何威望,沈劍鋒,王 瑋2,,陶偉鋒,顏平秋,席眉揚(yáng),李 琰,鄧?yán)蚱?2,*
(1.紹興文理學(xué)院 化學(xué)化工學(xué)院 藥學(xué)系,浙江 紹興 312000; 2.紹興文理學(xué)院元培學(xué)院 醫(yī)藥與健康分院,浙江 紹興 312000; 3.浙江蘇泊爾制藥有限公司,浙江 紹興 312071)
鹽酸安非他酮(bupropion hydrochloride),化學(xué)名:(±)-l-(3-氯苯基)-2-[(1,1-二甲基乙基)氨基]-1-丙酮·鹽酸鹽,是一種氨基酮類抗抑郁藥。近年來的研究表明,鹽酸安非他酮對(duì)戒煙也有良好的治療效果,可提高患者戒煙的成功率。目前,常見抗抑郁藥主要有選擇性5-HT再攝取抑制劑、選擇性NE再攝取抑制藥、單胺氧化酶抑制藥和三環(huán)類抗抑郁藥,臨床應(yīng)用最多的則為選擇性5-羥色胺再攝取抑制劑為主,但它們對(duì)血壓的影響和心臟的毒性都比較大[1-4]。鹽酸安非他酮治療抑郁癥的機(jī)理是選擇性抑制多巴胺和去甲腎上腺素的再攝取,和其他抗抑郁藥的作用機(jī)理相比較,其治療抑郁的作用更有效、更安全。在戒煙方面,鹽酸安非他酮就屬于非尼古丁類替代藥物,安全、戒煙率高、而且副作用小,對(duì)人體沒有什么傷害。自從1989年上市后,市場對(duì)鹽酸安非他酮的需求逐日上升,這種藥物在許多方面的優(yōu)越性使其更加具有價(jià)值,藥物企業(yè)公司對(duì)它的需求也逐日增加。因此,不論是作為抗抑郁藥還是戒煙藥物,對(duì)鹽酸安非他酮的研究是有意義的。
徐自奧[5]的方法條件苛刻,且產(chǎn)率較低。夏閩、朱文明[6-7]的方法雖然產(chǎn)率較搞,但實(shí)驗(yàn)復(fù)雜,且反應(yīng)時(shí)間較長。張競[15]的試驗(yàn)反應(yīng)溫和、操作簡單,然而過量使用的叔丁胺沒有及時(shí)做到回收,對(duì)環(huán)境的污染仍然具有一定的影響。專利CN101088985A[8]、Diane M.和Barry R.[9]和專利WO2004024674[10]這三種實(shí)驗(yàn)方法雖然操作非常簡便,產(chǎn)率較高,但缺陷都在于溴化反應(yīng)中叔丁胺既作為反應(yīng)物,又是溶劑,所得中間體并不分離,直接向下反應(yīng)得到產(chǎn)物,增加了副反應(yīng)的發(fā)生,導(dǎo)致反應(yīng)過程中雜質(zhì)多,在藥物的后處理過程難以精制除去雜質(zhì)。
本實(shí)驗(yàn)以間氯苯丙酮在雙氧水-氫溴酸氧化體系中進(jìn)行溴化反應(yīng),制得中間體3'-氯-α-溴代苯丙酮;再以3'-氯-α-溴代苯丙酮與叔丁胺進(jìn)行的胺化反應(yīng),制得產(chǎn)物安非他酮;最后為安非他酮與濃鹽酸酸化成鹽過程,再進(jìn)行重結(jié)晶得到成品。間氯苯丙酮在過氧化氫/氫溴酸氧化體系中進(jìn)行的α-溴代反應(yīng),實(shí)質(zhì)上是親電取代反應(yīng),羰基質(zhì)子化,酮失去α活潑氫形成烯醇,烯醇的π電子向溴原子進(jìn)攻,再失去氧上的質(zhì)子完成溴化反應(yīng)。和已有方法相比,本實(shí)驗(yàn)溴素利用度高,無殘留,且操作簡便,安全性高,原料價(jià)廉易得,產(chǎn)物安非他酮含量高,毒性殘留低。
本研究所用的主要儀器有:ZE-2三用紫外分析儀(上海市安亭電子儀器廠);YRE-2000A旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(鞏凡市予華儀器有限責(zé)任公司);SHZ-95B循環(huán)水式多用真空泵(上海邦西儀器科技有限公司)。
所用試劑有:間氯苯丙酮、二氯甲烷、30%過氧化氫、40%氫溴酸、叔丁胺、甲基叔丁基醚、石油醚、濃鹽乙酸乙酯、異丙醇、無水乙醇、甲苯 ;所用試劑均為分析純或工業(yè)純。
合成路線如圖1所示。
圖1 合成路線
室溫下,在裝有溫度計(jì),回流裝置的100 mL三頸燒瓶中加入3.37 g(0.02 mol)間氯苯丙酮,15 mL二氯甲烷,磁力攪拌子,置于加熱磁力攪拌器上,攪拌均勻后,間氯苯丙酮完全溶于二氯甲烷中,溶液呈無色透明。水浴控溫40℃,向三頸燒瓶中用恒壓滴液漏斗緩慢滴加3.06 mL(0.03 mol)30%過氧化氫,滴加完畢后先滴加0.5 mL 40%氫溴酸,溶液變?yōu)榧t色,等到溶液中紅色逐漸褪去,恢復(fù)無色澄清溶液反應(yīng)引發(fā)后,再用恒壓滴液漏斗緩慢加入剩余30%溴化氫,總共加入4.39 mL(0.03 mol)。水浴加熱攪拌3~4 h,反應(yīng)結(jié)束后,每次用10 mL蒸餾水洗滌3遍,引入分液漏斗,靜置,分出有機(jī)層,得到黃色液體。
在100 mL三頸燒瓶中,加入上步得到的黃色液體、磁力攪拌子,攪拌溶解,水浴加熱到40~42℃,再使用恒壓滴液漏斗緩慢加入6.36 mL(0.06 mol)叔丁胺,反應(yīng)溶液為淡黃色。攪拌16 h,反應(yīng)結(jié)束后,用玻璃棒引流到分液漏斗中,每次用10 mL蒸餾水洗滌3遍,靜置,分層,將有機(jī)層倒入旋轉(zhuǎn)瓶中,使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀除去有有機(jī)層中的二氯甲烷,得到橙黃色粘稠液體。
常溫下,在橙黃色粘稠液體中加入10 mL甲基叔丁基醚,玻璃棒攪拌,用濃鹽酸調(diào)pH值3~4,得淺黃色糊狀物,再攪拌10 min,冷凍降溫至-5~0℃,抽濾,得到白色固體即鹽酸安非他酮粗品。將粗品放入100 mL三頸燒瓶中,加入7 mL異丙醇-無水乙醇(1∶1)和磁力攪拌子,于70℃加熱攪拌3 h,用甲基叔丁基醚進(jìn)行洗滌,抽濾,放入冰浴攪拌,抽濾,得到精制鹽酸安非他酮2.69 g。
本實(shí)驗(yàn)采用正交實(shí)驗(yàn)考察了反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度、溶劑種類對(duì)溴代反應(yīng)的影響,結(jié)果見表1。
表1 影響溴化實(shí)驗(yàn)產(chǎn)率的因素正交實(shí)驗(yàn)表
圖2 鹽酸安非他酮的紅外光譜
IR(σ/cm-1,溴化鉀壓片法),圖譜見圖2。705.73、780.50 cm-1表示苯環(huán)上間位二取代;1239.64 cm-1表示碳氮鍵伸縮振動(dòng);1402.69 cm-1表示叔丁基C(CH3)3振動(dòng);1458.67,1559.53 cm-1顯示苯環(huán)基團(tuán);1690.59 cm-1表示芳酮羰基C=O伸縮振動(dòng);3415.04 cm-1表示為仲銨鹽N-H鍵伸縮振動(dòng);2981.51 cm-1表示甲基上的C-H鍵伸縮振動(dòng)。產(chǎn)物結(jié)構(gòu)與理論相符。
1HNMR(300 MHz,DMSO,TMS),圖譜見圖3。δ(ppm)=1.320是叔丁基上的九個(gè)氫;1.524~1.549 ppm是甲基上的三個(gè)氫;5.307~5.336 ppm是與酮基相連接的碳原子上的一個(gè)氫;7.674 、7.854 、8.167、8.279 ppm分別是苯環(huán)上的四個(gè)氫;8.615~8.659 ppm是仲銨鹽上的一個(gè)氫;9.642 ppm是鹽酸上的一個(gè)氫。產(chǎn)物結(jié)構(gòu)與理論相符。
圖3 鹽酸安非他酮的核磁氫譜
大量文獻(xiàn)資料顯示,最近生成鹽酸安非他酮的的方法都是將具有強(qiáng)腐蝕性的溴素進(jìn)行反應(yīng),為了使用安全危險(xiǎn)性低、生產(chǎn)成本低的方式,本文采用氫溴酸和過氧化氫代替溴素來進(jìn)行試驗(yàn)。但是在能制得產(chǎn)物的前提下,更希望能獲得更高的產(chǎn)率,所以對(duì)影響實(shí)驗(yàn)收率的因素也進(jìn)行了正交實(shí)驗(yàn),分別考察了實(shí)驗(yàn)第一步溴代反應(yīng)中的反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度與溶劑種類,最后得出結(jié)果:本實(shí)驗(yàn)在過氧化氫/氫溴酸氧化體系中進(jìn)行的α-溴代反應(yīng)在溶劑是二氯甲烷,反應(yīng)溫度為40℃,進(jìn)行長達(dá)16 h的水浴加熱攪拌,所得的產(chǎn)率較高,該反應(yīng)條件為最佳。
以間氯苯丙酮在雙氧水-氫溴酸氧化體系中進(jìn)行溴化反應(yīng),制得中間體3'-氯-α-溴代苯丙酮;再以3'-氯-α-溴代苯丙酮與叔丁胺進(jìn)行的胺化反應(yīng),制得產(chǎn)物安非他酮;最后為安非他酮與濃鹽酸酸化成鹽過程,再進(jìn)行重結(jié)晶得到成品。和已有方法相比,本實(shí)驗(yàn)合成路線短,操作簡便,安全性高,原料價(jià)廉易得,產(chǎn)物安非他酮收率高,對(duì)環(huán)境污染小。