Quinin hydroclorid(liên kết:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/api-researching-only/quinine-hydrochloride-hcl-cas-60-93-5.html) là một hợp chất quan trọng thường được sử dụng trong các công thức dược phẩm.
1. Phương pháp khai thác tự nhiên:
Quinine hydrochloride ban đầu được tổng hợp từ thực vật thuộc chi Acacia bằng cách chiết xuất tự nhiên. Cây keo chứa hàm lượng quinine tương đối cao và Quinine hydrochloride có thể thu được thông qua quá trình chiết xuất, tinh chế và xử lý bằng axit clohydric. Mặc dù phương pháp này thu được thuốc từ tài nguyên thiên nhiên, nhưng có những vấn đề như hiệu quả khai thác thấp và quy trình phức tạp.
2. Phương thức tổng hợp:
Hiện nay, phương pháp sản xuất chính của Quinine hydrochloride là thông qua tổng hợp hóa học. Sau đây là một số phương pháp tổng hợp thường được sử dụng:
2.1 Phương pháp oxy hóa amoniac:
Đây là một phương pháp tổng hợp phổ biến và các bước của nó như sau:
Bước 1: Hòa tan bazơ quinin trong một lượng thích hợp dung dịch axit clohiđric thu được dung dịch axit clohiđric là muối quinin.
Công thức phản ứng hóa học: C20H24N2O2 cộng HCl → C20H25N2O2Cl cộng H2O
Bước 2: Trộn dung dịch axit clohydric và một lượng dung dịch natri hydroxit thích hợp, phản ứng trung hòa sẽ giữ giá trị pH của dung dịch ở mức trung tính hoặc kiềm.
Công thức phản ứng hóa học: HCl cộng NaOH → NaCl cộng H2O
Bước 3: Nhỏ từ từ dung dịch oxy già vào dung dịch đã được trung hòa. Phản ứng này là một phản ứng ammoxid hóa trong đó muối quinin bị oxy hóa thành quinin hydrochloride bởi quá trình oxy hóa hydro peroxide.
Công thức phản ứng hóa học: C20H25N2O2Cl cộng H2O2 → C20H24N2O2·HCl cộng H2O
Bước 4: Giữ nhiệt độ khuấy và thời gian phản ứng của hệ phản ứng ở nhiệt độ thích hợp (nhiệt độ thường hoặc gia nhiệt) để phản ứng amoni hóa diễn ra hoàn toàn.
Bước 5: Sau phản ứng, dung dịch sau phản ứng được lọc hoặc ly tâm để loại bỏ tạp chất rắn còn sót lại.
Bước 6: Hỗn hợp thu được được xử lý qua quá trình kết tinh, rửa và sấy khô để cuối cùng thu được tinh thể Quinine hydrochloride tinh khiết.
Điều chế Quinin hydroclorid bằng phương pháp oxy hóa amoniac là một phương pháp hiệu quả và kinh tế. Phương pháp này sử dụng axit clohydric làm chất xúc tác và hydro peroxide làm chất oxy hóa để chuyển muối quinine thành quinine hydrochloride thông qua phản ứng hóa học. Các phản ứng trung hòa và amoni hóa trong các bước là các bước quan trọng, cần kiểm soát tốt nhiệt độ, thời gian phản ứng và điều kiện phản ứng để đảm bảo phản ứng diễn ra suôn sẻ. Cuối cùng, thu được các tinh thể Quinine hydrochloride tinh khiết, có thể được sử dụng trong bào chế dược phẩm, nghiên cứu dược phẩm và các lĩnh vực khác.
2.2 Tổng hợp o-nitrophenol:
Đây là một phương pháp tổng hợp thường được sử dụng khác và các bước của nó như sau:
Bước 1: hòa tan catechol trong axit sunfuric đặc thu được dung dịch axit sunfuric o-nitrophenol.
Công thức phản ứng hóa học: C6H6O2 cộng H2SO4 → C6H5NO3 cộng H2O cộng H2SO4
Bước 2: Cho từ từ axit nitric vào axit sunfuric, đồng thời khống chế nhiệt độ phản ứng để tiến hành ở điều kiện nhiệt độ thấp. Lúc này, ion nitro phản ứng với catechol để tạo ra o-nitrophenol, kèm theo sự tạo ra nước và axit sunfuric.
Công thức phản ứng hóa học: C6H5OH cộng với HNO3 → C6H5NO3 cộng với H2O
Bước 3: tiếp tục duy trì nhiệt độ phản ứng ở nhiệt độ thấp, khuấy đều dung dịch phản ứng để phản ứng xảy ra hoàn toàn.
Bước 4: Sau khi phản ứng kết thúc, hỗn hợp phản ứng được chuyển sang thiết bị làm lạnh để làm lạnh nhằm thúc đẩy quá trình kết tinh của sản phẩm.
Bước 5: Thu và rửa tinh thể bằng cách lọc hoặc ly tâm để thu được o-nitrophenol tinh khiết.
2.3 Tổng hợp gián tiếp nguyên liệu:
Đây là một phương pháp tổng hợp tiết kiệm chi phí với các bước sau:
Bước 1: hòa tan Cinchonine trong dung môi hữu cơ để thu được dung dịch Cinchonine.
Công thức phản ứng hóa học: C19H22N2O cộng 2CH3CN → C19H22N2O·2CH3CN
Bước 2: Ở nhiệt độ thấp, nhỏ từ từ nước brom vào dung dịch Cinchonine để thực hiện phản ứng brom hóa. Tại thời điểm này, các nguyên tử hydro trên Cinchonine được thay thế bằng brom để tạo thành Cinchonine bromide (quinine bromide).
Công thức phản ứng hóa học: C19H22N2O cộng Br2 → C19H21BrN2O cộng HBr
Bước 3: hòa tan gốc quinine bromide trong dung môi hữu cơ và thêm nước amoniac để thực hiện phản ứng trung hòa. Bước này làm giảm cấu trúc của cơ sở quinine trở lại Cinchonine.
Công thức phản ứng hóa học: C19H21BrN2O cộng NH4OH → C19H22N2O cộng NH4Br
Bước 4: Thêm axit clohydric vào dung dịch Cinchonine và thực hiện phản ứng có xúc tác axit. Tại thời điểm này, Cinchonine được proton hóa để tạo thành Quinine hydrochloride.
Công thức phản ứng hóa học: C19H22N2O cộng HCl → C20H25N2O2·HCl
Bước 5: Tinh chế và kết tinh hỗn hợp phản ứng để thu được Quinin hydroclorid tinh khiết.
Đây là một phương pháp hiệu quả để điều chế Quinine hydrochloride bằng cách tổng hợp gián tiếp các nguyên liệu thô. Phương pháp này sử dụng Cinchonine làm nguyên liệu ban đầu và thông qua các bước như brom hóa, trung hòa và xúc tác axit, cuối cùng nó được chuyển đổi thành Quinine hydrochloride tinh khiết. Con đường tổng hợp này là một phương pháp phổ biến để đạt được sản xuất thương mại, nhưng nó cần được tối ưu hóa và điều chỉnh theo các điều kiện cụ thể trong hoạt động thực tế để đạt được hiệu quả phản ứng tốt nhất và độ tinh khiết của sản phẩm.
2.4 Phương pháp quy đổi chất trung gian tổng hợp:
Đây là một phương pháp để thu được Quinine hydrochloride bằng cách biến đổi một hợp chất đã được tổng hợp thành một chất trung gian và các bước cụ thể khác nhau tùy thuộc vào chất trung gian. Các chất trung gian phổ biến bao gồm các hợp chất quinoline, butyraldehyd và acetamide, v.v.
con đường tổng hợp:
1. Nguyên liệu: Cinchonine (quinine base)
2. Phản ứng brom hóa: phản ứng Cinchonine với brom để tạo ra Cinchonine bromide (quinine bromide).
Công thức phản ứng: C19H22N2O cộng Br2 → C19H21BrN2O cộng HBr
3. Phản ứng khử: phản ứng quinine bromide với nước amoniac để khử thành Cinchonine.
Công thức phản ứng: C19H21BrN2O cộng NH4OH → C19H22N2O cộng NH4Br
4. Phản ứng xúc tác axit: Cinchonine phản ứng với axit hydrochloric để tạo ra Quinine hydrochloride (quinine hydrochloride).
Công thức phản ứng: C19H22N2O cộng HCl → C20H25N2O2·HCl
Các phương pháp tổng hợp này được sử dụng rộng rãi trong sản xuất công nghiệp và có thể lựa chọn phương pháp phù hợp theo yêu cầu. Ngoài các phương pháp tổng hợp trên còn có các phương pháp khác như tổng hợp bằng enzym, lên men vi sinh v.v... nhưng các phương pháp này hiện nay ít được sử dụng trong sản xuất công nghiệp. Tóm lại, các phương pháp tổng hợp chính của Quinine hydrochloride bao gồm chiết xuất tự nhiên và tổng hợp hóa học. Các phương pháp tổng hợp hóa học bao gồm quá trình oxy hóa amoniac, tổng hợp o-nitrophenol, tổng hợp gián tiếp nguyên liệu thô và chuyển đổi các chất trung gian tổng hợp, v.v. của thuốc.