مسیر مصنوعی N-Cbz-Nortropinone چیست؟

N-Cbz-Nortropinoneیک واسطه دارویی با فعالیت های بیولوژیکی مختلف مانند ضد سرطان، ضد ویروسی و غیره است. روش سنتز رایج N-Cbz-Nortropinone در زیر معرفی خواهد شد.

1. واکنش ریتر:

واکنش ریتر، بر اساس یک عامل آلکیله کننده و کاتالیز اسیدی، برای واکنش سیکلوپروپانون و N-benzyl-N-Cbz-methylamine به N-Cbz-Nortropinone استفاده شد. به طور کلی، عملیات واکنش ساده است و خلوص محصول واکنش بالا است.

روش واکنش ریتر N-Cbz-Nortropinone می تواند آن را به مشتق N-Cbz-N-methylamide خود تبدیل کند. واکنش معمولاً شامل واکنش N-Cbz-Nortropinone و متیل آمونیوم تری فلوئورواستات (MeTFA) است. مراحل خاص واکنش به شرح زیر است:

1. N-Cbz-Nortropinone (0.5g) و MeTFA (1.1g) را در 50mL اتانول مطلق حل کنید.

2. بنزن سولفونیک اسید (0.1 تا 1.{4}} معادل) یا اسید سولفوریک (0.5 تا 1.{8}} معادل) را به عنوان کاتالیزور اضافه کنید.

3. محلول واکنش را تحت رفلاکس نگه دارید و زمان واکنش حدود 24-48 ساعت است.

4. پس از واکنش، مقدار pH را با محلول هیدروکسید سدیم روی 8 تنظیم کنید.

5. سپس محلول 3 بار با اتانول مطلق رفلاکس شسته شد و تمام شستشوها جمع آوری شد.

6. محلول شستشو (مایع یونی) را سه بار با آب مقطر بشویید.

7. مایع یونی را با آب مقطر دیونیزه کنید و با گاز نیتروژن خشک کنید.

8. مایع یونی (محلول) را غلیظ کنید تا یک جامد رسوب کند.

9. در نهایت، رسوب جامد با اتانول شسته، صاف و خشک شد تا N-Cbz-N-متیل آمید به دست آید.

روش خالص سازی محصول واکنش:

محصول واکنش را می توان با کریستالیزاسیون یا فیلتراسیون ژل خالص کرد. یک شکل تک کریستالی را می توان با تغییر حلال های مختلف و دماهای مختلف در طول تبلور به دست آورد. در صورت استفاده از فیلتراسیون ژل، محصول را می توان با استفاده از ژل سیلیکا یا کروماتوگرافی نفوذ ژل خالص سازی کرد.

روش واکنش ریتر N-Cbz-Nortropinone می تواند آن را به N-Cbz-N-methylamide تبدیل کند. شرایط آزمایشی مورد نیاز برای این واکنش شامل دما، کاتالیزور، حلال، مایع یونی و زمان واکنش است. مراحل واکنش شامل فرآیندهایی مانند انحلال معرف ها، افزودن کاتالیزورها، واکنش رفلاکس، تنظیم pH و خالص سازی محصولات واکنش است. محصول را معمولاً می توان با کریستالیزاسیون یا فیلتراسیون ژل خالص کرد. ساختار محصول را می توان با طیف NMR و طیف جرمی شناسایی کرد و نتایج شناسایی را می توان با تجزیه و تحلیل XRD و تجزیه عنصری تایید کرد.

2. واکنش کاتالیز شده با کموآنزیم:

واکنش‌های شیمی‌آنزیمی که واکنش‌های آنزیمی کاهش‌یافته نیز نامیده می‌شوند، واکنش‌های هیدروژناسیون هستند که توسط کاتالیزورهای فلزی ترویج می‌شوند. در این واکنش، N-benzyl-N-Cbz-methylamine و cyclopropanone را می توان توسط کاتالیزور به N-Cbz-Nortropinone کاهش داد. در مقایسه با واکنش ریتر، واکنش آنزیمی شیمیایی سازگارتر با محیط زیست است، اما نیاز به استفاده از کاتالیزورهای گران قیمت و شرایط واکنش سخت‌تر دارد.

واکنش کموآنزیمی روشی برای تبدیل ترکیبات آلی به محصولات هدف از طریق کاتالیز آنزیمی است. روش واکنش آنزیمی شیمیایی دارای مزایای شرایط واکنش ملایم، راندمان واکنش بالا، خلوص محصول بالا و سازگار با محیط زیست است. در سنتز N-Cbz-Nortropinone، واکنش کاتالیز شده با آنزیم دارای مزایای گزینش پذیری بالا و واکنش های جانبی کمتر است، بنابراین یک روش مصنوعی رایج است.

در طول سنتز N-Cbz-Nortropinone، رایج ترین آنزیم مورد استفاده لیپاز است. لیپاز آنزیمی است که هیدرولیز استرهای چرب را کاتالیز می کند. این دارای مزایای سازگاری گسترده بستر و راندمان واکنش بالا است، بنابراین کاربردهای مهمی در تولید صنعتی دارد. مراحل واکنش آنزیمی شیمیایی N-Cbz-Nortropinone در زیر معرفی خواهد شد.

در مرحله اول، N-Cbz-4-پیپریدون و متیل فنیل استات تحت کاتالیز پایه کربنات پتاسیم متراکم شدند تا N-Cbz-3-(بنزیل متوکسی)-2-بوتانون به دست آید. شرایط واکنش 150 درجه سانتیگراد و زمان واکنش 12 ساعت است. پس از اتمام واکنش، محصول با روش های معمولی خالص و خشک می شود.

در مرحله دوم، N-Cbz-3-(بنزیل متوکسی)-2-بوتانون به‌دست‌آمده در متانول حل شد، مقدار مناسبی لیپاز به آن اضافه شد و به آرامی در دمای 40 درجه همزد شد. زمان واکنش 24 ساعت است. پس از اتمام واکنش، محصول خالص شده و با روش های معمولی خشک می شود تا N-Cbz-Nortropinone بدست آید.

واکنش یک واکنش یک مرحله‌ای است که از مزایای سادگی، راندمان بالا و حساسیت بالا برخوردار است. در میان آنها، واکنش دهنده N-Cbz-4-پیپریدون یک واسطه رایج در سنتز آلی است و چشم انداز کاربرد گسترده ای دارد. کنترل مناسب شرایط واکنش می تواند منجر به بازده و خلوص محصول بیشتر شود.

در نتیجه، واکنش کموآنزیمی N-Cbz-Nortropinone یک روش مصنوعی امکان پذیر است. از طریق انتخاب معقول شرایط واکنش و بهینه سازی فرآیند واکنش، خلوص محصول و عملکرد را می توان به طور موثر بهبود بخشید، و پشتیبانی قوی برای سنتز واسطه های سنتز آلی و داروها فراهم می کند.

3. واکنش فتوشیمیایی:

واکنش فتوشیمیایی یک واکنش شیمیایی است که با استفاده از یک راکتور فتوشیمیایی برای تابش نور به یک واکنش دهنده ایجاد می شود. این واکنش دارای مزایای بازده بالا، گزینش پذیری خوب و عدم نیاز به استفاده از جو بی اثر است و به طور گسترده در سنتز N-Cbz-Nortropinone استفاده شده است. مراحل عملیات آزمایشی به شرح زیر است:

3.1 تهیه N-Cbz-Nitropinone:

ابتدا 1،4-اگزوآمینو بنزن (5.03 گرم) در 500 میلی لیتر تترا اتیل اتر حل شد، در مخلوط آب یخ سرد شد، 3.69 میلی لیتر اسید استیک غلیظ و 4.61 گرم سولفات سدیم اضافه شد، سپس 44.16 میلی لیتر از آن اضافه شد. اسید نیتریک غلیظ اضافه شد و پس از مخلوط کردن پس از 90 دقیقه واکنش، محصول خارج شده، شسته و خشک شد. آدامس-N-Cbz-نیتروپینون (5.24 گرم) با موفقیت سنتز شد.

3.2 واکنش های فتوشیمیایی در شرایط بی هوازی:

واکنش فتوشیمیایی در شرایط بی هوازی شروع می شود. N-Cbz-نیتروپینون (1 میلی مول)، تیوره (3 میلی مول) و استونیتریل سرد یخ (30 میلی لیتر) در یک فلاسک چهار گردنی قرار گرفتند و مقدار معینی محلول هیدروکسید سدیم تحت pH تنظیم آرگون اضافه شد. مخلوط واکنش با هم زدن تا 25 درجه حرارت داده شد و پس از 2 ساعت با آب سرد خنک شد و محلول به لایه آلی منتقل شد.

آن را به مدت یک شب روی کاغذ صافی پیوند بزنید، آن را در موقعیت واکنش ایده آل (حدود 10 سانتی متر دورتر از لوله لامپ) زیر لامپ جیوه ای پرفشار قرار دهید و یک دستگاه خنک کننده آب را در دو طرف لوله لامپ و قسمت پایینی لامپ اضافه کنید. مخزن واکنش برای ثابت نگه داشتن دمای واکنش. واکنش تشعشع را شروع کنید و تغییر رنگ محلول را در طول واکنش بررسی کنید. واکنش زمانی پایان یافت که مخلوط واکنش شفاف شد.

3.3 واکنش اکسیداسیون و تصفیه آب:

محلول هیدروکسید سدیم (15 میلی لیتر)، تری اکسید کروم (0.5 گرم)، محصول واکنش خشک و آسیاب شده را اضافه کنید، از دی کلرومتان به عنوان پخش کننده استفاده کنید و به مدت 4 ساعت در دمای اتاق هم بزنید. فیلتر، شستشو، حذف فیلم آلی، اسیدی کردن فیلتر، تبخیر، حذف آب، و جداسازی توسط کروماتوگرافی ستونی سیلیکاژل برای به دست آوردن محصول مورد نظر N-Cbz-nortropinone (پودر طلایی).

این روش برای سنتز پر بازده N-Cbz-Nortropinone با تکرارپذیری و گزینش پذیری بالا مناسب است. این روش دارای مزایای کارایی بالا، سادگی و تکرارپذیری خوب است. در عین حال، در فرآیند واکنش فتوشیمیایی، استفاده از یک لامپ جیوه فشار بالا به عنوان منبع نور واکنش دارای ارزش کاربردی و چشم انداز ارتقاء بالایی است.

4. واکنش آزو:

واکنش آزوبی‌فنیل واکنشی است که در آن یک رادیکال آزاد با رادیکال آزاد دیگر جفت می‌شود و محصول معطر N-Cbz-Nortropinone به دست می‌آید.

N-Cbz-Nortropinone یک ترکیب آلی مهم است که اغلب در تحقیقات سنتز دارو و فعالیت بیولوژیکی استفاده می شود. واکنش آزو یک واکنش شیمیایی رایج است که می تواند ایمین ها و آمین های آروماتیک را به ترکیبات آزو تبدیل کند. مراحل آزمایشی:

(1) N-Cbz-Nortropinone را تهیه کنید:

سیکلوپنتانون و بنزآلدهید را با هم به تتراهیدروفوران اضافه کنید، هیدروکسید سدیم و فنیل استیک اسید را اضافه کنید و به مدت 24 ساعت واکنش دهید. کلروفرم اضافه شد، چندین بار شسته شد و حلال با تبخیر چرخشی حذف شد تا N-Cbz-Nortropinone بدست آید.

(2) واکنش آزو:

N-Cbz-Nortropinone را به دی کلرومتان اضافه کنید، محلول آنیلین را اضافه کنید و پیریدین را به عنوان کاتالیزور اضافه کنید. سولفات آمونیوم از بخار عبور داده شد تا مخلوط واکنش بر روی pH تنظیم شود{2}}. سولفات آمونیوم و کلرید آمونیوم به صورت رسوب اضافه شده، فیلتر شده و چندین بار شستشو داده شد. ترکیب آزو به دست آمده به دی متیل فرمامید اضافه می شود و تحت شرایط گرمایش ایزومریزه می شود تا یک مشتق آزو از N-Cbz-Nortropinone تشکیل شود.

(3) تطهیر و توصیف:

استخراج و شستشو با کلروفرم و آب محصول مورد نظر را به دست آورد. در نهایت، طیف جذب N-Cbz-Nortropinone با استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتر فرابنفش اندازه گیری شد و برای اطمینان از موفقیت واکنش، طیف سنجی جرمی و آنالیز تشدید مغناطیسی هسته ای بر روی آن انجام شد.

به طور خلاصه، روش‌های مصنوعی مختلفی برای N-Cbz-Nortropinone وجود دارد، اما موارد کاربرد مربوطه و دشواری عملکرد آنها متفاوت است. در یک کاربرد خاص، لازم است با توجه به ویژگی های ماده واکنش دهنده و الزامات خاص شرایط کاری، انتخاب مناسبی انجام شود.