Timoquinonaés un compost extret de llavors d'herba negra, amb la fórmula química C10H12O2. A temperatura ambient, és un líquid oliós groc clar amb una olor irritant única. Difícil de dissoldre en aigua, fàcilment soluble en dissolvents orgànics com l'etanol i l'èter. Té una olor irritant única. Difícil de dissoldre en aigua, però es pot dissoldre en dissolvents orgànics com l'etanol, l'èter i el cloroform. Té efectes inhibidors sobre diversos bacteris, inclosos els bacteris Gram positius i Gram negatius. Aquest compost exerceix efectes antibacterians interferint amb els processos metabòlics bacterians o danyant les parets cel·lulars bacterianes. També s'ha estudiat per al seu ús en productes d'higiene bucal, com ara col·lutoris, pasta de dents, etc. Pot inhibir el creixement de bacteris a la cavitat bucal i reduir l'aparició de malalties bucals com úlceres bucals i gingivitis.
(Enllaç del producte: https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/additive/thymoquinone-powder-cas-490-91-5}.html)
Aquest mètode implica un procés de síntesi de Thimoquinone mitjançant reaccions de diversos passos a partir de l'6-oxo isoforona. Aquest mètode té els avantatges d'una operació senzilla, una fàcil disponibilitat de matèries primeres i una gran puresa del producte.
Passos de síntesi:
1. Deshidratació durant la condensació aldòlica
Utilitzant acetona i formaldehid com a matèries primeres, es produeix una reacció de condensació aldòlica en condicions alcalines febles (com ara NH4OH, NaOH, etc.), generant - Butenona insaturada. L'equació química principal d'aquest pas és la següent:
R-CHO+CH3-CO-R '→ R-CH{=CH-R'+H2O
2. 1,2-Reacció d'addició nucleòfila
Aplicar els resultats obtinguts del pas anterior - La butencetona insaturada experimenta una reacció d'addició 1,2-nucleòfila amb acetilè en condicions àcides (com ara HCl, H2SO4, etc.) per produir alcohol terciari hexacarbin. L'equació química corresponent és la següent:
R-CH=CH-R '+HC ≡ CH → R-CH (OH) - CH2-C ≡ CH
3. Reacció de reordenació
Sota l'acció de l'àcid sulfúric, l'alcohol terciari d'hexaacetilè experimenta una reacció de reordenació per generar el compost objectiu. L'equació química d'aquest pas és la següent:
R-CH (OH) - CH2-C ≡ CH+H2SO4 → RC (OH)=C (OH) - C ≡ CH
4. Protecció de grups hidroxil
Per garantir que els grups hidroxil no reaccionin en els passos posteriors, utilitzem esterificació o eterificació per protegir els grups hidroxil. Els agents protectors comuns inclouen àcid fòrmic, metanol, acetat d'etil, etc. L'equació química corresponent és la següent:
RC (OH)=C (OH) - C ≡ CH+R'OH → RC (OR ')=C (OR') - C ≡ CH+H2O
5. Reacció amb 6-oxo isoforona
Feu reaccionar el producte obtingut al pas anterior amb 6-oxo isoforona en condicions d'àcid feble o base feble per formar l'intermedi de la Timoquinona. L'equació química corresponent és la següent:
RC (OR ')=C (OR') - C ≡ CH+6-OC (R ")=O → RC (OR ')=C (OR') ) - C (R")=O+R'COOH/R "COOH
6. Reacció de Wittig bilateral
Sota l'acció de bases fortes (com NaOH, KOH, etc.), es porta a terme una reacció de Wittig bilateral sobre l'intermedi per sintetitzar finalment la timoquinona. L'equació química d'aquest pas és la següent:
RC (OR')=C (OR') - C (R")=O+Ph3P=CHCOOEt → Ph3P=CR'- CH (OR') =CR'COOH+Ph3P=O+EtOH
7. Post tractament i depuració
Mitjançant extracció, destil·lació i recristal·lització, el producte es purifica per obtenir Timoquinona d'alta puresa. Els mètodes específics de postprocessament es poden seleccionar segons les necessitats reals.
BASF ha adoptat un mètode de síntesi únic per preparar Thimoquinone, que implica protegir grups hidroxil, conversió amb 6-oxo isoforona i reordenació durant el procés de conversió.
Passos de síntesi:
1. Protecció hidroxil
En primer lloc, protegir el grup hidroxil de l'hexaacetilè tert-alcohol intermedi, els protectors d'ús habitual inclouen reactius d'esterificació o eterificació. Per exemple, l'àcid fòrmic, el metanol o l'acetat d'etil es poden utilitzar per a la protecció. L'equació química corresponent és la següent:
R-CH (OH) - CH2-C ≡ CH+R'OH → R-CH (OR ') - CH2-C ≡ CH+H2O
2. Reacciona amb 6-oxo isoforona
Feu reaccionar el grup hidroxil protegit amb 6-oxo isoforona en condicions específiques. L'objectiu d'aquest pas és connectar l'6-oxo isoforona amb l'hexaacetilè tertalcohol mentre es manté l'estat protector del grup hidroxil. L'equació química corresponent és la següent:
R-CH (OR ') - CH2-C ≡ CH+6-OC (R "){=O → R-CH (OR')=C (OR" ) - C (R ")=O+R'COOH/R" COOH
3. Reordenació durant el procés de conversió
Durant el procés de reacció, els intermedis poden experimentar reaccions de reordenació, que s'aconsegueixen principalment mitjançant reaccions intramoleculars o interaccions amb altres grups funcionals. El mètode de reordenació específic depèn de les condicions de reacció i de l'estructura de l'intermedi. Les equacions químiques reordenades poden ser més complexes i s'han d'escriure segons situacions reals.
4. Eliminar la protecció i la separació del producte
Finalment, el grup hidroxil protegit prèviament es desprotegeix en condicions específiques per obtenir el producte objectiu, la Timoquinona. Aquest pas es pot desprotegir mitjançant mètodes com la hidròlisi, la reducció o la catàlisi àcid/base, i el mètode específic s'ha de seleccionar en funció del grup protector real. Després de la desprotecció, la Thimoquinone es pot separar i purificar per obtenir productes d'alta puresa.
La ruta principal per sintetitzar astaxantina a la Xina és: - Utilitzant cetona violeta com a matèria primera, l'astaxantina finalment es sintetitza mitjançant una sèrie de reaccions químiques. Aquest mètode té els avantatges d'una fàcil disponibilitat de matèries primeres, condicions de reacció suaus i alta puresa del producte.
Passos de síntesi:
1. Tractament amb àcid m-cloroperoxibenzoic
En primer lloc, integrar - La cetona violeta reacciona amb l'àcid m-cloroperoxibenzoic i s'oxida a - S'introdueix un grup hidroxil a la cadena lateral de la cetona violeta per formar un intermedi. L'objectiu d'aquest pas és proporcionar els grups funcionals necessaris per a les reaccions químiques posteriors. L'equació química és la següent:
(CH3) 2C=CHCH2CH2CHO+(COCl) 2 (CCl4) → (CH3) 2C{=CHCH2CH2COOH+(COCl) 2 (COOH)
2. Conversió intermèdia
L'intermedi generat pateix una sèrie de processos de transformació, com esterificació, hidròlisi, etc., amb l'objectiu de transformar l'intermedi en una forma que sigui més fàcil de dur a terme les reaccions posteriors. Els passos específics i les equacions químiques d'aquests processos de transformació s'han d'escriure segons la situació real.
3. Reordenació àcida
Sota l'acció de l'àcid bromhídric, l'intermedi experimenta una reacció de reordenació d'acidificació. L'objectiu d'aquest pas és ajustar encara més l'estructura molecular mitjançant reaccions de reordenació, en preparació per a les reaccions posteriors. Les equacions químiques específiques s'han d'escriure segons la situació real.
4. Interacció amb la trifenilfosfina
L'intermedi reacciona amb la trifenilfosfina per produir la sal de fosfoni quaternari de pentadecà trifenil. L'objectiu d'aquest pas és introduir grups funcionals específics mitjançant la reacció amb trifenilfosfina, en preparació per a les reaccions posteriors. Les equacions químiques específiques s'han d'escriure segons la situació real.
5. Reacció de Wittig bidireccional
Finalment, la sal de fosfoni quaternària es va convertir en astaxantina mitjançant una reacció de Wittig bidireccional. La clau d'aquest pas és garantir el bon progrés de la reacció de Wittig i aconseguir un alt rendiment. Les equacions químiques específiques s'han d'escriure segons la situació real.