N-Cbz-Nortropinoneés un fàrmac intermedi amb diverses activitats biològiques, com ara anticancerígens, antivirals, etc. El mètode de síntesi comú de N-Cbz-Nortropinone s'introduirà a continuació.
1. Reacció de Ritter:
La reacció de Ritter, basada en un agent alquilant i catàlisi àcida, es va utilitzar per a la reacció de ciclopropanona i N-benzil-N-Cbz-metilamina amb N-Cbz-Nortropinone. En general, l'operació de reacció és senzilla i la puresa del producte de reacció és alta.
El mètode de reacció de Ritter de N-Cbz-Nortropinone pot convertir-lo en el seu derivat de N-Cbz-N-metilamida. La reacció sol implicar la reacció de N-Cbz-Nortropinona i trifluoroacetat de metilamoni (MeTFA). Els passos específics de la reacció són els següents:
1. Dissoleu N-Cbz-Nortropinone (0,5 g) i MeTFA (1,1 g) en 50 ml d'etanol absolut.
2. Afegiu àcid benzèsulfònic (0,1 a 1,0 equivalent) o àcid sulfúric (0,5 a 1,0 equivalent) com a catalitzador.
3. Mantingueu la solució de reacció a reflux i el temps de reacció és d'unes 24-48 hores.
4. Després de la reacció, ajusteu el valor del pH a uns 8 amb una solució d'hidròxid de sodi.
5. Després es va rentar la solució 3 vegades amb etanol absolut a reflux i es van recollir tots els rentats.
6. Rentar la solució de rentat (líquid iònic) tres vegades amb aigua destil·lada.
7. Desionitzar el líquid iònic amb aigua destil·lada i assecar amb nitrogen gasós.
8. Concentra el líquid iònic (solució) fins que precipiti un sòlid.
9. Finalment, el precipitat sòlid es va rentar amb etanol, es va filtrar i es va assecar per obtenir N-Cbz-N-metilamida.
Mètode de purificació del producte de reacció:
El producte de reacció es pot purificar per cristal·lització o filtració en gel. Es pot obtenir una forma d'un sol cristall canviant diferents dissolvents i diferents temperatures durant la cristal·lització. Si s'utilitza filtració en gel, el producte es pot purificar mitjançant gel de sílice o cromatografia de permeació de gel.
El mètode de reacció de Ritter de N-Cbz-Nortropinone pot convertir-lo en N-Cbz-N-metilamida. Les condicions experimentals necessàries per a aquesta reacció inclouen temperatura, catalitzador, dissolvent, líquid iònic i temps de reacció. Els passos de reacció inclouen processos com ara dissoldre reactius, afegir catalitzadors, reacció de reflux, ajustar el pH i purificar els productes de reacció. El producte normalment es pot purificar per cristal·lització o filtració en gel. L'estructura del producte es pot identificar mitjançant l'espectre de RMN i l'espectre de masses, i els resultats d'identificació es poden confirmar encara més mitjançant l'anàlisi XRD i l'anàlisi elemental.
2. Reacció catalitzada per quimioenzims:
Les reaccions quimioenzimàtiques, també anomenades reaccions enzimàtiques reduïdes, són reaccions d'hidrogenació promogudes per catalitzadors metàl·lics. En aquesta reacció, la N-benzil-N-Cbz-metilamina i la ciclopropanona es poden reduir a N-Cbz-Nortropinona pel catalitzador. En comparació amb la reacció de Ritter, la reacció enzimàtica química és més respectuosa amb el medi ambient, però requereix l'ús de catalitzadors cars i condicions de reacció més estrictes.
La reacció quimioenzimàtica és un mètode per convertir compostos orgànics en productes diana mitjançant catàlisi enzimàtica. El mètode de reacció enzimàtica química té els avantatges de condicions de reacció suaus, alta eficiència de reacció, alta puresa del producte i és respectuós amb el medi ambient. En la síntesi de N-Cbz-Nortropinone, la reacció catalitzada per enzims té els avantatges d'una alta selectivitat i menys reaccions secundaries, per la qual cosa és un mètode sintètic d'ús habitual.
Durant la síntesi de N-Cbz-Nortropinone, l'enzim més utilitzat és la lipasa. La lipasa és un enzim que catalitza la hidròlisi dels èsters grassos. Té els avantatges d'una àmplia adaptabilitat del substrat i una alta eficiència de reacció, de manera que té aplicacions importants en la producció industrial. A continuació s'introduiran els passos de la reacció enzimàtica química de N-Cbz-Nortropinone.
En el primer pas, la N-Cbz-4-piperidona i el fenilacetat de metil es van condensar sota la catàlisi de la base de carbonat de potassi per obtenir N-Cbz-3-(benzilmetoxi)-2-butanona. La condició de reacció és de 150 graus C. i el temps de reacció és de 12 hores. Un cop finalitzada la reacció, el producte es purifica i s'asseca mitjançant mètodes convencionals.
En el segon pas, la N-Cbz-3-(benzilmetoxi)-2-butanona obtinguda es va dissoldre en metanol, es va afegir una quantitat adequada de lipasa i es va agitar lentament a 40 graus. El temps de reacció és de 24 hores. Un cop finalitzada la reacció, el producte es purifica i s'asseca mitjançant mètodes convencionals per obtenir N-Cbz-Nortropinone.
La reacció és una reacció d'un sol pas, que té els avantatges de simplicitat, alta eficiència i alta sensibilitat. Entre ells, el reactiu N-Cbz-4-piperidona és un intermedi comú en la síntesi orgànica i té àmplies perspectives d'aplicació. Un control adequat de les condicions de reacció pot donar lloc a un major rendiment i puresa del producte.
En conclusió, la reacció quimioenzimàtica de N-Cbz-Nortropinone és un mètode sintètic factible. Mitjançant una selecció raonable de les condicions de reacció i l'optimització del procés de reacció, la puresa i el rendiment del producte es poden millorar eficaçment, proporcionant un fort suport per a la síntesi d'intermedis i fàrmacs de síntesi orgànica.
3. Reacció fotoquímica:
Una reacció fotoquímica és una reacció química promoguda mitjançant l'ús d'un reactor fotoquímic per irradiar llum sobre un reactiu. La reacció té els avantatges d'una alta eficiència, una bona selectivitat i no cal utilitzar una atmosfera inert, i s'ha utilitzat àmpliament en la síntesi de N-Cbz-Nortropinone. Els passos de l'operació experimental són els següents:
3.1 Preparació de N-Cbz-Nitropinone:
Primer, es va dissoldre 1,4-oxoaminobenzè (5,03 g) en 500 ml d'èter tetraetílic, es va refredar en una barreja d'aigua gelada, es van afegir 3,69 ml d'àcid acètic concentrat i 4,61 g de sulfat de sodi, i després 44,16 ml de es va afegir àcid nítric concentrat i, després de barrejar, després de reaccionar durant 90 minuts, es va treure el producte, es va rentar i es va assecar. La xiclet-N-Cbz-nitropinona (5,24 g) es va sintetitzar amb èxit.
3.2 Reaccions fotoquímiques en condicions anaeròbiques:
La reacció fotoquímica comença en condicions anaeròbiques. Es van col·locar la N-Cbz-nitropinona (1 mmol), la tiourea (3 mmol) i l'acetonitril gelat (30 mL) preparats en un matràs de quatre colls i es va afegir una certa quantitat de solució d'hidròxid de sodi sota argó Ajusteu el pH. La mescla de reacció es va escalfar a 25 graus amb agitació, es va refredar amb aigua freda després de 2 hores i la solució es va transferir a la capa orgànica.
Trasplanteu-lo sobre paper de filtre durant la nit, col·loqueu-lo en una posició de reacció ideal (a uns 10 cm de distància del tub de la làmpada) sota la làmpada de mercuri d'alta pressió i afegiu-hi un dispositiu de refrigeració d'aigua a banda i banda del tub de la làmpada i la part inferior de el dipòsit de reacció per mantenir la temperatura de reacció constant. Inicieu la reacció de radiació i comproveu el canvi de color de la solució durant la reacció. La reacció va acabar quan la mescla de reacció es va tornar transparent.
3.3 Reacció d'oxidació i tractament d'eliminació d'aigua:
Afegiu una solució d'hidròxid de sodi (15 ml), triòxid de crom (0,5 g), producte de reacció sec i mòlt, utilitzeu diclorometà com a dispersant i remeneu-ho a temperatura ambient durant 4 hores. Filtrar, rentar, eliminar la pel·lícula orgànica, acidificar el filtrat, evaporar, eliminar l'aigua i separar per cromatografia en columna de gel de sílice per obtenir el producte objectiu N-Cbz-nortropinone (pols daurada).
Aquest mètode és adequat per a la síntesi d'alt rendiment de N-Cbz-Nortropinone amb una alta reproductibilitat i selectivitat. El mètode té els avantatges d'una alta eficiència, simplicitat i bona repetibilitat. Al mateix temps, en el procés de reacció fotoquímica, l'ús d'una làmpada de mercuri d'alta pressió com a font de llum de reacció té un alt valor d'aplicació i perspectives de promoció.
4. Reacció azoica:
La reacció azobifenil és una reacció en la qual s'acobla un radical lliure intermedi amb un altre radical lliure i es pot obtenir el producte aromàtic N-Cbz-Nortropinone.
La N-Cbz-Nortropinone és un compost orgànic important, que s'utilitza sovint en la investigació de la síntesi de fàrmacs i l'activitat biològica. La reacció azo és una reacció química comuna que pot convertir imines i amines aromàtiques en compostos azo. Passos experimentals:
(1) Prepareu N-Cbz-Nortropinone:
Afegiu ciclopentanona i benzaldehid junts en tetrahidrofurà, afegiu hidròxid de sodi i àcid fenilacètic i reaccioneu durant 24 hores. Es va afegir cloroform, es va rentar diverses vegades i es va eliminar el dissolvent per evaporació rotativa per obtenir N-Cbz-Nortropinone.
(2) Reacció azoica:
Afegiu N-Cbz-Nortropinone en diclorometà, afegiu una solució d'anilina i afegiu piridina com a catalitzador. Es va fer passar sulfat d'amoni pel vapor per ajustar la barreja de reacció al pH=10. Es van afegir sulfat d'amoni i clorur d'amoni com a precipitat, es van filtrar i es van esbandir diverses vegades. El compost azoic obtingut s'afegeix a la dimetilformamida i s'isomeritza en condicions d'escalfament per formar un derivat azoic de N-Cbz-Nortropinone.
(3) Purificació i caracterització:
L'extracció i el rentat amb cloroform i aigua van donar el producte desitjat. Finalment, es va mesurar l'espectre d'absorció de N-Cbz-Nortropinone mitjançant un espectrofotòmetre ultraviolat i s'hi va realitzar espectrometria de masses i anàlisi de ressonància magnètica nuclear per garantir l'èxit de la reacció.
En resum, hi ha diversos mètodes sintètics de N-Cbz-Nortropinone, però les seves respectives ocasions d'aplicació i dificultat de funcionament són diferents. En una aplicació específica, cal fer una selecció adequada segons les característiques de la substància que reacciona i els requisits específics de les condicions de treball.