Dopamina en pols(enllaç del producte:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/api-researching-only/dopamine-powder-cas-51-61-6.html), també coneguda com a 3-Hydroxytyramine (enllaç del producte:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/api-researching-only/3-hydroxytyramine-cas-51-61-6.html ), és un neurotransmissor important àmpliament. Existeix al cos humà i té un paper extremadament important en el control del moviment i la regulació de les emocions del cos. Transmet senyals entre neurones i regula l'activitat del cervell i del sistema nerviós central. A més, la dopamina pura (enllaç del producte: https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/api-researching-only/pure-dopamine-cas-51-61-6.html) també està implicada en molts altres processos fisiològics com el control del sistema cardiovascular, les respostes del sistema digestiu, el sistema immunitari i la funció de la retina, etc. Entendre les seves propietats de reacció és de gran importància per a la comprensió en profunditat del seu mecanisme d'acció in vivo i el desenvolupament de fàrmacs relacionats. La investigació sobre la síntesi de 3-hidroxitiramina té una llarga història, i a continuació es revisaran diversos mètodes sintètics d'3-hidroxitiramina.
1. Mètode de síntesi d'amoníac Hoffmann:
El primer mètode de síntesi de 3-hidroxitiramina va ser el mètode de síntesi d'amoníac de Hoffmann. El mètode específic és escalfar resorcinol i hidròxid de potassi a uns 150 graus per generar aldehids i cetones corresponents, i després destil·lar amb aigua amoníaca per obtenir 3-hidroxitiramina. Tot i que el mètode és senzill de preparar, el rendiment és baix i calen altes temperatures i pressió, per la qual cosa es substitueix gradualment per altres mètodes més eficients.
El mètode de síntesi d'amoníac Hoffmann es divideix principalment en els passos següents:
(1) El resorcinol i l'hidròxid de potassi reaccionen per formar aldehids i cetones:
Primer, el resorcinol i l'hidròxid de potassi s'escalfen a uns 150 graus en una solució aquosa per dur a terme una reacció cetal. L'equació de la reacció concreta és la següent:
Els aldehids i cetones generats en la reacció es poden caracteritzar mitjançant espectroscòpia infraroja, ressonància magnètica nuclear i altres mitjans.
(2) Destil·lació i reacció catalítica amb aigua d'amoníac:
Poseu els aldehids, les cetones i l'aigua d'amoníac generats al bullidor de reacció per a la destil·lació i la reacció catalítica. Durant la reacció, l'aigua d'amoníac té un paper catalític i també és una font de gas amoníac. L'equació de la reacció concreta és la següent:
En la reacció, l'amoníac actua com a agent reductor per reduir-lo a 3-anhídrid d'hidroxiacetona mitjançant la reacció d'addició amb aldehids i cetones. 3-L'anhídrid hidroxipirúvic reacciona amb l'amoníac per generar 3-hidroxitiramina mitjançant un mecanisme similar a la reacció de Strecker.
(3) Purificació:
Un cop obtinguda la mescla, es pot purificar mitjançant extracció, cristal·lització i altres mètodes, i finalment es pot obtenir 3-hidroxitiramina pura.
El mecanisme de reacció del mètode de síntesi d'amoníac Hoffmann es divideix principalment en dos passos:
El primer pas: generació d'aldehids i cetones:
El resorcinol experimenta primer una reacció cetal amb hidròxid de potassi per generar l'aldehid i la cetona corresponents. L'equació de la reacció concreta és la següent:
L'alta temperatura requerida en la reacció és d'uns 150 graus, que és una reacció d'un sol pas. La reacció cetal es pot caracteritzar per espectroscòpia infraroja, ressonància magnètica nuclear i altres mitjans.
El segon pas: la reacció catalitzada per l'aigua amoníaca:
Després de barrejar els aldehids i cetones generats amb aigua d'amoníac, es duen a terme reaccions de destil·lació i catalítica. En aquest procés, l'aigua d'amoníac no només proporciona gas d'amoníac, sinó que també actua com a catalitzador per promoure la reacció d'addició d'àtoms d'oxigen i gas d'amoníac. El gas amoníac s'utilitza com a agent reductor per reduir els aldehids i les cetones a 3-anhídrid d'àcid hidroxiacetolàctic (àcid acetolàctic). 3-L'hidroxipiruvat i l'amoníac tornen a patir un mecanisme similar a la reacció de Strecker per generar 3-hidroxitiramina. L'equació de la reacció concreta és la següent:
Cal tenir en compte que condicions com la temperatura i el temps de reacció s'han de controlar estrictament durant la reacció per evitar la descomposició del producte o l'aparició d'altres reaccions adverses.
En resum, el mètode de síntesi d'amoníac de Hoffmann és un dels primers mètodes per a la preparació de 3-hidroxitiramina. Tot i que el seu funcionament és relativament senzill, el seu rendiment és baix i requereix alta temperatura i alta pressió, que no poden satisfer els requisits de la producció industrial. Actualment, s'han desenvolupat molts mètodes de síntesi més eficients i respectuosos amb el medi ambient, però el mètode de síntesi d'amoníac Hoffmann encara té cert valor de recerca i significat històric.
2. Mètode de reducció de Wolff-Kishner:
El mètode de reducció de Wolff-Kishner és un mètode clàssic de reducció de cetones, que s'ha utilitzat per a la preparació d'3-hidroxitiramina. Normalment, la 4-hidroxiacetofenona es prepara primer amb resorcinol, després es redueix a l'alcohol corresponent amb aigua d'hidrogen amoníac o isopropòxid de sodi i es deshidrata en condicions alcalines per generar 3-hidroxitiramina. Aquest mètode utilitza condicions suaus, però requereix l'ús d'una base forta i s'ha de prestar atenció a l'operació.
Introducció al mètode de reducció de Wolff-Kishner:
3-La hidroxitiramina és una molècula biològicament activa que existeix àmpliament al sistema nerviós i participa en diversos processos fisiològics, com ara el moviment, l'aprenentatge i el comportament. Per tant, és important preparar 3-hidroxitiramina. La reducció de Wolff-Kishner és un mètode per a la reducció d'aldehids o cetones als corresponents compostos alquil o aril. El principi de reacció del mètode és: primer barregeu cetona o aldehid amb excés d'aigua d'amoníac i hidròxid de sodi per formar el compost oxima corresponent. A continuació, el compost d'oxima obtingut es barreja amb hidròxid de sodi i etilenglicol i s'escalfa a alta temperatura per provocar la desoxigenació per generar el compost alquil o aril corresponent.
2. Etapes específiques del mètode de reducció de Wolff-Kishner
Pas 1: síntesi del compost objectiu 3, 4-dihidroxifenetilamina
(1) Prepareu la mescla de reacció: barregeu 0,45 g de 3,4-dihidroxifenilacetona, 1,32 g d'hidròxid de sodi i 10 ml d'amoníac aquós, i agiteu durant 30 minuts.
(2) Reacció d'escalfament: escalfeu la barreja de reacció a 80 graus i reaccioneu durant 4-6 hores fins que el color es perdi completament. Durant el procés de reacció, cal parar atenció a l'agitació i al control de la temperatura per garantir el bon progrés de la reacció.
(3) Filtrar el producte: després de la reacció, refredar a temperatura ambient, rentar 3 vegades amb etanol i després extreure 3 vegades amb solució d'etanol/èter. La fase orgànica extreta es va rentar dues vegades amb una solució de clorur de sodi i després es va assecar amb clorur de sodi anhidre.
(4) Assecat del producte: el clorur de sodi anhidre obtingut es va extreure amb etanol, el producte es va tornar a dissoldre i es va filtrar i després es va assecar en un assecador al buit per obtenir el producte objectiu 3, 4-dihidroxifenilamina.
Segon pas: reducció de Wolff-Kishner
(1) Prepareu la mescla de reacció: Dissoleu 0,2 g de 3,4-dihidroxifenilamina en 10 ml d'isopropanol assecat amb alúmina i remeneu fins que es dissolgui completament. A continuació, afegiu l'excés d'aigua d'amoníac (8 ml) i hidròxid de sodi (2 g), després afegiu-hi etilenglicol (2 ml) i remeneu bé.
(2) Reacció d'escalfament: la barreja de reacció es va escalfar a 150 graus i es va reaccionar durant 6 hores fins que la reacció es va completar completament. Durant el procés de reacció, s'ha de parar atenció al control de la temperatura i del temps per garantir el bon progrés de la reacció. Un cop finalitzada la reacció, la barreja de reacció es pot refredar amb un bany d'aigua gelada.
(3) Aïllament del producte: la mescla de reacció es va filtrar i el filtrat es va assecar amb clorur de sodi anhidre. A continuació, ajusteu el pH per apropar-lo a neutre i, finalment, obteniu producte anhidre per extracció.
(4) Assecat del producte: assecar el producte en un assecador al buit per obtenir 3-hidroxitiramina pura.
Avantatges i desavantatges del mètode de reducció de Wolff-Kishner:
avantatge:
(1) La reacció és senzilla i còmoda i fàcil d'operar.
(2) Les matèries primeres de reacció són fàcils d'obtenir i el cost és relativament baix.
(3) Bona selectivitat, bon efecte de reducció de compostos com aldehids i cetones.
(4) No es generen subproductes innecessaris i el sistema de reacció és relativament senzill.
mancança:
(1) La reacció ha d'utilitzar un entorn d'alta temperatura i alta pressió, que és probable que provoqui problemes de seguretat.
(2) No aplicable a compostos que contenen grups funcionals diferents del carbonil.
(3) Les condicions de reacció són relativament dures i s'han de controlar diversos factors com el temps de reacció, la temperatura i el pH per garantir el bon progrés de la reacció.
En general, el mètode de reducció de Wolff-Kishner és un mètode de reducció d'ús habitual amb una àmplia gamma d'aplicacions. En la preparació de 3-hidroxitiramina, aquest mètode pot reduir eficaçment el seu compost precursor al producte objectiu, i és un mètode sintètic molt pràctic.