10-HDA(odkaz:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/api-researching-only/10-hda-cas-14113-05-4.html), chemický název 10-vodík{{7} }kyselina decenová, molekulový vzorec c10h18o3, CAS 14113-05-4, strukturní vzorec Ho·CH2·(CH2)6·ch=ch·COOH, bod tání 52 stupňů. Je to pevná látka a její běžný vzhled jsou bílé až světle žluté krystaly. Jeho relativní molekulová hmotnost je asi 202,32 g/mol, což je celková hmotnost složená z uhlíku, vodíku, kyslíku a dalších prvků v něm. Tato sloučenina je karboxylová kyselina, a proto má určitou kyselost. Může reagovat uvolňováním vodíkových iontů a podléhá acidobazické neutralizační reakci, je-li přítomen ve vodném roztoku. V přírodě tuto látku obsahuje pouze mateří kašička. S přítomností této látky jsou spojeny antibakteriální, protizánětlivé účinky mateří kašičky. Obsah 10-hydroxy-2-kyseliny decenové v čerstvé mateří kašičce byl vyšší; obsah 10-hydroxy-2-kyseliny decenové v mateří kašičce, která nebyla čerstvá, nesprávně skladovaná nebo falšovaná, byl nižší. Proto je obsah 10-hydroxy-2-kyseliny decenové jedním z důležitých fyzikálních a chemických ukazatelů pro měření kvality mateří kašičky. Obecný obsah by měl být nad 1,4 procenta. Metodou stanovení je plynová chromatografie nebo kapalinová chromatografie. Byl uměle syntetizován a vlastnosti a funkce syntetických produktů jsou podobné jako u přírodních produktů.
10-Syntéza HDA:
Kvůli podobnosti vlastností a funkcí vědci provedli hloubkový výzkum s cílem zvýšit výtěžek a čistotu. Dosud bylo nalezeno mnoho metod umělé syntézy 10-HDA, které budou představeny v následujících popisech.
metoda jedna:
Reakcí 1,8-oktandiolu v dichlormethanovém rozpouštědle po adsorbci kvantitativním systémem křemičitan-bisulfit sodný vzniká 8-hydroxyoktanal a po Wittingově reakci s ethylfosforoacetátem 10-hydroxy{{5} }Ethylester kyseliny decenové se hydrolyzuje za katalýzy uhličitanu draselného za vzniku kyseliny 10-hydroxy-2-decenové.
Nejprve se podívejme na první krok:
Reakce 1,8-oktandiolu adsorbovaného kvantitativním systémem křemičitan-bisulfit sodný v dichlormethanovém rozpouštědle
V tomto kroku je 1,8-oktandiol (molekulární vzorec C8H18O2) adsorbován kvantitativním systémem oxidu křemičitého (SiO2) a hydrogensiřičitanu sodného (NaHSO3) v rozpouštědle dichlormethan (CH2Cl2). Adsorpční proces se obecně provádí za míchání, aby se podpořil kontakt a reakce mezi reaktanty. Konkrétní reakční rovnice je následující:
C8H18O2 plus SiO2 plus NaHSO3 → adsorpční produkt
Následuje druhý krok:
Oxidace na 8-hydroxyoktanal
V tomto kroku se adsorpční produkt podrobí oxidační reakci působením vhodného oxidantu za získání 8-hydroxyoktanalu. Konkrétní reakční rovnice je následující:
Adsorpční produkt plus oxidační činidlo → 8-hydroxyoktanal
Pak přichází třetí krok:
Wittingova reakce k získání ethylesteru kyseliny 10-hydroxy-2-decenové
V tomto kroku se 8-hydroxyoktanal podrobí Wittingově reakci s ethylfosforoacetátem (PhOCOCH2CH2COOR) za vzniku ethyl 10-hydroxy-2-decenoátu. Konkrétní reakční rovnice je následující:
8-Hydroxyoktanal plus PhOCOCH2CH2COOR plus báze → ethyl 10-hydroxy-2-decenoát
A konečně čtvrtý krok:
Hydrolytická reakce za katalýzy uhličitanu draselného produkuje kyselinu 10-hydroxy-2-decenovou
V tomto kroku se ethyl 10-hydroxy-2-kyselina decenová hydrolyzuje za katalýzy uhličitanu draselného (K2CO3) za vzniku kyseliny 10-hydroxy-2-decenové. Konkrétní reakční rovnice je následující:
Ethylester 10-Hydroxy-2-kyseliny decenové plus K2CO3 plus H2O → C10H18O3 plus CH3CH2OH plus KHCO3
Metoda dva:
Abychom syntetizovali kyselinu 10-hydroxy-2-decenovou, musíme projít řadou chemických reakčních kroků, počínaje kyselinou suberovou. Následuje podrobný proces syntézy a odpovídající chemická rovnice.
První krok: od kyseliny suberové k 1,8-oktandiolu
Nejprve reaguje kyselina suberová s LiAlH4 a dochází k redukční reakci za vzniku 1,8-oktandiolu.
LiAlH4 plus HOOC(CH2)7COOH → HOH(CH2)7CH2OH plus LiAlO2
Krok 2: Z 1,8-oktandiolu na 8-hydroxyoktanal
Dále byl 1,8-oktandiol zreagován s Ag2CO3 a křemelinou za účelem selektivní oxidace za vzniku 8-hydroxyoktanalu.
HO(CH2)7CH2OH plus Ag2CO3 → HO(CH2)7CHO plus 2Ag plus CO2 plus H2O
Krok tři: Od 8-hydroxyoktanalu k 8-methylesteru kyseliny hydroxyoktanové
8-Kyselina hydroxyoktanová reaguje s anhydridem kyseliny octové za vzniku 8-methylesteru kyseliny hydroxyoktanové.
HO(CH2)7CHO plus (CH3CO)2O → (CH3CO)2O(CH2)7COOH plus CH3CHO
Krok 4: Od methyl 8-hydroxyoktanoátu k ethyl 10-hydroxy-2-decenoátu
8-Methylester kyseliny hydroxyoktanové reaguje s kyselinou malonovou za vzniku ethylesteru kyseliny 10-hydroxy-2-decenové prostřednictvím kondenzační reakce.
(CH3CO)2O(CH2)7COOH plus CH2(COOH)2 → (CH3CO)2OCH=CH(CH2)7COOH plus 2H2O
Krok 5: Z ethylesteru 10-hydroxy-2-kyseliny decenové na kyselinu 10-hydroxy-2-decenovou
Nakonec se ethylester kyseliny 10-hydroxy-2-decenové hydrolyzuje za vzniku kyseliny 10-hydroxy-2-decenové.
(CH3CO)2OCH=CH(CH2)7COOH plus H2O → CH=CH(CH2)7COOH plus 2CH3COOH
Stručně řečeno, prostřednictvím výše uvedených pětikrokových chemických reakcí jsme úspěšně syntetizovali 10-hydroxy-2-decenovou kyselinu za použití kyseliny suberové jako suroviny prostřednictvím kroků redukce, oxidace, acetylace, kondenzace a hydrolýzy.
Kromě výše uvedených způsobů přípravy jsou uvedeny tři další možné způsoby syntézy kyseliny 10-hydroxy-2-decenové:
1. Metoda Grignardovy reakce:
Při této metodě se nejprve připraví vhodné Grignardovo činidlo, jako je reakce děkanbromidu a hořčíkového prášku. Grignardovo činidlo pak reaguje s oxidem uhličitým za vzniku karboxylátu. Dále se karboxylát převede na odpovídající karboxylovou kyselinu kyselou hydrolýzou. Nakonec je karboxylová kyselina přeměněna na 10-hydroxy-2-decenovou kyselinu hydroxylací.
2. Metoda azo sloučenin:
Při této metodě se decen nejprve nechá reagovat s azomethanem za vzniku methylendiazosloučeniny. Potom se methylendiazoniová sloučenina disociuje zahříváním nebo světlem za vzniku karbonylkarbonátu. Nakonec byl karbonylkarbonát přeměněn na 10-hydroxy-2-decenovou kyselinu kyselou hydrolýzou.
3. Metoda peroxidační reakce:
Tato metoda zahrnuje reakci decenu s peroxidem vodíku (H2O2). V přítomnosti vhodného katalyzátoru podstoupí decen peroxidaci za vzniku hydroxyperoxidů. Poté se hydroxyperoxid otevře kruh kyselou katalýzou za vzniku kyseliny 10-hydroxy-2-decenové.
Toto jsou možné metody syntézy kyseliny 10-hydroxy-2-decenové. Všimněte si, že každá syntetická metoda má své specifické reakční podmínky a kroky a je třeba ji provádět za správných laboratorních podmínek. Specifičtější a podrobnější syntetické metody a reakční mechanismy naleznete v příručce Synthetic Organic Chemistry nebo v příslušné akademické literatuře.