基本信息
- 项目名称：
- 盐酸美金刚胺的合成
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 本作品综述了近年来国内外关于盐酸美金刚胺的合成路线，并对每条路线的优缺点进行了讨论。同时选用一条合适的合成路线，通过单因素实验对工艺条件进行了优化，得到了一条具有较大产业化可能的合成路线。
- 详细介绍：
- 本作品首先通过对盐酸美金刚胺的特性、合成机理和作用进行了全面的介绍，有助于研究盐酸美金刚胺的结构和合成路线的关系，同时将盐酸美金刚胺合成路线根据各自的特点进行归类，并对每条路线的优缺点进行详细的分析，有助于对较优合成路线的选择；其次采用1,3-二甲基金刚烷为原料,经过卤代、酰胺化和水解步骤合成了盐酸美金刚胺，并通过单因素实验对卤代、酰胺化步骤的工艺条件进行了优化，得到了一条具有合成步骤简短、操作简便、环境污染小、能耗低和产品收率高等优点的合成路线。
作品图片
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 本作品盐酸美金刚的合成主要常采用酰胺水解法，其主要包括卤代、酰胺化、水解、成盐步骤。卤代反应中选用经济又无污染的卤化剂，避免传统过程中易产生对人体和环境危害大的溴化氢气体；酰胺化反应过程中选用合适的溶剂，增加反应物甲酰胺的亲核活性，以期降低反应温度和缩短反应时间，降低生产成本；水解反应采用酸法水解，避免碱法水解过程中反应时间长、反应温度高的问题，降低能耗。
科学性、先进性及独特之处
- 本作品的合成工艺研究中，采用酰胺水解法，其中卤代反应采用叔丁基氯作卤化剂，具有环境污染少、操作简便等特点，同时通过实验优化了卤代反应的合成工艺，提高了收率；酰胺化反应采用DMF作溶剂，增加了甲酰胺的亲核活性，降低了反应温度，缩短了反应时间，且DMF可以减压回收利用，节约了成本；水解反应过程中采用浓盐酸水解，使得水解、成盐一步完成，同时反应时间短，得率较高，优于碱法水解。
应用价值和现实意义
- 本作品研究内容涉及有机化学、医药和化学工程领域，其研究结果具有很好的理论研究意义和实际应用价值。 本作品首先通过对盐酸美金刚胺的特性、机理和作用进行了全面的介绍，同时将归类后盐酸美金刚胺的合成路线的优缺点进行了详细的分析；其次选择合适的路线，通过改变和优化工艺条件，得到了一条具有合成步骤简短、操作简便、环境污染小、能耗低和产品得率高等优点的合成路线，具有较大的产业化可能。
学术论文摘要
- 综述了盐酸美金刚胺的发展现状，重点讨论了目前盐酸美金刚胺的合成路线及其优缺点；盐酸美金刚胺的主要合成工艺路线包括酰胺水解法、尿素法、格氏法、直接氨化法、硝化还原法，存在着高能耗、高污染、高成本等问题。为解决这些问题，本文采用单因素实验优化了工艺条件，氯代反应中，当物料比n（1，3-二甲基金刚烷）:n（叔丁基氯）=1:1.25,催化剂用量m（三氯化铝）:m（1，3-二甲基金刚烷）=1:8.85，反应时间6h，1-氯-3,5-二甲基金刚烷的收率为94.3%；酰胺化反应中，当物料比n（1-氯-3，5-二甲基金刚烷）:n（甲酰胺）=1:12，DMF为溶剂，反应时间为5h，1-甲酰胺基-3,5-二甲基金刚烷的收率为90.5%；水解反应的收率达到82.9%,总产率达到70.8%。产物经1HNMR和13C NMR确证。
获奖情况
- 无
鉴定结果
- 无
参考文献
- [1] Gerzon K,Krumarkalns V,Brindle F,et al.The adamantly group in medicinal agents.I.Hypoglycemic N-arylsulfonyl-N'-adamantylurcas [2] 邹永, 熊晓云, 梅其炳. 盐酸美金刚的合成[J].中国医药工 业杂志, 2003, 34(5):213-214. [3] Merli,Valeriano.Process for the preparation of 1-amino-3,5-dimethyl- adamantane hydrochloride: WO, 076562[P]. 2006-07-20. [4] Enrico V, Ernesto L, Simona L, et al. Process for synthesizing aminoa- damantanes: US, 0258885[P]. 2006-11-16. [5] 周杏琴, 曹国宪, 项景德, 等. 盐酸美金刚胺的合成[J].化工 时刊,2005: 19(3):11-15. [6] 黄彬, 敖桂珍, 石柳柳, 等. 盐酸美金刚的合成[J].中国医 药杂志,2009, 40(4): 249-250.
同类课题研究水平概述
- 随着世界人口老龄化的不断增长和人民生活水平的日益提高，人均寿命也随着延长，2002年，全世界60岁以上的老年人占世界人口总数的20%，到2050年，老年人数量预计将达到世界总人口的21%。老年痴呆的发病率随着人口老龄化的进展呈逐年上升的趋势。目前全世界患病人数已超过1800万，我国患病人数约有500万，是世界上患病人数最多的国家。预计在今后20年内其患病人数将增长3倍，由于其病因、发病机制还不十分清楚，难以做到早期诊断，因此被称为“21世纪病”。 盐酸美金刚胺是一种具有中等亲和力的非竞争性的N-甲基-D-天冬氨酸（NMDA）的拮抗剂，主要作用于大脑中的谷酰胺系统，目前是第一个对阿尔茨海默病和血管型痴呆方面有显著疗效的NMDA拮抗剂，临床研究表明其用于AD患者具有较好的耐受性，是一种安全有效且具有市场前景的药物。 自1968年Jack Mills采用Rittar反应合成盐酸美金刚胺以来，国内外学者开始对盐酸美金刚胺的合成机理和工艺路线进行了深入的研究，以期探索出一条具有低污染、低成本、高收率等优点的合成路线而用于工业化生产。我国研究盐酸美金刚胺的合成起步较晚，尚未实现产业化，但近年来科技的迅速进步，实验条件得到了极大的改善，盐酸美金刚胺的研究取得了可喜的成果，逐渐往低成本的“绿色化”方向不断迈进，同时对于美金刚胺衍生物的药理性质的研究和临床应用，极大地拓宽了美金刚胺的市场应用范围。然而关于盐酸美金刚胺的综述性文献很少，大量研究成果没能得到总结，生产过程中普遍存在经济成本高、环境污染大和总收率不高的问题。作为世界上AD患者人数最多的我国，研究开发盐酸美金刚胺的合成工艺具有极大的社会价值和经济价值。
