Dopamino milteliai(produkto nuoroda:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/api-researching-only/dopamine-powder-cas-51-61-6.html), taip pat žinomas kaip 3-hidroksitiraminas (produkto nuoroda:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/api-researching-only/3-hydroxytyramine-cas-51-61-6.html ), yra svarbus neuromediatorius plačiai Jis egzistuoja žmogaus organizme ir atlieka itin svarbų vaidmenį organizmo judesių ir emocijų reguliavime. Jis perduoda signalus tarp neuronų ir reguliuoja smegenų ir centrinės nervų sistemos veiklą. Be to, grynas dopaminas (produkto nuoroda:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/api-researching-only/pure-dopamine-cas{12}}.html) taip pat dalyvauja daugelyje kitų fiziologinių procesų. pvz., širdies ir kraujagyslių sistemos kontrolė, virškinimo sistemos atsakai, imuninė sistema ir tinklainės funkcija ir tt Jo reakcijos savybių supratimas yra labai svarbus norint išsamiai suprasti jo veikimo mechanizmą in vivo ir kuriant susijusius vaistus. 3-hidroksitiramino sintezės tyrimai turi ilgą istoriją, todėl toliau bus apžvelgti įvairūs 3-hidroksitiramino sintetiniai metodai.
1. Hoffmann amoniako sintezės metodas:
Ankstyviausias 3-hidroksitiramino sintezės metodas buvo Hoffmanno amoniako sintezės metodas. Specifinis metodas yra kaitinti rezorcinolį ir kalio hidroksidą iki maždaug 150 laipsnių, kad susidarytų atitinkami aldehidai ir ketonai, o tada distiliuoti amoniako vandeniu, kad būtų gautas 3-hidroksitiraminas. Nors metodą paruošti paprasta, išeiga nedidelė, reikalinga aukšta temperatūra ir slėgis, todėl pamažu jį keičia kiti efektyvesni metodai.
Hoffmann amoniako sintezės metodas daugiausia suskirstytas į šiuos etapus:
(1) Rezorcinolis ir kalio hidroksidas reaguoja, kad susidarytų aldehidai ir ketonai:
Pirma, rezorcinolis ir kalio hidroksidas kaitinami iki maždaug 150 laipsnių vandeniniame tirpale, kad būtų atlikta ketalio reakcija. Konkrečios reakcijos lygtis yra tokia:
Reakcijoje susidarančius aldehidus ir ketonus galima apibūdinti infraraudonųjų spindulių spektroskopija, branduolinio magnetinio rezonanso ir kitomis priemonėmis.
(2) Distiliavimas ir katalizinė reakcija naudojant amoniakinį vandenį:
Supilkite susidariusius aldehidus, ketonus ir amoniako vandenį į reakcijos virdulį distiliavimui ir katalizinei reakcijai. Reakcijos metu amoniako vanduo atlieka katalizatoriaus vaidmenį ir taip pat yra amoniako dujų šaltinis. Konkrečios reakcijos lygtis yra tokia:
Reakcijoje amoniakas veikia kaip reduktorius, redukuodamas jį į 3-hidroksiacetono anhidridą, įvykdęs pridėjimo reakcija su aldehidais ir ketonais. 3-Hidroksipiruvo rūgšties anhidridas reaguoja su amoniaku ir sukuria 3-hidroksitiraminą pagal mechanizmą, panašų į Streckerio reakciją.
(3) Valymas:
Po to, kai gaunamas mišinys, jis gali būti išgrynintas ekstrahavimo, kristalizacijos ir kitais metodais ir galiausiai gaunamas grynas 3-hidroksitiraminas.
Hoffmanno amoniako sintezės metodo reakcijos mechanizmas daugiausia suskirstytas į du etapus:
Pirmas žingsnis: aldehido ir ketonų generavimas:
Rezorcinolyje pirmiausia vyksta ketalio reakcija su kalio hidroksidu, kad susidarytų atitinkamas aldehidas ir ketonas. Konkrečios reakcijos lygtis yra tokia:
Reakcijai reikalinga aukšta temperatūra yra apie 150 laipsnių, tai yra vienos pakopos reakcija. Ketalio reakciją galima apibūdinti infraraudonųjų spindulių spektroskopija, branduolinio magnetinio rezonanso ir kitomis priemonėmis.
Antrasis etapas: reakcija, katalizuojama amoniako vandens:
Susidariusius aldehidus ir ketonus sumaišius su amoniako vandeniu, atliekama distiliavimo ir katalizinės reakcijos. Šiame procese amoniako vanduo ne tik tiekia amoniako dujas, bet ir veikia kaip katalizatorius, skatinantis deguonies atomų ir amoniako dujų pridėjimo reakciją. Amoniako dujos naudojamos kaip reduktorius, redukuojant aldehidus ir ketonus iki 3-hidroksiacetopieno rūgšties anhidrido (-Acetolakto rūgšties). 3-Hidroksipiruvatui ir amoniakui vėl taikomas mechanizmas, panašus į Streckerio reakciją, kad susidarytų 3-hidroksitiraminas. Konkrečios reakcijos lygtis yra tokia:
Reikėtų pažymėti, kad reakcijos metu reikia griežtai kontroliuoti tokias sąlygas kaip reakcijos temperatūra ir laikas, kad būtų išvengta produkto skilimo ar kitų nepageidaujamų reakcijų.
Apibendrinant galima pasakyti, kad Hoffmann amoniako sintezės metodas yra vienas iš ankstyviausių 3-hidroksitiramino gavimo būdų. Nors jo veikimas yra gana paprastas, jo išeiga yra maža ir reikalauja aukštos temperatūros bei aukšto slėgio, o tai negali atitikti pramoninės gamybos reikalavimų. Šiuo metu yra sukurta daug efektyvesnių ir aplinką tausojančių sintezės metodų, tačiau Hoffmanno amoniako sintezės metodas vis dar turi tam tikrą tiriamąją vertę ir istorinę reikšmę.
2. Wolff-Kishnerio mažinimo metodas:
Wolff-Kishner redukcijos metodas yra klasikinis ketonų redukcijos metodas, kuris buvo naudojamas 3-hidroksitiraminui gaminti. Paprastai 4-hidroksiacetofenonas pirmiausia paruošiamas su rezorcinoliu, po to redukuojamas į atitinkamą alkoholį vandenilio amoniako vandeniu arba natrio izopropoksidu ir dehidratuojamas šarminėmis sąlygomis, kad susidarytų 3-hidroksitiraminas. Taikant šį metodą naudojamos švelnios sąlygos, tačiau reikia naudoti tvirtą pagrindą, todėl reikia atkreipti dėmesį į operaciją.
Wolff-Kishner redukcijos metodo įvadas:
3-Hidroksitiraminas yra biologiškai aktyvi molekulė, plačiai paplitusi nervų sistemoje ir dalyvaujanti įvairiuose fiziologiniuose procesuose, tokiuose kaip judėjimas, mokymasis ir elgesys. Todėl svarbu paruošti 3-hidroksitiraminą. Wolff-Kishner redukcija yra aldehidų arba ketonų redukavimo į atitinkamus alkilo arba arilo junginius metodas. Metodo reakcijos principas yra toks: pirmiausia ketoną arba aldehidą sumaišykite su amoniako vandens ir natrio hidroksido pertekliumi, kad susidarytų atitinkamas oksimo junginys. Tada gautas oksimo junginys sumaišomas su natrio hidroksidu ir etilenglikoliu ir kaitinamas aukštoje temperatūroje, kad sukeltų deguonies pašalinimą, kad susidarytų atitinkamas alkilo arba arilo junginys.
2. Wolff-Kishner redukcijos metodo konkretūs žingsniai
1 veiksmas: tikslinio junginio 3 4-dihidroksifenetilamino sintezė
(1) Paruoškite reakcijos mišinį: sumaišykite 0,45 g 3,4-dihidroksifenilacetono, 1,32 g natrio hidroksido ir 10 ml vandeninio amoniako ir maišykite 30 minučių.
(2) Kaitinimo reakcija: pašildykite reakcijos mišinį iki 80 laipsnių ir reaguokite 4-6 valandas, kol visiškai išnyks spalva. Reakcijos metu būtina atkreipti dėmesį į maišymą ir temperatūros kontrolę, kad būtų užtikrinta sklandi reakcijos eiga.
(3) Filtruokite produktą: po reakcijos atvėsinkite iki kambario temperatūros, 3 kartus išplaukite etanoliu ir 3 kartus ekstrahuokite etanolio/eterio tirpalu. Ekstrahuota organinė fazė du kartus plaunama natrio chlorido tirpalu, po to išdžiovinta bevandeniu natrio chloridu.
(4) Produkto džiovinimas: gautas bevandenis natrio chloridas ekstrahuojamas etanoliu, produktas vėl ištirpinamas ir filtruojamas, o po to išdžiovinamas vakuuminėje džiovykloje, kad gautų tikslinį produktą 3,4-dihidroksifenilaminą.
Antras žingsnis: Wolff-Kishnerio mažinimas
(1) Paruoškite reakcijos mišinį: ištirpinkite 0,2 g 3,4-dihidroksifenilamino 10 ml aliuminio oksidu išdžiovinto izopropanolio ir maišykite, kol visiškai ištirps. Tada įpilkite amoniako vandens (8 ml) ir natrio hidroksido (2 g), tada įpilkite etilenglikolio (2 ml) ir gerai išmaišykite.
(2) Kaitinimo reakcija: reakcijos mišinys kaitinamas iki 150 laipsnių ir reagavo 6 valandas, kol reakcija visiškai pasibaigė. Reakcijos metu reikia atkreipti dėmesį į temperatūros ir laiko kontrolę, kad būtų užtikrinta sklandi reakcijos eiga. Reakcijai pasibaigus, reakcijos mišinį galima atvėsinti ledo vandens vonioje.
(3) Produkto išskyrimas: reakcijos mišinys filtruojamas, o filtratas išdžiovinamas bevandeniu natrio chloridu. Tada sureguliuokite pH, kad jis būtų beveik neutralus, ir galiausiai ekstrahuodami gaukite bevandenį produktą.
(4) Produkto džiovinimas: produkto džiovinimas vakuuminėje džiovykloje, kad būtų gautas grynas 3-hidroksitiraminas.
Wolff-Kishner redukcijos metodo privalumai ir trūkumai:
privalumas:
(1) Reakcija yra paprasta ir patogi, ją lengva valdyti.
(2) Reakcijos žaliavas lengva gauti, o kaina yra palyginti maža.
(3) Geras selektyvumas, geras redukcinis poveikis tokiems junginiams kaip aldehidai ir ketonai.
(4) Atsiranda jokių nereikalingų šalutinių produktų, o reakcijos sistema yra gana paprasta.
trūkumas:
(1) Reakcijai reikia naudoti aukštos temperatūros ir aukšto slėgio aplinką, kuri gali sukelti saugos problemų.
(2) Netaikoma junginiams, kuriuose yra kitų funkcinių grupių nei karbonilas.
(3) Reakcijos sąlygos yra gana griežtos, todėl norint užtikrinti sklandų reakcijos eigą, reikia kontroliuoti įvairius veiksnius, tokius kaip reakcijos laikas, temperatūra ir pH.
Apskritai, Wolff-Kishner redukcijos metodas yra plačiai naudojamas mažinimo metodas, kurio taikymo sritis yra plati. Gaminant 3-hidroksitiraminą, šis metodas gali veiksmingai redukuoti jo pirmtaką į tikslinį produktą ir yra labai praktiškas sintetinis metodas.