tymokinonion mustan ruohon siemenistä uutettu yhdiste, jonka kemiallinen kaava on C10H12O2. Huoneenlämmössä se on vaaleankeltainen öljymäinen neste, jolla on ainutlaatuinen ärsyttävä haju. Vaikeasti liukeneva veteen, helposti liukeneva orgaanisiin liuottimiin, kuten etanoliin ja eetteriin. Sillä on ainutlaatuinen ärsyttävä tuoksu. Vaikeasti liukeneva veteen, mutta se voi liueta orgaanisiin liuottimiin, kuten etanoliin, eetteriin ja kloroformiin. Sillä on estäviä vaikutuksia erilaisiin bakteereihin, mukaan lukien grampositiiviset ja gramnegatiiviset bakteerit. Tällä yhdisteellä on antibakteerisia vaikutuksia häiritsemällä bakteerien aineenvaihduntaprosesseja tai vahingoittamalla bakteerien soluseiniä. Sitä on myös tutkittu käytettäväksi suunhoitotuotteissa, kuten suuvedessä, hammastahnassa jne. Se voi estää bakteerien kasvua suuontelossa ja vähentää suun sairauksien, kuten suun haavaumien ja ientulehduksen, esiintymistä.
(Tuotteen linkki: https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/additive/thymoquinone-powder-cas-490-91-5.html)
Tämä menetelmä sisältää prosessin, jossa timokinonia syntetisoidaan monivaiheisilla reaktioilla alkaen 6-okso-isoforonista. Tämän menetelmän etuna on yksinkertainen käyttö, helppo raaka-aineiden saatavuus ja korkea tuotteen puhtaus.
Synteesivaiheet:
1. Kuivuminen aldolin kondensaation aikana
Käytettäessä asetonia ja formaldehydiä raaka-aineina aldolin kondensaatioreaktio tapahtuu heikosti alkalisissa olosuhteissa (kuten NH4OH, NaOH jne.), jolloin syntyy - Tyydyttymätön butenoni. Tämän vaiheen pääkemiallinen yhtälö on seuraava:
R-CHO+CH3-CO-R '→ R-CH=CH-R'+H2O
2. 1,2-Nukleofiilinen additioreaktio
Käytä edellisestä vaiheesta saatuja tuloksia - Tyydyttymätön buteeniketoni käy läpi 1,2-nukleofiilisen additioreaktion asetyleenin kanssa happamissa olosuhteissa (kuten HCl, H2SO4 jne.) heksakarbiinitertiaarisen alkoholin tuottamiseksi. Vastaava kemiallinen yhtälö on seuraava:
R-CH=CH-R '+HC ≡ CH → R-CH (OH) - CH2-C ≡ CH
3. Reaktion uudelleenjärjestäminen
Rikkihapon vaikutuksesta heksaasetyleenitertiäärinen alkoholi käy läpi uudelleenjärjestelyreaktion kohdeyhdisteen muodostamiseksi. Tämän vaiheen kemiallinen yhtälö on seuraava:
R-CH (OH) - CH2-C ≡ CH+H2SO4 → RC (OH)=C (OH) - C ≡ CH
4. Hydroksyyliryhmien suojaaminen
Sen varmistamiseksi, että hydroksyyliryhmiä ei reagoida pois myöhemmissä vaiheissa, käytämme esteröintiä tai eetteröintiä hydroksyyliryhmien suojaamiseksi. Yleisiä suoja-aineita ovat muurahaishappo, metanoli, etyyliasetaatti jne. Vastaava kemiallinen yhtälö on seuraava:
RC (OH)=C (OH) - C ≡ CH+R'OH → RC (OR')=C (OR') - C ≡ CH+H2O
5. Reaktio 6-okso-isoforonin kanssa
Saattaa edellisessä vaiheessa saatu tuote reagoida 6-okso-isoforonin kanssa heikosti happamissa tai heikoissa emäksissä timokinonin välituotteen muodostamiseksi. Vastaava kemiallinen yhtälö on seuraava:
RC (TAI ')=C (TAI') - C ≡ CH+6-OC (R ")=O → RC (OR ')=C (TAI') ) - C (R")=O+R'COOH/R "COOH
6. Kahdenvälinen Wittigin reaktio
Vahvojen emästen (kuten NaOH, KOH jne.) vaikutuksesta välituotteelle suoritetaan kahdenvälinen Wittig-reaktio tymokinonin syntetisoimiseksi. Tämän vaiheen kemiallinen yhtälö on seuraava:
RC (OR')=C (OR') - C (R")=O+Ph3P=CHCOOEt → Ph3P=CR'- CH (OR') =CR'COOH+Ph3P=O+EtOH
7. Jälkikäsittely ja puhdistus
Uuttamalla, tislaamalla ja uudelleenkiteyttämällä tuote puhdistetaan erittäin puhtaan tymokinonin saamiseksi. Erityiset jälkikäsittelymenetelmät voidaan valita todellisten tarpeiden mukaan.
BASF on ottanut käyttöön ainutlaatuisen synteesimenetelmän timokinonin valmistamiseksi, joka sisältää hydroksyyliryhmien suojaamisen, muuntamisen 6-okso-isoforonilla ja uudelleenjärjestelyn konversioprosessin aikana.
Synteesivaiheet:
1. Hydroksyylisuojaus
Ensinnäkin suojataan välituotteen heksaasetyleeni-tert-alkoholin hydroksyyliryhmä, yleisesti käytettyjä suoja-aineita ovat esteröinti- tai eetteröintireagenssit. Suojaukseen voidaan käyttää esimerkiksi muurahaishappoa, metanolia tai etyyliasetaattia. Vastaava kemiallinen yhtälö on seuraava:
R-CH (OH) - CH2-C ≡ CH+R'OH → R-CH (OR') - CH2-C ≡ CH+H2O
2. Reagoi 6-okso-isoforonin kanssa
Anna suojatun hydroksyyliryhmän reagoida 6-okso-isoforonin kanssa tietyissä olosuhteissa. Tämän vaiheen tarkoituksena on liittää 6-okso-isoforoni heksaasetyleeni-tert-alkoholiin samalla kun säilytetään hydroksyyliryhmän suojaava tila. Vastaava kemiallinen yhtälö on seuraava:
R-CH (OR') - CH2-C ≡ CH+6-OC (R ")=O → R-CH (OR')=C (OR") ) - C (R")=O+R'COOH/R"COOH
3. Uudelleentilaus muunnosprosessin aikana
Reaktioprosessin aikana välituotteet voivat käydä läpi uudelleenjärjestelyreaktioita, jotka saavutetaan pääasiassa molekyylin sisäisillä reaktioilla tai vuorovaikutuksilla muiden funktionaalisten ryhmien kanssa. Erityinen uudelleenjärjestelymenetelmä riippuu reaktio-olosuhteista ja välituotteen rakenteesta. Uudelleen järjestetyt kemialliset yhtälöt voivat olla monimutkaisempia ja ne on kirjoitettava todellisten tilanteiden mukaan.
4. Poista suoja ja tuotteen erotus
Lopuksi aiemmin suojatusta hydroksyyliryhmästä poistetaan suojaus erityisissä olosuhteissa kohdetuotteen, timokinonin, saamiseksi. Tämän vaiheen suojaus voidaan poistaa sellaisilla menetelmillä kuin hydrolyysi, pelkistys tai happo/emäs-katalyysi, ja spesifinen menetelmä on valittava todellisen suojaryhmän perusteella. Suojauksen poistamisen jälkeen timokinoni voidaan erottaa ja puhdistaa erittäin puhtaiden tuotteiden saamiseksi.
Pääreitti astaksantiinin syntetisoimiseksi Kiinassa on - Käytettäessä violetti ketonia raaka-aineena astaksantiini lopulta syntetisoidaan useiden kemiallisten reaktioiden kautta. Tämän menetelmän etuna on raaka-aineiden helppo saatavuus, miedot reaktio-olosuhteet ja korkea tuotteen puhtaus.
Synteesivaiheet:
1. Käsittely m-klooriperoksibentsoehapolla
Ensin integroi - Violetti ketoni reagoi m-klooriperoksibentsoehapon kanssa ja hapettuu. - Violetin ketonin sivuketjuun lisätään hydroksyyliryhmä välituotteen muodostamiseksi. Tämän vaiheen tarkoituksena on tarjota tarvittavat funktionaaliset ryhmät myöhempiä kemiallisia reaktioita varten. Kemiallinen yhtälö on seuraava:
(CH3) 2C=CHCH2CH2CHO+(COCl)2 (CCl4) → (CH3) 2C=CHCH2CH2COOH+(COCl)2 (COOH)
2. Keskitason muunnos
Syntynyt välituote käy läpi sarjan muunnosprosesseja, kuten esteröintiä, hydrolyysiä jne., tarkoituksena muuttaa välituote muotoon, joka on helpompi suorittaa myöhemmät reaktiot. Näiden muunnosprosessien erityiset vaiheet ja kemialliset yhtälöt on kirjoitettava todellisen tilanteen mukaan.
3. Hapon uudelleenjärjestely
Bromivetyhapon vaikutuksesta välituote käy läpi happamoitumisen uudelleenjärjestelyreaktion. Tämän vaiheen tarkoituksena on edelleen säätää molekyylirakennetta uudelleenjärjestelyreaktioiden avulla, valmistautuen seuraaviin reaktioihin. Erityiset kemialliset yhtälöt on kirjoitettava todellisen tilanteen mukaan.
4. Vuorovaikutus trifenyylifosfiinin kanssa
Välituote reagoi trifenyylifosfiinin kanssa tuottaen pentadekaanitrifenyylikvaternaarista fosfoniumsuolaa. Tämän vaiheen tarkoituksena on lisätä tiettyjä funktionaalisia ryhmiä reaktiolla trifenyylifosfiinin kanssa seuraaviin reaktioihin valmistautumiseksi. Erityiset kemialliset yhtälöt on kirjoitettava todellisen tilanteen mukaan.
5. Kaksisuuntainen Wittigin reaktio
Lopuksi kvaternäärinen fosfoniumsuola muutettiin astaksantiiniksi kaksisuuntaisella Wittig-reaktiolla. Avain tässä vaiheessa on varmistaa Wittig-reaktion sujuva eteneminen ja saavuttaa korkea saanto. Erityiset kemialliset yhtälöt on kirjoitettava todellisen tilanteen mukaan.