10-HDA(połączyć:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/api-researching-only/10-hda-cas-14113-05-4.html), nazwa chemiczna 10-wodór{{7} } kwas decenowy, wzór cząsteczkowy c10h18o3, CAS 14113-05-4, wzór strukturalny Ho·CH2·(CH2)6·ch=ch·COOH, temperatura topnienia 52 stopnie . Jest to substancja stała, a jej powszechnym wyglądem są kryształy o barwie białej do jasnożółtej. Jego względna masa cząsteczkowa wynosi około 202,32 g/mol i jest to całkowita masa złożona z węgla, wodoru, tlenu i innych pierwiastków. Związek ten jest kwasem karboksylowym i dlatego ma pewną kwasowość. Może reagować poprzez uwalnianie jonów wodoru i ulega reakcji neutralizacji kwasowo-zasadowej, gdy występuje w roztworze wodnym. W naturze tę substancję zawiera wyłącznie mleczko pszczele. Przeciwbakteryjne i przeciwzapalne działanie mleczka pszczelego wiąże się z obecnością tej substancji. Zawartość kwasu 10-hydroksy-2-decenowego w świeżym mleczku pszczelim była wyższa; zawartość kwasu 10-hydroksy-2-decenowego w mleczku pszczelim, które nie było świeże, niewłaściwie przechowywane lub zafałszowane, była niższa. Dlatego zawartość kwasu 10-hydroksy-2-decenowego jest jednym z ważnych wskaźników fizycznych i chemicznych mierzących jakość mleczka pszczelego. Ogólna zawartość powinna wynosić powyżej 1,4 proc. Metodą oznaczania jest chromatografia gazowa lub chromatografia cieczowa. Został sztucznie zsyntetyzowany, a właściwości i funkcje produktów syntetycznych są podobne do produktów naturalnych.
10-Synteza HDA:
Ze względu na podobieństwo właściwości i funkcji badacze przeprowadzili szczegółowe badania w celu zwiększenia wydajności i czystości. Dotychczas odkryto wiele metod sztucznej syntezy 10-HDA, które zostaną przedstawione w poniższych opisach.
metoda pierwsza:
Reakcja 1,8-oktanodiolu w rozpuszczalniku dichlorometanowym po adsorbowaniu przez ilościowy układ krzemionka-wodorosiarczyn sodu daje 8-hydroksyoktanal, a po reakcji Wittinga z fosforooctanem etylu, 10- hydroksy{{5} } ester etylowy kwasu decenowego jest hydrolizowany w ramach katalizy węglanu potasu, w wyniku czego powstaje kwas 10-hydroksy-2-decenowy.
Najpierw spójrzmy na pierwszy krok:
Reakcja 1,8-oktanodiolu zaadsorbowanego przez ilościowy układ krzemionka-wodorosiarczyn sodu w rozpuszczalniku dichlorometanowym
Na tym etapie 1,8-oktanodiol (wzór cząsteczkowy C8H18O2) jest adsorbowany w ilościowym układzie krzemionki (SiO2) i wodorosiarczynu sodu (NaHSO3) w rozpuszczalniku dichlorometanie (CH2Cl2). Proces adsorpcji zazwyczaj prowadzi się w warunkach mieszania, aby ułatwić kontakt i reakcję pomiędzy reagentami. Konkretne równanie reakcji jest następujące:
C8H18O2 plus SiO2 plus NaHSO3 → produkt adsorpcji
Następnie następuje drugi krok:
Utlenianie do 8-hydroksyoktanalu
Na tym etapie produkt adsorpcji ulega reakcji utleniania pod działaniem odpowiedniego utleniacza, otrzymując 8-hydroksyoktanal. Konkretne równanie reakcji jest następujące:
Produkt adsorpcji plus środek utleniający → 8-hydroksyoktanal
Następnie następuje trzeci krok:
Reakcja Witta prowadząca do otrzymania estru etylowego kwasu 10-hydroksy-2-decenowego
Na tym etapie 8-hydroksyoktanal poddaje się reakcji Wittinga z fosforooctanem etylu (PhOCOCH2CH2COOR) z wytworzeniem 10-hydroksy-2-decenianu etylu. Konkretne równanie reakcji jest następujące:
8-Hydroksyoktanal plus PhOCOCH2CH2COOR plus zasada → 10-hydroksy-2-decenian etylu
I wreszcie czwarty krok:
Pod wpływem katalizy węglanu potasu reakcja hydrolizy wytwarza kwas 10-hydroksy-2-decenowy
Na tym etapie kwas 10-hydroksy-2-decenowy etylu poddaje się hydrolizie w ramach katalizy węglanu potasu (K2CO3) z wytworzeniem kwasu 10-hydroksy-2-decenowego. Konkretne równanie reakcji jest następujące:
10-Ester etylowy kwasu hydroksy-2-decenowego plus K2CO3 plus H2O → C10H18O3 plus CH3CH2OH plus KHCO3
Metoda druga:
Aby zsyntetyzować kwas 10-hydroksy-2-decenowy, musimy przejść przez szereg etapów reakcji chemicznej, zaczynając od kwasu suberynowego. Poniżej znajduje się szczegółowy proces syntezy i odpowiadające mu równanie chemiczne.
Pierwszy etap: od kwasu suberynowego do 1,8-oktanodiolu
Najpierw kwas suberynowy poddaje się reakcji z LiAlH4 i zachodzi reakcja redukcji, w wyniku której powstaje 1,8-oktanodiol.
LiAlH4 plus HOOC(CH2)7COOH → HOH(CH2)7CH2OH plus LiAlO2
Krok 2: Od 1,8-oktanodiolu do 8-hydroksyoktanalu
Następnie 1,8-oktanodiol poddano reakcji z Ag2CO3 i ziemią okrzemkową w celu selektywnego utleniania, w wyniku czego otrzymano 8-hydroksyoktanal.
HO(CH2)7CH2OH plus Ag2CO3 → HO(CH2)7CHO plus 2Ag plus CO2 plus H2O
Krok trzeci: od 8-hydroksyoktanalu do 8-estru metylowego kwasu hydroksyoktanowego
8-Kwas hydroksyoktanowy reaguje z bezwodnikiem octowym, tworząc ester metylowy kwasu 8-hydroksyoktanowego.
HO(CH2)7CHO plus (CH3CO)2O → (CH3CO)2O(CH2)7COOH plus CH3CHO
Krok 4: Od 8-hydroksyoktanianu metylu do 10-hydroksy-2-dekanianu etylu
8-Ester metylowy kwasu hydroksyoktanowego reaguje z kwasem malonowym, tworząc ester etylowy kwasu 10-hydroksy-2-decenowego w wyniku reakcji kondensacji.
(CH3CO)2O(CH2)7COOH plus CH2(COOH)2 → (CH3CO)2OCH=CH(CH2)7COOH plus 2H2O
Krok 5: Od estru etylowego kwasu 10-hydroksy-2-decenowego do kwasu 10-hydroksy-2-decenowego
Na koniec ester etylowy kwasu 10-hydroksy-2-decenowego ulega hydrolizie, w wyniku czego powstaje kwas 10-hydroksy-2-decenowy.
(CH3CO)2OCH=CH(CH2)7COOH plus H2O → CH=CH(CH2)7COOH plus 2CH3COOH
Podsumowując, w wyniku powyższych pięcioetapowych reakcji chemicznych z powodzeniem zsyntetyzowaliśmy kwas 10-hydroksy-2-decenowy, wykorzystując kwas suberynowy jako surowiec w etapach redukcji, utleniania, acetylacji, kondensacji i hydrolizy.
Oprócz metod wytwarzania wymienionych powyżej, istnieją trzy inne możliwe metody syntezy kwasu 10-hydroksy-2-decenowego:
1. Metoda reakcji Grignarda:
W tej metodzie najpierw przygotowuje się odpowiedni odczynnik Grignarda, taki jak reakcja bromku dekanu i proszku magnezu. Następnie odczynnik Grignarda poddaje się reakcji z dwutlenkiem węgla, tworząc karboksylan. Następnie karboksylan przekształca się w odpowiedni kwas karboksylowy poprzez hydrolizę kwasową. Na koniec kwas karboksylowy przekształca się w kwas 10-hydroksy-2-decenowy poprzez hydroksylację.
2. Metoda związków azowych:
W tej metodzie decen najpierw poddaje się reakcji z azometanem, tworząc związek metylenodiazowy. Następnie związek metylenodiazoniowy dysocjuje się przez ogrzewanie lub światło z wytworzeniem węglanu karbonylu. Na koniec węglan karbonylu przekształcono w kwas 10-hydroksy-2-decenowy na drodze hydrolizy kwasowej.
3. Metoda reakcji peroksydacji:
Metoda ta polega na reakcji decenu z nadtlenkiem wodoru (H2O2). W obecności odpowiedniego katalizatora decen ulegnie peroksydacji, tworząc hydroksynadtlenki. Następnie hydroksynadtlenek jest otwierany w wyniku katalizy kwasowej, w wyniku czego powstaje kwas 10-hydroksy-2-decenowy.
Oto możliwe metody syntezy kwasu 10-hydroksy-2-decenowego. Należy pamiętać, że każda metoda syntezy ma swoje specyficzne warunki reakcji i etapy i musi być wykonywana w odpowiednich warunkach laboratoryjnych. Bardziej szczegółowe i szczegółowe metody syntezy i mechanizmy reakcji można znaleźć w Handbook of Synthetic Organie Chemistry lub odpowiedniej literaturze akademickiej.