Sposób wytwarzania karfentanylu i pokrewnych środków znieczulających

Roztwór 60.5 g (0.929 mola) cyjanku potasu w 181 mL wody dodawano powoli do mieszanego roztworu 127 g (0.625 mola) 1-(β-fenetylo)-4-piperydonu i 87.1 g (0.935 mola) aniliny w 635 mL lodowatego kwasu octowego w 25-30°C. Po mieszaniu przez pełne 45 godzin w temperaturze pokojowej, mieszaninę reakcyjną wlano do mieszaniny 900 g lodu i 1610 mL stężonego wodorotlenku amonu przy mieszaniu przez dwie godziny w trakcie którego wytrąciło się brązowe ciało stałe. Ciało stałe odsączono i przemyto wodą. Rekrystalizacja z izopropanolu dała ogółem 125 g (66% wydajności) produktu,

1-(β-fenetylo)-4-(N-fenyloamino)-4-piperydynokarbonitrylu, jako żółtobrązowych kryształów, t.t. 119-120°C.

Kwas mrówkowy (600 mL) dodawano do 600 mL bezwodnika octowego z taką szybkością aby temperatura mieszaniny nie przekroczyła 42°C. Do tego roztworu dodawano 119 g (0.39 mola) 1-(β-fenetylo)-4-(N-fenyloamino)-4-piperydynokarbonitrylu w 5-10°C przy mieszaniu. Po staniu w temperaturze pokojowej przez noc, mieszaninę reakcyjną wlano do wody z lodem i zalkalizowano do pH 7.4 rozcieńczonym roztworem wodorotlenku sodu w trakcie którego wytrąciło się żółtobrązowe ciało stałe. Ciało stałe odsączono i przemyto wodą. Rekrystalizacja z metanolu dała 100.4 g (77.3% wydajności) produktu (1-(β-fenetylo)-4-(N-formylo-N-fenyloamino)-4-piperydynokarbonitrylu, jako białych kryształów, t.t. 136-138°C. Do zawiesiny 100 g (0.30 mola) (1-(β-fenetylo)-4-(N-formylo-N-fenyloamino)-4-piperydynokarbonitrylu w 1.0 L bezwodnego metanolu dodawano powoli roztwór 670 g (18.4 mola) chlorowodoru w 2.0 L bezwodnego metanolu w 3-10°C.

Powstały żółty roztwór ogrzewano pod chłodnicą zwrotną dwie godziny, a następnie metanol przeznaczono do oddestylowania aż 1.7 L zebrano przez następne trzy godziny. Przez ten czas wytrąciło się białe ciało stałe. Mieszaninę reakcyjną ochłodzono i przesączono, uzyskując 79 g (64.2% wydajności) produktu, dwuchlorowodorku 1-(β-fenetylo)-4-(N-fenyloamino)-4-piperydynoimidynianu metylu, jako białego ciała stałego, t.t. 196-198°C. (rozkł.) Zawiesinę 79 g (0.19 mola) dwuchlorowodorku 1-(β-fenetylo)-4-(N-fenyloamino)-4-piperydynoimidynianu metylu w 675 ml wody zalkalizowano do pH 9 rozcieńczonym roztworem wodorotlenku sodu. Ciało stałe odsączono i przemyto wodą. Ciało stałe wysuszono w eksykatorze próżniowym do otrzymania 61.5 g (98.8% wydajności) produktu,

1-(β-fenetylo)-4-(fenyloamino)-4-piperydynokarboksamidu, jako białego ciała stałego t.t. 181-183°C.

Roztwór 28.4 g (0.088 mola) 1-(β-fenetylo)-4-(fenyloamino)-4-piperydynokarboksamidu i 17 g wodorotlenku potasu w 114 mL glikolu etylenowego przeznaczono do ogrzewania pod chłodnicą zwrotną przez 3 godziny. Mieszaninę reakcyjną wlano do 228 mL wody z lodem i zakwaszono do pH 6-6.5 stężonym kwasem solnym w trakcie którego wytrąciło się żółtobrązowe ciało stałe.

Ciało stałe odsączono i przemyto zimną wodą. Ciało stałe zawieszono w benzenie a wodę usunięto przez destylację azeotropową. Mieszaninę ochłodzono i przesączono uzyskując 28 g (98.3% wydajności) produktu, kwasu 1-(β-fenetylo)-4-(N-fenyloamino)-4-piperydynokarboksylowego, jako białego ciała stałego, t.t. 254-255°C (rozkł.). Stężony kwas siarkowy (12 mL) dodawano powoli do mieszanej zawiesiny 25.6 g (0.079 mola) kwasu 1-(β-fenetylo)-4-(N-fenyloamino)-4-piperydynokarboksylowego w 95 mL bezwodnego metanolu. Powstały roztwór ogrzewano pod chłodnicą zwrotną przez pełne 73 godziny. Mieszaninę reakcyjną ochłodzono i wlano do 1 L wody z lodem, po którym wytrąciło się lepkie brązowe ciało stałe. Mieszaninę zalkalizowano do pH 7.4 rozcieńczonym roztworem wodorotlenku sodu i ekstrahowano chlorkiem metylenu. Ekstrakty osuszono nad siarczanem magnezu i odparowano do otrzymania 21 g surowego produktu którego rekrystalizowano z N-heksanu do uzyskania 19.0 g (71.1% wydajności) żądanego produktu, 1-(β-fenetylo)-4-(N-fenyloamino)-4-piperydynokarboksylanu metylu , jako białych kryształów, t.t. 92-93°C. Mieszaninę 10.0 g (0.03 mola) 1-(β-fenetylo)-4-(N-fenyloamino)-4-piperydynokarboksylanu metylu i 100 g (0.77 mola) bezwodnika propionowego ogrzewano pod chłodnicą zwrotną przez 6 godzin. Większość bezwodnika propionowego usunięto przez destylację pod zmniejszonym ciśnieniem. Pozostałość zawieszono w około 100 mL wody z lodem i zalkalizowano do pH 8 wodorotlenkiem amonu. Mieszaninę ekstrahowano chloroformem a ekstrakty osuszono nad siarczanem magnezu i odparowano pod zmniejszonym ciśnieniem. Pozostałość, która ważyła około 12 g, rozpuszczono w 50 mL izopropanolu i potraktowano roztworem 3.8 g (0.03 mola) kwasu szczawiowego rozpuszczonego w 50 mL izopropanolu. Produkt przeznaczono do wykrystalizowania przez noc w temperaturze pokojowej. Po przesączeniu i wysuszeniu, uzyskano 12.2 g (85% wydajności) szczawianu karfentanylu, lub szczawianu 1-(β-fenetylo)-4-(N-propionylo-N-fenyloamino)-4-piperydynokarboksylanu metylu, t.t. 183-185°C.

Piśmiennictwo:
PROCESS OF MAKING CARFENTANIL AND RELATED ANALGESICS, US Patent 5,106,983.