苯基吡拉西坦的合成工艺研究

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苯基吡拉西坦,通用名卡非多,是一种可以促进认知能力,增强记忆力的中枢神经系统用药。研究认为该药可以增加脑细胞的能量供应,提高脑细胞活性,促进脑代谢和血液循环,并且可以选择性作用于脑内与学习记忆有关的神经通路,从而达到改善学习记忆功能。该药对于老年痴呆症有明显的恢复和改善作用,因此收到了广泛关注。本文简单介绍了老年痴呆症以及治疗其药物的概况,综述了苯基吡拉西坦及重要中间体4-苯基-2-吡咯烷酮的合成方法。通过理论分析和研究,设计了苯基吡拉西坦的合成工艺路线。在合成中间体4-苯基-2-吡咯烷酮时,研究运用了两条合成路线,路线一是以苯乙腈为原料,以无水碳酸钾为催化剂,与氯乙酸乙酯发生亲核取代反应生成3-氰基-3-苯基丙酸乙酯,收率为90.60%。然后以镍为催化剂,3-氰基-3-苯基丙酸乙酯加氢还原氰基后合环生成中间体4-苯基-2-吡咯烷酮,收率为89%。此路线避免了使用氢化钠一类强碱,避免氢气的产生,催化加氢还原的产物在高压釜中合环,将三步反应缩短为两步操作。路线二是以4-氨基-3-苯基丁酸盐酸盐为原料,以甲醇为溶剂,以浓硫酸为催化剂和甲醇反应生成4-氨基-3-苯基丁酸甲酯,加入三乙胺中和盐酸和催化剂,然后加热发生胺酯交换,合环生成中间体4-苯基-2-吡咯烷酮,收率为94.08%,反应简单而且收率较高。随后4-苯基-2-吡咯烷酮在氢化钠作用下与溴乙酸乙酯发生亲核取代反应,生成4-苯基-2-吡咯烷酮-1-乙酸乙酯,收率为90.02%。最后4-苯基-2-吡咯烷酮-1-乙酸乙酯和氨水发生胺酯交换生成苯基吡拉西坦,收率为93.34%。通过单因素实验,研究了以上反应的关键影响因素,得到了较优的工艺条件,两条路线的总收率分别为67.74%和70.58%。产物和中间体经过IR、~1H NMR进行结构表征与分析。
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