Tropinón CAS 532-24-1

tropinónje tropánový alkaloid, je to alkaloid, ktorý sa používa ako medziprodukt na syntézu atropínu. Bledožlté až hnedé kryštály alebo kryštalické prášky, ihličkovité kryštály (benzín), používané ako medziprodukty pri syntéze atropín sulfátu. Je to molekula alkaloidu, ktorá stojí za zmienku v histórii organickej syntézy. Zlúčenina reaguje s dimetylkarbonátom v prítomnosti zásady za vzniku 2-metoxykarbonyltropionátu, ktorý sa potom hydrogenuje v prítomnosti Raneyovho niklu za vzniku metyldikarboxylátu. Nakoniec v prítomnosti pyridínu reaguje metylmetakrylát s benzoylchloridom za vzniku kokaínu.

Celková syntéza:

Najskoršiu úplnú syntézu tropidónu dokončil Willstätter v roku 1901.

Wilstedt (nositeľ Nobelovej ceny za chémiu z roku 1915) použil ako východiskový materiál cyklohexanón. Hoci výťažok každého kroku v ceste bol vysoký, celkový výťažok bol značne znížený, iba 0,75 %, v dôsledku mnohých krokov. Samozrejme, umelá syntéza takýchto komplexných zlúčenín na začiatku 20. storočia bola veľkým prínosom pre rozvoj organickej syntetickej chémie. Ide o jednu z dôležitých udalostí v ranom štádiu montáže zložitých prírodných produktov v laboratóriu. Úspešné zostavenie tejto pomerne zložitej prírodnej molekuly je vrcholom organickej syntézy v klasickom období a znamená zrod viacstupňovej celkovej syntézy.

Pred syntézou tropínu Willstätter v roku 1898 prvýkrát úspešne syntetizoval kokaín s tropínom ako surovinou a objasnil štruktúru kokaínu.

V roku 1917 Robert Robinson vytvoril krátku syntetickú metódu tropínu. Táto metóda je jednou z klasických ciest organickej syntézy.tropinónbol syntetizovaný zo sukcinálu, metylamínu a kyseliny 3-oxoglutarovej s jednoduchou štruktúrou Mannichovou reakciou v troch krokoch (reakcia v jednej nádobe) v bionických podmienkach a výťažok dosiahol 17 %, čo môže po zlepšení presiahnuť 90 %.

Mechanizmus reakcie je:

1. Nukleofilná adícia primárneho amínu na aldehyd, po ktorej nasleduje dehydratácia za vzniku imínu;

Nukleofilná adícia imínových molekúl vytvára prvý kruh;

intermolekulárna Mannichova reakcia medzi 3-enolovým aniónom a acetóndikarboxylátovým iónom;

Po dehydratácii sa vytvoril nový enolový anión a nový imín;

5. Intramolekulárna Mannichova reakcia za vzniku druhého kruhu;

6 Odstráňte dve karboxylové skupiny za vzniku zlúčeniny.

Biosyntéza:

V tele sa deriváty používané na konštrukciu kokaínového kruhového systému syntetizujú z L-glutamínu alebo L-arginínu. Po prvé, tieto dve aminokyseliny podliehajú karbonylovej redukcii alebo dekarboxylácii za vzniku L-ornitínu, ktorý potom podlieha dekarboxylácii za vzniku putrescínu. Potom je jeden atóm dusíka v putrescíne metylovaný pomocou SAM, čím vzniká N-metylputrescín. N-metylputrescín sa konvertuje na 4-metylaminobutanal za katalýzy diaminooxidázy a cyklizuje sa na N-metyl-A 1-pyrolínový katión Schiffovej bázy.

Potom sa získali dva enantioméry N-metyl-A substituovaného pyrolidínového kruhu Clarisonovou kondenzáciou 1-pyrolidínového katiónu s acetyl CoA. Avšak iba (S)-izomér týchto dvoch produktov môže pokračovať v cyklizácii za vzniku kostry skopolamínu. Tioesterový produkt pokračuje v kondenzácii s ďalšou molekulou acetyl CoA, čím sa získa 4-derivát tiosukcinátu. Ten sa oxiduje, aby sa regenerovali kladné ióny pyrolidíniových solí a záporné ióny enolov. Ku kondenzácii (intramolekulárnej Mannichovej reakcii) dochádza medzi týmito dvoma a výsledkom je produkt, v ktorom je pozícia 4- látky nahradená skupinou -C (O) SCoA. Potom sa tioesterová skupina hydrolyzuje za vzniku karboxylovej kyseliny, ktorá sa potom metyluje na metylester prostredníctvom SAM a dvojitá väzba sa redukuje, čím sa získa metyldikarboxylát pôsobením NADPH. Nakoniec metyl Blastín kondenzuje s benzoyl CoA cestou fenylalanínovej kyseliny škoricovej za vzniku kokaínu.

tropinónsa používa hlavne ako farmaceutický medziprodukt a má široké uplatnenie v oblasti syntézy liečiv. Tu sú niektoré z jeho hlavných použití:

Syntetický atropín

 

Atropín je bežne používaný liek používaný hlavne na zmiernenie kŕčov hladkého svalstva. Vo veľkých množstvách môže zmierniť kŕče malých ciev, zlepšiť mikrocirkuláciu, inhibovať sekréciu žliaz, zmierniť inhibíciu blúdivého nervu na srdci, urýchliť srdcový tep, rozšíriť zrenice, zvýšiť vnútroočný tlak, rozprúdiť dýchacie centrum a zmierniť útlm dýchania. Táto zlúčenina je dôležitým medziproduktom pri syntéze atropínu.

Syntetizovať iné lieky

 

Okrem atropínu možno túto zlúčeninu použiť aj na syntézu iných zlúčenín s farmakologickou aktivitou, ktoré môžu mať rôzne farmakologické účinky, ako sú analgézne, protizápalové, antibakteriálne atď.

Vedecký výskum

 

Ako zlúčenina so špecifickou chemickou štruktúrou má táto zlúčenina aj určitú aplikačnú hodnotu vo vedeckom výskume. Napríklad môže slúžiť ako modelová zlúčenina na štúdium dráh syntézy alkaloidov, metabolizmu liečiv a mechanizmov účinku liečiva.

 

Aké sú spôsoby použitia a preventívne opatrenia pre túto zlúčeninu?

Vzhľadom na jeho farmaceutický medziprodukt a určitú toxicitu by jeho použitie malo byť prísne obmedzené na profesionálne laboratóriá alebo prostredia priemyselnej výroby a malo by byť prevádzkované odborníkmi s príslušnými znalosťami a skúsenosťami. Nasleduje zhrnutietropinónmetódy a preventívne opatrenia založené na všeobecných zásadách manipulácie s chemikáliami:

spôsob použitia

1. Profesionálne prostredie: Mal by sa používať v dobre vetranom laboratórnom alebo priemyselnom výrobnom prostredí vybavenom potrebnými bezpečnostnými zariadeniami.
2. Osobná ochrana: Operátori by mali nosiť vhodné osobné ochranné prostriedky, ako je ochranný odev, rukavice, masky proti prachu, bezpečnostné okuliare atď., aby sa zabránilo priamemu kontaktu chemikálií s pokožkou, očami alebo dýchacím systémom.
3. Prevádzkové normy: Prísne dodržiavajte prevádzkové postupy, aby ste predišli vytváraniu prachu alebo postriekania. Ak je potrebné odvážiť alebo spracovať veľké množstvo tropinónu, mali by sa použiť vhodné nástroje a vybavenie, ako sú odmerné fľaše, lieviky atď.
4. Požiadavky na skladovanie: Zmes by sa mala skladovať na chladnom, suchom, dobre vetranom mieste, mimo zdrojov ohňa, tepla a nekompatibilných látok. Medzitým je potrebné zabezpečiť, aby bola nádoba tesne uzavretá, aby sa zabránilo úniku chemikálií.

záležitosti vyžadujúce pozornosť

1. Zabráňte kontaktu: Zabráňte priamemu kontaktu s pokožkou, očami alebo odevom. V prípade náhodného dotyku ihneď opláchnite veľkým množstvom vody a čo najskôr vyhľadajte lekársku pomoc.
2. Požiarna bezpečnosť: Táto zlúčenina sa môže pri vysokých teplotách rozkladať a produkovať toxický dym, preto by ste sa jej mali vyhýbať v kontakte so zdrojmi ohňa. V prípade požiaru treba na hasenie použiť vhodné hasiace prostriedky a miesto činu okamžite evakuovať.
3. Ochrana životného prostredia: zabráňte vniknutiu do kanalizácie alebo vodných útvarov, aby ste predišli znečisteniu životného prostredia. Ak je potrebné likvidovať odpad, je potrebné dodržiavať príslušné environmentálne predpisy a poveriť likvidáciou odborné inštitúcie.
4. Monitorovanie zdravotného stavu: Jednotlivci, ktorí sú s ním v dlhodobom kontakte, by sa mali pravidelne podrobovať zdravotným kontrolám, aby sa okamžite identifikovali a riešili potenciálne zdravotné problémy.
5. Bezpečnostné školenie: Operátori by mali absolvovať potrebné bezpečnostné školenie, aby pochopili vlastnosti, nebezpečenstvá a metódy reakcie na núdzové situácie, aby sa zabezpečila bezpečná prevádzka.
6. Zákony a predpisy: Pri používaní, skladovaní a preprave tejto látky by sa mali prísne dodržiavať príslušné národné zákony, nariadenia a normy, aby sa zabezpečila zákonnosť a súlad.

 

Aký je pokrok vo výskume biosyntetickej dráhy tejto zlúčeniny?

Objav polyketidsyntázy typu III

Výskumný tím Kunmingského botanického inštitútu Čínskej akadémie vied objavil tri polyketidsyntázu typu III, ktoré môžu katalyzovať kondenzáciu N-metylpyrolínového katiónu s malonylovým koenzýmom A za vzniku kľúčového medziproduktu pre biosyntézu tropinanových alkaloidov. Tento objav nielenže odhaľuje mechanizmus tvorby základného skeletu pri biosyntéze alkaloidov v tejto zlúčenine, ale tiež identifikuje nový typ rastlinnej III polyketidsyntázy, ktorá selektívne a efektívne syntetizuje trikarbonylglutarát, čím sa kladie základ pre heterológnu výrobu hyoscyamínových liečiv na báze syntetických biológia.

Odhalenie mechanizmu syntézytropinón

Výskum ukázal, že táto zlúčenina je prvým medziproduktom v biosyntéze tropánových alkaloidov a mechanizmus jej syntézy sa dosahuje prostredníctvom atypickej polyketidsyntázy typu III (AbPYKS) a cyklizačnej reakcie sprostredkovanej P450. Tento objav vysvetľuje koexistenciu pyrolínu a tropánu v rastlinách a demonštruje uskutočniteľnosť tropánového inžinierstva v závodoch, ktoré nevyrábajú tropán.

Vplyv génovej expresie na syntézu tejto zlúčeniny a hyoscyamínu

Nadmerná expresia PYKS a CYP82M3 v koreňovej kultúre Atropa belladonna môže významne zvýšiť obsah tejto zlúčeniny a skopolamínu. Okrem toho nadmerná expresia UGT1 a LS môže významne zvýšiť obsah hyoscyamínu, skopolamínu, izohyoscyamínu a hyoscyamínu, čo naznačuje, že tieto dva kroky sú dva kroky obmedzujúce rýchlosť biosyntézy hyoscyamínu.

Heterologická syntéza hyoscyamínu a skopolamínu

Tím Christiny Smolke na Stanfordskej univerzite integroval viacstupňové heterológne expresné gény v kvasinkách a úspešne dosiahol heterológnu syntézu hyoscyamínu a skopolamínu prostredníctvom zostavenia rôznych modulov a subcelulárnej lokalizácie. Tento úspech demonštruje potenciál výroby komplexných prírodných produktov v mikroorganizmoch prostredníctvom biosyntetických ciest.

 

Populárne Tagy: tropinone cas 532-24-1, dodávatelia, výrobcovia, továreň, veľkoobchod, kúpiť, cena, hromadne, na predaj