Grynas dopaminas（https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/api-researching-only/pure-dopamine-cas-51-61-6.html）, cheminis pavadinimas yra 3-Hidroksitiraminas. Jo molekulinė formulė yra C8H11NO2, o santykinė molekulinė masė yra 153,18 g/mol. Yra svarbus neuromediatorius, kuris perduoda signalus tarp neuronų ir reguliuoja smegenų ir centrinės nervų sistemos veiklą. Be to, 3-hidroksitiraminas taip pat dalyvauja daugelyje kitų fiziologinių procesų, tokių kaip širdies ir kraujagyslių sistemos kontrolė, virškinimo sistemos atsakas, imuninė sistema ir tinklainės funkcija ir kt. Dopamino milteliai gaminami mūsų laboratorijoje, o grynas dopaminas parduodamas tuo pačiu metu.
1. Fermentinės medžio sintezės metodas:
Šiuo metu 3-hidroksitiramino sintezė fermentinės medžių sintezės metodu yra gana paplitusi, o tai turi aplinkos apsaugos, didelio tikslumo ir didelio derlingumo pranašumus. Metodas yra naudoti tirozinazę, kad būtų atlikta skiepijimo reakcija į fenilpropiono rūgštį, o po to skiepijimo procese pridėta žaliava tirozinas per reduktazės katalizę redukuojamas į 3-hidroksitiraminą. Pakartotinis fermentų naudojimas labai pagerina derlių ir maksimaliai padidina ekonominę naudą.
Fermentinė dendritinė sintezė yra fermentų katalizuojamas reakcija pagrįstas sintezės metodas, leidžiantis labai efektyviai atlikti chemines transformacijas esant švelnioms sąlygoms. Šis metodas nuosekliai paverčia substratus į produktus per fermentų katalizuojamas reakcijas, o tai turi aplinkos apsaugos ir didelio efektyvumo privalumus. Gaminant 3-hidroksitiraminą, šis metodas gali būti naudojamas siekiant užtikrinti didelio efektyvumo sintezę mažesnėmis sąnaudomis.
Fermentinio medžio sintezės metodo etapai yra tokie:
(1) Paruoškite substratą: kaip substratą galima pasirinkti L-tiroziną ir tirozinazę.
(2) Sumaišykite substratą su tirozinaze. Tirozinazė yra nuo vario jonų priklausomas fermentas, galintis katalizuoti L-tirozino pavertimą DOPA, kuris yra 3-hidroksitiramino pirmtakas. Tirpsinazės katalizuojama reakcijos formulė yra tokia:
(3) Toliau įpilkite L-askorbo rūgšties. L-askorbo rūgštis yra elektronų donoras, kuris gali padėti sumažinti tirozinazės substratą ir taip skatinti DOPA gamybą. Reakcija čia yra tokia:
(4) Įpilkite sumažinto NADH ir L-tirozino. NADH gali būti naudojamas kaip elektronų donoras, padedantis reakcijai, taip pat į jį bus pridėta L-tirozino. Reakcija čia yra tokia:
(5) Įkaitinkite mišinį. Reakcijos tirpalas buvo kaitinamas iki 37 laipsnių, kad paskatintų reakciją. Reakcijos metu reikia atkreipti dėmesį į temperatūros kontrolę ir laiką.
(6) Gryno produkto paruošimas. Po reakcijos produktas identifikuojamas ir išgryninamas ultravioletinių spindulių spektrofotometrija ir didelio efektyvumo skysčių chromatografija, kad būtų gautas didelio grynumo 3-hidroksitiraminas.
Kaip sintetinis metodas, pagrįstas fermentų katalizuojamomis reakcijomis, fermentinė dendritinė sintezė turi šiuos privalumus ir trūkumus:
privalumas:
(1) Naudojant natūralius fermentus kaip katalizatorius, reakcijos procese nereikia naudoti organinių tirpiklių, todėl sumažėja atliekų susidarymas ir užtikrinama gera aplinkos apsauga.
(2) Reakcijos sąlygos yra švelnios, nereikalauja aukšto slėgio ir aukštos temperatūros aplinkos ir yra draugiškos aplinkai.
(3) Įvairių cheminių medžiagų sintezei gali būti taikomas platus substratų ir katalizatorių pasirinkimas.
trūkumas:
(1) Kai kurių fermentų katalizinis efektyvumas yra mažas, todėl juos reikia patobulinti, kad būtų gauta didesnė reakcijos išeiga.
(2) Reakcijos laikas paprastai yra ilgas, o norint gauti tikslinį produktą, reikia daug laiko.
(3) Kai kurie fermentai gali būti slopinami arba inaktyvuoti, o tai gali turėti įtakos reakcijai.
2. Abderhaldeno amoniako sintezės metodas:
Abderhaldeno amoniako sintezės metodas yra naujas 3-hidroksitiramino sintezės metodas, kuriam būdinga 3-hidroksitiramino sintezė metalo aminogrupių redukcijos reakcijos metu, kai nėra tirpiklio ir katalizatoriaus. Šis metodas dar tik tiriamas, tačiau pasižymi paprastumu, dideliu išeigumu, lengvu eksploatavimu, ir tikimasi, kad ateityje jis taps vienu pagrindinių sintetinių metodų.
Abderhaldeno amoniako sintezės metodas yra 3-hidroksitiramino sintezės metodas, naudojant daugiapakopes reakcijas, naudojant piperonalą ir formaldehidą kaip žaliavas. Pagrindinis šio metodo veiksnys yra Piperonal pavertimas 3,4-dimetoksifeniletilaminu (DMPEA), o po to amoniakas gaunant 3-hidroksitiraminą. Šios reakcijos pranašumai yra tai, kad žaliavos yra lengvai prieinamos, paprasta operacija ir didelis išeiga, tačiau kartu yra ir tam tikrų trūkumų, tokių kaip ilgas reakcijos laikas ir sudėtingi sintetiniai keliai.
Abderhaldeno amoniako sintezės metodas, skirtas 3-hidroksitiramino sintezei, daugiausia suskirstytas į šiuos veiksmus:
(1) Naudojant Piperonal kaip žaliavą, buvo atlikta daugiapakopė reakcija DMPEA sintezei.
Piperonal pirmiausia reaguoja į Schiff bazinę reakciją su etilendiaminu, kad susidarytų tarpinis produktas, o tada vyksta redukcijos ir dekarboksilinimo reakcijos, kad gautų DMPEA.
(2) Paverskite gautą DMPEA į 3,4-dimetoksifeniletanolį (DMPE) per oksidacijos reakciją.
DMPEA vyksta oksidacijos reakcija dalyvaujant NaOH, kad susidarytų DMPE.
(3) Naudodami DMPE kaip žaliavą, atlikite kondensacijos reakciją su formaldehidu, esant natrio hidroksidui.
Aukščiau pateiktoje reakcijoje gautas DMPE kondensuojamas su formaldehidu ir gaunamas 3,4-dimetoksifenil-2-metil-2-propenalis (DMPA).
(4) 3,4-dimetoksifenil-2-metil-2-propanolis (DMP) buvo gautas redukuojant DMPA.
DMPA redukcijos reakcijai reikia naudoti vandenilį ir platinos anglį kaip katalizatorių ir ji atliekama kaitinant. Žemyn
(5) Naudojant DMP kaip žaliavą, 3-hidroksitiraminas buvo susintetintas amoniako reakcijos būdu.
Esant NH3, DMP vyksta karboksimetilo redukcijos ir epoksidacijos reakcijos ir gaunamas 3-hidroksitiraminas.
Abderhaldeno amoniako sintezės metodas turi šiuos privalumus ir trūkumus:
privalumas:
(1) Žaliavas lengva gauti, operacija paprasta, o derlius didelis.
(2) Tarpinis DMPEA gali būti naudojamas kitų junginių sintezei ir turi tam tikrą taikymo vertę.
(3) Amoniako reakcijai nereikia naudoti per daug reagentų, o tai yra draugiška aplinkai.
trūkumas:
(1) Reakcijos laikas yra gana ilgas, paprastai kelias dienas ar net savaites.
(2) Sintetinis būdas yra gana sudėtingas ir reikalauja kelių pakopų reakcijų.
(3) Kai kuriems etapams reikia naudoti toksiškus reagentus ir katalizatorius, o veikimo reikalavimai yra gana aukšti.
3. Baeyer-Drewson sintezės metodas:
Baeyer-Drewson sintezė taip pat žinoma kaip 3-hidroksitiramino piperino sintezė. Taikant šį metodą, pirmiausia Schiff bazės reakcija atliekama su rezorcinoliu ir amoniako vandeniu, kad būtų gautas trihidroindolinas, o tada dehidratuojantis agentas, maleino anhidridas, naudojamas laktaminei reakcijai sukelti, kad susidarytų indoletriketonas. Galiausiai 3-hidroksitiraminas gaunamas tokiais etapais kaip diazotacija, nitrinimas ir hidrinimo redukcija. Metodas yra sudėtingas eksploatuoti, tačiau turi didelį derlių ir tam tikrą tiriamąją vertę.
Baeyer-Drewson sintezės metodas daugiausia suskirstytas į šiuos etapus:
(1) Naudodami -feniletilaminą kaip žaliavą, atlikite oksidacijos reakciją, kad gautumėte 3,4-dihidroksifeniletilaminą (DHPA).
-feniletilaminas reaguoja su vandenilio peroksidu, katalizuodamas kalio perchloratą arba kalio karbonatą, kad susidarytų DHPA. Šią oksidacijos reakciją reikia atlikti kambario temperatūroje, o reakcijos laikas yra palyginti trumpas.
(2) Naudojant DHPA kaip žaliavą, acetalizuojama su aldehidais, kad gautų 3,4-dihidroksi- -metilfenetilaminą.
DHPA gali būti acetalizuojamas su formaldehidu ar kitais aldehidais, kad gautų 3,4-dihidroksi- -metilfenetilaminą.
Šią acetalio reakciją reikia atlikti neutraliomis arba šarminėmis sąlygomis, paprastai kaip katalizatorių naudojant natrio hidroksidą arba kalio hidroksidą ir kaitinant.
(3) Naudojant 3,4-dihidroksi- -metilfenetilaminą kaip žaliavą, vyksta amininimo reakcija su karbamidu arba aminais ir gaunamas 3-hidroksitiraminas.
3,4-dihidroksi- -metilfenetilaminas gali būti aminuotas karbamidu ar kitais aminais, kad būtų gautas 3-hidroksitiraminas.
Šią aminavimo reakciją reikia atlikti bazinėmis sąlygomis, paprastai kaip katalizatorių naudojant natrio hidroksidą arba kitus bazinius reagentus, ir atlikti kaitinant.
Baeyer-Drewson sintezė turi atitikti šias sąlygas:
(1) Kad būtų užtikrintas reakcijos stabilumas ir geros produkto savybės, žaliavų grynumas ir kokybė turi atitikti tam tikrus reikalavimus.
(2) Kiekvienas veiksmas turi būti atliktas pagal tam tikrą procedūrą, laiką ir temperatūrą, kad būtų užtikrintas reakcijos efektyvumas ir produkto išeiga.
(3) Reakcijoje reikia naudoti kai kuriuos toksiškus katalizatorius ir tirpiklius, operacija turi būti labai atsargi, taip pat reikalingas tinkamas atliekų šalinimas.
Baeyer-Drewson sintezės metodo reakcijos mechanizmas yra gana paprastas, daugiausia apimantis tokius veiksmus kaip oksidacija, acetalizacija ir amininimas. Šiame reakcijos mechanizme -feniletilaminas pirmiausia patiria oksidacijos reakciją, kad gautų DHPA. Vėliau DHPA vyksta acetalizacijos reakcija su aldehidais ir gaunamas 3,4-dihidroksi- -metilfenetilaminas. 3,4-dihidroksi- -metilfenetilaminas aminuojamas karbamidu arba aminais, kad būtų gautas 3-hidroksitiraminas.
Baeyer-Drewson sintezė turi šiuos privalumus ir trūkumus:
privalumas:
(1) Žaliavos yra lengvai prieinamos, operacija yra paprasta, reakcijos laikas yra trumpas, o išeiga yra didelė.
(2) Kitų junginių sintezei gali būti naudojami keli tarpiniai produktai ir turi tam tikrą taikymo vertę.
(3) Reakcijoje esantys tirpikliai ir katalizatoriai daro mažesnį poveikį aplinkai.
trūkumas:
(1) Acetalio reakcijai atlikti reikia naudoti tam tikrus aldehidinius reagentus, o tai nėra saugu.
(2) Tam tikriems etapams reikia naudoti toksiškus katalizatorius ir tirpiklius, todėl reikia aukštų eksploatavimo reikalavimų.
(3) Paruošimo proceso metu gali susidaryti kai kurie šalutiniai produktai.
Apibendrinant:
Baeyer-Drewson sintezės metodas yra 3-hidroksitiramino sintezės iš -feniletilamino oksidacijos, acetalizavimo ir amininimo reakcijose metodas. Šis metodas turi tam tikrų privalumų ir trūkumų, todėl jį reikia pasirinkti atsižvelgiant į konkrečią praktinio taikymo situaciją.
Apibendrinant galima pasakyti, kad šiuo metu galima rinktis iš daugybės 3-hidroksitiramino sintetinių metodų, tokių kaip fermentinė dendritinė sintezė, Abderhaldeno amoniako sintezė ir Baeyer-Drewson sintezė ir kt. Skirtingi sintetiniai metodai skiriasi išeiga, proceso sąlygomis. , ir naudojimo paprastumas, o tinkamiausias būdas turėtų būti parinktas pagal faktinę situaciją.