку, подкисляют фильтрат, выпаривают, удаляют воду и разделяют колоночной хроматографией на силикагеле с получением целевого продукта N-Cbz-нортропинона (золотой порошок).
Этот метод подходит для высокопроизводительного синтеза N-Cbz-нортропинона с высокой воспроизводимостью и селективностью. Метод имеет преимущества высокой эффективности, простоты и хорошей воспроизводимости. В то же время в процессе фотохимической реакции использование ртутной лампы высокого давления в качестве источника реакционного света имеет высокую прикладную ценность и перспективы продвижения.
4. Азореакция:
Реакция азобифенила представляет собой реакцию, в которой промежуточный свободный радикал соединяется с другим свободным радикалом, и может быть получен ароматический продукт N-Cbz-нортропинон.
N-Cbz-нортропинон является важным органическим соединением, которое часто используется в синтезе лекарств и исследованиях биологической активности. Азореакция - это обычная химическая реакция, которая может превращать имины и ароматические амины в азосоединения. Экспериментальные шаги:
(1) Приготовьте N-Cbz-нортропинон:
Добавьте циклопентанон и бензальдегид вместе в тетрагидрофуран, добавьте гидроксид натрия и фенилуксусную кислоту и реагируйте в течение 24 часов. Добавляли хлороформ, несколько раз промывали и удаляли растворитель на роторном испарителе, получая N-Cbz-нортропинон.
(2) Азореакция:
Добавьте N-Cbz-нортропинон в дихлорметане, добавьте раствор анилина и добавьте пиридин в качестве катализатора. Сульфат аммония пропускали через водяной пар, чтобы довести рН реакционной смеси до =10. Добавляли сульфат аммония и хлорид аммония в виде осадка, фильтровали и промывали несколько раз. Полученное азосоединение добавляют к диметилформамиду и изомеризуют в условиях нагревания с образованием азопроизводного N-Cbz-нортропинона.
(3) Очистка и характеристика:
Экстракция и промывание хлороформом и водой давали желаемый продукт. Наконец, спектр поглощения N-Cbz-нортропинона измеряли с помощью ультрафиолетового спектрофотометра, а затем проводили масс-спектрометрию и ядерно-магнитный резонанс, чтобы убедиться в успешности реакции.
Подводя итог, можно сказать, что существуют различные методы синтеза N-Cbz-нортропинона, но их соответствующие случаи применения и сложность работы различны. В конкретном случае необходимо сделать подходящий выбор в соответствии с характеристиками реагирующего вещества и конкретными требованиями рабочих условий.