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1-苄基-4-哌啶甲醇作为盐酸多奈哌齐属于乙酰胆碱酯酶抑制剂的重要中间体,是一种长效的阿尔茨海默病(Alzheimer′sdisease,AD,又称为早老性痴呆病或老年性痴呆病)的治疗药物,由日本卫材株式会社研制开发,1997年获准在美国首先上市,目前已在全世界70多个国家销售。2004年该药全球销售额达到20亿美元,在中国为2-3亿元人民币。1-苄基-4-哌啶甲醇特点是剂量低、毒副作用小和耐受性好,在阿尔茨海默症治疗药物中占据重要地位。
向500mL三口烧瓶中加入1-苄基-4-哌啶甲醇5.1g(25mmol)、100mLTEMPO的二氯甲烷溶液(含TEMPO39mg,0.25mmol),60mLNaIO4和NaBr的混合盐水溶液(含NaIO46.4g,30mmol,NaBr0.3g,3mmol),在20℃下剧烈搅拌反应12h。反应完毕后,分液,收集有机层,用1mol/L的Na2S2O3溶液50mL洗涤两次,用无水硫酸钠干燥,减压蒸馏,得到淡黄色液体4.7g,收率92.1%,纯度99%(HPLC)。
在15mlSchlenk管中,加入76.88mg(0.4mmol)5,6-二甲氧基茚满酮、82.1mg(0.4mmol)1-苄基-4-哌啶甲醇、1.55mg(0.5mol%)钳形金属钌(II)化合物、11.61mg(0.25equiv)苯酚钠,0.5ml甲苯,氩气氛围下磁力搅拌,在120℃温度,反应12h。经TLC分析,原料已经反应完全。真空旋转蒸发,薄层色谱分离纯化,产物多奈哌齐的质量为100.71mg,产率为66%。
文献报道盐酸多奈哌齐关键中间体1-苄基-4-哌啶甲醇的合成有两条路线。路线一(J.Heterocycl.Chem.,1978,15,675-676)以1-苄基-4-哌啶酮为原料,在氢化钠存在下与三甲基碘氧化锍(Me3S(O)I)进行Corey-Chaykovsky反应得到环氧化物,再经四氢铝锂开环得到目标产物,两步收率42.3%:
路线二以4-哌啶甲酸为原料,酯化后与氯苄发生取代反应制得1-苄基-4-哌啶甲酸酯,用四氢铝锂还原得到目标产物,该方法文献报道较多(J.Med.Chem.,1992,35(23),4344-4361;J.Med.Chem.,1996,39(3),749-756;Synthesis,2002,7,911-915;J.Med.Chem.,1999,42(26),5359-5368;Eur.J.Med.Chem.Chim.Ther.,2000,35(7-8),699-706;欧洲专利449187(1991);美国专利5252586(1993)等),最后一步还原收率61~93%。
上述两条路线均使用价格昂贵、易燃易爆的试剂四氢铝锂,操作不便,难以实现工业化生产。
于750ml水中投入70.0g(0.507mol)碳酸钾和33.3g4-哌啶甲酸(0.250mol),冰水浴至0~5℃,搅拌下滴加35.2g(0.250mol)苯甲酰氯,约1小时滴完,保温1小时后自然升至室温搅拌过夜,加入450ml20%的稀盐酸,用乙酸乙酯(500ml×3)萃取,合并有机层,用200ml饱和食盐水洗涤一次,无水硫酸钠干燥,减压蒸去溶剂得56.3g白色固体1-苯甲酰基-4-哌啶甲酸,收率96.6%。
将1-苯甲酰基-4-哌啶甲酸9.4g(40.3mmol)溶于120ml二甲亚砜中,加入硼氢化钾10.8g(200mmol),滴加10.0g(100mmol)浓硫酸,滴完后于室温下搅拌15小时,加入10ml甲醇淬灭反应,减压蒸除溶剂,加入100ml2mol/L的氢氧化钠水溶液,回流2小时,冷至室温后用甲苯(60ml×3)萃取,有机层用80ml10%稀盐酸洗涤分液,所得洗涤水层用6mol/L氢氧化钠水溶液将PH值调至11~12,用甲苯(50ml×3)萃取,有机层用无水硫酸钠干燥,减压蒸去溶剂得到目标产物1-苄基-4-哌啶甲醇7.1g,收率85.9%。
[1]张福利, 邱友春, 何兵明, & 陆颖鹏. (0). 一种制备1-苄基-4-哌啶甲醇的方法.
[2] 陆文超, 李瑛琦, & 郭春. (2003). 1-苄基-4-哌啶酮的合成工艺改进. 辽宁化工(01), 3-4.
[3] 孙曰圣, 虞华, 肖文清, & 李安. (2006). 1-苄基-4-(5,6-二甲氧基.1-茚酮-2-亚甲基)-吡啶的合成. 化学世界.