專利名稱：脫氧核苷的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及從相應(yīng)的脫水二脫氧核苷對應(yīng)物合成3′-(鹵-取代的)2′，3′-二脫氧核苷和2′-(鹵-取代的)2′，3′-二脫氧核苷的新穎方法。
獲得性免疫缺乏綜合癥(AIDS)反映了全身免疫抑制機(jī)制的失調(diào)，它是由名稱為人類免疫缺乏癥病毒(HIV)的逆行病毒所引起的傳染疾病。由于HIV是一種逆行病毒，病毒的逆轉(zhuǎn)錄酶似乎是抗病毒劑的一種選擇性靶子。由此，業(yè)已報導(dǎo)了具有不同化學(xué)結(jié)構(gòu)的一系列不同的逆轉(zhuǎn)錄酶抑制劑可作為體內(nèi)外有抗HIV的復(fù)制的活力。
在這些逆轉(zhuǎn)錄酶抑制劑中，2′，3′-二脫氧核糖核苷專門被報導(dǎo)作為在體外抗HIV具有明顯的抑制活性。
在2′，3′-二脫氧核糖核苷產(chǎn)物的報導(dǎo)中，3′-疊氮基-2′，3′-二脫氧胸(腺嘧啶脫氧核)苷(AZT)，和3′-脫氧-3′-氟胸(腺嘧啶脫氧核)苷〔同時涉及如2′，3′-二脫氧-3′-氟胸(腺嘧啶脫氧核)苷或FLT〕顯示特別的具有選擇性抗HIV活性。化合物3′-疊氮基-2′，3′-二脫氧胸(腺嘧啶核)苷(AZT)是商業(yè)上可購到的HIV所導(dǎo)致細(xì)胞病變性的一種有效抑制劑。然而，3′-脫氧-3′-氟胸(腺嘧啶脫氧核)苷據(jù)報導(dǎo)具有比AZT有更大的活性。于是，對化合物3′-脫氧-3′-氟胸(腺嘧啶脫氧核)苷(FLT)和其它的2′或3′-氟-取代的脫氧核苷有可能作為治療艾滋病的藥劑尤感興趣。
然而，研究者遇到在制備氟代核苷中的某些問題，包括(1)在氟化方法中需要低濃度的試劑和基質(zhì)造成非常低的產(chǎn)率，以及(2)用在通常的氟化過程中的試劑在溶劑中有極小的溶解度以及(3)采用某些已知技術(shù)的方法時得到不一致的結(jié)果。
從G.Etzold，R.Hintsche，G.Kowollik和P.Langen的Tetrahedron 27(1971)PP.2463-2472中得知FCT的合成方法。他們揭示的2，3′-脫水-1-(2-脫氧-β-D-木呋喃糖苷基)胸腺嘧啶與HF反應(yīng)，用AlF3作為催化劑于150-170℃反應(yīng)得到28%產(chǎn)率的產(chǎn)物。同時，他們揭示它的制備是通過3′-O-甲磺酰基-胸苷與KHF2或NH4F于190℃反應(yīng)得到14%產(chǎn)率的產(chǎn)物。在其它的文獻(xiàn)中，作者從2，3′-脫水-1-(2-脫氧-5-O-甲磺?；?β-D-蘇-戊呋喃糖苷基)胸腺嘧啶用HF-AlF3合成3′-脫氧-3′-氟胸(腺嘧啶脫氧核)苷(J.Prakt，Chem.，315，895，1937)。
在美國專利3，775，397中，同一作者報導(dǎo)了3′-脫氧-3′-氟胸(腺嘧啶脫氧核)苷的制備。通過2，3′-脫水-1-(2-脫氧-β-D-木呋喃糖苷基)胸腺嘧啶與30cm3的在無水二噁烷中的4-6%HF溶液在密閉的容器中于90℃反應(yīng)得到直到46%產(chǎn)率的產(chǎn)物。然而，本發(fā)明者試圖重復(fù)該方法，但沒有產(chǎn)生任何明顯數(shù)量的產(chǎn)物。
其它密切相關(guān)的化合物用二乙基氨基硫三氟化物(DAST)氟化。
所有已知技術(shù)涉及實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的目的化合物的合成。然而，根據(jù)已知技術(shù)的方法證明并不適合大規(guī)模生產(chǎn)該化合物，因?yàn)橐阎夹g(shù)的反應(yīng)的產(chǎn)率對大規(guī)模生產(chǎn)是不實(shí)際的。由于試劑的低的溶解度氟化劑需用很稀的濃度和大的體積(如0.5-1.0%AlF3)并需要高溫度。另外，揭示的反應(yīng)通常地得到增加未能分離去的雜質(zhì)(污染物)。用已知技術(shù)的方法，難以得到一致的組份和可估計的產(chǎn)率。用AlF3/HF或KHF2或NH4F所報導(dǎo)的產(chǎn)率尤其難以在恒定的基數(shù)上重復(fù)生產(chǎn)。同時，用某些試劑成為安全性的威助，尤其是大規(guī)模生產(chǎn)(如DAST)。這些問題的存在，導(dǎo)致已知技術(shù)不適于本發(fā)明化合物的大規(guī)模的生產(chǎn)。
于是，需要一種適于大規(guī)模生產(chǎn)2′和3′-(氟-取代的)二脫氧核苷的方法，該方法克服了試劑溶解度問題并以恒定的重演性生產(chǎn)方式和以好的產(chǎn)率得到產(chǎn)物。
出人意外地，發(fā)現(xiàn)采用以下結(jié)構(gòu)式的取代的有機(jī)鋁
式中R、K和M為如下為規(guī)定的，導(dǎo)致在反應(yīng)的生產(chǎn)量、產(chǎn)率和可操作性上顯著的改進(jìn)。另外，無需進(jìn)一步的加工諸如層析過程得到高純產(chǎn)物。采用本發(fā)明的取代的有機(jī)鋁使反應(yīng)在較小的體積和較低的溫度進(jìn)行，于是導(dǎo)致以良好的、恒定的可重演地得到2′或3′-(氟-取代的)二脫氧核苷。
采用的取代的機(jī)鋁化合物上位概念的本發(fā)明的具體例子，它在有機(jī)溶劑中的溶解性比它們的無機(jī)對應(yīng)物更大，以保證在核苷上親核取代的可能性。
尤其是，本發(fā)明涉及一種制備3′-(鹵-取代的)-2′，3′-二脫氧核苷和2′-(鹵-取代的)-2′，3′-二脫氧核苷的方法，它通過保護(hù)的脫水胸(腺嘧啶脫氧核)苷化合物與含有在通過溶劑中比AlF3顯示較大溶解度的取代的有機(jī)鋁化合物的鹵代組合物反應(yīng)制備。
更具體地，本發(fā)明涉及制備選自如下結(jié)構(gòu)式的2′或3′-(鹵-取代的)-2′，3′-二脫氧核苷的改進(jìn)和方法
式中Z為氧或CH2;
R1和R2可以為相同或不同的，并選自包括氫、低級烷基、鹵素、鏈烯基、芳基和取代的芳基;
R3為選自氫和鹵素;以及X為鹵素;其方法包括如下步驟(A)將結(jié)構(gòu)式(Ⅰa)或(Ⅰb)的化合物
式中R1、R2和R3為如上述所規(guī)定的以及P為氫或合適的保護(hù)基團(tuán)，它可選自包括三苯基甲基、甲氧基三苯基甲基、乙?；⑿挛祯；?、甲磺?；蛉榛坠杌c如下結(jié)構(gòu)式的試劑進(jìn)行反應(yīng)H-X式中X為鹵素在如下結(jié)構(gòu)式的加成試劑的存在下
式中R選自包括(C1-C12)支鏈的或非支鏈的烷基、(C1-C12)支鏈的或非支鏈的烷氧基、苯基或取代的苯基，氫、羧基、芐基、烯醇基、β-二酮酸基、羰基、鏈烯基，(C1-C12)支鏈的或非支鏈的硫烷基、硫苯基或取代的硫苯基的組;K和M可以是相同或不同的并可以為選自相同于R基團(tuán)或?yàn)橐环N鹵素;以得到保護(hù)的結(jié)構(gòu)式(2a)或(2b)的中間體
以及然后(B)式中P不是氫時，去除保護(hù)基團(tuán)P以得到3′-(鹵-取代的)2′，3′-二脫氧核苷或2′-(鹵素-取代的)2′，3′-二脫氧核苷。當(dāng)P為氫時，不需要去除保護(hù)基團(tuán)P。
制備2′或3′-(鹵-取代的)2′，3′-二脫氧核苷的方法，通常可通過下述流程圖Ⅰ的反應(yīng)過程概括。
在該反應(yīng)中，保護(hù)的脫水核苷(1a)或(1b)在步驟(A)中反應(yīng)得到保護(hù)的取代的核苷(2a)或(2b)，它們可在步驟(B)中通過報導(dǎo)的過程轉(zhuǎn)換成去保護(hù)的3′-(取代的)2′，3′-二脫氧核苷(3a)和2′-(取代的)2′，3′-二脫氧核苷。
以下為流程圖Ⅰ反應(yīng)流程圖Ⅰ
參考流程圖Ⅰ，步驟(A)表示合適的取代劑H-X和脫水核苷(1a)或(1b)之間，在取代的有機(jī)鋁試劑的存在下反應(yīng)以形成保護(hù)的取代的核苷(2a)和(2b)。步驟(A)的反應(yīng)是在惰性溶劑中進(jìn)行。合適的可采用的惰性溶劑包括四氫呋喃、丙酮、二噁烷、氯仿、二氯甲烷、乙醚、硝基苯，二甲亞砜、1，2-二氯乙烷、1，2-二甲氧基乙烷、甲苯和乙腈和/或它們的組合物。較佳地，該惰性溶劑為無水的。反應(yīng)溫度可以在0°至130℃的范圍。最通常地，混合的反應(yīng)物在-5℃和40℃進(jìn)行反應(yīng)接著通過在密閉的容器于40℃至115℃之間加熱進(jìn)行。較佳地，通過加熱反應(yīng)物在60℃和95℃之間進(jìn)行反應(yīng)。通常反應(yīng)時間自約1小時至約24小時，但一般最高的產(chǎn)率能在3和6小時之間得到。
如上所述，X為鹵素而最佳的為氟。取代的有機(jī)鋁試劑可以選自上述結(jié)構(gòu)式所提到的那些。可采用的特殊的試劑包括二或三烷基鋁、乙酰基丙酮鋁、異丙基氧化鋁、三-正-己基鋁、三苯基鋁、三芐基鋁或3-乙?；什菟徜X鹽。
作為此處所用的術(shù)語“鹵素”意指氟、氯、溴或碘。在術(shù)語中涉及的“取代的芳基”、“取代的苯氧基”、“取代的苯基”或“取代的硫苯基”的取代基可以是鹵素、(C1-C6)烷基或烷氧基。
有利地，所用的試劑為將HF以0.01至15%的摩爾比溶解在合適的惰性溶劑中。HF可以被有利地溶解在二噁烷、1，2-二甲氧基乙烷或四氫呋喃中。
在較佳的例子中，尤其是當(dāng)將保護(hù)的脫水核苷用作基質(zhì)時，混合的溶劑系統(tǒng)包括30%吡啶和70%HF用作反應(yīng)混合物得到提高的產(chǎn)率和高水平的純度。同時，當(dāng)在反應(yīng)混合物中加入二氟代氫銨(NH4F·HF)或不同胺化合物時，也得到良好的結(jié)果。
如上所述，R1為選自氫、低級烷基、鹵素、鏈烯基、芳基或取代的芳基;R2為選自氫、低級烷基、鹵素、鏈烯基、芳基和取代的芳基;以及R3為選自氫和鹵素。
在制備較佳的化合物FLT中，產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)式Ⅰ的化合物式中R1為選自甲基，R2和R3兩者為氫以及X為氟。該化合物已被證實(shí)具有優(yōu)異的抗-HIV-1活性。羥基保護(hù)基團(tuán)P是需要的，它是已知技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員所熟知的，因?yàn)樗鼈儽苊飧斗磻?yīng)并在以后的反應(yīng)步驟中提供增進(jìn)的產(chǎn)率。作為例子，合適的羥基保護(hù)基團(tuán)可以是?；T如芐氧基-羰基、二苯甲基氧羰基、三苯甲基氧羰基、對-硝基-芐氧基羰基、新戊酰基，以及2，2，2-三氯乙氧羰基;芳烷基諸如芐基、二苯甲基、三苯甲基或?qū)?硝基芐基或三有機(jī)基團(tuán)甲硅基團(tuán)諸如三(C1-C6)烷基甲硅基(如三甲基甲硅基、三乙基甲硅基、三異丙基甲硅基、異丙基二甲基甲硅基、叔-丁基二甲基甲硅基，甲基二異丙基甲硅基或甲基二-叔-丁基甲硅基)，三芳基甲硅基(如三苯基甲硅基、三-對-二甲苯基甲硅基)或三芳烷基甲硅基(如三芐基甲硅基)。這些和其它的合適的羥基保護(hù)基團(tuán)的例子諸如甲磺酰基、烷基磺酰基、芳基磺酰基，以及它們的形成和去除的方法在已知領(lǐng)域中是熟知的。參見有機(jī)合成中的保護(hù)基團(tuán)，T.W.Greene，John Wiley & Sons，Nen York，1981，第2章。所選擇的羥基保護(hù)基團(tuán)為能較佳地在反應(yīng)過程的步驟(B)中易于去除的一種。
在保護(hù)基團(tuán)P為三苯甲基的反應(yīng)步驟(B)中，最好與對一甲苯磺酸在甲醇中于環(huán)境溫度下進(jìn)行自約1小時至24小時，但通常地在18小時和24小時之間得到最高的產(chǎn)率。
在進(jìn)一步研究本發(fā)明的說明書和所附的權(quán)利要求書后，本發(fā)明的進(jìn)一步的目的和優(yōu)點(diǎn)對本領(lǐng)域的技術(shù)人員將變得更為明顯。
本發(fā)明將通過以下實(shí)施例作更詳細(xì)的說明，但具體實(shí)施并非是限制本發(fā)明。
實(shí)施例1.
5′-O-三苯基甲基-2′，3′-二脫氧-3′-氟胸(腺嘧啶脫氧核)苷向200mg5′-O-三苯基甲基-2′-脫氧-2，3′-脫水胸(腺嘧啶脫氧核)苷在5ml的1%HF-二噁烷中的溶液中加入在甲苯中的0.11ml的2.0M三甲基鋁。將容器密閉在50℃加熱24小時。向反應(yīng)物加入2ml水和1g碳酸鈣接著過濾。將濾液蒸發(fā)得到的殘留物在硅膠上用3∶1的二氯甲烷∶丙酮層析得到28.7mg 5′-O-三苯基甲基-2′，3′-二脫氧-3′-氟胸(腺嘧啶脫氧核)苷。
300 MHz1H-NMR(DMSO，ppm)11.40(s，1H)，7.50(s，1H)，7.45-7.25(m，15H)，6.23(d of d，1H)，5.43(d of d，1H)，4.24(d，1H)，3.35(d of d，1H)3.20(d of d，1H)，2.6-2.3(m，2H)，1.43(s，3H))。
實(shí)施例2.
5′-O-三苯基甲基-2′，3′-二脫氧-3′-氟胸(腺嘧啶脫氧核)苷。
向1g 5′-O-三苯甲基-2′-脫氧-2，3′-脫水胸(腺嘧啶脫氧核)苷在13ml有3%HF-1，2-二甲氧基乙烷中的溶液中加入在己烷中的3.2ml的1.0M三乙基鋁。將容器密閉并在60-70℃加熱4小時。將該懸浮物通過2g碳酸鈣的濾墊過濾。向?yàn)V液加入5ml甲醇，接著蒸發(fā)得到520mg殘留物，通過高壓液相色譜(HPLC)在硅膠上用3∶1的二氯甲烷∶丙酮層析，顯示含有5′-O-三苯基甲基-2′，3′-二脫氧-3′-氟胸(腺嘧啶脫氧核)苷。
300 MHz1H-NMR(DMSO，ppm)11.40(s，1H)，7.50(s，1H)，7.45-7.25(m，15H)6.23(d of d，1H)，5.43(d of d，1H)，4.24(d，1H)，3.35(d of d，1H)3.20(d of d，1H)，2.6-2.3(m，2H)，1.43(s，3H));2′，3′-dideoxy-3′-fluorothymidine，(300 MHz1H-NMR(DMSO，ppm)11.35(s，1H)，7.7(s，1H)，6.22(d of d，1H)，5.32(d of d，1H)，5.21(s，1H)，4.09-4.2(m，1H)，3.55-3.68(m，2H)，2.2-2.5(m，2H);m/e(EI)＝244)和三苯甲醇。
實(shí)施例3.
2，′3，′-二脫氧-3′-氟胸(腺嘧啶脫氧核)苷。
向1g 5′-O-三苯基甲基-2′-脫氧-2，3′-脫水胸(腺嘧啶脫氧核)苷在13ml的3%HF-二-甲氧基乙烷中的溶液加入在庚烷中的1.3ml的2.4M的二乙基氟化鋁溶液。將反應(yīng)容器密閉在60-70℃加熱4小時，并通過2g碳酸鈣濾墊過濾。向?yàn)V液加入5ml甲醇接著通過蒸發(fā)得到630mg固體殘留物。該殘留物通過HPLC在硅膠上用3∶1的二氯甲烷∶丙酮層析，顯示是5′-O-三苯基甲基-2′，3′-二脫氧-3′-氟胸(腺嘧啶脫氧核)苷300 MHz1H-NMR(DMSO，ppm)11.40(s，1H)，7.50(s，1H)，7.45-7.25(m，15H)，6.23(d of d，1H)，5.43(d of d，1H)，4.24(d，1H)，3.35(d of d，1H)3.20(d of d，1H)，2.6-2.3(m，2H)，1.43(s，3H))。
2′，3′-二脫氧-3′-氟胸(腺嘧啶脫氧核)苷(300 MHz1H-NMR(DMSO，ppm)11.35(s，1H)，7.7(s，1H)，6.22(d of d，1H)，5.32(d of d，1H)，5.21(s，1H)，4.09-4.2(m，1H)，3.55-3.68(m，2H)，2.2-2.5(m，2H);m/e(EI)＝244)和三苯甲醇的混合物。將殘留物溶解在含有催化劑量的對-甲苯磺酸的甲醇中并于室溫攪拌24小時，蒸發(fā)得到的殘留物在硅膠色譜上用3∶1的二氯甲烷丙酮層析得到182mg所需的產(chǎn)物。
實(shí)施例4.
5′-O-三苯基甲基-2′，3′-二脫氧-3′-氯胸(腺嘧啶脫氧核)苷向103.4mg 5′-O-三苯基甲基-2′-脫氧-2，3′-脫水胸(腺嘧啶脫氧核)苷在5ml的3%HF-二噁烷中的溶液加入55μl的1.0M的二乙基氯化鋁的溶液。將反應(yīng)容器密閉并于室溫攪拌24小時，向該混合物加入2ml的水和1g碳酸鈣接著過濾。將濾液蒸發(fā)得到殘留物，該殘留物用3∶1的二氯甲烷∶丙酮在硅膠上層析，得到分離的組份2′，3′-二脫氧3′-氟胸(腺嘧啶脫氧核)苷26mg以及5-O-三苯甲基，2′3′-二脫氧-3′-氯胸(腺嘧啶脫氧核)苷52mg。
實(shí)施例5.
5′-O-甲磺?；?2′，3′-二脫氧-3′-氟胸(腺嘧啶脫氧核)苷向579.5mg 5′-O-甲磺酰基-2′-脫氧2，3′-脫水胸(腺嘧啶脫氧核)苷在7ml的3%HF-1，2-二甲氧基乙烷的懸浮液中加入在庚烷中的1.2ml 的2.4M的二乙基氟化鋁溶液。將反應(yīng)容器密閉并在60-70℃加熱24小時。該混合物通過1g的碳酸鈣的濾墊過濾，濾液蒸發(fā)得到343mg 5′-O-甲磺?；?2′，3′-二脫氧-3′-氟胸(腺嘧啶脫氧核)苷300 MHz1H-NMR(DMSO，ppm)11.40(s，1H)，7.52(s，1H)，6.24(d of d，1H)，5.37(d of d，1H)，4.44(s，2H)，4.40(m，1H)，3.26(s，3H)，2.2-2.6(m，2H)，1.78(s，3H)).
實(shí)施例6.
2′，3′-二脫氧-3′-氟胸(腺嘧啶脫氧核)苷向200mg 2′-脫氧-2，3′-脫水胸(腺嘧啶脫氧核)苷在3ml的3%HF-二噁烷的懸浮液中加入1.8ml為1.0M的二乙基氟化鋁。將容器密閉并于80℃加熱24小時。該懸浮物通過碳酸鈣濾墊過濾，濾液蒸發(fā)得到20mg，2′，3′-二脫氧-3′-氟胸(腺嘧啶脫氧核)苷。
(300 MHz1H-NMR(DMSO，ppm)11.35(s，1H)，7.7(s，1H)，6.22(d of d，1H)，5.32(d of d，1H)，5.21(s，1H)，4.09-4.2(m，1H)，3.55-3.68(m，2H)，2.2-2.5(m，2H);m/e(EI)＝244).
實(shí)施例7.
2′，3′-二脫氧-3′-氟胸(腺嘧啶脫氧核)苷向1.5g 5′-O-三苯基甲基-2′-脫氧-2，3′-脫水胸(腺嘧啶脫氧核)苷在15ml的3%HF-二甲氧基乙烷中的溶液加入4.8ml的1.0M的三丙基鋁在甲苯中的溶液。將反應(yīng)容器密閉并于65℃連續(xù)攪拌1小時。該混合物通過碳酸鈣濾墊過濾，濾液蒸發(fā)得到殘留物，將該殘留物溶解在含有催化劑量的對-甲苯磺酸的甲醇中，接著于室溫攪拌24小時。將反應(yīng)混合物蒸發(fā)得到殘留物，將該殘留物溶解在熱的2-丙醇中，然后冷卻得到75mg2′，3′-二脫氧-3′-氟胸(腺嘧啶脫氧核)苷。
(300 MHz1H-NMR(DMSO，ppm)11.35(s，1H)，7.7(s，1H)，6.22(d of d，1H)，5.32(d of d，1H)，5.21(s，1H)，4.09-4.2(m，1H)，3.55-3.68(m，2H)，2.2-2.5(m，2H);m/e(EI)＝244).
實(shí)施例8.
2′，3′-二脫氧-3′-氟胸(腺嘧啶脫氧核)苷向10.0g 5′-O-三苯基甲基-2′-脫氧-2，3′-脫水胸(腺嘧啶脫氧核)苷在105ml的3%HF-二甲氧基乙烷的溶液中在冰的冷卻下于大于5分鐘內(nèi)滴加入13.3ml的2.4M二乙基氟化鋁在庚烷中的溶液。將容器密閉并于68℃的油浴中攪拌加熱4小時。將該混合物通過碳酸鈣濾墊過濾，濾液中加入20ml甲醇。將該混合物蒸發(fā)得到殘留物溶解在含有1g對-甲苯磺酸的100ml的甲醇中并在室溫攪拌20小時。將混合物過濾，濾液蒸發(fā)得到8.51g白色固體，將該白色固體溶解在二氯甲烷中，并通過3∶1的二氯甲烷∶丙酮在硅膠上層析用二氯甲烷洗提得到1.78g 2′，3′-二脫氧-3′-氟胸(腺嘧啶脫氧核)苷。
(300 MHz1H-NMR(DMSO，ppm)11.35(s，1H)，7.7(s，1H)，6.22(d of d，1H)，5.32(d of d，1H)，5.21(s，1H)，4.09-4.2(m，1H)，3.55-3.68(m，2H)，2.2-2.5(m，2H);m/e(EI)＝244).
實(shí)施例9.
5′-O-三苯基甲基-2′，3′-二脫氧-3′-氟胸(腺嘧啶脫氧核)苷
向1.04g 5′-O-三苯基甲基-2′-脫氧-2，3′-脫水胸(腺嘧啶脫氧核)苷在10ml的3%HF-1，2-二甲氧基乙烷中的溶液加入712.62mg三-叔-丁氧基鋁。將容器密閉并于65℃加熱4小時。在硅膠上高壓液相色譜用4∶1的二氯甲烷∶丙酮顯示存在5′-O-三苯基甲基-2′，3′-二脫氧-氟胸(腺嘧啶脫氧核)苷。
實(shí)施例10.
-2′，3′-二脫氧-3′-氟胸(腺嘧啶脫氧核)苷向205.3mg 2′-脫氧-2，3′-脫水胸(腺嘧啶脫氧核)苷在5ml二甲氧基乙烷中的溶液加入1ml的1.0M二異丙基鋁氫化物在四氫呋喃中的溶液。攪拌30分鐘后，將5ml的3%HF-二甲氧基乙烷溶液加入。將反應(yīng)容器密閉并于70℃攪拌17小時。將15ml甲醇和4g碳酸鈣加入，接著過濾，將濾液蒸發(fā)得到白色固體，將該白色固體通過硅酸鎂柱色譜用4∶1的二氫甲烷∶丙酮提純，得到54.2mg 2′，3′-二脫氧-3′-氟胸(腺嘧啶脫氧核)苷。
實(shí)施例11.
-2′，3′-二脫氧-3′-氟胸(腺嘧啶脫氧核)苷向523.4mg，2.34mM 2′-脫氧-2′，3′-二脫水胸(腺嘧啶脫氧核)苷在2ml 1，2-二甲氧基乙烷的(懸浮液中加入1.03ml的25.1%三己基鋁在庚烷的溶液。將混合物于室溫攪拌4.5小時以及然后于65℃加熱15分鐘。將7ml的3%HF/1.2-二甲氧基乙烷的溶液加入并將產(chǎn)生的混合物在密閉的容器中于65℃加熱24小時。加入2ml的水和1g CaCO3并用Na2CO3調(diào)節(jié)pH至中性，將混合物過濾。將濾液蒸發(fā)得到黃色固體，將該黃色固體從2-丙醇中重結(jié)晶得到57mg 2′，3′-二脫氧-3′-氟胸(腺嘧啶脫氧核)苷。
(300 MHz1H-NMR(DMSO，ppm)11.35(s，1H)，7.7(s，1H)，6.22(d of d，1H)，5.32(d of d，1H)，5.21(s，1H)，4.09-4.2(m，1H)，3.55-3.68(m，2H)，2.2-2.5(m，2H);
m/e(EI)＝244).
實(shí)施例12.
2′，3′-二脫氧-3′-氟胸(腺嘧啶脫氧核)苷向10g，45.5mM 2′-脫氧-2′，3′-脫水胸(腺嘧啶脫氧核)苷在3%HF-1，2-二甲氧基乙烷中的縣浮液中加入22.1g，68.1mM的三乙酰丙酮鋁。將該混合物在密閉容器中于90℃加熱2小時后，加入100ml水和35gCaCO3，將該懸浮液通過水合硅酸鎂過濾。將濾液蒸發(fā)并加入200ml水和2g活性碳。將混合物加熱回流和過濾。將濾液蒸發(fā)至2/3體積并再過濾。
將最后的濾液蒸發(fā)得到3.82g 2′，3′-二脫氧-3′-氟胸(腺嘧啶脫氧核)苷。
(300 MHz1H-NMR(DMSO，ppm)11.35(s，1H)，7.7(s，1H)，6.22(d of d，1H)，5.32(d of d，1H)，5.21(s，1H)，4.09-4.2(m，1H)，3.55-3.68(m，2H)，2.2-2.5(m，2H);
m/e(EI)＝244).
實(shí)施例13.
2′，3′-二脫氧-3′-氟胸(腺嘧啶脫氧核)苷向204mg，0.72mM 5′-O-乙?；?2′-脫氧-2，3′-脫水胸(腺嘧啶脫氧核)苷在3%HF/1，2-二甲氧基乙烷的溶液中加入0.46ml的2.4M的二乙基氟化鋁/庚烷的溶液。將該混合物于密閉容器中在58℃加熱24小時，加入2g CaCO3，用Na2CO3調(diào)節(jié)pH至中性并將混合物過濾。濾液蒸發(fā)并將殘留物溶解在3∶1的CH1Cl2丙酮的混合物中和通過硅膠濾墊過濾。將濾液蒸發(fā)得到160.5mg 5′-O-乙?；?2′，3′-二脫氧-3′-氟胸(腺嘧啶脫氧核)苷。將該材料溶解在5ml甲醇并加入225mg K2CO3。攪拌10分鐘后，將溶液過濾和將濾液蒸發(fā)。將殘留物在丙酮攪拌成淤漿并過濾。將濾液蒸發(fā)得到121mg 2′，3′-二脫氧-3′-氟胸(腺嘧啶脫氧核)苷。
(300 MHz1H-NMR(DMSO，ppm)11.35(s，1H)，7.7(s，1H)，6.22(d of d，1H)，5.32(d of d，1H)，5.21(s，1H)，4.09-4.2(m，1H)，3.55-3.68(m，2H)，2.2-2.5(m，2H);
m/e(EI)＝244).
實(shí)施例14.
5′-O-甲磺?；?2′3′-二脫氧-3′-氟胸(腺嘧啶脫氧核)苷在600ml攪拌的容器中加入在280ml二噁烷中的10g 5′-O-甲磺酰基-2′-二脫氧-2，3′-脫水胸(腺嘧啶脫氧核)苷，280ml二噁烷、42.9ml在二噁烷中的10%HF和三-正-己基鋁。將容器密閉并在77-84℃攪拌3小時，然后在環(huán)境溫度14小時后，在77-84℃3小時。在回冷至環(huán)境溫度后，將反應(yīng)物傾入30g碳酸鈣在50ml水中，將產(chǎn)生的漿料攪拌30分鐘并通過10g硅膠過濾。濾液濃縮至約50ml，加入25ml水并繼續(xù)濃縮至25ml。通過過濾收集產(chǎn)生的固體并干燥得到6.59g(62%)的5′-O-甲磺?；?2′，3′-二脫氧-3′-氟胸(腺嘧啶脫氧核)苷，為米色的固體。
實(shí)施例15.
5′-O-三苯基甲基-2′，3′-二脫氧-3′-氟胸(腺嘧啶脫氧核)苷將0.2g 5′-O-三苯基甲基-2′-脫氧-2，3′-脫水胸(腺嘧啶脫氧核)苷和0.2g三乙酰丙酮鋁的混合物在5.2ml二噁烷中打成淤漿。在攪拌下加入1.5ml的10%HF在二噁烷中的溶液。將混合物于50-53℃加熱19小時，冷卻，加入1ml水接著加入0.8g CaCO3和二氯甲烷。將混合物過濾，濾餅用丙酮洗滌，并將分離的有機(jī)層蒸發(fā)得到0.15g 5′-O-三苯基甲基-2′，3′-二脫氧-3′-氟胸(腺嘧啶脫氧核)苷。
實(shí)施例16.
5′-O-三苯基甲基-2′，3′-二脫氧-3′-氟胸(腺嘧啶脫氧核)苷將0.24g 5′-O-三苯基甲基-2′-脫氧-2，3′-脫水胸(腺嘧啶脫氧核)苷和0.22g異丙基氧化鋁在4.28g二甲氧基乙烷的混合物用10%HF處理。該混合物在40-45℃油浴上加熱22小時。將混合物冷卻，加入0.2ml水和1.0g碳酸鈣。將混合物過濾，濾餅用丙酮和二氯甲烷洗滌。將濾液蒸發(fā)得到0.16g 5′-O-三苯基甲基-2′，3′-二脫氧-3′-氟胸(腺嘧啶脫氧核)苷。
實(shí)施例17.
5′-O-二甲磺?；?2′，3′-二脫氧-3′-氟胸(腺嘧啶脫氧核)苷在一攪拌的高壓釜中加入10g 5′-O-甲磺?；?2′-脫氧-2′，3′-脫水胸(腺嘧啶脫氧核)苷、20.3g異丙基氧化鋁，7.3ml在二噁烷中的10%HF和128ml二噁烷。將該釜密閉并攪拌和加熱至約90℃3小時。冷卻至環(huán)境溫度扣，將該混合物傾入至40g碳酸鈣和50ml水的混合物中。將該漿料攪拌約30分鐘，并通過布氏漏斗濾清。濾餅用丙酮(4×25ml)洗滌。將溶液蒸發(fā)至干燥并用100ml丙酮打成淤漿。濾去不溶物并將濾液蒸發(fā)至干燥得到9.05g 5′-O-甲磺?；?2′，3′-二脫氧-3′-氟胸(腺嘧啶脫氧核)苷，為一種固體。
實(shí)施例18.
5′-O-甲磺酰基-2′，3′-二脫氧-3′-氟胸(腺嘧啶脫氧核)苷在一高壓釜中加入5.0g 5′-O-甲磺酰基-2′-脫氧-2′，3′-脫水胸(腺嘧啶脫氧核)苷、5.9g乙?；X、85ml二噁烷和20ml在二噁烷中的10%HF。將溶液加熱至100-108℃11/4小時。冷卻至室溫并用10ml二噁烷、25ml水、50ml丙酮和加入8.0g碳酸鈣，攪拌30分鐘。將該混合物濾清，濾餅用丙酮洗滌以及將濾液蒸發(fā)至干燥得到6.0g 5′-O-甲磺酰基-2′，3′-二脫氧-3′-氟胸(腺嘧啶脫氧核)苷實(shí)施例19.
5′-O-甲磺?；?2′，3′-二脫氧-3′-氟胸(腺嘧啶脫氧核)苷將5.0g·′-O-甲磺?；?2′-脫氧-2′，3′-脫水胸(腺嘧啶脫氧核)苷，16.1g乙酰基丙酮化鋁和5.0ml(30%吡啶、70%HF)在100ml二噁烷在釜中于88-93℃加熱3小時。將釜冷卻至室溫并將內(nèi)容物傾入含有15g碳酸鈣的50ml水中。在連續(xù)攪拌下添加21g碳酸鈣。結(jié)果pH為5。將該混合物通過硅藻土過濾并將濾餅用丙酮洗滌幾次。將濾液蒸發(fā)，得到的殘留物溶解在100ml丙酮中并通過棉花過濾。將濾液蒸發(fā)并將殘留物真空干燥得到4.4g所需的產(chǎn)物。
實(shí)施例20.
5′-O-甲磺?；?2′，3′-二脫氧-3′-氟胸(腺嘧啶脫氧核)苷在攪拌的高壓釜中加入25g 5′-O-甲磺?；?2′-脫氧-2′，3′-脫水胸(腺嘧啶脫氧核)苷，83ml在二噁烷中的2M三己基鋁，98ml二噁烷和19ml的70%HF和30%吡啶的混合物。將釜密閉并加熱至85-90℃并于約90℃保持3小時。將釜冷卻至室溫并傾入40g碳酸鈣在100ml水中的混合物中。將該混合物攪拌約15分鐘，濾清并用丙酮(4×25ml)洗滌濾餅。將該溶液在真空下部分地濃縮，加入200ml水并將該溶液進(jìn)一步濃縮。將該混合物冷卻至0-5℃，過濾、用約45ml冷水洗滌濾餅并干燥得到22.2g的產(chǎn)物。
實(shí)施例215′-O-甲磺?；?2′，3′-二脫氧-3′-氟胸(腺嘧啶脫氧核)苷在一攪拌的高壓釜中加入1，000g 5′-O-甲磺?；?2′-脫氧-2′，3′-脫水胸(腺嘧啶脫氧核)苷，6000ml二噁烷，1180g乙酰基丙酮鋁，100g二氟氫化銨(NH4F·HF)和4，000ml在二噁烷中的10%HF溶液。將釜密閉并攪拌和在85-90℃加熱3小時。將釜冷卻至20-30℃并傾入至2，000g碳酸鈣和10，000ml水的淤漿中，將該漿料攪拌15-30分鐘并通過過濾除去固體。濾餅用7500ml丙酮洗滌，合并濾液及洗液，在減壓下濃縮至6-7.5立升的體積。然后加入2，000ml水并將溶液進(jìn)一步濃縮至7-7.5立升。將該混合物冷至0-5℃并于0-5℃攪拌30-60分鐘。將產(chǎn)物過濾，用1500ml冷水洗滌，并干燥得到762g 5′-O-甲磺?；?2′，3′-二脫氧-3′-氟胸(腺嘧啶脫氧核)苷。
實(shí)施例22.
5′-O-甲磺?；?2′，3′-二脫氧-3′-氟胸(腺嘧啶脫氧核)苷在300毫升的攪拌的高壓釜中加入10g 5′-O-甲磺?；?2′-脫氧-2′，3′-脫水胸(腺嘧啶脫氧核)苷，19.3異丙基氧化鋁和90ml二噁烷。密閉釜后，加入10.4ml的30%吡啶70%HF的混合物，由于放熱，溫度升至約58℃，將反應(yīng)物加熱至90℃并于90℃攪拌3小時。在冷卻至室溫后，反應(yīng)物用50ml水稀釋并用40g碳酸鈣處理。接著攪拌20分鐘，將反應(yīng)物過濾，固體用丙酮洗滌。合并的濾液濃縮至半固體，加入50ml丙酮并將該溶液反萃取至干。將產(chǎn)生的固體干燥得到10.8g的產(chǎn)物。
權(quán)利要求
1.一種制備如下結(jié)構(gòu)式的化合物的方法
式中Z為氧或CH2；R1和R2可以是相同的或不同的，以及是選自包括氫、低級烷基、鹵素、鏈烯基、芳基取代的芳基的組；R3為選自包括氫和鹵素的組；以及X為鹵素；其特征在于包括如下步驟(a)將如下結(jié)構(gòu)式的化合物
式中P為選自包括氫、三苯基甲基、甲氧基苯基甲基、乙?；?、新戊?；?、甲磺酰基或三烷基甲硅基與結(jié)構(gòu)式H-X的一種試劑，式中X為鹵素，在如下結(jié)構(gòu)式的試劑的存在下
式中，R為選自包括(C1-C12)支鏈的或非支鏈的烷基、(C1-C12)支鏈的或非支鏈的烷氧基、苯基或取代的苯基、氫、羧基、芐基、烯醇基、羰基、β-二酮酸基、烯基，(C1-C12)支鏈的或非支鏈的硫烷基、硫苯基或取代的硫苯基的組；K和M可以是相同的或不同的為選自包括R和一種鹵素，條件是R、K和M不全是氫，在一種惰性有機(jī)溶劑中混合，(b)加熱所述的化合物并在40-115℃約1-24小時以產(chǎn)生如下結(jié)構(gòu)式的化合物
以及式中P為不同于氫，(c)除去所述的保護(hù)基團(tuán)。
2.一種制備如下結(jié)構(gòu)式Ⅱ的化合物的方法
式中Z為氧或CH2;R1和R2可以是相同的或不同的以及為選自包括氫、低級烷基、鹵素、鏈烯基、芳基和取代的芳基的組;R3為選自包括氫和鹵素的組;以及X為鹵素，其特征在于包括如下步驟(a)將如下結(jié)構(gòu)式的化合物
式中P為氫或保護(hù)基團(tuán)系選自三苯基甲基，甲氧基三苯基甲基、乙?；⑿挛祯；⒓谆酋；蛉榛坠杌慕M與結(jié)構(gòu)式H-X的一種試劑，式中X為鹵素相混合;在如下結(jié)構(gòu)式的試劑存在下
式中R為選自包括(C1-C12)支鏈的或非支鏈的烷基，(C1-C12)支鏈的或非支鏈的烷氧基、苯基或取代的苯基的組，氫、羧基、芐基、烯醇基、羰基、鏈烯基、(C1-C12)支鏈的或非支鏈的硫烷基、硫苯基或取代的硫苯基的組，K和M可以是相同的或不同的并為選自包括R和鹵素的組，條件是R、K和M不全是氫，并在惰性溶劑中(b)加熱所述的化合物及試劑并于40-115℃約1-24小時，以得到如下結(jié)構(gòu)式的化合物
以及，式中P為不同于氫，(c)去除所述的保護(hù)基團(tuán)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述的試劑H-X為HF。
4.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述的試劑
為三甲基鋁、三乙基鋁、三丙基鋁或三-叔-丁氧基鋁，式中R、K和M均為相同的并等于甲基、乙基、丙基或叔-丁氧基。
5.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述的試劑
為二異丁基鋁氫化物式中R和M為異丁基而K為氫。
6.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述的試劑
為異丙氧基鋁，式中R、K和M每一個為異丙氧基。
7.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述的試劑
為乙酰基丙酮鋁式中R、K和M每一個為2.4-戊二酮基。
8.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述的試劑HF為在乙醚溶劑中的濃度在0.01至15%。
9.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述的試劑HX為HF混合在吡啶中其中HF/吡啶濃度比為70%HF/30%吡啶。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于將所述的二氟氫化銨加至反應(yīng)混合物中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種通過保護(hù)的脫水胸(腺嘧啶脫氧核)苷化合物與含有取代基的有機(jī)鋁化合物(它比AlF3在傳統(tǒng)的溶劑中顯示更大的溶解度)的鹵代組合物反應(yīng)制備2′和3′-(鹵-取代的2′，3′-二脫氧核苷)的改進(jìn)的方法。
文檔編號C07D405/04GK1058969SQ9110495
公開日1992年2月26日 申請日期1991年7月18日 優(yōu)先權(quán)日1990年8月6日
發(fā)明者肯尼思·E·格林, 約翰L·康西定Jr, 約翰夫·定吐諾Iii, 瑟拉拉喬·派馬納遜 申請人:美國氰胺公司