Adrenalin(Verknüpfung:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/api-researching-only/epinephrine-powder-cas-51-43-4.html) ist ein Hormon und Neurotransmitter, der vom menschlichen Körper ausgeschüttet und von der Nebenniere freigesetzt wird. Es wirkt direkt auf adrenerge Rezeptoren und erzeugt starke, schnelle und vorübergehende erregende Effekte, verbessert die Kontraktilität des Myokards, beschleunigt die Herzfrequenz und erhöht den Sauerstoffverbrauch des Myokards. Adrenalin hat ein breites klinisches Anwendungsspektrum, beispielsweise bei Herzstillstand, Asthma bronchiale und allergischem Schock. Gleichzeitig kann es auch zur Behandlung von Urtikaria, Zahnfleischbluten und Nasenschleimhautblutungen eingesetzt werden. Wenn der menschliche Körper bestimmten Reizen wie übermäßiger Aufregung, Angst und Anspannung ausgesetzt ist, wird Adrenalin ausgeschüttet, das die Atemgeschwindigkeit beschleunigt, den Körper mit einer großen Menge Sauerstoff versorgt, die Durchblutung und den Herzschlag beschleunigt und die Pupillen erweitert die nötige Energie für körperliche Aktivität und eine schnellere Reaktionsfähigkeit.
Gängige Methoden zur Synthese von Adrenalin mit einem einzelnen Enantiomer. Diese Methode umfasst die Verwendung von halogeniertem Acetophenon als Ausgangsmaterial, und durch Aminierungs- und Reduktionsreaktionen wird letztendlich ein einziges Adrenalin-Enantiomer erhalten.
Schritt 1: Aminierungsreaktion
Erstens reagieren die -halogenierten Acetophenone mit Aminen unter Bildung entsprechender Amidverbindungen. Diese Reaktion wird üblicherweise unter alkalischen Bedingungen durchgeführt, beispielsweise unter Verwendung von Natriumcarbonat als Katalysator. Ein Schlüsselschritt im Reaktionsmechanismus ist die nukleophile Addition, bei der ein Imid-Zwischenprodukt entsteht.
Chemische Reaktionsformel: R-C6H4CH (Cl) C=O plus R'NH2 → R-C6H4CH (NHR ') C=O
Schritt 2: Reduktionsreaktion
Anschließend wird ein selektives Reduktionsmittel verwendet, um das Amid zu reduzieren und so die entsprechende Aminoalkoholverbindung zu erzeugen. Zu den häufig verwendeten Reduktionsmitteln gehören Metallhydride wie Lithiumaluminiumhydrid (LiAlH4) oder Natriumhydrid (NaBH4). Dieser Reduktionsschritt führt dazu, dass die Carbonylgruppe (C=O) im Amid zur Hydroxylgruppe (-OH) reduziert wird.
Chemische Reaktionsformel: R-C6H4CH (NHR') C=O plus 2 [H] → R-C6H4CH (NHR') CH2OH
Schritt 3: Chemische Auflösung
Abschließend wurde eine chemische Trennung durchgeführt, um ein einzelnes Adrenalin-Enantiomer zu erhalten. Dieser Schritt wird normalerweise durch chirale Trennung erreicht, beispielsweise mithilfe von Methoden wie chiraler Säulenchromatographie, chiralen Ligandenkatalysatoren oder chiralen Derivaten. Durch die Unterscheidung der physikalischen oder reaktiven Eigenschaften von Enantiomeren können gemischte Enantiomere getrennt und das einzelne Zielenantiomer von Adrenalin erhalten werden.
Chemische Reaktionsformel (chirale Trennung): R-C6H4CH (NHR') CH2OH → (R) – oder (S) – Adrenalin.
Im Folgenden finden Sie einen detaillierten Weg und die zugehörige chemische Reaktionsformel zur Herstellung eines einzelnen Adrenalin-Enantiomers unter Verwendung von Brenzkatechin und Chloracetylchlorid/Chloressigsäure als Rohstoffen durch Kondensations-, Aminierungs-, Reduktions- und Weinsäure-Auflösungsschritte:
Schritt 1: Kondensationsreaktion:
Zunächst werden Katechine mit Chloracetylchlorid oder Chloressigsäure umgesetzt, um chloracetylgeschützte Catecholverbindungen zu bilden. Diese Kondensationsreaktion wird üblicherweise unter alkalischen Bedingungen durchgeführt, beispielsweise unter Verwendung von Triethylamin (Et3N) als Katalysator.
Chemische Reaktionsformel: Brenzkatechin plus ClCH2COCl → ClCH2C (OC6H4OH) 2
Schritt 2: Aminierungsreaktion:
Anschließend wird das Kondensationsprodukt mit dem Amin zur entsprechenden Amidverbindung umgesetzt. Diese Aminierungsreaktion kann unter alkalischen Bedingungen durchgeführt werden, um die nukleophile Addition von Aminen zu fördern und Imid-Zwischenprodukte zu erzeugen.
Chemische Reaktionsformel: ClCH2C (OC6H4OH) 2 plus R'NH2 → ClCH2C (OC6H4OH) 2NH-R '
Schritt 3: Reduktionsreaktion:
Anschließend wird ein selektives Reduktionsmittel verwendet, um das Amid zu reduzieren und so die entsprechende Aminoalkoholverbindung zu erzeugen. Zu den häufig verwendeten Reduktionsmitteln gehören Metallhydride wie Lithiumaluminiumhydrid (LiAlH4) oder Natriumhydrid (NaBH4). Dieser Reduktionsschritt führt dazu, dass die Carbonylgruppe (C=O) im Amid zur Hydroxylgruppe (-OH) reduziert wird.
Chemische Reaktionsformel: ClCH2C (OC6H4OH) 2NH-R ' plus 2 [H] → ClCH2C (OC6H4OH) 2CH2NH-R'
Schritt 4: Weinsäureabtrennung:
Schließlich wurde das racemische Enantiomer mit Weinsäure getrennt, um ein einziges Adrenalin-Enantiomer zu erhalten. Weinsäure ist eine chirale Verbindung, die mit Racematen kristalline Salze bilden und aufgrund der optischen Aktivität getrennt werden kann.
Chemische Reaktionsformel (Auflösung): ClCH2C (OC6H4OH) 2CH2NH-R ' plus C4H6O6 → (R) - oder (S) - Adrenalin plus ClCH2C (OC6H4OH) 2CH2NH-R' (Tartrat)
Verbindung a wurde unter Verwendung von Xinfulinhydrochlorid als Ausgangsmaterial erhalten und unter Einwirkung eines säurebindenden Mittels mit Boc-Gruppen geschützt. Verbindung b wurde dann mit 2-Iodbenzoesäure oxidiert und mit Natriumdithionit reduziert, um Verbindung b zu erhalten. Verbindung b wurde dann mit Salzsäure von den Boc-Schutzgruppen befreit, um ein dl-adrenalinähnliches weißes Pulver zu erhalten. Die spezifischen Schritte sind wie folgt:
Schritt 1: Herstellung von Verbindung A
1. Reagieren Sie Xinfulin-Hydrochlorid mit einem Bindemittel, um Xinfulin-Bindungssalz zu bilden.
2. Fügen Sie ein BOC-OSU-Kondensationsmittel (z. B. N, N'-Dipropylcarbodiimid) hinzu, um mit einem Benzoat zu reagieren und eine geschützte Verbindung A zu erzeugen.
Chemische Reaktionsformel:
Xinfulin-Hydrochlorid plus Säurebindemittel → Xinfulin-Säurebindesalz
Xinfu-Linbing-Salz plus BOC-OSU-Kondensierungsmittel → Verbindung A
Schritt 2: Herstellung von Verbindung B
1. Oxidieren Sie Verbindung A mit 2-Iodoylbenzoesäure, um die entsprechende Säure zu erzeugen.
2. Verwenden Sie Reduktionsmittel wie Natriumhydrosulfit (Na2S2O4), um die Säure zu reduzieren und Verbindung B zu erhalten.
Chemische Reaktionsformel:
Verbindung A plus 2-Iodylbenzoesäure → Säure
Säure plus Natriumhydrosulfit → Verbindung B
Schritt 3: Bereiten Sie DL-Adrenalin vor
1. Verwenden Sie Salzsäure, um die BOC-Schutzreaktion von Verbindung B zu entfernen und die natürliche Hydroxylgruppe von Adrenalin wiederherzustellen.
2. Nach entsprechender anschließender Behandlung und Kristallisationsreinigung wurde DL-Adrenalin-ähnliches weißes Pulver erhalten.
Chemische Reaktionsformel (BOC-Schutz entfernt):
Verbindung B plus Salzsäure → DL Adrenalin
(Hinweis: Die spezifische Methode der Schutzgruppenentfernung kann je nach Versuchsbedingungen variieren.)