【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及化学合成领域，具体涉及一种2-羧基-n,n,n-三甲基丁烷-1-胺及其制备方法。
技术介绍
1、人体疾病与肠道细菌的关系一直是医学领域研究的热点。近年来，越来越多的研究表明，肠道细菌在人体健康和疾病的发生发展中发挥着重要作用。肠道细菌发挥作用的方式有很多，包括但不限于以下几个方面：参与消化过程：肠道菌群能够分泌各种消化酶，帮助人体分解食物，促进营养物质的吸收；调节免疫系统：肠道菌群能够调节人体免疫系统，增强免疫功能，预防疾病；合成维生素和矿物质：肠道菌群能够合成一些维生素和矿物质，如维生素k、维生素b12等，对人体健康非常重要；促进肠道蠕动：肠道菌群能够促进肠道蠕动，帮助人体排便，预防便秘。
2、细菌代谢物是肠道细菌在生长和代谢过程中产生的化合物，它们可以影响人体的生理和生化过程，进而影响人体健康。在过去的一段时期中，研究者们已经鉴定出了一些细菌代谢物，并研究了它们对人体健康的影响。然而，对于细菌代谢物的种类和作用机制，我们仍然知之甚少。因此，鉴定新的细菌代谢物并研究它们的作用机制，对于深入了解肠道细菌与人体疾病的关系具有重要意义。
3、在本研究中，我们鉴定出了一种新的细菌代谢物2-羧基-n,n,n-三甲基丁烷-1-胺（2-carboxy-n,n,n-trimethylbutan-1-aminium）。我们发现，2-羧基-n,n,n-三甲基丁烷-1-胺存在于特定的无病原体小鼠的肠道和大脑中，但在无菌小鼠中不存在。此外，我们还发现2-羧基-n,n,n-三甲基丁烷-1-胺可能与脑肠轴有关。脑肠轴
技术实现思路
1、本专利技术的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种细菌代谢物2-羧基-n,n,n-三甲基丁烷-1-胺（2-carboxy-n,n,n-trimethylbutan-1-aminium）及其化学合成方法。
2、本专利技术是通过以下技术方案实现的：
3、本专利技术保护一种如式（iv）所示的化合物：。
4、本专利技术还同时保护一种如式（iv）所示的化合物的制备方法，包括如下步骤：。
5、优选地，所述式（i）到式（ii）的反应步骤是将溶解于有机溶剂中的式（i）物质和氢气在一定条件下流过固定床反应器，并在反应结束后用一定有机溶剂冲洗收集反应溶液。
6、优选地，所述式（ii）到式（iii）的反应步骤是将式（ii）物质在碱性条件下与甲基化试剂在有机溶剂中进行反应。
7、优选地，所述式（iii）到式（iv）的反应步骤是将式（iii）物质使用脱甲基试剂进行脱甲基反应。
8、更进一步地，所述固定床反应器的催化剂为镍、铁、钴、钯、铂、铑中的至少一种，载体为氧化铝、硅酸铝、分子筛中的至少一种；所述有机溶剂选自c1-8醇类溶剂、dmf、dmso、thf、丙酮、c2-c8醚类、氯仿、二氯甲烷中的至少一种；所述氢气的流速为20-40 ml/min，溶液流速为0.2-0.5 ml/min，反应温度20-80℃。
9、更进一步地，所述甲基化试剂选自卤代甲烷、硫酸二甲酯、三氟甲磺酸甲酯、氟磺酸甲酯、苯磺酸甲酯、对甲基苯磺酸甲酯、对硝基苯磺酸甲酯中的至少一种。
10、所述碱性条件通过加入低亲核性碱性试剂产生，具体选自无机碱或有机碱，优选的所述无机碱选自碱金属碳酸盐、碱土金属碳酸盐、碱金属碳酸氢盐、碱土金属碳酸氢盐、碱金属氢氧化物、碱土金属氢氧化物、c1-4烷氧基碱金属化物；所述有机碱选自三乙胺、吡啶、dmap、dbu或二异丙基乙基胺中的一种或两种以上。进一步的，本专利技术所述的碱性试剂选自碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾、碳酸铷、碳酸铯、碳酸氢锂、碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸氢铷、碳酸氢铯、氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铷、氢氧化铯、氢氧化钙、甲醇钠，乙醇钠、甲醇钾、乙醇钾，叔丁醇钠、叔丁醇钾中的一种或多种。
11、所述有机溶剂选自c1-8醇类溶剂、dmf、dmso、thf、丙酮、c2-c8醚类、氯仿、二氯甲烷中的至少一种。
12、所述式（ii）物质与甲基化试剂的摩尔比为1:（2.4-6）；所述式（ii）物质与碱性试剂的摩尔比为1:（1.5-5）；所述方法的反应温度为10-40℃，反应时间为0.5-5小时。
13、更进一步地，所述脱甲基反应是使用过量氢溴酸、氢碘酸回流，或盐酸在乙酸或乙酸酐中回流进行。
14、所述式（iii）物质与脱甲基试剂的摩尔比为1:（20-40）；反应温度为80-120℃，反应时间为10-20小时。
15、进一步地，所述方法进一步包括反应结束后进行处理的步骤，优选的所述处理步骤为纯化处理的步骤，更优选为使用制备型高效液相色谱进行纯化。
16、本专利技术的有益效果在于：
17、本专利技术使用了常用的反应试剂和器材，可以提供较稳定的反应条件，并能确保最终产物的纯度和产率。同时反应过程中，也提供了较高的选择性，可以针对不同的实验环境选择不同的试剂，最终的目标产物纯度高，适用于工业化大规模生产。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种化合物，其特征在于，其结构式如式（IV）所示：。
2.一种权利要求1所述的化合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的化合物的制备方法，其特征在于：所述式（I）到式（II）的反应步骤是将溶解于有机溶剂中的式（I）物质和氢气在一定条件下流过固定床反应器，并在反应结束后用一定有机溶剂冲洗收集反应溶液。
4.根据权利要求2所述的化合物的制备方法，其特征在于：所述式（II）到式（III）的反应步骤是将式（II）物质在碱性条件下与甲基化试剂在有机溶剂中进行反应。
5.根据权利要求2所述的化合物的制备方法，其特征在于：所述式（III）到式（IV）的反应步骤是将式（III）物质使用脱甲基试剂进行脱甲基反应。
6.根据权利要求3所述的化合物的制备方法，其特征在于：所述固定床反应器的催化剂为镍、铁、钴、钯、铂、铑中的至少一种，载体为氧化铝、硅酸铝、分子筛中的至少一种；所述有机溶剂选自C1-8醇类溶剂、DMF、DMSO、THF、丙酮、C2-C8醚类、氯仿、二氯甲烷中的至少一种；所述氢气的流速为20-40 m
7.根据权利要求4所述的化合物的制备方法，其特征在于：所述甲基化试剂选自卤代甲烷、硫酸二甲酯、三氟甲磺酸甲酯、氟磺酸甲酯、苯磺酸甲酯、对甲基苯磺酸甲酯、对硝基苯磺酸甲酯中的至少一种；所述碱性条件通过加入低亲核性碱性试剂产生，具体选自无机碱或有机碱；所述有机溶剂选自C1-8醇类溶剂、DMF、DMSO、THF、丙酮、C2-C8醚类、氯仿、二氯甲烷中的至少一种。
8.根据权利要求4或7所述的化合物的制备方法，其特征在于：所述式（II）物质与甲基化试剂的摩尔比为1:（2.4-6）；所述式（II）物质与碱性试剂的摩尔比为1:（1.5-5）；所述方法的反应温度为10-40℃，反应时间为0.5-5小时。
9.根据权利要求5所述的化合物的制备方法，其特征在于：所述脱甲基反应是使用过量氢溴酸、氢碘酸回流，或盐酸在乙酸或乙酸酐中回流进行；所述式（III）物质与脱甲基试剂的摩尔比为1:（20-40）；反应温度为80-120℃，反应时间为10-20小时。
10.根据权利要求2所述的化合物的制备方法，其特征在于：所述方法进一步包括反应结束后进行处理的步骤，优选的所述处理步骤为纯化处理的步骤，更优选为使用制备型高效液相色谱进行纯化。
...【技术特征摘要】
1.一种化合物，其特征在于，其结构式如式（iv）所示：。
2.一种权利要求1所述的化合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的化合物的制备方法，其特征在于：所述式（i）到式（ii）的反应步骤是将溶解于有机溶剂中的式（i）物质和氢气在一定条件下流过固定床反应器，并在反应结束后用一定有机溶剂冲洗收集反应溶液。
4.根据权利要求2所述的化合物的制备方法，其特征在于：所述式（ii）到式（iii）的反应步骤是将式（ii）物质在碱性条件下与甲基化试剂在有机溶剂中进行反应。
5.根据权利要求2所述的化合物的制备方法，其特征在于：所述式（iii）到式（iv）的反应步骤是将式（iii）物质使用脱甲基试剂进行脱甲基反应。
6.根据权利要求3所述的化合物的制备方法，其特征在于：所述固定床反应器的催化剂为镍、铁、钴、钯、铂、铑中的至少一种，载体为氧化铝、硅酸铝、分子筛中的至少一种；所述有机溶剂选自c1-8醇类溶剂、dmf、dmso、thf、丙酮、c2-c8醚类、氯仿、二氯甲烷中的至少一种；所述氢气的流速为20-40 ml/min，溶液流速为0.2-0.5 ml/min，反应温度20-80℃。<...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱书，胡冀，
申请(专利权)人：合肥瀚微生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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