Skopolamin(Giossin)(havola:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/api-researching-only/hyoscine-powder-cas-138-12-5.html), skopolamin sifatida ham tanilgan, tropin alkaloidlari guruhiga kiruvchi alkaloid birikma. Molekulyar formulasi C17H21YO'Q4, CAS 51-34-3, molekulyar og'irligi esa 303,35 g/mol. Uning tuzilishi benzol halqasi, siklogeksen halqasi va oktadienil kabi guruhlarni o'z ichiga oladi. Neytral va zaif kislotali sharoitlarda nisbatan barqaror, ammo ishqoriy sharoitda u parchalanadi. Shuning uchun, skopolaminni tayyorlash, saqlash va ishlatishda pH nazorati muhim ahamiyatga ega. Bir qator kimyoviy reaktsiyalar, jumladan esterifikatsiya, gidroliz, oksidlanish va h.idrogenatsiya. Turli hosilalarni hosil qilish uchun turli birikmalar bilan reaksiyaga kirishishi mumkin.
1. Belladonnaning gidroksidi sintezi yo‘nalishi:
Usul ko'p bosqichli reaktsiyalar orqali Skopolaminni sintez qilish uchun boshlang'ich material sifatida Belladonna (belladonna) dan foydalanadi. Birinchidan, Belladonnadagi skopolamin qisman ekstraksiya qilinadi, so'ngra skopolamin kislota-asosni sozlash, esterifikatsiya, gidrogenlash va boshqa bosqichlar orqali asta-sekin sintezlanadi.
Mana umumiy qadamlar:
1.1. Belladonnadan skopolamin olish:
Birinchidan, Belladonna o'simligining barglari va poyalari maydalanadi va qayta ishlanadi, so'ngra skopolaminni o'z ichiga olgan ekstrakt olish uchun tegishli erituvchi (masalan, etil asetat, metanol va boshqalar) yordamida namlanadi va ekstraksiya qilinadi.
1.2. Alkalizatsiyani sozlash:
Ekstrakt asosan natriy gidroksid (NaOH) yoki kaliy gidroksid (KOH) ishqoriy eritmasi bilan asoslanadi. Bu skopolaminni tuz shakliga (masalan, skopolamin gidroksipiruvat) aylantiradi.
1.3. Esterifikatsiya reaktsiyasi:
Ishqoriy-konditsioner ekstrakt sirka angidrid (Ac) kabi mos asillashtiruvchi vosita bilan reaksiyaga kirishadi.2O) yoki sirka angidrid (AcOEt), skopolaminning esterifikatsiya mahsulotini hosil qiladi. Bu reaktsiya odatda engil sharoitlarda amalga oshiriladi.
1.4. Gidrogenatsiya reaktsiyasi:
Ester tuzilmasini kamaytirish va skopolamin hosil qilish uchun katalitik gidrogenatsiya reaktsiyasini amalga oshirish uchun vodorod va platina yoki palladiy kabi katalizator kabi mos qaytaruvchi vositadan foydalangan holda esterifikatsiya mahsuloti gidrotersiyadan o'tkaziladi.
1.5. Kristallanish va tozalash:
Kerakli Skopolamin mahsulotini reaktsiya aralashmasidan kristallanish yoki boshqa tozalash usullari bilan tozalang.
2. Skopolamin usulining sintetik yo'li:
Usul boshlang'ich material sifatida skopolamindan foydalanadi va esterifikatsiya, kislotalash, efir gidrolizi va boshqa reaktsiyalar orqali skopolaminni asta-sekin sintez qiladi. Ular orasida esterifikatsiya bosqichi odatda oksalat kislotasi esteri va skopolaminning oksalil skopolamin hosil qilish uchun reaktsiyasini qabul qiladi va keyin kislotalash va ester gidrolizi orqali Skopolaminni oladi.
2.1. Boshlang'ich materialni tayyorlash:
Skopolamin usulida boshlang'ich material skopolamin (tropik kislota) hisoblanadi. Skopolaminni ma'lum o'simliklardan olish mumkin yoki kimyoviy sintez orqali tayyorlanishi mumkin.
2.2. Esterifikatsiya reaktsiyasi:
Birinchidan, skopolamin skopolamin mahsulotini hosil qilish uchun tegishli spirt bilan reaksiyaga kirishadi. Ko'p ishlatiladigan spirtli ichimliklarga metanol, etanol va boshqalar kiradi. Esterifikatsiya reaktsiyasi odatda kislotali sharoitda amalga oshiriladi va tez-tez ishlatiladigan kislota katalizatorlari sulfat kislota va temir xloridni o'z ichiga oladi.
Reaksiya tenglamasiga misol:
C17H21YO'Q4+ CH4O → metil skopolamin + H2O
2.3. Kislotalanish reaktsiyasi:
Efirlangan mahsulot tegishli kislotaga aylantirish uchun kislotalanadi. Tez-tez ishlatiladigan kislotali moddalarga sulfat kislota va temir xlorid kiradi.
Reaksiya tenglamasiga misol:
Metil skopolamin + kislota → C17H21YO'Q4+ CH4O
2.4. Ester gidrolizi:
Efirlar kislota yoki asosli kataliz orqali tegishli kislotalar va spirtlarga gidrolizlanadi. Skopolamin sintezida bu bosqich skopolaminni skopolaminni sintez qilish uchun oldingi bosqichda hosil bo'lgan spirt bilan yana reaksiyaga kirishishiga imkon beradi.
Reaksiya tenglamasiga misol:
Metil skopolamin + kislota/asos → C17H21YO'Q + C5H12S (qayta ishlash uchun)
3. Tropik alkaloidlarni aylantirish usulining sintetik yo‘li:
Usul boshlang'ich material sifatida boshqa tropik alkaloidlardan (masalan, atropin va atorvastatin) foydalanadi va esterifikatsiya, kislota-asosni sozlash, oksidlanish va kislotalash kabi bosqichlar orqali skopolaminni asta-sekin sintez qiladi. Bu usulning afzalligi shundaki, mavjud tropik alkaloid strukturasidan oraliq moddalardan sintez qilish uchun foydalanish va sintez samaradorligini oshirish mumkin.
3.1. Boshlang'ich materialni tayyorlash:
Tropik alkaloidlarni konvertatsiya qilishda boshlang'ich material odatda L-giossiamin (levoizopropilskopolamin) yoki atropin (atropin) kabi mavjud bo'lgan alkaloiddir. Ushbu alkaloidlar o'simliklardan olinishi yoki kimyoviy sintez orqali tayyorlanishi mumkin.
3.2. Gidrogenatsiya reaktsiyasi:
Birinchidan, boshlang'ich material gidrogenlanish reaktsiyasiga duchor bo'ladi va u gidrogenlanishni kamaytirish orqali turli xil tropium alkaloidlariga aylanadi. Gidrogenatsiya reaktsiyasi odatda katalizator ishtirokida amalga oshiriladi va tipik katalizatorlar platina yoki palladiy va shunga o'xshashlarni o'z ichiga oladi.
Gidrogenlash reaksiyasi uchun kimyoviy reaksiya formulasiga misol:
C17H23YO'Q3 + H2 → C17H21YO'Q4
3.3. Strukturaviy o'zgarishlarga javob:
Hidrogenatsiya reaktsiyasi mahsuloti maqsadli mahsulot Scopolaminni olish uchun strukturani o'zgartirish reaktsiyasi orqali yanada o'zgartirildi. Strukturaviy o'zgarish reaktsiyalari odatda kislota-katalizlangan yoki asos-katalizli siklizatsiya, qayta tartibga solish yoki boshqa o'ziga xos reaktsiyalarni o'z ichiga oladi.
Strukturaviy o'zgarishlarga javob misoli:
a) kislota katalizlangan sikllanish:
C17H23YO'Q3→ giossiyamin keton → C17H21YO'Q4
b) Bazaviy katalizlangan qayta tashkil etish reaksiyalari:
C17H23YO'Q3 → C17H21YO'Q2 → C17H21YO'Q4
4. Sintetik gidrogenlash usuli:
Usul boshlang'ich material sifatida uchinchi darajali aminokislotalarga ega bo'lgan siklogeksen tioldan foydalanadi va gidrogenlash, kislota-asosni sozlash va esterifikatsiya kabi bosqichlar orqali skopolaminni asta-sekin sintez qiladi. Ushbu usulning kaliti siklogeksen tiolni gidrogenatsiya reaktsiyasi orqali siklogeksenaminga aylantirish va keyin esterifikatsiya reaktsiyasi orqali Skopolaminni hosil qilishdir.
4.1. Boshlang'ich materialni tayyorlash:
Gidrogenatsiyada boshlang'ich material odatda shunga o'xshash tuzilishga ega bo'lgan alkaloiddir, masalan, L-giossiamin (Levoizopropilskopolamin) yoki atropin (Atropin). Ushbu boshlang'ich materiallarni o'simlik ekstrakti yoki kimyoviy sintez orqali olish mumkin.
4.2. Gidrogenatsiya reaktsiyasi:
Gidrogenlash reaktsiyasi gidrogenlash usulining asosiy bosqichidir. U boshlang'ich materialni gidroreduksiya orqali maqsadli mahsulot Scopolaminga aylantiradi. Gidrogenlash reaksiyalari tegishli katalizatorlar va reaksiya sharoitlarini talab qiladi.
Gidrogenlash reaksiyasi uchun kimyoviy reaksiya formulasiga misol:
a) L-giossiaminni gidrogenlash:
C17H23YO'Q3 + H2 → C17H21YO'Q4
b) Atropinni gidrogenlash:
C17H23YO'Q3 + H2 → C17H21YO'Q4
4.3. Ajratish va tozalash:
Gidrogenatsiya reaktsiyasi tugagandan so'ng, mahsulot odatda boshqa reaktivlar va yon mahsulotlar bilan birga mavjud. Shuning uchun yuqori tozalikdagi Skopolaminni olish uchun izolyatsiya va tozalash bosqichlari talab qilinadi. Keng qo'llaniladigan ajratish usullariga kristallanish, erituvchi ekstraktsiya, xromatografiya va boshqalar kiradi.
5. Fotokimyoviy sintez yo‘li:
Bu usul skopolaminni sintez qilish uchun fotokimyoviy reaksiyadan foydalanadi. Odatda, boshlang'ich material sifatida qo'sh bog'li tuzilishga ega bo'lgan birikma ishlatiladi va yorug'lik sharoitida fotokimyoviy reaktsiya sodir bo'ladi va Skopolamin asta-sekin parchalanish va rekombinatsiya reaktsiyalari orqali sintezlanadi. Bu usul muayyan kimyoviy reaksiyalar va sharoitlarga mos keladi.
5.1. Umumiy koʻrinish:
Fotokimyoviy usul kimyoviy reaktsiyalarni rag'batlantirish uchun yorug'lik energiyasidan foydalanadigan usuldir. Molekulalardagi elektron o'tishlar yorug'lik ta'sirida qo'zg'atiladi va kimyoviy o'zgarishlarda ishtirok etish uchun qo'zg'atilgan holatlardagi reaktivlar hosil bo'ladi. Skopolaminning fotokimyoviy sintezi uchun odatda ultrabinafsha va ko'rinadigan mintaqada qo'zg'alish ishtirok etadi.
5.2. Boshlang'ich materiallarni tayyorlash:
Fotokimyoviy usullarda boshlang'ich material L-giossiamin (Levoizopropilskopolamin) yoki atropin (Atropin) kabi o'xshash tuzilishga ega alkaloidlar bo'lishi mumkin. Ushbu boshlang'ich materiallarni o'simlik ekstrakti yoki kimyoviy sintez orqali olish mumkin.
5.3. Fotokimyoviy reaktsiya:
Fotokimyoviy reaktsiya skopolaminning fotokimyoviy sintezining asosiy bosqichidir. Bu reaktsiya tegishli yorug'lik manbai va reaktsiya sharoitlarini talab qiladi.
Fotokimyoviy reaksiya uchun kimyoviy reaksiya formulasiga misol:
a) L-giossiaminning fotokimyoviy reaksiyasi:
C17H23YO'Q3+ hv → C17H21YO'Q4
b) Atropinning fotokimyoviy reaksiyasi:
C17H23YO'Q3+ hv → C17H21YO'Q4
Shuni ta'kidlash kerakki, yuqoridagi kimyoviy reaksiya formulasida hv yorug'lik energiyasini ifodalaydi, chunki fotokimyoviy reaktsiyalarning qo'zg'alish jarayoni odatda foton energiyasi bilan ifodalanadi.
5.4. Ajratish va tozalash:
Fotokimyoviy reaktsiya tugagandan so'ng, mahsulot odatda boshqa reaktivlar va yon mahsulotlar bilan birga mavjud. Shuning uchun yuqori tozalikda Scopolamin olish uchun tegishli izolyatsiya va tozalash bosqichlari talab qilinadi. Keng qo'llaniladigan ajratish usullariga kristallanish, erituvchi ekstraktsiya, xromatografiya va boshqalar kiradi.
Shuni ta'kidlash kerakki, yuqoridagi sintetik marshrut ma'lum adabiyotlar va tadqiqot natijalariga asoslangan bo'lib, o'ziga xos reaksiya sharoitlari va eksperimental tafsilotlar qoldirilgan. Skopolamin sintezi bir nechta kimyoviy reaktsiyalar va oraliq moddalar sintezini o'z ichiga olgan murakkab jarayondir. Agar siz Skopolaminning sintetik yo'nalishi haqida ko'proq bilmoqchi bo'lsangiz, tegishli ilmiy adabiyotlarga murojaat qiling yoki professional kimyogar bilan maslahatlashing.