N-Cbz-Nortropinonaes un fármaco intermedio con diversas actividades biológicas, como anticancerígeno, antiviral, etc. El método de síntesis común de N-Cbz-Nortropinona se presentará a continuación.
1. La reacción de Ritter:
La reacción de Ritter, basada en un agente alquilante y catálisis ácida, se usó para la reacción de ciclopropanona y N-bencil-N-Cbz-metilamina a N-Cbz-Nortropinona. Generalmente, la operación de reacción es simple y la pureza del producto de reacción es alta.
El método de reacción de Ritter de N-Cbz-Nortropinona puede convertirlo en su derivado N-Cbz-N-metilamida. La reacción generalmente implica la reacción de N-Cbz-Nortropinona y trifluoroacetato de metilamonio (MeTFA). Los pasos específicos de la reacción son los siguientes:
1. Disuelva N-Cbz-Nortropinona (0,5 g) y MeTFA (1,1 g) en 50 ml de etanol absoluto.
2. Agregue ácido bencenosulfónico (0.1 a 1.0 equivalente) o ácido sulfúrico (0.5 a 1.0 equivalente) como catalizador.
3. Mantenga la solución de reacción a reflujo y el tiempo de reacción es de aproximadamente 24-48 horas.
4. Después de la reacción, ajuste el valor de pH a aproximadamente 8 con solución de hidróxido de sodio.
5. A continuación, la solución se lavó 3 veces con etanol absoluto a reflujo y se recogieron todos los lavados.
6. Lave la solución de lavado (líquido iónico) tres veces con agua destilada.
7. Desionice el líquido iónico con agua destilada y séquelo con gas nitrógeno.
8. Concentrar el líquido iónico (solución) hasta que precipite un sólido.
9. Finalmente, el precipitado sólido se lavó con etanol, se filtró y se secó para obtener N-Cbz-N-metilamida.
Método de purificación del producto de reacción:
El producto de reacción se puede purificar por cristalización o filtración en gel. Se puede obtener una forma monocristalina cambiando diferentes disolventes y diferentes temperaturas durante la cristalización. Si se usa filtración en gel, el producto se puede purificar usando gel de sílice o cromatografía de permeación en gel.
El método de reacción de Ritter de N-Cbz-Nortropinona puede convertirlo en N-Cbz-N-metilamida. Las condiciones experimentales requeridas para esta reacción incluyen temperatura, catalizador, solvente, líquido iónico y tiempo de reacción. Los pasos de la reacción incluyen procesos como la disolución de reactivos, la adición de catalizadores, la reacción de reflujo, el ajuste del pH y la purificación de los productos de reacción. El producto normalmente se puede purificar por cristalización o filtración en gel. La estructura del producto se puede identificar mediante el espectro de RMN y el espectro de masas, y los resultados de la identificación se pueden confirmar aún más mediante el análisis XRD y el análisis elemental.
2. Reacción catalizada por quimioenzimas:
Las reacciones quimioenzimáticas, también llamadas reacciones enzimáticas reducidas, son reacciones de hidrogenación promovidas por catalizadores metálicos. En esta reacción, el catalizador puede reducir N-bencil-N-Cbz-metilamina y ciclopropanona a N-Cbz-Nortropinona. En comparación con la reacción de Ritter, la reacción química enzimática es más respetuosa con el medio ambiente, pero requiere el uso de catalizadores caros y condiciones de reacción más estrictas.
La reacción quimioenzimática es un método para convertir compuestos orgánicos en productos objetivo mediante catálisis enzimática. El método de reacción química enzimática tiene las ventajas de condiciones de reacción suaves, alta eficiencia de reacción, alta pureza del producto y es amigable con el medio ambiente. En la síntesis de N-Cbz-Nortropinona, la reacción catalizada por enzimas tiene las ventajas de una alta selectividad y menos reacciones secundarias, por lo que es un método sintético de uso común.
Durante la síntesis de N-Cbz-Nortropinona, la enzima más utilizada es la lipasa. La lipasa es una enzima que cataliza la hidrólisis de los ésteres grasos. Tiene las ventajas de una amplia adaptabilidad al sustrato y una alta eficiencia de reacción, por lo que tiene importantes aplicaciones en la producción industrial. Los pasos de reacción química enzimática de N-Cbz-Nortropinona se presentarán a continuación.
En el primer paso, se condensaron N-Cbz-4-piperidona y fenilacetato de metilo bajo la catálisis de una base de carbonato de potasio para obtener N-Cbz-3-(bencilmetoxi)-2-butanona. La condición de reacción es de 150 grados C y el tiempo de reacción es de 12 horas. Una vez completada la reacción, el producto se purifica y se seca por métodos convencionales.
En el segundo paso, la N-Cbz-3-(bencilmetoxi)-2-butanona obtenida se disolvió en metanol, se añadió una cantidad apropiada de lipasa y se agitó lentamente a 40 grados. El tiempo de reacción es de 24 horas. Una vez completada la reacción, el producto se purifica y se seca por métodos convencionales para obtener N-Cbz-Nortropinona.
La reacción es una reacción de un solo paso, que tiene las ventajas de simplicidad, alta eficiencia y alta sensibilidad. Entre ellos, el reactivo N-Cbz-4-piperidona es un intermediario común en la síntesis orgánica y tiene amplias perspectivas de aplicación. El control adecuado de las condiciones de reacción puede dar como resultado un mayor rendimiento y pureza del producto.
En conclusión, la reacción quimioenzimática de N-Cbz-Nortropinona es un método sintético factible. A través de una selección razonable de las condiciones de reacción y la optimización del proceso de reacción, la pureza y el rendimiento del producto se pueden mejorar de manera efectiva, proporcionando un fuerte apoyo para la síntesis de fármacos e intermedios de síntesis orgánica.
3. Reacción fotoquímica:
Una reacción fotoquímica es una reacción química promovida mediante el uso de un reactor fotoquímico para irradiar luz sobre un reactivo. La reacción tiene las ventajas de alta eficiencia, buena selectividad y no necesita usar una atmósfera inerte, y ha sido ampliamente utilizada en la síntesis de N-Cbz-Nortropinona. Los pasos de la operación experimental son los siguientes:
3.1 Preparación de N-Cbz-Nitropinona:
En primer lugar, se disolvió 1,4-oxoaminobenceno (5,03 g) en 500 mL de éter tetraetílico, se enfrió en una mezcla de hielo y agua, se añadieron 3,69 mL de ácido acético concentrado y 4,61 g de sulfato de sodio, luego se añadieron 44,16 mL de se añadió ácido nítrico concentrado y, después de mezclar. Después de reaccionar durante 90 minutos, el producto se extrajo, se lavó y se secó. Se sintetizó con éxito goma de mascar-N-Cbz-nitropinona (5,24 g).
3.2 Reacciones fotoquímicas en condiciones anaeróbicas:
La reacción fotoquímica comienza en condiciones anaeróbicas. La N-Cbz-nitropinona preparada (1 mmol), la tiourea (3 mmol) y el acetonitrilo enfriado con hielo (30 ml) se colocaron en un matraz de cuatro bocas y se agregó una cierta cantidad de solución de hidróxido de sodio bajo argón. Ajuste el pH. La mezcla de reacción se calentó a 25 grados con agitación, se enfrió con agua fría después de 2 horas y la solución se transfirió a la capa orgánica.
Transplántelo en papel de filtro durante la noche, colóquelo en una posición de reacción ideal (a unos 10 cm del tubo de la lámpara) debajo de la lámpara de mercurio de alta presión y agregue un dispositivo de refrigeración por agua a ambos lados del tubo de la lámpara y la parte inferior de el tanque de reacción para mantener constante la temperatura de reacción. Comience la reacción de radiación y verifique el cambio de color de la solución durante la reacción. La reacción terminó cuando la mezcla de reacción se volvió transparente.
3.3 Reacción de oxidación y tratamiento de eliminación de agua:
Agregar solución de hidróxido de sodio (15 ml), trióxido de cromo (0,5 g), producto de reacción seco y molido, usar diclorometano como dispersante y agitar a temperatura ambiente durante 4 horas. Filtrar, lavar, eliminar la película orgánica, acidificar el filtrado, evaporar, eliminar el agua y separar mediante cromatografía en columna de gel de sílice para obtener el producto objetivo N-Cbz-nortropinona (polvo dorado).
Este método es adecuado para la síntesis de alto rendimiento de N-Cbz-nortropinona con alta reproducibilidad y selectividad. El método tiene las ventajas de alta eficiencia, simplicidad y buena repetibilidad. Al mismo tiempo, en el proceso de reacción fotoquímica, el uso de una lámpara de mercurio de alta presión como fuente de luz de reacción tiene un alto valor de aplicación y perspectivas de promoción.
4. Reacción azoica:
La reacción de azobifenilo es una reacción en la que un radical libre intermedio se acopla con otro radical libre y se puede obtener el producto aromático N-Cbz-Nortropinona.
La N-Cbz-Nortropinona es un compuesto orgánico importante, que a menudo se usa en la síntesis de fármacos y en la investigación de la actividad biológica. La reacción azo es una reacción química común que puede convertir iminas y aminas aromáticas en compuestos azo. Pasos experimentales:
(1) Preparar N-Cbz-Nortropinona:
Agregue ciclopentanona y benzaldehído juntos en tetrahidrofurano, agregue hidróxido de sodio y ácido fenilacético y reaccione durante 24 horas. Se añadió cloroformo, se lavó varias veces y el disolvente se eliminó por evaporación rotatoria para obtener N-Cbz-Nortropinona.
(2) Reacción azoica:
Añadir N-Cbz-Nortropinona en diclorometano, añadir solución de anilina y añadir piridina como catalizador. Se pasó sulfato de amonio a través del vapor para ajustar la mezcla de reacción a pH=10. Se añadieron sulfato de amonio y cloruro de amonio como precipitado, se filtraron y se enjuagaron varias veces. El compuesto azo obtenido se añade a dimetilformamida y se isomeriza en condiciones de calentamiento para formar un derivado azo de N-Cbz-Nortropinona.
(3) Purificación y caracterización:
La extracción y el lavado con cloroformo y agua dieron el producto deseado. Finalmente, se midió el espectro de absorción de N-Cbz-Nortropinona utilizando un espectrofotómetro ultravioleta, y se le realizó espectrometría de masas y análisis de resonancia magnética nuclear para asegurar el éxito de la reacción.
En resumen, existen varios métodos sintéticos de N-Cbz-Nortropinona, pero sus respectivas ocasiones de aplicación y dificultad de operación son diferentes. En una aplicación específica, es necesario hacer una selección adecuada según las características de la sustancia que reacciona y los requisitos específicos de las condiciones de trabajo.