Dopamīna pulveris(produkta saite:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/api-researching-only/dopamine-powder-cas-51-61-6.html), kas pazīstams arī kā 3-hidroksitiramīns (produkta saite:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/api-researching-only/3-hydroxytyramine-cas-51-61-6.html ), ir nozīmīgs neirotransmiters plaši Tas eksistē cilvēka organismā un spēlē ārkārtīgi svarīgu lomu ķermeņa kustību kontrolē un emociju regulēšanā. Tas pārraida signālus starp neironiem un regulē smadzeņu un centrālās nervu sistēmas darbību. Turklāt Pure dopamine (produkta saite:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/api-researching-only/pure-dopamine-cas-51-61-6.html) ir iesaistīts arī daudzos citos fizioloģiskos procesos. piemēram, sirds un asinsvadu sistēmas kontrole, gremošanas sistēmas reakcijas, imūnsistēma un tīklenes funkcija utt. Izpratnei par tās reakcijas īpašībām ir liela nozīme, lai padziļināti izprastu tā darbības mehānismu in vivo un saistītu zāļu izstrādi. Pētījumiem par 3-hidroksitiramīna sintēzi ir sena vēsture, un tālāk tiks apskatītas dažādas 3-hidroksitiramīna sintēzes metodes.
1. Hofmaņa amonjaka sintēzes metode:
Agrākā 3-hidroksitiramīna sintēzes metode bija Hofmaņa amonjaka sintēzes metode. Īpašā metode ir rezorcīna un kālija hidroksīda karsēšana līdz aptuveni 150 grādiem, lai iegūtu atbilstošus aldehīdus un ketonus, un pēc tam destilēt ar amonjaka ūdeni, lai iegūtu 3-hidroksitiramīnu. Lai gan metode ir vienkārši sagatavojama, raža ir zema un nepieciešama augsta temperatūra un spiediens, tāpēc to pakāpeniski aizstāj ar citām efektīvākām metodēm.
Hofmaņa amonjaka sintēzes metode galvenokārt ir sadalīta šādos posmos:
(1) Rezorcīns un kālija hidroksīds tiek reaģēti, veidojot aldehīdus un ketonus:
Pirmkārt, rezorcīns un kālija hidroksīds tiek uzkarsēti līdz aptuveni 150 grādiem ūdens šķīdumā, lai veiktu ketāla reakciju. Konkrēts reakcijas vienādojums ir šāds:
Reakcijā radušos aldehīdus un ketonus var raksturot ar infrasarkano staru spektroskopiju, kodolmagnētisko rezonansi un citiem līdzekļiem.
(2) Destilācija un katalītiskā reakcija, izmantojot amonjaka ūdeni:
Ielejiet radušos aldehīdus, ketonus un amonjaka ūdeni reakcijas tējkannā destilācijai un katalītiskajai reakcijai. Reakcijas laikā amonjaka ūdenim ir katalītiska loma, un tas ir arī amonjaka gāzes avots. Konkrēts reakcijas vienādojums ir šāds:
Reakcijā amonjaks darbojas kā reducētājs, kas reducē to līdz 3-hidroksiacetona anhidrīdam, pievienojot reakciju ar aldehīdiem un ketoniem. 3-Hidroksipirovīnskābes anhidrīds reaģē ar amonjaku, veidojot 3-hidroksitiramīnu, izmantojot mehānismu, kas ir līdzīgs Strecker reakcijai.
(3) Attīrīšana:
Pēc maisījuma iegūšanas to var attīrīt ar ekstrakciju, kristalizāciju un citām metodēm, un visbeidzot var iegūt tīru 3-hidroksitiramīnu.
Hofmaņa amonjaka sintēzes metodes reakcijas mehānisms galvenokārt ir sadalīts divos posmos:
Pirmais solis: aldehīdu un ketonu ģenerēšana:
Rezorcīns vispirms tiek pakļauts ketāla reakcijai ar kālija hidroksīdu, lai iegūtu atbilstošo aldehīdu un ketonu. Konkrēts reakcijas vienādojums ir šāds:
Reakcijā nepieciešamā augstā temperatūra ir aptuveni 150 grādi, kas ir vienpakāpes reakcija. Ketāla reakciju var raksturot ar infrasarkano staru spektroskopiju, kodolmagnētisko rezonansi un citiem līdzekļiem.
Otrais solis: reakcija, ko katalizē amonjaka ūdens:
Pēc radušos aldehīdu un ketonu sajaukšanas ar amonjaka ūdeni tiek veikta destilācija un katalītiskās reakcijas. Šajā procesā amonjaka ūdens ne tikai nodrošina amonjaka gāzi, bet arī darbojas kā katalizators, kas veicina skābekļa atomu un amonjaka gāzes pievienošanas reakciju. Amonjaka gāzi izmanto kā reducētāju, lai reducētu aldehīdus un ketonus līdz 3-hidroksiacetolpienskābes anhidrīdam (-acetolpienskābe). 3-Hidroksipiruvāts un amonjaks atkal tiek pakļauts mehānismam, kas ir līdzīgs Strecker reakcijai, veidojot 3-hidroksitiramīnu. Konkrēts reakcijas vienādojums ir šāds:
Jāņem vērā, ka reakcijas laikā stingri jākontrolē tādi apstākļi kā reakcijas temperatūra un laiks, lai izvairītos no produkta sadalīšanās vai citu nevēlamu reakciju rašanās.
Rezumējot, Hofmaņa amonjaka sintēzes metode ir viena no agrākajām metodēm 3-hidroksitiramīna pagatavošanai. Lai gan tā darbība ir salīdzinoši vienkārša, tā ražība ir zema un prasa augstu temperatūru un augstu spiedienu, kas nevar atbilst rūpnieciskās ražošanas prasībām. Šobrīd ir izstrādātas daudzas efektīvākas un videi draudzīgākas sintēzes metodes, taču Hofmaņa amonjaka sintēzes metodei joprojām ir noteikta pētnieciska vērtība un vēsturiska nozīme.
2. Volfa-Kišnera samazināšanas metode:
Volfa-Kišnera reducēšanas metode ir klasiska ketonu reducēšanas metode, kas izmantota 3-hidroksitiramīna iegūšanai. Parasti 4-hidroksiacetofenonu vispirms sagatavo ar rezorcīnu, pēc tam reducē līdz atbilstošajam spirtam ar ūdeņraža amonjaka ūdeni vai nātrija izopropoksīdu un dehidrē sārmainos apstākļos, lai iegūtu 3-hidroksitiramīnu. Šī metode izmanto vieglus apstākļus, bet prasa izmantot stipru pamatni, un ir jāpievērš uzmanība darbībai.
Ievads Volfa-Kišnera samazināšanas metodē:
3-Hidroksitiramīns ir bioloģiski aktīva molekula, kas plaši eksistē nervu sistēmā un piedalās dažādos fizioloģiskos procesos, piemēram, kustībās, mācībās un uzvedībā. Tāpēc ir svarīgi sagatavot 3-hidroksitiramīnu. Volfa-Kišnera reducēšana ir metode aldehīdu vai ketonu reducēšanai līdz atbilstošiem alkil- vai arilsavienojumiem. Metodes reakcijas princips ir šāds: vispirms sajauc ketonu vai aldehīdu ar lieko amonjaka ūdeni un nātrija hidroksīdu, lai izveidotu atbilstošo oksīma savienojumu. Pēc tam iegūto oksīma savienojumu sajauc ar nātrija hidroksīdu un etilēnglikolu un karsē augstā temperatūrā, lai izraisītu deoksigenāciju, lai iegūtu atbilstošo alkil- vai arilsavienojumu.
2. Volfa-Kišnera samazināšanas metodes konkrēti soļi
1. darbība: mērķa savienojuma 3, 4-dihidroksifenetilamīna sintēze
(1) Sagatavojiet reakcijas maisījumu: sajauciet 0,45 g 3,4-dihidroksifenilacetona, 1,32 g nātrija hidroksīda un 10 ml amonjaka ūdens un samaisiet 30 minūtes.
(2) Karsēšanas reakcija: uzsildiet reakcijas maisījumu līdz 80 grādiem un reaģējiet 4-6 stundas, līdz krāsa pilnībā izzūd. Reakcijas procesā ir jāpievērš uzmanība maisīšanai un temperatūras kontrolei, lai nodrošinātu vienmērīgu reakcijas norisi.
(3) Filtrējiet produktu: pēc reakcijas atdzesējiet līdz istabas temperatūrai, 3 reizes mazgājiet ar etanolu un pēc tam 3 reizes ekstrahējiet ar etanola/ētera šķīdumu. Ekstrahēto organisko fāzi divreiz mazgā ar nātrija hlorīda šķīdumu un pēc tam žāvē ar bezūdens nātrija hlorīdu.
(4) Produkta žāvēšana: iegūtais bezūdens nātrija hlorīds tika ekstrahēts ar etanolu, produkts tika atkārtoti izšķīdināts un filtrēts, un pēc tam žāvēts vakuuma žāvētājā, lai iegūtu mērķa produktu 3,4-dihidroksifenilamīnu.
Otrais solis: Volfa-Kišnera samazināšana
(1) Sagatavojiet reakcijas maisījumu: izšķīdiniet 0,2 g 3,4-dihidroksifenilamīna 10 ml ar alumīnija oksīdu žāvēta izopropanola un samaisiet, līdz tas ir pilnībā izšķīdis. Pēc tam pievienojiet lieko amonjaka ūdeni (8 ml) un nātrija hidroksīdu (2 g), pēc tam pievienojiet etilēnglikolu (2 ml) un labi samaisiet.
(2) Karsēšanas reakcija: reakcijas maisījumu uzsildīja līdz 150 grādiem un reaģēja 6 stundas, līdz reakcija bija pilnībā pabeigta. Reakcijas procesā uzmanība jāpievērš temperatūras un laika kontrolei, lai nodrošinātu vienmērīgu reakcijas norisi. Kad reakcija ir pabeigta, reakcijas maisījumu var atdzesēt ar ledus ūdens vannu.
(3) Produkta izolēšana: reakcijas maisījumu filtrēja un filtrātu žāvēja, izmantojot bezūdens nātrija hlorīdu. Pēc tam noregulējiet pH, lai tas būtu tuvu neitrālam, un, visbeidzot, ekstrahējot iegūstiet bezūdens produktu.
(4) Produkta žāvēšana: produkta žāvēšana vakuuma žāvētājā, lai iegūtu tīru 3-hidroksitiramīnu.
Volfa-Kišnera samazināšanas metodes priekšrocības un trūkumi:
priekšrocība:
(1) Reakcija ir vienkārša un ērta, un to ir viegli vadīt.
(2) Reakcijas izejvielas ir viegli iegūt, un izmaksas ir salīdzinoši zemas.
(3) Laba selektivitāte, laba reducējošā iedarbība uz tādiem savienojumiem kā aldehīdi un ketoni.
(4) Netiek radīti nevajadzīgi blakusprodukti, un reakcijas sistēma ir salīdzinoši vienkārša.
trūkums:
(1) Reakcijā jāizmanto augsta temperatūra un augsts spiediens, kas var radīt drošības problēmas.
(2) Nav piemērojams savienojumiem, kas satur citas funkcionālās grupas, izņemot karbonilgrupas.
(3) Reakcijas apstākļi ir salīdzinoši skarbi, un, lai nodrošinātu vienmērīgu reakcijas norisi, ir jākontrolē dažādi faktori, piemēram, reakcijas laiks, temperatūra un pH.
Kopumā Wolff-Kishner samazināšanas metode ir plaši izmantota samazināšanas metode ar plašu pielietojumu klāstu. Sagatavojot 3-hidroksitiramīnu, šī metode var efektīvi samazināt tā prekursora savienojumu līdz mērķa produktam, un tā ir ļoti praktiska sintētiska metode.