Mi az ibuprofén zöld szintézise?

Gyakori vegyi anyagkéntibuprofen(link:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/api-researching-only/ibuprofen-powder-cas-15687-27-1.html) sokféle felhasználási területtel és számos szintetikus módszerrel rendelkezik. Hat kémiai szintézis módszer létezik: transzpozíciós átrendeződési módszer, alkoholkarbonilezési módszer, olefin karbonilezési módszer, halogénezett szénhidrogén karbonilezési módszer, olefin katalitikus hidrogénezési módszer és propilén-oxid átrendeződési módszer. A részleteket az alábbiakban ismertetjük.

1. Transzpozíció átrendezési módszer

Az aril-1,2-transzpozíciós átrendezési módszer a hazai gyártók által általánosan használt szintetikus módszer. Nyersanyagként izobutil-benzolt használ,

Az ibuprofén előállítható Friedel-Crafts-acilezéssel 2-klór-propionil-kloriddal, katalitikus ketalizálással neopentil-glikollal, katalitikus átrendeződéssel és hidrolízissel.

Az átültetés átrendezési módszerének részletes lépései:

1. lépés: ,-dibróm-propionsav (1,2-dibróm-1, 2-difenil-etán) előállítása

a. Oldjuk fel a benzolt száraz szén-tetrakloridban, és adjunk hozzá feleslegben lévő brómot.

Kémiai egyenlet: C₆H₆plusz Br₂ → C₆H₅Br plusz HBr

b. Az elkészített bróm-benzol oldatot lassan, cseppenként adagoljuk a propilénbe, és ultraibolya fény vagy fenol-peroxid katalízise alatt reagálunk.

Kémiai egyenlet: C₆H₅Br plusz C₃H₄ → C₆H₅CHBrCH₃

2. lépés: A 2-hidroxi-2-acetofenon (2-hidroxi-2-fenilacetofenon) előállítása

a. Oldjuk fel a tereftalenont és a benzolt n-butanol oldószerben, majd adjunk hozzá nátriumot.

Kémiai egyenlet: C₆H₅COC₆H₅plusz Na → C₆H₅CO₂Na plusz C₆H₆

b. Reakció reflux körülményei között, hogy megkapjuk a 2-hidroxil-2-acetofenont.

Kémiai egyenlet: C₆H₅CO₂Na plusz H₂O → C₆H₅COCH₂OH plusz NaOH

3. lépés: Az ibuprofen elkészítése

a. Oldja fel a 2. lépésben kapott 2-hidroxil-2--acetofenont n-heptánban.

b. Adjon hozzá savas katalizátort (például bórsavat) és hidrogén-peroxidot a Haber-átrendeződési reakció végrehajtásához.

Kémiai egyenlet: C₆H₅COCH₂OH plusz H₂O₂ → C₆H₅CH(CO₂H)CH₃plusz H₂O

c. A kapott termék további feldolgozása, amely általában semlegesítési, kristályosítási, szűrési és szárítási lépéseket tartalmaz.

d. Végre vegye be az ibuprofént.

2. Alkohol-karbonizációs módszer

Az alkoholkarbonilezési módszer a BHC-módszer, izobutil-benzolt használva nyersanyagként, Friedel-Crafts acetil-kloridos acilezésen, katalitikus hidrogénezési redukción és

Háromlépéses katalizált karbonilezési reakció az ibuprofen előállítására.

Az alkoholkarbonilezési módszer részletes lépései:

1. lépés: Nátrium-hidrogén-szulfit (nátrium-hidrogén-szulfit) előállítása

A kénsavat nagyobb tisztaságú alkálifém-szulfittal, például nátrium-szulfittal reagáltatják.

Kémiai egyenlet: H₂ÍGY₄plusz Na₂ÍGY₃→ NaHSO₃plusz NaHSO₄

2. lépés: -Bróm-izobutiril-bromid előállítása

a. Oldjuk fel az acetil-bromidot száraz szén-tetrakloridban.

b. Lassan, cseppenként adjunk hozzá nátrium-hidrogén-szulfát-oldatot, miközben a reakciórendszert jeges vízzel hűtjük.

c. Szűréssel és szárítással izoamil-bróm-propionátot nyerünk.

Kémiai egyenlet: CH₃COBr plusz NaHSO₃→ CH₂BrCOC(CH₃)₃plusz NaBr plusz H₂ÍGY₄

3. lépés: Az ibuprofen szintézise

a. Az izoamil-bróm-propionátot, a benzil-alkoholt és egy megfelelő bázist reagáltatjuk, majd inert atmoszférában hajtsuk végre a magkarbonilezési reakciót.

Kémiai egyenlet: CH₂BrCOC(CH₃)₃plusz C₆H₅OH plusz NaOH → C₆H₅CH(OH)COCH(CH₃)₂plusz NaBr

b. Sav vagy bázis katalízise során az ibuprofén az alkohol kondenzációjával és lebontásával nyerhető.

c. A megfelelő semlegesítés, kristályosítás, szűrés és szárítás után nagy tisztaságú ibuprofént kapunk.

3. Olefin karbonilezési módszer

Az aril-szubsztituált alkének reagálnak CO-val és vízzel vagy alkoholokkal, hogy aralkil-antilineket vagy antilopokat képezzenek palládiumkatalizátorok és savas körülmények között. A palládium katalitikus aktivitása anaerob körülmények között bizonyos ligandumokkal való kombinálással fokozható.

Az olefin karbonilezési módszer áttekintése:

1. lépés: , -telítetlen keton ( , -telítetlen keton) előállítása

Aceton (aceton) és sztirol (sztirol) szintézise, ​​általában savas katalizátorok, például kénsav és sósav hatására.

Kémiai egyenlet: C₆H₅CH=CH₂plusz CH₃COCH₃ → C₆H₅CH₂COCCH₃

2. lépés: Az ibuprofen szintézise

a. A telítetlen ketonokat lúgos körülmények között reagáltatja hidroxil-aminnal (Hidroxilamin), -telített ketonokat ( , -telített ketont) képezve.

Kémiai egyenlet: C₆H₅CH₂COCCH₃plusz NH₂OH → C₆H₅CH₂CONHOH plusz CH₃COCCH₃

b. Végezzen aldol kondenzációs reakciót katalizátor jelenlétében, hogy ibuprofént állítsanak elő telített ketonból és propionsavból.

Kémiai egyenlet: C₆H₅CH₂CONHOH plusz CH₃CH₂COOH → C₁₃H₁₈O₂plusz H₂O

4. Halogénezett szénhidrogén-karbonilezési módszer

A halogénezett szénhidrogén-karbonilezési módszer 1-p-izobutil-fenil-1--klór-etánt használ nyersanyagként, és azt CO-val katalizátorral és lúgos körülmények között karbonilezi, így termék keletkezik.

A halogénezett szénhidrogén-karbonilezési módszer áttekintése:

1. lépés: Haloalkán előkészítése

A propionsav savas körülmények között reagál bromittal (például nátrium-bromittal), és a megfelelő halogénezett szénhidrogéneket hoz létre.

Kémiai egyenlet: CH₃CH₂COOH plusz NaBr plus H₂ÍGY₄→ CH₃CH₂Br plusz NaHSO₄plusz H₂O

2. lépés: Az ibuprofen szintézise

a. A halogénezett szénhidrogént nátrium-izobutiráttal (nátrium-izobutiráttal) reagáltatják, és karbonilezési reakció megy végbe az ibuprofén prekurzor molekulájává.

Kémiai egyenlet: CH₃CH₂Br plusz CH₃COONa → CH₃CH(COONa)CH₃plusz NaBr

b. Lúgos körülmények között az ibuprofén prekurzor molekuláját hidrolizálják, így ibuprofént kapnak.

Kémiai egyenlet: CH₃CH(COONa)CH₃plusz H₂O → C₁₃H₁₈O₂plusz CH₃COONa

Az ibuprofén halogénezett szénhidrogén-karbonilezési módszere magában foglalja a halogénezett szénhidrogének propionsavból és bromitból történő előállítását, majd a halogénezett szénhidrogéneket nátrium-izovaleráttal reagáltatva karbonilezve az ibuprofén prekurzormolekuláját képezik. Végül az ibuprofén prekurzor molekuláit lúgos körülmények között hidrolizálják, hogy ibuprofént kapjanak. Ez a módszer fokozatosan építi fel a célmolekula szerkezetét többlépéses reakciókon keresztül, és katalizátorokat, például savakat és bázisokat használ a reakció elősegítésére. A szintézis folyamata során figyelmet kell fordítani a reakciókörülmények szabályozására, a megfelelő oldószerek és katalizátorok kiválasztására, valamint a tisztítási és tisztítási lépések elvégzésére, hogy nagy tisztaságú ibuprofént kapjunk. A halogénezett szénhidrogének karbonilezése egy általánosan használt szintetikus módszer, amely fontos szerves vegyületek, például ibuprofén előállítására használható.

5. Olefinek katalitikus hidrogénezése

A 2-(6-metoxi-2-tetrail)akrilsav hidrogénezését királis ligandumok körömkomplexe katalizálta Cai Pusheng előállítására, és az enantiomerfelesleg (ee) elérte a 96 százalékot.

Az olefinek katalitikus hidrogénezésének lépései:

1. lépés: Olefin prekurzor előállítása

Szintézis A fenetil-amin hangyasavval reagál, és olefin prekurzorokat képez.

Kémiai egyenlet: C₆H₅CH₂NH₂plusz HCOOH → C₆H₅CH=CH₂plusz H₂O plusz CO₂

2. lépés: Az ibuprofen szintézise

Az ibuprofent olefin prekurzorok hidrogénnel (H2) katalitikus hidrogénezésével állítják elő katalizátor jelenlétében.

Kémiai egyenlet: C₆H₅CH=CH₂plusz 2H₂ → C₁₃H₁₈O₂

Az ibuprofén olefin katalitikus hidrogénezési módszere magában foglalja az olefin prekurzorok szintézisét sztirolból és hangyasavból, majd az olefin prekurzorok katalitikus hidrogénezését hidrogénnel katalizátor jelenlétében, így ibuprofént állítanak elő. Ez a módszer katalizátorokat használ az olefinmolekulák hidrogénezési reakciójának elősegítésére, a telítetlen kötések telített kötésekké történő redukálására és az ibuprofén szerkezetének fokozatos felépítésére. A szintézis folyamata során oda kell figyelni a megfelelő katalizátor kiválasztására, a reakciókörülmények és a hőmérséklet szabályozására, valamint a tisztítási és tisztítási lépések elvégzésére, hogy nagy tisztaságú ibuprofént kapjunk.

6. Propilén-oxidos átrendezési módszer

Új szintetikus módszer ibuprofén előállítására, amelynek során p-izobutil-acetofenont állítanak elő és alakítanak át 2-(4-izobutil-fenil)-propanalból

Az ibuprofénné való átalakulás 2-lépéses reakciója megegyezik a klasszikus Darzens kondenzációs módszerével.

A propilén-oxid átrendezési módszer vázolt lépései:

1. lépés: Propilén-oxid előállítása

A propilént feleslegben lévő ammónium-perszulfáttal reagáltatva propilén-oxidot állítanak elő.

Kémiai egyenlet: C₃H₆plusz (NH₄)₂S₂O₈ → C₃H₆O

2. lépés: Propilén-oxid gyűrűnyitási reakció

Lúgos körülmények között reagáltassa a propilén-oxidot borkősavval (borkősav), és gyűrűnyitási reakció megy végbe.

Kémiai egyenlet: C₃H₆O plusz H₂C₄H₄O₆ → C₉H₁₄O₃

3. lépés: átrendeződési reakció

Magas hőmérsékleti körülmények között a felnyílt gyűrűs termék átrendeződési reakción megy keresztül.

Kémiai egyenlet: C₉H₁₄O₃ → C₁₃H₁₈O₂

Az ibuprofén propilén-oxidos átrendeződését két fő lépésben szintetizálják. Először a propilén és az ammónium-perszulfát reakcióba lép, és propilén-oxid keletkezik. Ezután lúgos körülmények között a propilén-oxid reakcióba lép borkősavval, és gyűrűnyitási reakción megy keresztül, és így gyűrűnyitott terméket kapunk. Végül magas hőmérsékleten átrendeződési reakciót hajtunk végre, hogy ibuprofént kapjunk. Ez a módszer fokozatosan építi fel az ibuprofén szerkezetét a propilén-oxid gyűrűnyitási és átrendeződési reakciói révén.