摘要:本文介紹一種新的芬太尼的制備方法。丙酸與N,N-羰基二咪唑在溶劑中縮合得到中間態(tài),再將N-苯基-1-(2-苯乙基)-4-哌啶胺溶于溶劑,冷卻條件下滴加到含有中間態(tài)的反應(yīng)液中,反應(yīng)得到最終產(chǎn)品芬太尼。
關(guān)鍵詞:芬太尼;丙酸;N,N-羰基二咪唑;N-苯基-1-(2-苯乙基)-4-哌啶胺
【中圖分類號】R453 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】2026-5328(2021)05-114-02
芬太尼的化學(xué)名為:N-苯基-N- [1-(2-苯基乙基)-4-哌啶基]丙酰胺,其結(jié)構(gòu)由下式(1)表示:
1960年,楊森制藥公司的創(chuàng)始人保羅·楊森博士發(fā)明了一種鎮(zhèn)痛藥芬太尼(Fentanyl),其作用機制與嗎啡相似,但比嗎啡鎮(zhèn)痛效果更強、副作用更小,為阿片受體激動劑。芬太尼于1972年在美國上市,在臨床上適用于麻醉前、中、后的鎮(zhèn)靜與鎮(zhèn)痛,是目前全身麻醉中常用的藥物。
目前專利文獻US3164600、FR1344366報道了N-(1-芐基哌啶-4-基)-N-苯基丙酰胺通過鈀碳催化脫除芐基保護基,得到中間體N-苯基-N-(4-哌啶基)哌啶酰胺,隨后在溶劑4-甲基-2-戊酮中,與1-氯-2-苯乙烷進行N-烷基化反應(yīng)得到最終產(chǎn)物芬太尼式(1)。反應(yīng)方程式如下:
該方法不足之處在于脫芐基反應(yīng)中采用昂貴的鈀碳試劑,生產(chǎn)成本較高。此外,如何控制原料藥中的元素雜質(zhì)Pd也是一個問題。
Sheng‐Hsu Zee等人在J. Chin. Chem. Soc雜志上報道了以N-苯基-1-(2-苯乙基)-4-哌啶胺為原料,在甲苯中與丙酸酐酰化得到式(1)。反應(yīng)方程式如下:
此步驟收率高達88%,這是該方法的最大優(yōu)勢,但由于使用了毒性較大的苯類試劑,無法滿足現(xiàn)如今制藥行業(yè)對產(chǎn)品的質(zhì)量要求,因此該方法仍有優(yōu)化空間。
2013年,US 20130281702A1報道了還是以N-苯基-1-(2-苯乙基)-4-哌啶胺為原料,在三乙胺條件下,與丙酰氯發(fā)生?;磻?yīng)得到式(1)。反應(yīng)方程式如下:
該方法對之前的反應(yīng)作了一定的優(yōu)化,使用三乙胺和乙酸乙酯等有機試劑替代了甲苯,減少了溶劑的毒性;但使用了腐蝕性強、活性高的酰氯試劑,對反應(yīng)設(shè)備腐蝕大,操作過程會有大量酸性氣體放出,不利于工業(yè)化生產(chǎn)。
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明的目的在于提供一種芬太尼的制備方法,該方法操作方便,收率高,且安全環(huán)保,適合工業(yè)化生產(chǎn)。
本文是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)芬太尼的制備,包括以下步驟:
丙酸與N,N-羰基二咪唑在溶劑中縮合得到中間態(tài),再將N-苯基-1-(2-苯乙基)-4-哌啶胺溶于溶劑,冷卻條件下滴加到含有中間態(tài)的反應(yīng)液中,繼續(xù)反應(yīng)得到最終產(chǎn)品芬太尼。
反應(yīng)方程式如下:
所述丙酸、N,N-羰基二咪唑和N-苯基-1-(2-苯乙基)-4-哌啶胺的摩爾比為1:1.0~2.0:0.8~1.2。
優(yōu)選的,所述丙酸、N,N-羰基二咪唑和N-苯基-1-(2-苯乙基)-4-哌啶胺的摩爾比為1:1.5:1。
進一步的,所述溶劑為二氯甲烷、甲苯或四氫呋喃中一種或兩種以上混合。
優(yōu)選的,所述溶劑為二氯甲烷。
進一步的,所述反應(yīng)的溫度為5℃~35℃,時間為2h~7h。
優(yōu)選的,所述反應(yīng)的溫度為5℃~15℃,時間為4h~5h。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本方法具有以下有益效果:
(1)避免了使用酰氯試劑,沒有酸性氣體產(chǎn)生,對環(huán)境、設(shè)備友好。
(2)以丙酸為原料,與N,N-羰基二咪唑(CDI)縮合得到中間態(tài),再與N-苯基-1-(2-苯乙基)-4-哌啶胺進行縮合得到最終產(chǎn)品芬太尼。本發(fā)明產(chǎn)品收率高,雜質(zhì)少,操作簡單,適合大規(guī)模生產(chǎn)。
(3)本發(fā)明的合成方法所需反應(yīng)溫度低,避免了高溫反應(yīng),生產(chǎn)能耗低,具有較高的經(jīng)濟價值。
具體實施方式
實施例1
將5.0g 丙酸,加入至250mL三口瓶,加入50mL二氯甲烷攪拌溶清,分批加入16.42g(1.5eq) N,N-羰基二咪唑(CDI),加完后,攪拌1h;再將18.93g N-苯基-1-(2-苯乙基)-4-哌啶胺溶于50mL二氯甲烷中,保持5~15℃條件下,將上述二氯甲烷溶液滴入三口瓶中,反應(yīng)4-5h,TLC監(jiān)控原料反應(yīng)完,反應(yīng)體系加入清水,攪拌30min,分層,有機相用清水洗至中性,減壓濃縮至干,得到19.53g產(chǎn)品,收率86.0%。純度采用HPLC法,在220nm檢測,按面積歸一化計算為99.07%。1H NMR(400MHz,CDCl3):δ7.49~7.37(m, 3H), 7.32~7.19 (m, 5H), 7.08 (d, 2H), 4.87~4.7 (m, 1H), 3.6 (d, 2H), 3.25~3.17 (m, 2H), 3.16~3.08 (m, 2H), 2.83 (dd, 2H), 2.16 (qd, 2H), 2.06~1.90 (m, 4H), 1.01 (t, 3H); MS:[M+H]+=337.4
實施例2
將5.0g 丙酸,加入至250mL三口瓶,加入50mL二氯甲烷攪拌溶清,分批加入10.94g(1.0eq) N,N-羰基二咪唑(CDI),加完后,攪拌1h;再將18.93g N-苯基-1-(2-苯乙基)-4-哌啶胺溶于50mL二氯甲烷中,保持5~15℃條件下,將上述二氯甲烷溶液滴入三口瓶中,反應(yīng)4-5h,TLC監(jiān)控原料反應(yīng)完,反應(yīng)體系加入清水,攪拌30min,分層,有機相用清水洗至中性,減壓濃縮至干,得到16.12g產(chǎn)品,收率71.1%。純度采用HPLC法,在220nm檢測,按面積歸一化計算為96.7%。
實施例3
將5.0g 丙酸,加入至250mL三口瓶,加入50mL二氯甲烷攪拌溶清,分批加入21.89g(2.0eq)N,N-羰基二咪唑(CDI),加完后,攪拌1h;再將18.93g N-苯基-1-(2-苯乙基)-4-哌啶胺溶于50mL二氯甲烷中,保持5~15℃條件下,將上述二氯甲烷溶液滴入三口瓶中,反應(yīng)4-5h,TLC監(jiān)控原料反應(yīng)完,反應(yīng)體系加入清水,攪拌30min,分層,有機相用清水洗至中性,減壓濃縮至干,得到19.17g產(chǎn)品,收率84.4%。純度采用HPLC法,在220nm檢測,按面積歸一化計算為97.75%。
參考文獻:
[1] US 3164600, FR1344366.
[2] Sheng-Hsu Zee and Wan-Kung Wang, J. Chinese Chem .Soc, 27, 147-149(1980).
[3] US 2013/0281702 A1, Oct. 24, 2013
作者簡介:吳瀅,女,1986年2月生,甘肅永登人,漢 ,碩士研究生,講師,研究方向:有機合成。
江蘇省淮安技師學(xué)院 江蘇 淮安 223001