抗癫痫药物拉考沙胺(Lacosamide)的合成工艺
Lacosamide(拉考沙胺),商品名:Vimpat,化学名:(R)-2-乙酰胺-N-苄基-3-甲氧基丙胺,由UCB公司研制,用于辅助治疗癫痫患者的部分发作型癫痫。拉考沙胺的合成方法报道较多,主要包括以下几种:
方法一:
以D-丝氨酸为起始物料,优点是从起始物料直接引入手性中心。不足是尽管不需要对氨基进行保护,但自身的酯基可能会与未保护的氨基发生反应,导致前两步的总收率较低(27%);其次路线中使用了大量的氧化银,价格较高且不适用于产业化;最主要的问题是反应过程中的消旋化,需要多次精制来提高产物的光学纯度,导致路线总收率较低(约6.9%)。
方法二:
首先在氨基上引入乙酰基,随后进行酰胺化,以及甲基化。这一方法的优点是没有消旋化的情况出现,但前两步的总收率仅为37%,可能的原因是第一步反应中羟基发生了乙酰化,或第二步反应中羟基与氯甲酸异丁酯反应。另一个不足是工艺中需要柱层析纯化步骤,以及仍然需要使用大量的氧化银。
方法三:
以D-Boc-丝氨酸为起始原料,首先进行甲基化,随后酰胺化,再乙酰化。这一方法的优点是使用了四丁基溴化铵作为相转移催化剂,氢氧化钠/硫酸二甲酯完成羟甲基化步骤,避免了氧化银的使用,降低了反应的消旋化。另一个优点是BOC-的位阻效应抑制了NH-的甲基化副反应的发生。此外在温和的反应条件和简单的后处理步骤,工艺取得了较高的收率(69.8%)。这一方法的不足之处在于,中间体8的光学异构体含量4-8%;中间过程没有纯化步骤,给成品的质量控制带来了较大难度。
方法三解决了前面方法一,二工艺收率较低,中间体(8)消旋化严重的问题,但工艺不稳定,仍有部分消旋化的问题出现,进一步的工艺优化考察发现,搅拌不均匀可能导致反应体系局部碱浓度过高,是消旋化的主要原因;此外反应温度过低(<10°C),体系出现固化,增加了搅拌难度,反应温度过高(>10°C)会导致化学纯度和光学纯度下降,反应温度控制在-5~5°C是最理想的参数。
在中间体(9)合成过程中,N-甲基吗啉加入过快,酸碱中和放热,会导致副产物15的形成(最高达8.3%),其与苄胺进一步反应形成少量的杂质16(约0.3%)。延长N-甲基吗啉的滴加时间,特别是降低前三分之一物料的加入速度,可有效扼制杂质15和16的形成。中间体(10)的合成使用85%的磷酸脱除Boc保护基,同时形成磷酸盐,得到光学纯度和化学纯度较高的产物,降低了终产品纯化难度。