Co je zelená syntéza ibuprofenu?

Jako běžná chemická látka,ibuprofen(odkaz:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/api-researching-only/ibuprofen-powder-cas-15687-27-1.html) má široké využití a mnoho syntetických metod. Existuje šest metod chemické syntézy: metoda transpozičního přesmyku, metoda karbonylace alkoholem, metoda karbonylace olefinů, metoda karbonylace halogenovaných uhlovodíků, metoda katalytické hydrogenace olefinů a metoda přesmyku propylenoxidu. Podrobnosti jsou popsány níže.

1. Metoda transpozičního přeskupení

Metoda aryl 1,2-transpozičního přeskupení je syntetická metoda běžně používaná domácími výrobci. Jako surovinu používá isobutylbenzen,

Ibuprofen lze připravit Friedel-Craftsovou acylací s 2-chlorpropionylchloridem, katalytickou ketalizací neopentylglykolem, katalytickým přesmykem a hydrolýzou.

Podrobné kroky metody přeuspořádání transpozice:

Krok 1: Příprava kyseliny ,-dibrompropionové (1,2-dibrom-1,2-difenylethan)

A. Benzen se rozpustí v suchém tetrachlormethanu a přidá se přebytek bromu.

Chemická rovnice: C₆H₆plus br₂ → C₆H₅Br plus HBr

b. Připravený roztok brombenzenu pomalu po kapkách přidávejte do propylenu a reagujte za katalýzy ultrafialového světla nebo peroxidu fenolu.

Chemická rovnice: C₆H₅Br plus C₃H₄ → C₆H₅CHBrCH₃

Krok 2: Příprava 2-hydroxy-2-acetofenonu (2-hydroxy-2-fenylacetofenonu)

A. Tereftalenon a benzen se rozpustí v n-butanolovém rozpouštědle, poté se přidá sodík.

Chemická rovnice: C₆H₅COC₆H₅plus Na → C₆H₅CO₂Na plus C₆H₆

b. Reakcí za podmínek refluxu se získá 2-hydroxyl-2-acetofenon.

Chemická rovnice: C₆H₅CO₂Na plus H₂O → C₆H₅COCH₂OH plus NaOH

Krok 3: Příprava ibuprofenu

A. 2-hydroxyl-2-acetofenon získaný v kroku 2 rozpusťte v n-heptanu.

b. Přidejte kyselý katalyzátor (jako je kyselina boritá) a peroxid vodíku, aby se provedla reakce Haberova přesmyku.

Chemická rovnice: C₆H₅COCH₂OH plus H₂O₂ → C₆H₅CH(CO₂H)CH₃plus H₂O

C. Další zpracování výsledného produktu, obvykle zahrnující kroky neutralizace, krystalizace, filtrace a sušení.

d. Konečně si dej Ibuprofen.

2. Metoda karbonizace lihu

Alkoholovou karbonylační metodou je metoda BHC, využívající jako surovinu isobutylbenzen, přes Friedel-Craftsovu acylaci acetylchloridem, katalytickou hydrogenační redukci a

Katalyzovaná karbonylační třístupňová reakce k přípravě ibuprofenu.

Podrobné kroky metody karbonylace alkoholu:

Krok 1: Příprava hydrogensiřičitanu sodného (bisulfitu sodného)

Kyselina sírová reaguje se siřičitanem alkalického kovu vyšší čistoty, jako je siřičitan sodný.

Chemická rovnice: H₂TAK₄plus Na₂TAK₃→ NaHSO₃plus NaHSO₄

Krok 2: Příprava -bromisobutyrylbromidu

A. Acetylbromid se rozpustí v suchém tetrachlormethanu.

b. Pomalu se po kapkách přidává roztok hydrogensíranu sodného, ​​přičemž se reakční systém ochlazuje ledovou vodou.

C. Isoamyl-brompropionát se získá filtrací a sušením.

Chemická rovnice: CH₃COBr plus NaHSO₃→ CH₂BrCOC(CH₃)₃plus NaBr plus H₂TAK₄

Krok 3: Syntéza ibuprofenu

A. Reagujte isoamyl-brompropionát, benzylalkohol a vhodnou bázi a proveďte jadernou karbonylační reakci v inertní atmosféře.

Chemická rovnice: CH₂BrCOC(CH₃)₃plus C₆H₅OH plus NaOH → C₆H₅CH(OH)COCH(CH₃)₂plus NaBr

b. Za katalýzy kyseliny nebo zásady lze Ibuprofen získat kondenzací a rozkladem alkoholu.

C. Po odpovídajících krocích neutralizace, krystalizace, filtrace a sušení se získá vysoce čistý ibuprofen.

3. Metoda karbonylace olefinů

Arylem substituované alkeny reagují s CO a vodou nebo alkoholy za vzniku aralkylových antelin nebo antilop za palladiových katalyzátorů a kyselých podmínek. Katalytická aktivita palladia za anaerobních podmínek může být zvýšena kombinací s určitými ligandy.

Přehled kroků metody karbonylace olefinů:

Krok 1: Příprava , -nenasyceného ketonu ( , -Nenasyceného ketonu)

Syntéza reakce acetonu (aceton) a styrenu (styren), obvykle za působení kyselých katalyzátorů, jako je kyselina sírová a kyselina chlorovodíková.

Chemická rovnice: C₆H₅CH=CH₂plus CH₃COCH₃ → C₆H₅CH₂COCCH₃

Krok 2: Syntéza ibuprofenu

A. Reagujte -nenasycené ketony s hydroxylaminem (Hydroxylamin) za alkalických podmínek za vzniku -nasycených ketonů ( , -Nasycený keton).

Chemická rovnice: C₆H₅CH₂COCCH₃plus NH₂OH → C₆H₅CH₂CONHOH plus CH₃COCCH₃

b. Proveďte aldolovou kondenzační reakci v přítomnosti katalyzátoru pro generování ibuprofenu z , -nasyceného ketonu a kyseliny propionové.

Chemická rovnice: C₆H₅CH₂CONHOH plus CH₃CH₂COOH → C₁₃H₁₈O₂plus H₂O

4. Metoda karbonylace halogenovaných uhlovodíků

Metoda karbonylace halogenovaným uhlovodíkem využívá 1-p-isobutylfenyl-1-chlorethan jako surovinu a karbonyluje jej CO za katalyzátoru a alkalických podmínek za vzniku produktu.

Přehled kroků metody karbonylace halogenovaných uhlovodíků:

Krok 1: Příprava halogenalkanu

Kyselina propionová reaguje s bromitem (jako je bromit sodný) za kyselých podmínek za vzniku odpovídajících halogenovaných uhlovodíků.

Chemická rovnice: CH₃CH₂COOH plus NaBr plus H₂TAK₄→ CH₃CH₂Br plus NaHSO₄plus H₂O

Krok 2: Syntéza ibuprofenu

A. Halogenovaný uhlovodík reaguje s isobutyrátem sodným (sodium isobutyrate) a dochází ke karbonylační reakci za vzniku prekurzorové molekuly ibuprofenu.

Chemická rovnice: CH₃CH₂Br plus CH₃COONa → CH₃CH(COONa)CH₃plus NaBr

b. Za alkalických podmínek je prekurzorová molekula ibuprofenu hydrolyzována za vzniku ibuprofenu.

Chemická rovnice: CH₃CH(COONa)CH₃plus H₂O → C₁₃H₁₈O₂plus CH₃

Způsob karbonylace halogenovaných uhlovodíků ibuprofenu zahrnuje přípravu halogenovaných uhlovodíků z kyseliny propionové a bromitu a poté reakci halogenovaných uhlovodíků s isovalerátem sodným za účelem karbonylace za vzniku prekurzorové molekuly ibuprofenu. Tato metoda postupně buduje strukturu cílové molekuly prostřednictvím vícestupňových reakcí a k podpoře reakce využívá katalyzátory, jako jsou kyseliny a zásady. Během procesu syntézy je nutné věnovat pozornost kontrole reakčních podmínek, výběru vhodných rozpouštědel a katalyzátorů a provádění kroků čištění a čištění pro získání vysoce čistého ibuprofenu. Karbonylace halogenovaných uhlovodíků je běžně používaná syntetická metoda, kterou lze použít k přípravě důležitých organických sloučenin, jako je ibuprofen.

5. Katalytická hydrogenace olefinů

Hydrogenace 2-(6-methoxy-2-tetrayl)akrylové kyseliny byla katalyzována nehtovým komplexem chirálních ligandů k přípravě Cai Pusheng a enantiomerní přebytek (ee) dosáhl 96 procent.

Přehled kroků katalytické hydrogenace olefinů:

Krok 1: Příprava olefinového prekurzoru

Syntéza Fenethylamin reaguje s kyselinou mravenčí za vzniku olefinových prekurzorů.

Chemická rovnice: C₆H₅CH₂NH₂plus HCOOH → C₆H₅CH=CH₂plus H₂O plus CO₂

Krok 2: Syntéza ibuprofenu

Ibuprofen vzniká katalytickou hydrogenací olefinových prekurzorů vodíkem (H2) v přítomnosti katalyzátoru.

Chemická rovnice: C₆H₅CH=CH₂plus 2h₂ → C₁₃H₁₈O₂

Metoda katalytické hydrogenace olefinů ibuprofenu zahrnuje syntézu olefinových prekurzorů ze styrenu a kyseliny mravenčí a poté katalytickou hydrogenaci olefinových prekurzorů vodíkem v přítomnosti katalyzátoru za vzniku ibuprofenu. Tato metoda využívá katalyzátory k podpoře hydrogenační reakce molekul olefinů, redukci nenasycených vazeb na nasycené vazby a postupnému budování struktury ibuprofenu. Během procesu syntézy je nutné věnovat pozornost výběru vhodného katalyzátoru, řízení reakčních podmínek a teploty a provádění kroků čištění a čištění pro získání vysoce čistého ibuprofenu.

6. Metoda přesmyku propylenoxidu

Nová syntetická metoda pro ibuprofen, kde se p-isobutylacetofenon připravuje a převádí z 2-(4-isobutylfenyl)propanalu

2-Kroková reakce přeměny na ibuprofen je stejná jako u klasické Darzensovy kondenzační metody.

Naznačené kroky metody přesmyku propylenoxidu:

Krok 1: Příprava propylenoxidu

Propylen reaguje s přebytkem persíranu amonného za vzniku propylenoxidu.

Chemická rovnice: C₃H₆plus (NH₄)₂S₂O₈ → C₃H₆O

Krok 2: Reakce otevření propylenoxidového kruhu

Za alkalických podmínek zreagujte propylenoxid s kyselinou vinnou (kyselina vinná) a dojde k reakci otevření kruhu.

Chemická rovnice: C₃H₆O plus H₂C₄H₄O₆ → C₉H₁₄O₃

Krok 3: přeskupovací reakce

Za podmínek vysoké teploty podléhá produkt s otevřeným kruhem přesmykové reakci.

Chemická rovnice: C₉H₁₄O₃ → C₁₃H₁₈O₂

Přesmyk propylenoxidu ibuprofenu se syntetizuje ve dvou hlavních krocích. Nejprve propylen a persíran amonný reagují za vzniku propylenoxidu. Potom, za alkalických podmínek, propylenoxid reaguje s kyselinou vinnou, aby podstoupil reakci otevření kruhu, aby se získal produkt s otevřeným kruhem. Nakonec se za podmínek vysoké teploty provede přesmyková reakce za získání ibuprofenu. Tato metoda postupně buduje strukturu ibuprofenu prostřednictvím reakcí otevření kruhu a přeskupení propylenoxidu.