【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1-羧基-n,n,n-三甲基丁烷-1-胺及其制备方法。
技术介绍
1、肠道微生物组对人体健康具有重要影响，许多研究表明，人体疾病与肠道细菌之间存在密切关系。肠道细菌通过多种方式发挥作用，其中之一就是通过细菌代谢物。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。
2、近年来，随着科学技术的发展，越来越多的新细菌代谢物被鉴定和研究。这些新物质可能具有潜在的生物活性，对肠道细菌与人体疾病的关系产生重要影响。其中，1-羧基-n,n,n-三甲基丁烷-1-胺（1-carboxy- n, n, n-trimethylbutan-1-aminium）是一种新鉴定的细菌代谢物，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，1-羧基-n,n,n-三甲基丁烷-1-胺可能与脑肠轴有关，而脑肠轴是连接大脑和肠道的神经内分泌网络，对人体健康有着重要的影响。
3、然而，目前对于1-羧基-n,n,n-三甲基丁烷-1-胺的研究还存在一定的技术壁垒。首先，由于1-羧基-n,n,n-三甲基丁烷-1-胺是一种新鉴定的物质，目前尚无关于它的报道，也没有合成方法。因此，无法获得足够的1-羧基-n,n,n-三甲基丁烷-1-胺用于深入研究其生物学功能和作用机制。其次，由于1-羧基-n,n,n-三甲基丁烷-1-胺的化学性质和结构尚未
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1-羧基-n,n,n-三甲基丁烷-1-胺（1-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、本专利技术保护如式（iii）所示的化合物：。
4、本专利技术还同时保护一种如式（iii）所示的化合物的制备方法，包括如下步骤：
5、。
6、优选地，所述式（i）到式（ii）的反应步骤是将式（i）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（ii）到式（iii）的反应步骤是将式（ii）物质使用脱甲基试剂进行脱甲基反应。
8、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。
9、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。
10、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。
11、优选地，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。
12、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。
13、优选地，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。
14、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。
15、更进一步地，反应结束后还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、本专利技术的制备方法能够高效地合成目标化合物，在两个关键步骤中产率均高达90%以上，降低了生产成本和浪费。对于医药和生物
，需要精确且一致的化学成分，本专利技术的最终产品的纯度达到95%以上，符合相关要求。该方法在温和的温度条件下进行，不需要高温或高压条件，这不仅降低了能源消耗，还减少了潜在的安全风险。该方法使用的原料常见且相对易得，有助于降低原料成本和采购难度。该方法中有机溶剂的使用量相对较少，并且最终可以通过适当的废物处理措施进行回收或处置，从而减少对环境的负面影响。该合成方法涉及的反应步骤相对较少，操作过程相对简单，不需要复杂的设备或特殊的技术，有利于工业化生产和实验室制备。由于该方法的高产率、高纯度和简单的操作过程，它具有良好的可扩展性，适用于从实验室规模到工业生产规模的放大。
【技术保护点】
1.一种化合物，其特征在于，其结构式如式（III）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）的反应步骤是将式（I）物质在碱性条件下与甲基化试剂在有机溶剂中进行反应。
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）物质使用脱甲基试剂进行脱甲基反应。
5.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。
6.根据权利要求3或5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
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。
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（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。
9.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。
10.根据权利要求2或4或9所述的化合物的制备方法，其特征在于：反应结束后还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（iii）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）的反应步骤是将式（i）物质在碱性条件下与甲基化试剂在有机溶剂中进行反应。
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）物质使用脱甲基试剂进行脱甲基反应。
5.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。
<...【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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