Καθαρή ντοπαμίνη（https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/api-researching-only/pure-dopamine-cas-51-61-6.html）, η χημική ονομασία είναι 3-Υδροξυτυραμίνη. Ο μοριακός τύπος του είναι C8H11NO2 και η σχετική μοριακή του μάζα είναι 153,18 g/mol. Είναι ένας σημαντικός νευροδιαβιβαστής που μεταδίδει σήματα μεταξύ των νευρώνων και ρυθμίζει τη δραστηριότητα στον εγκέφαλο και το κεντρικό νευρικό σύστημα. Επιπλέον, 3-Η υδροξυτυραμίνη εμπλέκεται επίσης σε πολλές άλλες φυσιολογικές διεργασίες, όπως ο έλεγχος του καρδιαγγειακού συστήματος, η απόκριση του πεπτικού συστήματος, η λειτουργία του ανοσοποιητικού συστήματος και του αμφιβληστροειδούς κ.λπ. Η σκόνη ντοπαμίνης παράγεται στο εργαστήριό μας και η καθαρή ντοπαμίνη προς πώληση στο την ίδια ώρα.
1. Μέθοδος ενζυμικής σύνθεσης δέντρων:
Επί του παρόντος, η σύνθεση της 3-υδροξυτυραμίνης με τη μέθοδο ενζυματικής σύνθεσης δέντρων είναι σχετικά κοινή, η οποία έχει τα πλεονεκτήματα της προστασίας του περιβάλλοντος, της υψηλής ακρίβειας και της υψηλής απόδοσης. Η μέθοδος είναι η χρήση τυροσινάσης για τη διεξαγωγή της αντίδρασης εμβολιασμού στο φαινυλοπροπιονικό οξύ και στη συνέχεια η αναγωγή της πρώτης ύλης τυροσίνης που προστίθεται στη διαδικασία εμβολιασμού σε 3-υδροξυτυραμίνη μέσω της κατάλυσης αναγωγάσης. Η επαναχρησιμοποίηση των ενζύμων βελτιώνει σημαντικά την απόδοση και μεγιστοποιεί τα οικονομικά οφέλη.
Η ενζυματική δενδριτική σύνθεση είναι μια μέθοδος σύνθεσης με βάση την αντίδραση που καταλύεται από ένζυμα που επιτρέπει εξαιρετικά αποτελεσματικούς χημικούς μετασχηματισμούς υπό ήπιες συνθήκες. Αυτή η μέθοδος μετατρέπει διαδοχικά τα υποστρώματα σε προϊόντα μέσω αντιδράσεων που καταλύονται από ένζυμα, γεγονός που έχει τα πλεονεκτήματα της προστασίας του περιβάλλοντος και της υψηλής απόδοσης. Κατά τη διαδικασία παρασκευής της 3-Υδροξυτυραμίνης, η μέθοδος μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την υλοποίηση σύνθεσης υψηλής απόδοσης με χαμηλότερο κόστος.
Τα βήματα της μεθόδου ενζυμικής σύνθεσης δέντρου είναι τα εξής:
(1) Προετοιμάστε το υπόστρωμα: L-τυροσίνη και τυροσινάση μπορούν να επιλεγούν ως υπόστρωμα.
(2) Αναμείξτε το υπόστρωμα με τυροσινάση. Η τυροσινάση είναι ένα ένζυμο που εξαρτάται από ιόντα χαλκού που μπορεί να καταλύσει τη μετατροπή της L-τυροσίνης σε DOPA, η οποία είναι η πρόδρομη ένωση της 3-Υδροξυτυραμίνης. Ο τύπος αντίδρασης που καταλύεται από την Τυρψινάση είναι ο ακόλουθος:
(3) Συνεχίστε να προσθέτετε L-ασκορβικό οξύ. Το L-ασκορβικό οξύ είναι ένας δότης ηλεκτρονίων που μπορεί να βοηθήσει στη μείωση του υποστρώματος της τυροσινάσης, προάγοντας έτσι την παραγωγή DOPA. Η αντίδραση εδώ είναι η εξής:
(4) Προσθέστε ανηγμένο NADH και L-τυροσίνη. Το NADH μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως δότης ηλεκτρονίων για να βοηθήσει την αντίδραση και θα προστεθεί επίσης L-τυροσίνη σε αυτό. Η αντίδραση εδώ είναι η εξής:
(5) Ζεσταίνουμε το μείγμα. Το διάλυμα της αντίδρασης θερμάνθηκε στους 37 βαθμούς για να προωθηθεί η αντίδραση. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας αντίδρασης, πρέπει να δοθεί προσοχή στον έλεγχο της θερμοκρασίας και στο χρονοδιάγραμμα.
(6) Παρασκευή καθαρού προϊόντος. Μετά την αντίδραση, το προϊόν ταυτοποιείται και καθαρίζεται με υπεριώδη φασματοφωτομετρία και υγρή χρωματογραφία υψηλής απόδοσης για να ληφθεί 3-Υδροξυτυραμίνη υψηλής καθαρότητας.
Ως συνθετική μέθοδος που βασίζεται σε αντιδράσεις που καταλύονται από ένζυμα, η ενζυματική δενδριτική σύνθεση έχει τα ακόλουθα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα:
πλεονέκτημα:
(1) Η χρήση φυσικών ενζύμων ως καταλυτών δεν απαιτεί τη χρήση οργανικών διαλυτών στη διαδικασία αντίδρασης, γεγονός που μειώνει την παραγωγή αποβλήτων και έχει καλή προστασία του περιβάλλοντος.
(2) Οι συνθήκες αντίδρασης είναι ήπιες, δεν απαιτούν περιβάλλον υψηλής πίεσης και υψηλής θερμοκρασίας και είναι φιλικές προς το περιβάλλον.
(3) Μεγάλη ποικιλία υποστρωμάτων και καταλυτών μπορεί να εφαρμοστεί στη σύνθεση διαφόρων χημικών ουσιών.
έλλειψη:
(1) Ορισμένα ένζυμα έχουν χαμηλή καταλυτική απόδοση και πρέπει να βελτιωθούν για να επιτευχθούν υψηλότερες αποδόσεις αντίδρασης.
(2) Ο χρόνος αντίδρασης είναι συνήθως μεγάλος και χρειάζεται πολύς χρόνος για να ληφθεί το προϊόν-στόχος.
(3) Ορισμένα ένζυμα μπορεί να αναστέλλονται ή να απενεργοποιούνται, επηρεάζοντας την αντίδραση.
2. Μέθοδος σύνθεσης αμμωνίας Abderhalden:
Η μέθοδος σύνθεσης αμμωνίας Abderhalden είναι μια νέα μέθοδος σύνθεσης 3-υδροξυτυραμίνης, η οποία χαρακτηρίζεται από τη σύνθεση της 3-υδροξυτυραμίνης από την αντίδραση αναγωγής μεταλλικών αμινομάδων απουσία διαλύτη και καταλύτη. Αυτή η μέθοδος βρίσκεται ακόμη στο στάδιο της έρευνας, αλλά έχει τα χαρακτηριστικά της απλότητας, της υψηλής απόδοσης και της εύκολης λειτουργίας και αναμένεται να γίνει μια από τις κύριες συνθετικές μεθόδους στο μέλλον.
Η μέθοδος σύνθεσης αμμωνίας Abderhalden είναι μια μέθοδος σύνθεσης 3-Υδροξυτυραμίνης μέσω αντιδράσεων πολλαπλών σταδίων χρησιμοποιώντας Piperonal και φορμαλδεΰδη ως πρώτες ύλες. Το κλειδί σε αυτή τη μέθοδο είναι η μετατροπή του Piperonal σε 3,4-διμεθοξυφαινυλαιθυλαμίνη (DMPEA), ακολουθούμενη από αμμωνία για τη λήψη 3-Υδροξυτυραμίνης. Τα πλεονεκτήματα αυτής της αντίδρασης είναι ότι οι πρώτες ύλες είναι άμεσα διαθέσιμες, η λειτουργία είναι απλή και η απόδοση είναι υψηλή, αλλά υπάρχουν και ορισμένα μειονεκτήματα ταυτόχρονα, όπως ο μεγάλος χρόνος αντίδρασης και οι περίπλοκες συνθετικές οδοί.
Η μέθοδος σύνθεσης αμμωνίας Abderhalden για τη σύνθεση της 3-Υδροξυτυραμίνης χωρίζεται κυρίως στα ακόλουθα βήματα:
(1) Χρησιμοποιώντας το Piperonal ως πρώτη ύλη, πραγματοποιήθηκε μια αντίδραση πολλαπλών σταδίων για τη σύνθεση DMPEA
Το Piperonal υφίσταται αρχικά αντίδραση βάσης Schiff με αιθυλενοδιαμίνη για να σχηματίσει ένα ενδιάμεσο και στη συνέχεια υφίσταται αντιδράσεις αναγωγής και αποκαρβοξυλίωσης για να ληφθεί DMPEA.
(2) Μετατρέψτε το λαμβανόμενο DMPEA σε 3,4-διμεθοξυφαινυλαιθανόλη (DMPE) μέσω μιας αντίδρασης οξείδωσης.
Το DMPEA υφίσταται μια αντίδραση οξείδωσης παρουσία NaOH για να δημιουργήσει DMPE.
(3) Χρησιμοποιώντας DMPE ως πρώτη ύλη, διεξάγετε αντίδραση συμπύκνωσης με φορμαλδεΰδη παρουσία υδροξειδίου του νατρίου.
Το DMPE που λαμβάνεται στην παραπάνω αντίδραση συμπυκνώνεται με φορμαλδεΰδη για να ληφθεί 3,4-διμεθοξυφαινυλ-2-μεθυλ-2-προπενάλη (DMPA).
(4) Η 3,4-διμεθοξυφαινυλ-2-μεθυλ-2-προπανόλη (DMP) ελήφθη μέσω της αντίδρασης αναγωγής του DMPA.
Η αντίδραση αναγωγής του DMPA απαιτεί τη χρήση υδρογόνου και άνθρακα πλατίνας ως καταλύτη και πραγματοποιείται υπό συνθήκες θέρμανσης. Κάτω
(5) Χρησιμοποιώντας DMP ως πρώτη ύλη, 3-Υδροξυτυραμίνη συντέθηκε με αντίδραση αμμωνίας.
Παρουσία NH3, η DMP υφίσταται αντιδράσεις αναγωγής καρβοξυμεθυλίου και εποξείδωσης για να ληφθεί 3-Υδροξυτυραμίνη.
Η μέθοδος σύνθεσης αμμωνίας Abderhalden έχει τα ακόλουθα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα:
πλεονέκτημα:
(1) Οι πρώτες ύλες είναι εύκολο να αποκτηθούν, η λειτουργία είναι απλή και η απόδοση είναι υψηλή.
(2) Το ενδιάμεσο DMPEA μπορεί να χρησιμοποιηθεί στη σύνθεση άλλων ενώσεων και έχει συγκεκριμένη αξία εφαρμογής.
(3) Η αντίδραση αμμωνίας δεν χρειάζεται να χρησιμοποιεί πάρα πολλά αντιδρώντα, τα οποία είναι φιλικά προς το περιβάλλον.
έλλειψη:
(1) Ο χρόνος αντίδρασης είναι σχετικά μεγάλος, συνήθως αρκετές ημέρες ή και εβδομάδες.
(2) Η συνθετική οδός είναι σχετικά πολύπλοκη και απαιτεί αντιδράσεις πολλαπλών σταδίων.
(3) Ορισμένα βήματα απαιτούν τη χρήση τοξικών αντιδραστηρίων και καταλυτών και οι απαιτήσεις λειτουργίας είναι σχετικά υψηλές.
3. Μέθοδος σύνθεσης Baeyer-Drewson:
Η σύνθεση Baeyer-Drewson είναι επίσης γνωστή ως η σύνθεση πιπερίνης της 3-υδροξυτυραμίνης. Σε αυτή τη μέθοδο, αρχικά, η αντίδραση βάσης Schiff διεξάγεται με ρεσορκινόλη και αμμωνιακό νερό για να ληφθεί τριυδροϊνδολίνη, και στη συνέχεια χρησιμοποιείται ένας παράγοντας αφυδάτωσης, ο μηλεϊνικός ανυδρίτης, για να προκαλέσει μια αντίδραση λακτάμης για τη δημιουργία ινδολετρικετόνης. Τέλος, η 3-υδροξυτυραμίνη λαμβάνεται μέσω βημάτων όπως διαζώτωση, νίτρωση και αναγωγή υδρογόνωσης. Η μέθοδος είναι πολύπλοκη στη λειτουργία, αλλά έχει υψηλή απόδοση και έχει κάποια ερευνητική αξία.
Η μέθοδος σύνθεσης Baeyer-Drewson χωρίζεται κυρίως στα ακόλουθα βήματα:
(1) Χρησιμοποιώντας -φαινυλαιθυλαμίνη ως πρώτη ύλη, πραγματοποιήστε αντίδραση οξείδωσης για να λάβετε 3,4-διυδροξυφαινυλαιθυλαμίνη (DHPA).
-Η φαινυλαιθυλαμίνη αντιδρά με το υπεροξείδιο του υδρογόνου υπό την κατάλυση υπερχλωρικού ή ανθρακικού καλίου για τη δημιουργία DHPA. Αυτή η αντίδραση οξείδωσης χρειάζεται να πραγματοποιηθεί σε θερμοκρασία δωματίου και ο χρόνος αντίδρασης είναι σχετικά σύντομος.
(2) Χρησιμοποιώντας το DHPA ως πρώτη ύλη, ακεταλοποιείται με αλδεΰδες για να ληφθεί 3,4-διυδροξυ- -μεθυλφαιναιθυλαμίνη.
Το DHPA μπορεί να υποστεί αντίδραση ακεταλίωσης με φορμαλδεΰδη ή άλλες αλδεΰδες για να ληφθεί 3,4-διυδροξυ- -μεθυλφαιναιθυλαμίνη.
Αυτή η αντίδραση ακετάλης πρέπει να διεξαχθεί υπό ουδέτερες ή αλκαλικές συνθήκες, συνήθως χρησιμοποιώντας υδροξείδιο νατρίου ή υδροξείδιο του καλίου ως καταλύτη, και να προχωρήσει υπό θέρμανση.
(3) Χρησιμοποιώντας την 3,4-διυδροξυ- -μεθυλφαιναιθυλαμίνη ως πρώτη ύλη, υφίσταται αντίδραση αμίνωσης με ουρία ή αμίνες για να ληφθεί 3-Υδροξυτυραμίνη.
3,4-διυδροξυ- -μεθυλφαιναιθυλαμίνη μπορεί να αμινωθεί με ουρία ή άλλες αμίνες για την παραγωγή 3-Υδροξυτυραμίνης.
Αυτή η αντίδραση αμίνωσης πρέπει να διεξάγεται υπό βασικές συνθήκες, συνήθως χρησιμοποιώντας υδροξείδιο του νατρίου ή άλλα βασικά αντιδραστήρια ως καταλύτη, και να διεξάγεται υπό συνθήκες θέρμανσης.
Η σύνθεση Baeyer-Drewson πρέπει να πληροί τις ακόλουθες προϋποθέσεις:
(1) Η καθαρότητα και η ποιότητα των πρώτων υλών πρέπει να πληρούν ορισμένες απαιτήσεις για να εξασφαλιστεί η σταθερότητα της αντίδρασης και οι καλές ιδιότητες του προϊόντος.
(2) Κάθε βήμα πρέπει να εκτελείται σύμφωνα με μια συγκεκριμένη διαδικασία, χρόνο και θερμοκρασία για να εξασφαλιστεί η αποτελεσματικότητα της αντίδρασης και η απόδοση του προϊόντος.
(3) Ορισμένοι τοξικοί καταλύτες και διαλύτες πρέπει να χρησιμοποιηθούν στην αντίδραση, η λειτουργία πρέπει να είναι πολύ προσεκτική και απαιτείται επίσης η σωστή διάθεση των απορριμμάτων.
Ο μηχανισμός αντίδρασης της μεθόδου σύνθεσης Baeyer-Drewson είναι σχετικά απλός και περιλαμβάνει κυρίως στάδια όπως οξείδωση, ακεταλίωση και αμίνωση. Σε αυτόν τον μηχανισμό αντίδρασης, η -φαινυλαιθυλαμίνη υφίσταται πρώτα μια αντίδραση οξείδωσης για να ληφθεί DHPA. Στη συνέχεια, το DHPA υφίσταται αντίδραση ακεταλίωσης με αλδεΰδες για να ληφθεί 3,4-διυδροξυ- -μεθυλφαιναιθυλαμίνη. 3,4-διυδροξυ- -μεθυλφαιναιθυλαμίνη αμινώνεται με ουρία ή αμίνες για να ληφθεί 3-Υδροξυτυραμίνη.
Η σύνθεση Baeyer-Drewson έχει τα ακόλουθα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα:
πλεονέκτημα:
(1) Οι πρώτες ύλες είναι άμεσα διαθέσιμες, η λειτουργία είναι απλή, ο χρόνος αντίδρασης είναι σύντομος και η απόδοση είναι υψηλή.
(2) Πολλά ενδιάμεσα μπορούν να χρησιμοποιηθούν στη σύνθεση άλλων ενώσεων και έχουν συγκεκριμένη αξία εφαρμογής.
(3) Οι διαλύτες και οι καταλύτες που υπάρχουν στην αντίδραση έχουν μικρότερο αντίκτυπο στο περιβάλλον.
έλλειψη:
(1) Η αντίδραση ακετάλης απαιτεί τη χρήση ορισμένων αντιδραστηρίων αλδεΰδης, τα οποία δεν είναι ασφαλή για λειτουργία.
(2) Ορισμένα βήματα απαιτούν τη χρήση τοξικών καταλυτών και διαλυτών, που απαιτούν υψηλές απαιτήσεις λειτουργίας.
(3) Ορισμένα υποπροϊόντα ενδέχεται να παραχθούν κατά τη διαδικασία προετοιμασίας.
Συμπερασματικά:
Η μέθοδος σύνθεσης Baeyer-Drewson είναι μια μέθοδος σύνθεσης 3-Υδροξυτυραμίνης από -φαινυλαιθυλαμίνη μέσω αντιδράσεων οξείδωσης, ακεταλίωσης και αμίνωσης. Αυτή η μέθοδος έχει ορισμένα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα και πρέπει να επιλέγεται ανάλογα με τη συγκεκριμένη κατάσταση στην πρακτική εφαρμογή.
Συνοψίζοντας, υπάρχουν επί του παρόντος πολλές συνθετικές μέθοδοι για την επιλογή 3-υδροξυτυραμίνης, όπως η ενζυματική δενδριτική σύνθεση, η σύνθεση αμμωνίας Abderhalden και η σύνθεση Baeyer-Drewson, κ.λπ. Οι διαφορετικές συνθετικές μέθοδοι έχουν διαφορές ως προς την απόδοση, τις συνθήκες διεργασίας , και ευκολία λειτουργίας, και η καταλληλότερη μέθοδος θα πρέπει να επιλέγεται σύμφωνα με την πραγματική κατάσταση.