Epinefrine(koppeling:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/api-researching-only/epinephrine-powder-cas-51-43-4}.html) is een hormoon en neurotransmitter die door het menselijk lichaam wordt afgescheiden en door de bijnier wordt afgegeven. Het werkt rechtstreeks in op adrenerge receptoren en veroorzaakt sterke, snelle en voorbijgaande prikkelende effecten, waardoor de contractiliteit van het hart wordt verbeterd, de hartslag wordt versneld en het zuurstofverbruik van het hart wordt verhoogd. Epinefrine heeft een breed scala aan klinische toepassingen, zoals bij hartstilstand, bronchiale astma en allergische shock. Tegelijkertijd kan het ook urticaria, tandvleesbloedingen en neusslijmvliesbloedingen behandelen. Wanneer het menselijk lichaam wordt blootgesteld aan bepaalde stimuli, zoals overmatige opwinding, angst en spanning, wordt adrenaline afgescheiden, wat de ademhaling versnelt, een grote hoeveelheid zuurstof aan het lichaam levert, de bloedstroom en hartslag versnelt en de pupillen verwijdt, waardoor de noodzakelijke energie voor lichamelijke activiteit en ervoor zorgen dat mensen sneller reageren.
Gebruikelijke methoden voor het synthetiseren van adrenaline met een enkel enantiomeer. Deze methode omvat het gebruik van - Gehalogeneerd acetofenon dient als uitgangsmateriaal, en door aminerings- en reductiereacties wordt uiteindelijk één enkel enantiomeer van adrenaline verkregen.
Stap 1: Amineringsreactie
Ten eerste reageren de gehalogeneerde acetofenonen met aminen om overeenkomstige amideverbindingen te vormen. Deze reactie wordt gewoonlijk uitgevoerd onder alkalische omstandigheden, bijvoorbeeld met behulp van natriumcarbonaat als katalysator. Een belangrijke stap in het reactiemechanisme is de nucleofiele additie, waarbij een imide-tussenproduct wordt gevormd.
Chemische reactieformule: R-C6H4CH (Cl) C=O plus R'NH2 → R-C6H4CH (NHR ') C=O
Stap 2: Reductiereactie
Vervolgens wordt een selectief reductiemiddel gebruikt om het amide te reduceren om de overeenkomstige aminoalcoholverbinding te genereren. Veelgebruikte reductiemiddelen zijn onder meer metaalhydriden zoals lithiumaluminiumhydride (LiAlH4) of natriumhydride (NaBH4). Deze reductiestap zorgt ervoor dat de carbonylgroep (C=O) in het amide wordt gereduceerd tot de hydroxylgroep (-OH).
Chemische reactieformule: R-C6H4CH (NHR ') C=O plus 2 [H] → R-C6H4CH (NHR') CH2OH
Stap 3: Chemische resolutie
Tenslotte werd chemische resolutie uitgevoerd om één enkel enantiomeer van adrenaline te verkrijgen. Deze stap wordt gewoonlijk bereikt door middel van chirale scheiding, zoals het gebruik van methoden zoals chirale kolomchromatografie, chirale ligandkatalysatoren of chirale derivaten. Door de fysische of reactieve eigenschappen van enantiomeren te onderscheiden, kunnen gemengde enantiomeren worden gescheiden en kan het beoogde enkele enantiomeer van adrenaline worden verkregen.
Chemische reactieformule (chirale scheiding): R-C6H4CH (NHR ') CH2OH → (R) - of (S) - adrenaline.
Het volgende is een gedetailleerde route en gerelateerde chemische reactieformule voor het bereiden van een enkel enantiomeer van adrenaline met behulp van catechol en chlooracetylchloride / chloorazijnzuur als grondstoffen door middel van condensatie, aminering, reductie en stappen voor het oplossen van wijnsteenzuur:
Stap 1: Condensatiereactie:
Ten eerste worden catechinen gereageerd met chlooracetylchloride of chloorazijnzuur om door chlooracetyl beschermde catecholverbindingen te vormen. Deze condensatiereactie wordt doorgaans uitgevoerd onder alkalische omstandigheden, bijvoorbeeld door triethylamine (Et3N) als katalysator te gebruiken.
Chemische reactieformule: catechol plus ClCH2COCl → ClCH2C (OC6H4OH) 2
Stap 2: Amineringsreactie:
Vervolgens laat men het condensatieproduct reageren met het amine om de overeenkomstige amideverbinding te vormen. Deze amineringsreactie kan worden uitgevoerd onder alkalische omstandigheden om de nucleofiele additie van aminen te bevorderen en imide-tussenproducten te genereren.
Chemische reactieformule: ClCH2C (OC6H4OH) 2 plus R'NH2 → ClCH2C (OC6H4OH) 2NH-R '
Stap 3: Reductiereactie:
Vervolgens wordt een selectief reductiemiddel gebruikt om het amide te reduceren om de overeenkomstige aminoalcoholverbinding te genereren. Veelgebruikte reductiemiddelen zijn onder meer metaalhydriden, zoals lithiumaluminiumhydride (LiAlH4) of natriumhydride (NaBH4). Deze reductiestap zorgt ervoor dat de carbonylgroep (C=O) in het amide wordt gereduceerd tot de hydroxylgroep (-OH).
Chemische reactieformule: ClCH2C (OC6H4OH) 2NH-R ' plus 2 [H] → ClCH2C (OC6H4OH) 2CH2NH-R'
Stap 4: Wijnsteenzuurscheiding:
Tenslotte werd het racemische enantiomeer gescheiden met behulp van wijnsteenzuur om een enkel enantiomeer van adrenaline te verkrijgen. Wijnsteenzuur is een chirale verbinding die kristallijne zouten kan vormen met racematen en kan worden gescheiden op basis van optische activiteit.
Chemische reactieformule (resolutie): ClCH2C (OC6H4OH) 2CH2NH-R 'plus C4H6O6 → (R) - of (S) - adrenaline plus ClCH2C (OC6H4OH) 2CH2NH-R' (tartraat)
Verbinding a werd verkregen door Xinfulin-hydrochloride als grondstof te gebruiken en beschermd met boc-groepen onder invloed van een zuurbindend middel. Verbinding b werd vervolgens geoxideerd door 2-joodbenzoëzuur en gereduceerd door natriumdithioniet om verbinding b te verkrijgen. Verbinding b werd vervolgens ontschermd met boc-beschermingsgroepen door middel van zoutzuur om dl adrenaline-achtig wit poeder te verkrijgen. De specifieke stappen zijn als volgt:
Stap 1: Bereiding van verbinding A
1. Laat Xinfulin-hydrochloride reageren met een bindmiddel om Xinfulin-bindend zout te vormen.
2. Voeg een BOC-OSU-condensatiemiddel toe (zoals N,N'-dipropylcarbodiimide) om te reageren met een benzoaat om een beschermde verbinding A te genereren.
Chemische reactieformule:
Xinfulinehydrochloride plus zuurbindend middel → Xinfulinezuurbindend zout
Xinfu Linbing Salt plus BOC-OSU condensatiemiddel → Verbinding A
Stap 2: Bereiding van verbinding B
1. Oxideer verbinding A met 2-joodylbenzoëzuur om het overeenkomstige zuur te genereren.
2. Gebruik reductiemiddelen zoals natriumhydrosulfiet (Na2S2O4) om het zuur te verminderen en verbinding B te verkrijgen.
Chemische reactieformule:
Verbinding A plus 2-joodylbenzoëzuur → zuur
Zuur plus natriumhydrosulfiet → verbinding B
Stap 3: Bereid DL-adrenaline voor
1. Gebruik zoutzuur om de BOC-beschermingsreactie van verbinding B te verwijderen en de natuurlijke hydroxylgroep van adrenaline te herstellen.
2. Na passende daaropvolgende behandeling en kristallisatiezuivering werd DL-adrenaline-achtig wit poeder verkregen.
Chemische reactieformule (BOC-bescherming verwijderd):
Verbinding B plus zoutzuur → DL-adrenaline
(Opmerking: de specifieke methode voor het verwijderen van de bescherming kan variëren afhankelijk van de experimentele omstandigheden)