Dópamín duft(vöru hlekkur:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/api-researching-only/dopamine-powder-cas-51-61-6.html), einnig þekkt sem 3-Hydroxytyramine (vörutengill:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/api-researching-only/3-hydroxytyramine-cas-51-61-6.html ), er mikilvægt taugaboðefni víða. Það er til í mannslíkamanum og gegnir afar mikilvægu hlutverki í hreyfistjórnun og tilfinningastjórnun líkamans. Það sendir merki milli taugafrumna og stjórnar starfsemi í heila og miðtaugakerfi. Að auki tekur hreint dópamín (vöruhlekkur:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/api-researching-only/pure-dopamine-cas-51-61-6.html) einnig þátt í mörgum öðrum lífeðlisfræðilegum ferlum eins og stjórn hjarta- og æðakerfis, viðbrögð meltingarfæra, ónæmiskerfi og starfsemi sjónhimnu o.s.frv. Skilningur á viðbragðseiginleikum þess er mjög mikilvægur fyrir ítarlegan skilning á verkunarmáta þess in vivo og þróun skyldra lyfja. Rannsóknir á nýmyndun 3-hýdroxýtýramíns eiga sér langa sögu og ýmsar tilbúnar aðferðir við 3-hýdroxýtýramín verða skoðaðar hér að neðan.
1. Hoffmann ammoníak nýmyndun aðferð:
Elsta nýmyndunaraðferðin fyrir 3-hýdroxýtýramín var Hoffmann ammoníak nýmyndunaraðferðin. Sértæka aðferðin er að hita resorcinol og kalíumhýdroxíð í um það bil 150 gráður til að mynda samsvarandi aldehýð og ketón, og eima síðan með ammoníakvatni til að fá 3-hýdroxýtýramín. Þó að aðferðin sé einföld í undirbúningi er afraksturinn lág og mikils hitastigs og þrýstings er krafist, svo henni er smám saman skipt út fyrir aðrar skilvirkari aðferðir.
Hoffmanns ammoníak nýmyndunaraðferð er aðallega skipt í eftirfarandi skref:
(1) Resorsínól og kalíumhýdroxíð hvarfast til að mynda aldehýð og ketón:
Í fyrsta lagi eru resorsínól og kalíumhýdroxíð hituð í um 150 gráður í vatnslausn til að framkvæma ketalhvarf. Steinsteypa hvarfjafnan er sem hér segir:
Aldehýðin og ketónin sem myndast við hvarfið geta einkennst með innrauðri litrófsgreiningu, kjarnasegulómun og öðrum aðferðum.
(2) Eiming og hvarfahvörf með ammoníakvatni:
Settu mynduð aldehýð, ketón og ammoníakvatn í hvarfketilinn fyrir eimingu og hvarfahvarf. Við hvarfið gegnir ammoníakvatn hvatandi hlutverki og er einnig uppspretta ammoníakgas. Steinsteypa hvarfjafnan er sem hér segir:
Í hvarfinu virkar ammóníak sem afoxunarefni til að minnka það í 3-hýdroxýasetónanhýdríð með viðbótarhvarfi með aldehýðum og ketónum. 3-Hýdroxýpýruvínanhýdríð hvarfast við ammoníak og myndar 3-hýdroxýtýramín með aðferð sem líkist Strecker hvarfinu.
(3) Hreinsun:
Eftir að blandan er fengin er hægt að hreinsa hana með útdrætti, kristöllun og öðrum aðferðum og að lokum er hægt að fá hreint 3-hýdroxýtýramín.
Hvarfbúnaður Hoffmanns ammoníak nýmyndunaraðferðar er aðallega skipt í tvö skref:
Fyrsta skrefið: aldehýð og ketónmyndun:
Resorcinol gangast fyrst undir ketalhvarf við kalíumhýdroxíð til að mynda samsvarandi aldehýð og ketón. Steinsteypa hvarfjafnan er sem hér segir:
Hinn hái hiti sem krafist er í hvarfinu er um það bil 150 gráður, sem er eins þrepa viðbrögð. Ketal hvarfið getur einkennst af innrauðri litrófsgreiningu, kjarnasegulómun og öðrum aðferðum.
Annað skref: hvarfið sem hvatt er af ammoníakvatni:
Eftir að aldehýðunum og ketónunum sem myndast hefur verið blandað saman við ammoníakvatn eru eimingar og hvarfahvörf framkvæmd. Í þessu ferli veitir ammoníakvatn ekki aðeins ammoníakgas, heldur virkar það einnig sem hvati til að stuðla að viðbótarviðbrögðum súrefnisatóma og ammoníakgas. Ammóníakgas er notað sem afoxunarefni til að draga úr aldehýðum og ketónum í 3-hýdroxýacetólsýruanhýdríð (-Acetolactic acid). 3-Hýdroxýpýrúvat og ammoníak gangast aftur undir kerfi svipað og Strecker hvarfið til að mynda 3-hýdroxýtýramín. Steinsteypa hvarfjafnan er sem hér segir:
Það skal tekið fram að aðstæður eins og hvarfhitastig og tími ætti að vera stranglega stjórnað meðan á hvarfinu stendur til að forðast niðurbrot vörunnar eða að aðrar aukaverkanir komi fram.
Til að draga saman, þá er Hoffmann ammoníak nýmyndunaraðferðin ein af elstu aðferðunum til að framleiða 3-hýdroxýtýramín. Þrátt fyrir að rekstur þess sé tiltölulega einföld, er afrakstur þess lág og krefst hás hitastigs og háþrýstings, sem getur ekki uppfyllt kröfur iðnaðarframleiðslu. Um þessar mundir hafa verið þróaðar margar skilvirkari og umhverfisvænni nýmyndunaraðferðir, en Hoffmann ammoníak nýmyndunaraðferðin hefur enn ákveðið rannsóknargildi og sögulega þýðingu.
2. Wolff-Kishner minnkunaraðferð:
Wolff-Kishner minnkunaraðferðin er klassísk afoxunaraðferð á ketónum, sem hefur verið notuð til að framleiða 3-hýdroxýtýramín. Venjulega er 4-hýdroxýasetófenón fyrst útbúið með resorsínóli, síðan minnkað í samsvarandi alkóhól með vetnisammoníakvatni eða natríumísóprópoxíði og þurrkað við basískar aðstæður til að mynda 3-hýdroxýtýramín. Þessi aðferð notar vægar aðstæður, en krefst notkunar á sterkum grunni og athygli ætti að veita aðgerðinni.
Kynning á Wolff-Kishner minnkunaraðferðinni:
3-Hýdroxýtýramín er líffræðilega virk sameind sem er víða til í taugakerfinu og tekur þátt í ýmsum lífeðlisfræðilegum ferlum, svo sem hreyfingum, námi og hegðun. Þess vegna er mikilvægt að undirbúa 3-hýdroxýtýramín. Wolff-Kishner lækkunin er aðferð til að draga úr aldehýðum eða ketónum í samsvarandi alkýl eða arýl efnasambönd. Viðbragðsregla aðferðarinnar er: Blandið fyrst ketóni eða aldehýði við umfram ammoníakvatn og natríumhýdroxíð til að mynda samsvarandi oxímsamband. Síðan er oxímefnasambandinu sem fékkst blandað saman við natríumhýdroxíð og etýlen glýkól og hitað við háan hita til að valda súrefnislosun til að mynda samsvarandi alkýl eða arýl efnasamband.
2. Sérstök skref Wolff-Kishner minnkunaraðferðar
Skref 1: Nýmyndun markefnasambandsins 3,4-díhýdroxýfenetýlamíns
(1) Undirbúðu hvarfblönduna: Blandið 0,45 g af 3,4-díhýdroxýfenýlasetoni, 1,32 g af natríumhýdroxíði og 10 ml af vatnskenndu ammoníaki og hrærið í 30 mínútur.
(2) Upphitunarhvarf: Hitaðu hvarfblönduna í 80 gráður og hvarfðu í 4-6 klukkustundir þar til liturinn er alveg glataður. Meðan á hvarfferlinu stendur er nauðsynlegt að huga að hræringu og hitastýringu til að tryggja hnökralaust framvindu hvarfsins.
(3) Sía afurðina: Eftir hvarfið, kældu niður í stofuhita, þvoðu þrisvar með etanóli og dragðu síðan út þrisvar sinnum með etanól/eter lausn. Útdreginn lífræni fasinn var þveginn tvisvar með natríumklóríðlausn og síðan þurrkaður með vatnsfríu natríumklóríði.
(4) Þurrkun vörunnar: vatnsfría natríumklóríðið sem fékkst var dregið út með etanóli, varan var leyst upp aftur og síuð og síðan þurrkuð í lofttæmiþurrku til að fá markafurðina 3,4-díhýdroxýfenýlamín.
Skref tvö: Wolff-Kishner Reduction
(1) Undirbúðu hvarfblönduna: Leysið upp 0,2 g af 3,4-díhýdroxýfenýlamíni í 10 ml af súrálþurrkuðu ísóprópanóli og hrærið þar til það er alveg uppleyst. Bættu síðan við umfram ammoníakvatni (8 ml) og natríumhýdroxíði (2 g), bættu síðan við etýlen glýkóli (2 ml) og hrærðu vel.
(2) Hitunarhvarf: hvarfblandan var hituð í 150 gráður og hvarf í 6 klukkustundir þar til hvarfinu var að fullu lokið. Á meðan á viðbragðsferlinu stendur ætti að huga að stjórnun hitastigs og tíma til að tryggja hnökralaust framvindu hvarfsins. Eftir að hvarfinu er lokið er hægt að kæla hvarfblönduna með ísvatnsbaði.
(3) Einangrun afurðarinnar: hvarfblandan var síuð og síuvökvinn var þurrkaður með því að nota vatnsfrítt natríumklóríð. Stilltu síðan sýrustigið til að það verði nálægt hlutlaust og fáðu að lokum vatnsfría vöru með útdrætti.
(4) Þurrkun vörunnar: þurrkun á vörunni í lofttæmiþurrku til að fá hreint 3-hýdroxýtýramín.
Kostir og gallar Wolff-Kishner minnkunaraðferðar:
kostur:
(1) Viðbrögðin eru einföld og þægileg og auðveld í notkun.
(2) Auðvelt er að fá viðbragðshráefnin og kostnaðurinn er tiltölulega lágur.
(3) Góð sértækni, góð afoxunaráhrif á efnasambönd eins og aldehýð og ketón.
(4) Engar óþarfa aukaafurðir myndast og hvarfkerfið er tiltölulega einfalt.
galli:
(1) Viðbrögðin þurfa að nota hátt hitastig og háþrýstingsumhverfi, sem er líklegt til að valda öryggisvandamálum.
(2) Á ekki við um efnasambönd sem innihalda aðra virka hópa en karbónýl.
(3) Viðbragðsskilyrðin eru tiltölulega erfið og það þarf að stjórna ýmsum þáttum eins og viðbragðstíma, hitastigi og pH til að tryggja hnökralaust framvindu hvarfsins.
Á heildina litið er Wolff-Kishner minnkunaraðferðin almennt notuð afoxunaraðferð með fjölbreytt úrval af forritum. Við framleiðslu á 3-hýdroxýtýramíni getur þessi aðferð á áhrifaríkan hátt dregið úr forvera efnasambandi þess í markafurðina og er mjög hagnýt gerviaðferð.