N-Cbz-Nortropinonaé uma droga intermediária com várias atividades biológicas, como anticancerígena, antiviral, etc. O método comum de síntese de N-Cbz-Nortropinona será apresentado a seguir.
1. Reação de Ritter:
A reação de Ritter, baseada em um agente alquilante e catálise ácida, foi utilizada para a reação de ciclopropanona e N-benzil-N-Cbz-metilamina a N-Cbz-Nortropinona. Geralmente, a operação da reação é simples e a pureza do produto da reação é alta.
O método de reação de Ritter de N-Cbz-Nortropinona pode convertê-lo em seu derivado N-Cbz-N-metilamida. A reação geralmente envolve a reação de N-Cbz-Nortropinona e trifluoroacetato de metilamônio (MeTFA). As etapas específicas da reação são as seguintes:
1. Dissolver N-Cbz-Nortropinona (0.5g) e MeTFA (1,1g) em 50mL de etanol absoluto.
2. Adicione ácido benzenossulfônico (0.1 a 1.0 equivalente) ou ácido sulfúrico (0.5 a 1.0 equivalente) como catalisador.
3. Mantenha a solução de reação sob refluxo e o tempo de reação é de cerca de 24-48 horas.
4. Após a reação, ajuste o valor do pH para cerca de 8 com solução de hidróxido de sódio.
5. A solução foi então lavada 3 vezes com etanol absoluto em refluxo e todas as lavagens foram coletadas.
6. Lave a solução de lavagem (líquido iônico) três vezes com água destilada.
7. Deionize o líquido iônico com água destilada e seque com gás nitrogênio.
8. Concentrar o líquido iônico (solução) até precipitar um sólido.
9. Finalmente, o precipitado sólido foi lavado com etanol, filtrado e seco para se obter N-Cbz-N-metilamida.
Método de purificação do produto da reação:
O produto da reação pode ser purificado por cristalização ou filtração em gel. Uma única forma de cristal pode ser obtida alterando diferentes solventes e diferentes temperaturas durante a cristalização. Se for usada filtração em gel, o produto pode ser purificado usando gel de sílica ou cromatografia de permeação em gel.
O método de reação de Ritter de N-Cbz-Nortropinona pode convertê-lo em N-Cbz-N-metilamida. As condições experimentais necessárias para esta reação incluem temperatura, catalisador, solvente, líquido iônico e tempo de reação. As etapas da reação incluem processos como dissolução de reagentes, adição de catalisadores, reação de refluxo, ajuste do pH e purificação dos produtos da reação. O produto geralmente pode ser purificado por cristalização ou filtração em gel. A estrutura do produto pode ser identificada por espectro de NMR e espectro de massa, e os resultados de identificação podem ser confirmados por análise XRD e análise elementar.
2. Reação catalisada por quimioenzimas:
As reações quimioenzimáticas, também chamadas de reações enzimáticas reduzidas, são reações de hidrogenação promovidas por catalisadores metálicos. Nesta reação, N-benzil-N-Cbz-metilamina e ciclopropanona podem ser reduzidos a N-Cbz-Nortropinona pelo catalisador. Comparada com a reação de Ritter, a reação química enzimática é mais ecológica, mas requer o uso de catalisadores caros e condições de reação mais rígidas.
A reação quimioenzimática é um método de conversão de compostos orgânicos em produtos alvo por meio de catálise enzimática. O método de reação enzimática química tem as vantagens de condições de reação suaves, alta eficiência de reação, alta pureza do produto e é ecologicamente correto. Na síntese de N-Cbz-Nortropinona, a reação catalisada por enzima tem as vantagens de alta seletividade e menos reações colaterais, por isso é um método sintético comumente usado.
Durante a síntese de N-Cbz-Nortropinona, a enzima mais utilizada é a lipase. A lipase é uma enzima que catalisa a hidrólise de ésteres graxos. Tem as vantagens de ampla adaptabilidade de substrato e alta eficiência de reação, por isso tem aplicações importantes na produção industrial. As etapas da reação química enzimática da N-Cbz-Nortropinona serão apresentadas a seguir.
Na primeira etapa, N-Cbz-4-piperidona e fenilacetato de metila foram condensados sob a catálise de base de carbonato de potássio para obter N-Cbz-3-(benzilmetoxi)-2-butanona. A condição de reação é de 150 graus C., e o tempo de reação é de 12 horas. Após a conclusão da reação, o produto é purificado e seco por métodos convencionais.
Na segunda etapa, a N-Cbz-3-(benzilmetoxi)-2-butanona obtida foi dissolvida em metanol, uma quantidade apropriada de lipase foi adicionada e agitada lentamente a 40 graus. O tempo de reação é de 24 horas. Após a conclusão da reação, o produto é purificado e seco por métodos convencionais para obter N-Cbz-Nortropinona.
A reação é uma reação de uma etapa, que tem as vantagens de simplicidade, alta eficiência e alta sensibilidade. Entre eles, o reagente N-Cbz-4-piperidona é um intermediário comum na síntese orgânica e tem amplas perspectivas de aplicação. O controle adequado das condições de reação pode resultar em maior rendimento e pureza do produto.
Em conclusão, a reação quimioenzimática de N-Cbz-Nortropinone é um método sintético viável. Por meio de uma seleção razoável das condições de reação e otimização do processo de reação, a pureza e o rendimento do produto podem ser efetivamente melhorados, fornecendo forte suporte para a síntese de intermediários e drogas de síntese orgânica.
3. Reação fotoquímica:
Uma reação fotoquímica é uma reação química promovida pelo uso de um reator fotoquímico para irradiar luz sobre um reagente. A reação tem as vantagens de alta eficiência, boa seletividade e não precisa usar uma atmosfera inerte, e tem sido amplamente utilizada na síntese de N-Cbz-Nortropinona. As etapas da operação experimental são as seguintes:
3.1 Preparação de N-Cbz-Nitropinona:
Primeiro, 1,4-oxoaminobenzeno (5,03 g) foi dissolvido em 500 mL de éter tetraetílico, resfriado em uma mistura de água e gelo, 3,69 mL de ácido acético concentrado e 4,61 g de sulfato de sódio foram adicionados, depois 44,16 mL de ácido nítrico concentrado foi adicionado e após a mistura Após reagir por 90 minutos, o produto foi retirado, lavado e seco. Goma de mascar-N-Cbz-nitropinona (5,24 g) foi sintetizada com sucesso.
3.2 Reações fotoquímicas em condições anaeróbicas:
A reação fotoquímica começa sob condições anaeróbicas. A N-Cbz-nitropinona preparada (1 mmol), tioureia (3 mmol) e acetonitrila gelada (30 mL) foram colocados em um balão de quatro tubuladuras, e uma certa quantidade de solução de hidróxido de sódio foi adicionada sob ajuste de pH de argônio. A mistura de reação foi aquecida a 25 graus com agitação, resfriada com água fria após 2 horas e a solução foi transferida para a camada orgânica.
Transplante-o em papel de filtro durante a noite, coloque-o em uma posição de reação ideal (cerca de 10 cm de distância do tubo da lâmpada) sob a lâmpada de mercúrio de alta pressão e adicione um dispositivo de resfriamento de água em ambos os lados do tubo da lâmpada e na parte inferior do o tanque de reação para manter a temperatura de reação constante. Inicie a reação de radiação e verifique a mudança de cor da solução durante a reação. A reação terminou quando a mistura de reação se tornou transparente.
3.3 Reação de oxidação e tratamento de remoção de água:
Adicionar solução de hidróxido de sódio (15 mL), trióxido de cromo (0,5 g), produto de reação seco e moído, usar diclorometano como dispersante e agitar à temperatura ambiente por 4 horas. Filtre, lave, remova o filme orgânico, acidifique o filtrado, evapore, remova a água e separe por cromatografia em coluna de sílica gel para obter o produto alvo N-Cbz-nortropinona (pó dourado).
Este método é adequado para síntese de alto rendimento de N-Cbz-Nortropinone com alta reprodutibilidade e seletividade. O método tem as vantagens de alta eficiência, simplicidade e boa repetibilidade. Ao mesmo tempo, no processo de reação fotoquímica, o uso de uma lâmpada de mercúrio de alta pressão como fonte de luz de reação tem alto valor de aplicação e perspectivas de promoção.
4. Reação azo:
A reação azobifenil é uma reação na qual um intermediário de radical livre é acoplado a outro radical livre, e o produto aromático N-Cbz-Nortropinona pode ser obtido.
N-Cbz-Nortropinone é um importante composto orgânico, que é freqüentemente usado na síntese de drogas e pesquisa de atividade biológica. A reação azo é uma reação química comum que pode converter iminas e aminas aromáticas em compostos azo. Etapas experimentais:
(1) Preparar N-Cbz-Nortropinona:
Adicionar ciclopentanona e benzaldeído juntos em tetrahidrofurano, adicionar hidróxido de sódio e ácido fenilacético e reagir por 24 horas. Clorofórmio foi adicionado, lavado várias vezes e o solvente foi removido por evaporação rotativa para obter N-Cbz-Nortropinona.
(2) Reação azo:
Adicionar N-Cbz-Nortropinona em diclorometano, adicionar solução de anilina e adicionar piridina como catalisador. O sulfato de amônio foi passado através do vapor para ajustar a mistura de reação para pH=10. Sulfato de amônio e cloreto de amônio foram adicionados como um precipitado, filtrados e enxaguados várias vezes. O composto azo obtido é adicionado a dimetilformamida e isomerizado sob condições de aquecimento para formar um derivado azo de N-Cbz-Nortropinona.
(3) Purificação e caracterização:
A extração e lavagem com clorofórmio e água forneceu o produto desejado. Finalmente, o espectro de absorção de N-Cbz-Nortropinona foi medido usando um espectrofotômetro ultravioleta, e espectrometria de massa e análise de ressonância magnética nuclear foram realizadas para garantir o sucesso da reação.
Em suma, existem vários métodos sintéticos de N-Cbz-Nortropinona, mas suas respectivas ocasiões de aplicação e dificuldade de operação são diferentes. Em uma aplicação específica, é necessário fazer uma seleção adequada de acordo com as características da substância reagente e os requisitos específicos das condições de trabalho.