N-Cbz-Nortropinoneest un intermédiaire médicamenteux avec diverses activités biologiques, telles que anticancéreux, antiviral, etc. La méthode de synthèse commune de N-Cbz-Nortropinone sera présentée ci-dessous.
1. La réaction de Ritter :
La réaction de Ritter, basée sur un agent alkylant et une catalyse acide, a été utilisée pour la réaction de la cyclopropanone et de la N-benzyl-N-Cbz-méthylamine en N-Cbz-nortropinone. Généralement, l'opération de réaction est simple et la pureté du produit de réaction est élevée.
La méthode de réaction de Ritter du N-Cbz-nortropinone peut le convertir en son dérivé N-Cbz-N-méthylamide. La réaction implique généralement la réaction de N-Cbz-Nortropinone et de trifluoroacétate de méthylammonium (MeTFA). Les étapes spécifiques de la réaction sont les suivantes :
1. Dissolvez N-Cbz-Nortropinone (0.5g) et MeTFA (1.1g) dans 50mL d'éthanol absolu.
2. Ajouter de l'acide benzènesulfonique (0.1 à 1.0 équivalent) ou de l'acide sulfurique (0.5 à 1.0 équivalent) comme catalyseur.
3. Gardez la solution réactionnelle au reflux et le temps de réaction est d'environ 24-48 heures.
4. Après la réaction, ajuster le pH à environ 8 avec une solution d'hydroxyde de sodium.
5. La solution a ensuite été lavée 3 fois avec de l'éthanol absolu au reflux et tous les lavages ont été recueillis.
6. Laver la solution de lavage (liquide ionique) trois fois avec de l'eau distillée.
7. Déminéralisez le liquide ionique avec de l'eau distillée et séchez-le avec de l'azote gazeux.
8. Concentrez le liquide ionique (solution) jusqu'à ce qu'un solide précipite.
9. Enfin, le précipité solide a été lavé avec de l'éthanol, filtré et séché pour obtenir du N-Cbz-N-méthylamide.
Méthode de purification du produit de réaction :
Le produit de réaction peut être purifié par cristallisation ou filtration sur gel. Une forme monocristalline peut être obtenue en changeant différents solvants et différentes températures pendant la cristallisation. Si une filtration sur gel est utilisée, le produit peut être purifié en utilisant du gel de silice ou une chromatographie par perméation de gel.
La méthode de réaction de Ritter du N-Cbz-nortropinone peut le convertir en N-Cbz-N-méthylamide. Les conditions expérimentales requises pour cette réaction comprennent la température, le catalyseur, le solvant, le liquide ionique et le temps de réaction. Les étapes de réaction comprennent des processus tels que la dissolution de réactifs, l'ajout de catalyseurs, la réaction de reflux, l'ajustement du pH et la purification des produits de réaction. Le produit peut généralement être purifié par cristallisation ou filtration sur gel. La structure du produit peut être identifiée par spectre RMN et spectre de masse, et les résultats d'identification peuvent être confirmés par analyse XRD et analyse élémentaire.
2. Réaction catalysée par la chimioenzyme :
Les réactions chimioenzymatiques, également appelées réactions enzymatiques réduites, sont des réactions d'hydrogénation favorisées par des catalyseurs métalliques. Dans cette réaction, la N-benzyl-N-Cbz-méthylamine et la cyclopropanone peuvent être réduites en N-Cbz-nortropinone par le catalyseur. Par rapport à la réaction de Ritter, la réaction enzymatique chimique est plus respectueuse de l'environnement, mais nécessite l'utilisation de catalyseurs coûteux et des conditions de réaction plus strictes.
La réaction chimioenzymatique est une méthode de conversion de composés organiques en produits cibles par catalyse enzymatique. La méthode de réaction enzymatique chimique présente les avantages de conditions de réaction douces, d'une efficacité de réaction élevée, d'une pureté élevée du produit et est respectueuse de l'environnement. Dans la synthèse de la N-Cbz-nortropinone, la réaction catalysée par une enzyme présente les avantages d'une sélectivité élevée et de moins de réactions secondaires, c'est donc une méthode de synthèse couramment utilisée.
Lors de la synthèse de la N-Cbz-Nortropinone, l'enzyme la plus couramment utilisée est la lipase. La lipase est une enzyme qui catalyse l'hydrolyse des esters gras. Il présente les avantages d'une large adaptabilité au substrat et d'une efficacité de réaction élevée, il a donc des applications importantes dans la production industrielle. Les étapes de la réaction chimique enzymatique de la N-Cbz-nortropinone seront présentées ci-dessous.
Dans la première étape, la N-Cbz-4-pipéridone et le phénylacétate de méthyle ont été condensés sous la catalyse d'une base de carbonate de potassium pour obtenir la N-Cbz-3-(benzylméthoxy)-2-butanone. La condition de réaction est de 150 degrés C et le temps de réaction est de 12 heures. Une fois la réaction terminée, le produit est purifié et séché par des procédés classiques.
Dans la deuxième étape, la N-Cbz-3-(benzylméthoxy)-2-butanone obtenue a été dissoute dans du méthanol, une quantité appropriée de lipase a été ajoutée et agitée lentement à 40 degrés. Le temps de réaction est de 24 heures. Une fois la réaction terminée, le produit est purifié et séché par des méthodes conventionnelles pour obtenir la N-Cbz-nortropinone.
La réaction est une réaction en une étape, qui présente les avantages de la simplicité, du rendement élevé et de la sensibilité élevée. Parmi eux, le réactif N-Cbz-4-pipéridone est un intermédiaire courant en synthèse organique et a de larges perspectives d'application. Un contrôle approprié des conditions de réaction peut entraîner un rendement et une pureté du produit plus élevés.
En conclusion, la réaction chimioenzymatique de la N-Cbz-nortropinone est une méthode de synthèse réalisable. Grâce à une sélection raisonnable des conditions de réaction et à l'optimisation du processus de réaction, la pureté et le rendement du produit peuvent être efficacement améliorés, fournissant un support solide pour la synthèse d'intermédiaires de synthèse organique et de médicaments.
3. Réaction photochimique :
Une réaction photochimique est une réaction chimique favorisée par l'utilisation d'un réacteur photochimique pour irradier de la lumière sur un réactif. La réaction présente les avantages d'une efficacité élevée, d'une bonne sélectivité et de l'absence d'utilisation d'une atmosphère inerte, et a été largement utilisée dans la synthèse de N-Cbz-Nortropinone. Les étapes de l'opération expérimentale sont les suivantes :
3.1 Préparation de la N-Cbz-Nitropinone :
Tout d'abord, du 1,4-oxoaminobenzène (5,03 g) a été dissous dans 500 mL d'éther tétraéthylique, refroidi dans un mélange d'eau glacée, 3,69 mL d'acide acétique concentré et 4,61 g de sulfate de sodium ont été ajoutés, puis 44,16 mL de de l'acide nitrique concentré a été ajouté, et après mélange. Après 90 minutes de réaction, le produit a été prélevé, lavé et séché. Le chewing-gum-N-Cbz-nitropinone (5,24 g) a été synthétisé avec succès.
3.2 Réactions photochimiques en conditions anaérobies :
La réaction photochimique commence dans des conditions anaérobies. La N-Cbz-nitropinone (1 mmol), la thiourée (3 mmol) et l'acétonitrile glacé (30 mL) préparés ont été placés dans un ballon à quatre cols, et une certaine quantité de solution d'hydroxyde de sodium a été ajoutée sous argon Ajuster le pH. Le mélange réactionnel a été chauffé à 25 degrés sous agitation, refroidi avec de l'eau froide après 2 heures, et la solution a été transférée sur la couche organique.
Transplantez-le sur du papier filtre pendant la nuit, placez-le dans une position de réaction idéale (à environ 10 cm du tube de la lampe) sous la lampe à mercure à haute pression et ajoutez un dispositif de refroidissement par eau des deux côtés du tube de la lampe et de la partie inférieure de le réservoir de réaction pour maintenir la température de réaction constante. Démarrez la réaction de rayonnement et vérifiez le changement de couleur de la solution pendant la réaction. La réaction s'est terminée lorsque le mélange réactionnel est devenu transparent.
3.3 Réaction d'oxydation et traitement d'élimination de l'eau :
Ajouter une solution d'hydroxyde de sodium (15 ml), du trioxyde de chrome (0.5 g), un produit de réaction séché et broyé, utiliser du dichlorométhane comme dispersant et agiter à température ambiante pendant 4 heures. Filtrater, laver, éliminer le film organique, acidifier le filtrat, évaporer, éliminer l'eau et séparer par chromatographie sur colonne de gel de silice pour obtenir le produit cible N-Cbz-nortropinone (poudre dorée).
Cette méthode convient à la synthèse à haut rendement de N-Cbz-nortropinone avec une reproductibilité et une sélectivité élevées. La méthode présente les avantages d'une efficacité élevée, d'une simplicité et d'une bonne répétabilité. Dans le même temps, dans le processus de réaction photochimique, l'utilisation d'une lampe au mercure à haute pression comme source de lumière de réaction a une valeur d'application élevée et des perspectives de promotion.
4. Réaction azoïque :
La réaction azobiphényle est une réaction dans laquelle un intermédiaire radicalaire est couplé à un autre radical libre, et le produit aromatique N-Cbz-nortropinone peut être obtenu.
La N-Cbz-nortropinone est un composé organique important, qui est souvent utilisé dans la synthèse de médicaments et la recherche sur l'activité biologique. La réaction azoïque est une réaction chimique courante qui peut convertir les imines et les amines aromatiques en composés azoïques. Étapes expérimentales :
(1) Préparer la N-Cbz-Nortropinone :
Ajouter la cyclopentanone et le benzaldéhyde ensemble dans le tétrahydrofurane, ajouter l'hydroxyde de sodium et l'acide phénylacétique et réagir pendant 24 heures. Du chloroforme a été ajouté, lavé plusieurs fois et le solvant a été éliminé par évaporation rotative pour obtenir la N-Cbz-nortropinone.
(2) Réaction azoïque :
Ajouter du N-Cbz-nortropinone dans du dichlorométhane, ajouter une solution d'aniline et ajouter de la pyridine comme catalyseur. Le sulfate d'ammonium a été passé à travers la vapeur pour ajuster le mélange réactionnel au pH=10. Du sulfate d'ammonium et du chlorure d'ammonium ont été ajoutés sous forme de précipité, filtrés et rincés plusieurs fois. Le composé azoïque obtenu est ajouté dans du diméthylformamide et isomérisé dans des conditions de chauffage pour former un dérivé azoïque de N-Cbz-nortropinone.
(3) Purification et caractérisation :
L'extraction et le lavage avec du chloroforme et de l'eau ont donné le produit souhaité. Enfin, le spectre d'absorption de la N-Cbz-nortropinone a été mesuré à l'aide d'un spectrophotomètre ultraviolet, et une spectrométrie de masse et une analyse par résonance magnétique nucléaire ont été effectuées dessus pour assurer le succès de la réaction.
En résumé, il existe différentes méthodes de synthèse de N-Cbz-Nortropinone, mais leurs occasions d'application respectives et leur difficulté de fonctionnement sont différentes. Dans une application spécifique, il est nécessaire de faire une sélection appropriée en fonction des caractéristiques de la substance réactive et des exigences spécifiques des conditions de travail.