CN1842535A - β－L－2＇ －脱氧核苷的合成 - Google Patents

Abstract

本发明提供用于制备2′－修饰核苷和2′－脱氧－核苷如β－L－2′－脱氧－胸苷(LdT)的改进方法。特别是，该改进方法涉及2′－脱氧核苷的合成，该方法可利用不同起始原料，但通过氯代糖中间体或通过2，2′－脱水－1－呋喃糖基－核苷碱基中间体进行。其中利用2，2′－脱水－1－呋喃糖基碱基中间体，采用引起分子内置换反应和高收率形成所需核苷产物的还原剂如Red－Al、螯合剂如15－冠－5－醚。本发明的另一种方法利用2，2′－脱水－1－呋喃糖基碱基中间体，而没有利用螯合剂，得到高收率的2′－脱氧核苷。根据本发明制备的化合物可用作制备其他核苷类似物的中间体，或可直接用作抗病毒药物和/或抗肿瘤药物。

Description

β-L-2′-脱氧核苷的合成

                   相关申请的交叉参考

本申请要求2003年6月30日提交的美国临时申请号60/483,711和2004年4月1日提交的美国临时申请号60/558,616的优先权。

                       发明领域

本发明属2′-脱氧-或2′-修饰-核苷尤其是β-L-2′-脱氧胸苷的制备方法领域。本发明为容易工业规模化生产的改进方法。根据本发明方法制备的化合物为重要的抗病毒药、抗肿瘤药和合成药用化合物和组合物中的中间体。

                       发明背景

HBV作为引起人类癌症的诱因，仅次于抽烟。由HBV诱导癌症的机制尚未知，尽管是假设，但它可直接触发肿瘤发展，或通过与感染有关的慢性炎症、肝硬化和细胞再生触发肿瘤发展。

B型肝炎病毒已达到全世界流行的水平。在2-6个月潜伏期内宿主察觉不到感染，潜伏期过后HBV感染能导致急性肝炎和肝损害，从而引起腹痛、黄疸和某些酶的血液水平增高。HBV可导致暴发性肝炎，暴发性肝炎是一种进展迅速、常常致死的疾病类型，在该疾病中大部分肝脏被破坏。

患者一般可从急性肝炎中恢复。然而在一些患者中，血液中长期或不定期持续高水平的病毒抗原，导致慢性感染。慢性感染可引起慢性迁延性肝炎。慢性迁延性HBV患者在发展中国家中最常见。到1991年中期，仅在亚洲就已有约2.25亿慢性携带者，而全世界有近3亿携带者。慢性迁延性肝炎可导致疲劳、肝硬化和肝细胞癌，肝细胞癌为原发性肝癌。

由Emory大学、UAB研究基金会和法国国家科研中心(CNRS)提交的WO 96/40164公开许多用于治疗B型肝炎的β-L-2′，3′-二脱氧核苷。

也由Emory大学、UAB研究基金会和法国国家科研中心(CNRS)提交的WO 95/07287公开用于治疗HIV感染的2′-或3′-脱氧和2′，3′-二脱氧-β-L-呋喃戊糖基核苷。

由美国杰能科国际有限公司(Genencor International，Inc.，)和Lipitek有限公司提交的WO 96/13512公开抗肿瘤药和抗病毒药的L-呋喃核糖基核苷的制备。

Idenix Pharmaceuticals，Ltd.在美国专利第6,395,716号、第6,444,652号、第6,566,344号和第6,539,837号中公开2′-脱氧-L-赤式呋喃戊糖-核苷，及它们在治疗HBV中的用途。也见WO 00/09531。所公开的用于治疗人和其它宿主动物中B型肝炎感染的方法包括给予有效量的生物活性2′-脱氧-β-L-赤式-呋喃戊糖核苷(或者称为β-L-dN或β-L-2′-dN)或其药学上可接受的盐、酯或前药，包括β-L-脱氧核糖胸苷(β-L-dT)、β-L-脱氧核糖胞苷(β-L-dC)、β-L-脱氧核糖尿苷(β-L-dU)、β-L-脱氧核糖鸟苷(β-L-dG)、β-L-脱氧核糖腺苷(β-L-dA)和β-L-脱氧核糖肌苷(β-L-dI)，任选在药学上可接受的载体中单独或联合给予。也公开了这类活性化合物的5′和N⁴(胞苷)或N⁶(腺苷)酰化或烷基化衍生物，或5′-磷脂或5′-醚脂。

Janta-Lipinski等，J.Med.Chem.，1998，41(12)，2040-2046公开3′-氟-修饰的β-2′-脱氧核糖核苷5′-三磷酸酯的L-对映体用于抑制B型肝炎聚合酶的用途。已具体公开3′-脱氧-3′-氟-β-L-胸苷(β-L-FTTP)、2′，3′-二脱氧-3′-氟-β-L-胞苷(β-L-FdCTP)和2′，3′-二脱氧-3′-氟-β-L-5-甲基胞苷(β-L-FMethCTP)的5′-三磷酸酯为HBV DNA聚合酶的有效抑制剂。另外，Janta-Lipinski等公开β-L-胸苷(非β-L-2′-dC)的三磷酸酯作为HBV和DHBV内源性DNA聚合酶的核苷抑制剂的生物活性。然而，只评价了三磷酸化β-L-胸苷，没有要求保护非磷酸化形式，且在文章中没有对那些在细胞内或体内磷酸化的β-L-核苷作出评价，或者更重要的是，没有对在生物体内磷酸化的β-L-胸苷的功效作出评价。基于该原因，该文章没有描述β-L-胸苷在细胞内或体内可有任何B型肝炎活性。也见WO 96/1204。

Johansson等的欧洲专利申请号0 352 248 A1公开L-呋喃核糖基化合物在治疗B型肝炎中的用途。

Verri等公开2′-脱氧-β-L-赤式-呋喃戊糖核苷作为抗肿瘤药和抗疱疹药的用途(Mol.Pharmacol.(1997)，51(1)，132-138和Biochem.J.(1997)，328(1)，317-20)。Saneyoshi等证明2′-脱氧-L-核糖核苷作为逆转录酶(I)抑制剂用于控制逆转录病毒及用于治疗AIDS的用途，Jpn.Kokai Tokkyo Koho JP06293645(1994)。

Giovanni等测试了2′-脱氧-β-L-赤式-呋喃戊糖核苷局部抗假狂犬病病毒(PRV)，Biochem.J.(1993)，294(2)，381-5。

Tyrsted等(Biochim.Biophys.Acta(1968)，155(2)，619-22)和Bloch等(J.Med.Chem.(1967)，10(5)，908-12)研究了2′-脱氧-β-L-赤式-呋喃戊糖核苷在化学疗法中的用途。

Morris S.Zedeck等首次公开了将β-L-dA用于抑制睾丸酮假单胞菌(Pseudomonas testosteroni)诱导酶的合成，Mol.Phys.(1967)，3(4)，386-95。

另外，胞嘧啶衍生物可作为中间体用于药物胞苷二磷酸胆碱的制备，其通用名为胞磷胆碱。

Idenix制药有限公司的美国专利公布号20030083306公开2′-脱氧-β-L-核苷的3′-前药用于治疗HBV。也见WO 01/96353。

Beauchamp的美国专利第4,957,924号中公开阿昔洛韦的各种治疗用酯。

2002年4月17-21日，在西班牙马德里举行的欧洲肝研究协会会议中，美国吉里德科学公司(Gilead Sciences，Inc.)的Sühnel等报告，阿德福韦与β-L-2′-脱氧胸苷联合使用对HBV产生增强的体外抗病毒作用。

核苷合成

先有技术中已熟知制备核苷和呋喃糖基中间体的方法。1952年，Pratt等报告了由阿拉伯糖合成L-脱氧胸苷(LdT)(J.W.Pratt等，J.Am.Chem.Soc.，1952，74：2200-2205)。由Pratt公开的该合成路线包括由L-阿拉伯糖形成甲苷，然后转化成甲基硫基-硫代碳酸酯并还原成脱氧糖。或者，将2-羟基转化为它的相应甲磺酸酯基团，然后还原裂解得到最终的LdT产物(J.W.Pratt等，J.Am.Chem.Soc.，1952，74：2200-2205；H.Urata等，Nucleic Acids Res.，1992，20：3325-3332)。

由Shull等、Sznaidman等、Wang等和Stick等各自在LdT合成中进行变化，通过烯糖中间体将L-阿拉伯糖转化为甲基2′-脱氧-呋喃核糖苷(B.K.Shull等，J.Carbohydr.Chem.，1996，15：955-64；M.LSznaidman等，Nucleosides，Nucleotides & Nucleic Acids，2002，21：155-63；Z.X.Wang等，Nucleosides，Nucleotides & Nucleic Acids，2001，20：11-40；和R.V.Stick等，Aust.J.Chem.，2002，55：83-85)。

1969年，Niedballa和Vorbruggen描述了通过偶合甲硅烷基化的N-杂环化合物特别是嘧啶与1-O-烷基或优选1-酰基-保护糖如1-酰基-保护核糖、脱氧核糖、阿拉伯糖或葡萄糖制备β-核苷的方法。该反应利用Friedel-Crafts试剂为催化剂在室温下进行(ScheringAktiengesellschaft，DE 1 919 307)。发明人指出，该反应意外地几乎专一地提供β-端基异构产物，可用于制备尿嘧啶和胞嘧啶，但对制备胸苷不太理想(DE 1919 307，实施例1-10和12-15)。

在他们的例证性物质中，Niedballa和Vorbruggen仅报告了1-O-乙酰基、1-乙酰基和1-O-甲基核糖、脱氧核糖和阿拉伯呋喃糖衍生物化合物作为起始反应物(DE 1 191 307，实施例1-16)。均没有用到1-卤糖。事实上，发明人指出，基于1-卤糖的不稳定性，将其用作反应物是不利的(DE 1 191 307；Sato等，JP 63026183)。在个别实施例中，胞嘧啶碱基与2′-脱氧核糖反应，起始化合物为1-O-甲基-2-脱氧-3，5-二-甲苯甲酰基核糖(DE 1 919 307，实施例7)。该反应形成β-端基异构体而几乎不形成α-端基异构体并不意外，因为已知核糖的3′-酯衍生物通常优先形成β-端基异构体而非α-端基异构体产物。

Vorbruggen等在后来的专利中指出他们早期(1969)的合成方法存在“明显不足”，因为在反应期间形成的Lewis酸盐或Friedel-Crafts催化剂的分离，导致在最终后处理中需要耗费劳动的步骤，并提供较低百分产率的最终产物(DE 2508312，英国等同专利GB 1 542442)。GB 1 542 442中报告了由无机酸的三甲基硅酯代替Lewis酸且起始反应物为1-卤、1-O-烷基或1-O-酰基糖的方法。同前，所有例证性方法使用1-O-乙酰基-β-D-呋喃核糖起始反应物，因此不意外地生成β-端基异构产物而几乎不生成α-端基异构体(GB 1 542 442，实施例1-13)。

同样，Vorbruggen在U.S.4,209,613中公开了一步核苷合成，包括在选自任一Lewis酸(U.S.4,209,613)的Friedel-Crafts催化剂存在下，使甲硅烷基化核苷碱基与保护糖的1-O-酰基、1-O-烷基或1-卤衍生物反应。同前，所有例证性方法使用1-O-乙酰基-β-D-呋喃核糖起始反应物，又一次不意外地生成β-端基异构产物而几乎不生成α-端基异构体(U.S.4,209,613，实施例1-16)。

Vorbruggen等在U.S.5,750,676中报告了一种方法，该方法包括在硅烷化试剂和含Lewis酸的惰性溶剂存在下，使游离糖与N-杂环碱基反应，其中的改进在于游离糖的预先硅烷化。文中关于产物端基异构比率未作描述，并规定不优选单一的Lewis酸。然而实施例显示，需要许多制备步骤以获得最终产物，成为工业化生产的明显不利因素(U.S.5,750,676，实施例1-3)。

然而，Vorbruggen等报告了另一种制备核苷的方法，该方法包括使用无机酸或强有机酸的三烷基甲硅烷基酯尤其为Friedel-Crafts催化剂、核苷碱基和保护糖衍生物的1-O-酰基、1-O-烷基或1-卤衍生物的一锅合成方法(U.S.4,209,613)。

氯代糖中间体

氯代糖为LdT形成中的重要中间体，存在许多合成它的路线。合成制备氯代糖的非限定性实例包括下列实例。

Isbell、Bock等和Lundt等各自报告了由D-木糖合成LdT，所用方法涉及1，4-内酯中间体(H.S.Isbell，Methods in CarbohydrateResearch，1963，2：13-14；K.Bock等，Carbohydrate Research，1981，90：17-26；K.Bock等，Carbohydrate Research，1982，104：79-85；和I.Lundt和R.Madsen，Topics in Current Chemistry，2001，215：177-191)。

Bock等和Humphlett利用D-半乳糖为起始原料，将其氧化裂解并溴化，生成D-来苏糖酸内酯。随后的选择性水解和转化步骤获得氯代糖中间体，然后该中间体可用于制备LdT(K.Bock等，Carbohydrate Research，1981，90：17-26；K.Bock等，CarbohydrateResearch，1979，68：313-319；K.Bock等，Acta Chem.Scand.B，1984，38：555-561；和W.J.Humphlett，Carbohydrate Research，1967，4：157-164)。

Bock等也由D-葡萄糖酸内酯制备了LdT，方法是用溴水溶液和肼对其进行处理，然后用过量氢氧化钾水溶液处理，形成初级环氧化物。接下来，它们在内酯上实现初级环氧化物的Payne重排形成次级环氧化物，氧化裂解内酯，形成氯代糖中间体，然后该中间体可用于制备LdT(K.Bock等，Carbohydrate Research，1979，68：313-316；K.Bock等，Acta Chem.Scand.B，1984，38：555-561)。在引用的同一期刊物文章中，Bock等公开了由D-半乳糖酸内酯开始，并通过D-甘露糖酸-1，4-内酯的溴化形成氯代糖。

Liotta和Hager报告了由可买到的内酯合成氯代糖，所用方法为包含立体选择性环化步骤的合成，以及利用醛中间体和Wittig反应的Horner-Emmons改进的合成。(D.C.Liotta等，Tetrahedron Letters，1992，33：7083-7086；和U.S.5,414,078)。

Schinazi等、Ravid等和Taniguchi等公开了由羟基谷氨酸制备氯代糖中间体的方法，将羟基谷氨酸环化成核糖酸内酯衍生物，然后可转化成氯代糖(R.F.Schinazi等，U.S.6,348,587B1；U.Ravid等，Tetrahedron，1978，34：1449-1452；和M.Taniguchi等，Tetrahedron，1974，30：3547-3552)。

Jung等报告，使用夏普勒斯(Sharpless)环氧化反应将从可买到的醇获得环氧化物，再经醇处理制备二醇，然后转化为丙酮化合物。将丙酮化合物酸化，得到所需呋喃核糖，再转化为氯代糖。或者使用Swern氧化将环氧醇经硼氢化反应，从二-甲苯甲酰基衍生物形成氯代糖(M.E.Jung等，Tetrahedron Letters，1998，39：4615-4618)。

Yadav等和Harada等公开使用烯丙基溴和臭氧分解，或2-溴甲基-[1，3]-二氧戊环而无臭氧分解制备氯代糖的合成方法(J.S.Yadav等，Tetrahedron Letters，2002，43：3837-3839；T.Harada等，Chem.Lett.，1981，1109-1110)，而Ohuri等、Cheng等和Abramski等报告了用酸性甲醇处理烯糖，生成2-脱氧-呋喃核糖，然后可转化为所需的氯代糖。

Takeya Mori在 JP 09059292中公开了从4-羟基嘧啶核苷至4-氨基嘧啶核苷的一锅合成，该合成用三甲基甲硅烷基保护反应物的羟基，随后与磷酰氯或二氯化磷酸4-氯苯基酯反应并用氨水氨基化。

Chu报告了制备2′-脱氧核苷的方法，该方法包括在中等温度下，使含有2′-和3′-羟基的核苷与酰溴或酰氯和氢溴酸或盐酸的混合物反应，得到卤酰基核苷衍生物，去保护后形成所需的核苷产物(U.S.5,200,514)。

Kamaike等在Nucleosides and Nucleotides，1996，15(1-3)：749-769中公开了2′-脱氧核糖核苷的形成方法，该方法为在三乙胺或DBU存在下，通过从尿苷转化的4-吡咯基-1-β-D-呋喃核糖基-嘧啶-2(1H)-酮与[¹⁵N]邻苯二甲酰亚胺的亲核取代反应，以高产率获得N⁴-邻苯二甲酰基[4-¹⁵N]胞苷。

三共(Sankyo)有限公司在JP 71021872中描述了在溶剂和卤化汞存在下，甲硅烷基化胞嘧啶、尿嘧啶、胸腺嘧啶或氮尿嘧啶碱基与糖卤化物如卤化核糖或葡萄糖的反应。

D-木糖

利用D-木糖作为起始原料，依照先有技术中描述的方法可合成2′-脱氧核苷。

Okabe等公开了2-脱氧-3，5-二-O-对甲苯甲酰基-α-L-赤式-呋喃戊糖基氯的合成，该化合物可进一步反应，生成β-L-2′-脱氧胸苷(LdT)(Okabe等，J.Org.Chem.，1991，56(14)：4392；Bock等，Carbohydr.Res.，1981，90：17-26；Bock等，Carbohydr.Res.，1982，104：79-85)。

下列为制备中间体方法的非限定性实例，其中中间体用于特别是由D-木糖开始合成2′-脱氧核苷和2′-脱氧胸苷。

Takahata等和Graf等报告了通过使来苏糖酸-1，4-内酯与碘化钾在丙酮中反应形成2，5-二溴-2，5-二脱氧-D-来苏糖酸-1，4-内酯(Takahata等，J.Org.Chem.，1994，59：7201-7208；Graf等，Liebigs Ann.Chem.，1993，1091-1098)。

Lundt等、Bock等和Choi等公开了转化5-溴-2，5-二脱氧-D-苏式-戊糖酸-1，4-内酯，形成2-脱氧-L-核糖酸-1，4-内酯(Lundt等，Topicsin Current Chemistry，2001，215：177-191；Bock等，Carbohydr.Res.，1981，90：17-26；Y-R.Choi等，WO 01/72698)。

Urata等和Zhang等报告了2-脱氧-3，5-二-O-甲苯甲酰基-α，β-L-核糖直接从内半缩醛与盐酸和乙酸反应，转化成2-脱氧-3，5-二-O-对甲苯甲酰基-α-L-赤式-呋喃戊糖基氯，或者间接经2-脱氧-7-甲氧基-3，5-二-O-甲苯甲酰基-α，β-L-核糖中间体与乙酸和盐酸反应而转化形成(H.Urata等，Nucleic Acids Res.，1992，20(13)：3325-3332；Zhang等，Nucleosides and Nucleotides，1999，18(11-12)：2357)。

Urata等也公开了在氯仿存在下，从2-脱氧-3，5-二-O-对甲苯甲酰基-α-L-赤式-呋喃戊糖基氯和甲硅烷基化胸腺嘧啶制备2′-脱氧-3′，5′-二-O-对甲苯甲酰基L-胸苷，接着去保护，形成′-L-脱氧胸苷(H.Urata等，Nucleic Acids Res.，1992，20(13)：3325)。

2，2′-脱水-1-呋喃糖基核苷中间体

已显示2′-脱氧-和2′-取代核苷尤其是有嘧啶碱基的2′-脱氧-或2′-取代核苷可稳定寡核苷酸防止核酸酶降解。核酸酶降解为寡核苷酸治疗领域的难题(Huryn等，(1992)，Chem.Rev.92：1745-88；English等(1991)，Angew.Chem.30：613-722)。然而至今为止，仅在苛刻条件下完成了嘧啶核苷在2′-位的修饰，并且合成效率低以及通常产物的产率低(Verheyden等，(1971)，J.Org.Chem.36：250-254)。

Tronchet等公开了用BH₃还原2′-酮基尿苷的肟衍生物，主要以阿拉伯糖-构型提供2′-羟基或2′-氨基-核苷(Tronchet等，(1990)，Tetrahedron Lett.31：351)。Tronchet进行的该项工作为在立体选择性合成2′-呋喃核糖基-氨基或2′-呋喃核糖基-羟基嘧啶中仅有的少数尝试之一。

合成2′-脱氧-或2′-取代嘧啶核苷的早期方法的注意力集中在适当的核糖、木糖和阿拉伯糖保护基团，它们在合成中为起始反应物。例如，在制备核苷的过程中，曾尝试过许多以预酰化呋喃核糖作为中间体的合成方法。这些方法包括：i)7步立体定向方法，用D-核糖作为起始原料，提供β-D-2′-脱氧呋喃核糖基胸苷，最终产物产率大约为40％(M.Jung和Y.Xu，Tetrahedron Lett.(1997)，38：4199)；ii)3步方法，从L-核糖起始，产物产率为56％(E.F.Recondo和H.Rinderknecht，Helv.Chim.Acta，(1959)42：1171；iii)8步方法，利用L-阿拉伯糖为起始原料，提供约20％的产物产率(J.Du等，Nucleosides andNucleotides，(1999)，18：187；iv)6步方法，从L-木糖起始(最终产物的百分产率未知)(E.Moyroud和P.Strazewski，Tetrahedron(1999)55：1277；和v)多步方法，从D-核糖开始，最初转化为三-O-乙酰基胸苷(美国专利第4,914,233号)。

1959年，E.F.Recondo报告了5步方法，用于制备甲苯甲酰基-、苯甲酰基-和乙酰基-保护呋喃核糖基，从D-核糖开始，产率为约70-80％(E.F.Recondo，Helv.Chim.Acta，(1959)121：1171)。Codington、Doerr和Fox公开了从β-D-胸苷合成2，2′-脱水-1-(5-O-三苯甲基-β-D-阿拉伯呋喃糖基)胸腺嘧啶的方法，该方法为在室温下使β-D-胸苷与三苯甲基氯和吡啶反应24小时，然后于约70℃反应3小时，以保护β-D-胸苷上的5′-OH；然后于0℃使5′-保护β-D-胸苷与甲苯磺酰氯(TsCl)和吡啶反应，得到甲苯磺酰基保护2′-基团；最后，在100℃使5′-三苯甲基-O-保护2′-甲苯磺酰基-O-保护-β-D-胸苷与苯甲酸钠(NaOBz)和乙酰胺反应1小时，得到2，2′-脱水-1-(5′-O-三苯甲基-β-D-阿拉伯呋喃糖基)胸腺嘧啶，产率61％(Codington等，J.Org.Chem.，(1963)29：558-64)。

报告了β-D-胸苷的酶催化合成，在第一步中使用大肠杆菌(E.coli)和次黄嘌呤，并使所得2-单磷酸化呋喃核糖基化合物与尿苷磷酸化酶反应，经柱层析回收所需β-D-胸苷产物，产率45％(A.I.Zinchenko，Khimiya Prirodnykh Soedinenii，(1989)，4：587-88)。

合成核苷的另一方法涉及从“开环核苷”合成5-甲基-2，2′-脱水尿苷中间体。开环核苷通过分子内亲核置换反应形成，该反应从2，2′-脱水核苷的开环，得到2，2′-脱水-1-(β-D-阿拉伯呋喃糖基)核苷。Japanese Kokai第81 49 398号(1981年5月2日公开)中描述了脱水核苷的合成方法，该方法必需的中间体为酰化亚氨基阿拉伯糖[1′，2′：4，5]唑啉酸加成盐。1971年报告了可得到的氨基-唑啉糖衍生物作为脱水核苷前体的用途(J.Mol.Biol.，(1970)47：537)。

Rao等报告了6步合成方法，利用D-木糖作为起始反应物，形成1-β-D-呋喃木糖基-胸腺嘧啶，然后在DMF存在下，用PhOCOOPh(碳酸二苯酯)和NaHCO₃催化剂于140-150℃处理约4小时，得到2，2′-脱水-1-(β-阿拉伯呋喃糖基)胸腺嘧啶，产率55％(A.V.Rama Rao等，J.Chem.Soc.Comm.，(1994)，p.1255；EP 0 683 171 B1)。Schinazi等和Manfredi等均公开了与Rao等的方法类似的合成方法，该方法使用相同的试剂，不同之处在于用1-β-D-阿拉伯呋喃糖基胸腺嘧啶代替1-β-D-呋喃木糖基胸腺嘧啶(Schinazi等，J.Med.Chem.，(1979)22：1273；Manfredi等，Bioorg.Med.Chem.Letters，(2001)11：1329-32)。

Anton Holy等描述了形成3′，5′-二苯甲酰基保护2，2′-脱水-1-(β-呋喃核糖基)胸腺嘧啶的早期尝试。Anton Holy等使用β-D-呋喃核糖基-胸腺嘧啶作为起始化合物，于约150℃，使它与1.4当量的PhOCOOPh和NaHCO₃催化剂在HMPA中反应大约20分钟，形成2，2′-脱水-1-(β-D-呋喃核糖基)胸腺嘧啶(5-甲基尿苷)，使该化合物与PhCOCN在DMF中反应，形成2，2′-脱水-1-(β-3′，5′-二-O-苯甲酰基)呋喃核糖基胸腺嘧啶以保护3′-和5′-OH，产率约87％(A.Holy等，Collect.Czech.Commun.，(1974)，39：3157-67)。Holy等也报告了将2-氨基-β-D-阿拉伯呋喃糖-[1′，2′：4，5]-2-唑啉转化为O^2，2′-脱水-1-(β-D-阿拉伯呋喃糖基)胸腺嘧啶(同上，1377)。

Fraser等在Holy的方法上作了改进，即在HMPA存在下，于约150℃，使用相同起始反应物并使其与1.2当量的PhOCOOPh和NaHCO₃催化剂反应约2小时，得到2，2′-脱水-1-β-D-呋喃核糖基胸腺嘧啶。但是，Fraser等的方法生成的产物百分产率约为77％，与Holy等的合成方法得到的约87％产物产率相比有所降低(Allister Fraser等，J.Heterocycl.Chem.，(1993)30(5)：1277-88)。

Yukio Aoyama等公开了β-1-D-(2-溴-呋喃核糖基)胸腺嘧啶上包含3′-和5′-位的甲硅烷基-保护环的形成方法，产率约96％(Aoyama等，Nucleosides & Nucleotides，(1996)，15(1-3)：733-8)。使用1-β-D-呋喃核糖基-胸腺嘧啶作为起始原料，使它与TPDSCl₂和吡啶在室温下反应，得到3′，5′-甲硅烷基-保护环结构。接着在室温下，使该甲硅烷基-保护结构与TfCl和DMAP在CH₂Cl₂中反应，形成2，2′-脱水中间体，最后于约60℃，使2，2′-脱水中间体与LiBr、BF₃-OEt在1，4-二烷中反应，得到最终产物1-β-D-2′-Br，3′，5′-三-O-二-(二甲基)甲硅烷基)-呋喃核糖基-胸腺嘧啶。

三井化学株式会社(Mitsui Chemicals，Inc.，)报告了制备2，2′-脱水-1-(β-L-阿拉伯呋喃糖基)胸腺嘧啶和2，2′-脱水-5，6-二氢环尿苷的方法，它们可用作合成L-核酸的中间体(PCT公布号WO 02/044194；EP 1348 712 A1)。该7步Mitsui合成方法包括：a)使L-阿拉伯糖与氨腈反应，得到L-阿拉伯糖-氨基-唑啉；b)使L-阿拉伯糖氨基唑啉与丙烯酸衍生物反应，形成有丙烯酸甲酯连接至唑啉部分N原子的L-阿拉伯糖氨基唑啉衍生物；c)使(b)的产物与碱如碱金属、碱金属醇盐、碱金属碳酸盐、碱金属碳酸氢盐、碱金属氢氧化物、碱金属氢化物、有机碱、碱离子交换树脂等反应，其中任一种形成三环，为L-2，2′-脱水-核酸衍生物；d)将步骤(c)的L-2，2′-脱水-核酸衍生物异构化，得到2，2′-脱水-1-(β-L-阿拉伯呋喃糖基)胸腺嘧啶；e)将步骤(d)的2，2′-脱水-1-(β-L-阿拉伯呋喃糖基)胸腺嘧啶卤化并继而保护，或者先保护再卤化，或者同时卤化和保护，形成2′-位卤化的L-胸苷衍生物；f)将得自步骤(e)的卤化L-胸苷衍生物去卤化；和g)将得自步骤(f)的产物的3′-和5′-位去封闭，得到L-胸苷。而且Mitsui报告了该合成方法有好的产物产率，期望能有一种需要较少步骤因而更容易适合大规模工业化生产的方法。

在先有技术中发现的第二个密切相关的方法见Pfizer在EP 0 351126 B1报告。Pfizer的方法包括一条新的形成O^2，2′-脱水-1-(β-D-阿拉伯呋喃糖基)胸腺嘧啶核苷(脱水核苷)的路线，所得化合物可容易地转化为β-胸腺嘧啶衍生物。该方法包括于pH8.1、室温下，在H₂O和NaOH中，使2-氨基-β-D-阿拉伯呋喃糖[1′，2′：4，5]-2-唑啉或者其5′-三苯甲基-或甲硅烷基-保护形式，优选与2-甲酰基丙酸甲酯之间进行缩合反应48小时，接着用含水酸处理，得到O^2，2′-脱水-1-(β-D-阿拉伯呋喃糖基)胸腺嘧啶，产率约42％。或者在DMAP和Et₃N存在下，使用2-甲酰基丙酸甲酯包括使用3-溴甲基丙烯酸甲酯于约80℃反应4天，得到最终的脱水-胸苷产物，产率约25％；在MeOH水溶液和Et₃N中，使用2-甲酰基丙酸乙酯于室温反应约24小时，然后于约60℃再反应24小时，得到脱水-胸苷产物，产率约8％；使用3-甲氧基甲基丙烯酸甲酯在DMSO中于约80℃反应4天，得到脱水-胸苷产物，产率约32％；

Pfizer缩合反应包括在其优选实施方案中使用碱催化剂。这些催化剂为叔胺和无机盐，在其中优选二甲基氨基吡啶、三乙胺、N-甲基吗啉和它们的组合。Pfizer报告了用于将O^2，2′-脱水-1-(β-D-阿拉伯呋喃糖基)胸腺嘧啶转化为β-胸苷的优选方法为：使脱水胸苷与HBr反应，接着经与BaSO₄-有毒的Pd催化剂反应除去Br。期望有不需使用该类型有毒催化剂的可工业化合成方法。

Boehringer-Ingelheim Pharma GMBH报告了用于制备β-L-2′-脱氧胸苷的4步方法，该方法使用L-阿拉伯糖作为起始原料(PCT公布号WO 03/087118)。该方法包括：a)在碱催化剂如NH₃、Et₃N或碳酸三乙基酯、碱式碳酸盐或二-碱碳酸盐存在下，于80-100℃温度，使L-阿拉伯糖与氨腈在水溶液或含水醇溶液或另外的极性溶剂如DMF、吡啶或N-甲基-吡咯烷中反应，形成L-阿拉伯呋喃糖基-氨基-唑啉衍生物；b)在水沉淀条件下，例如在DMF、DMSO、NMP、丙酮、苯、甲苯或环己烷和叔胺碱或无机盐催化剂如DMAP、Et₃N或N-甲基-吗啉存在下，于约20-80℃，使得自步骤(a)的L-阿拉伯呋喃糖基-氨基-唑啉衍生物与2-甲基-C-3-酸或其活性衍生物在惰性溶剂中反应；c)使得自步骤(b)的β-L-2，2′-脱水胸苷与亲核试剂与酰卤如HCl、HI或HBr、甲苯磺酸或硫代乙酸在DMF或三氟乙酸溶剂中反应，以断开2′-位的C-O键；和d)使β-L-2′-卤-胸苷与催化剂优选Pd或阮内镍反应从2′-位除去卤基，得到β-L-胸苷，为最终产物。

优选在进行合成的步骤(a)或(b)之前，保护任何游离羟基，以防止它们与氨基-唑啉衍生物或与2-甲基-C-3-酸反应。

在该Boehringer合成中，优选的保护基包括苯甲基、二苯基-甲基、三苯甲基或甲硅烷基，甲硅烷基上的三个取代基可以为C_1-6烷基或苯基，且该苯基可任选被进一步取代。任何保护基可在合成最后步骤除去，也可以增加结晶或纯化步骤。

遗憾地是，Boehringer公开方法中第一步需要最少两次萃取、过滤和结晶步骤；方法中第二步需要使用沸腾的环己烷，最后经层析纯化；且方法中第四步需要使用Pd或阮内镍催化剂。报告的β-L-2，2′-脱水阿拉伯呋喃糖基-胸腺嘧啶中间体产率为约49％。因此，需要一种避免使用Pd或阮内镍催化剂且提供更高的2，2′-脱水-胸苷中间体百分产率的合成方法。

Holy和Pragnacharyulu等公开了使用L-阿拉伯糖作为起始原料与氨腈反应生成1，2-唑啉衍生物；该唑啉衍生物与丙酸乙酯反应，得到O^2，2′-脱水-L-胸苷中间体，将该中间体苯甲酰化并还原裂解或用氯化氢处理，得到所需氯代糖(A.Holy，Coll.Czech.Chem.Commun.1972，37，4072-4087)。

Abushanab等报告了一种氯代糖合成方法，该方法包括使甲基-环氧乙烷羧酸酯与唑啉反应，得到O^2，2′-脱水-L-胸苷中间体(E.Abushanab和P.V.P Pragnacharyula，美国专利5,760,208，1998年6月2日)，而Asakura等、Hirota等和A.Holy公开了丙炔酸乙酯与唑啉反应，得到O^2，2′-脱水-L-尿苷，然后在其3′和5′位保护并与氯化氢反应生成作为中间体的2′-脱氧-2′-氯糖(J.-I.Asakura和M.J.Robins，J.Org.Chem.1990，55，4928-4933；J.-I.Asakura和M.J.Robins，Tetrahedron Lett.1988，29，2855-2858；K.Hirota，Y.Kitade，Y.Kanbe，Y.Isobe和Y.Maki，Synthesis，1993，210，213-215；和A.Holy，Coll.Czech.Chem.Commun.1972，37，4072-4087)。

2003年，Abushanab和Pragnacharyulu报告了用于制备嘧啶核苷的方法，该方法包括在阿拉伯呋喃核糖基-氨基-唑啉与取代环氧-甲基化衍生物之间进行Michael型缩合反应；然后用新戊酰氯处理酰化该缩合产物，以在胸苷的2′-位连接氯基；最后如果所需产物为2′-脱氧-胸苷，则去卤化除去氯取代基(美国专利第6,596,859号)。

但是，已知新戊酰氯引起脱水环开环，及在胸苷上2′-位连接氯基，然后需要另外的合成步骤除去氯基。它也有利于避免使用Abushanab和Pragnacharyulu在他们缩合反应方法中用到的昂贵试剂2-甲基缩水甘油酸甲酯，及避免使用在方法的第二步用到的乙腈，以及在合成中每个步骤需要的层析分离。

Pragnacharyulu等也报告了通过使L-阿拉伯糖与H₂NCN反应从L-阿拉伯糖形成2，2′-脱水-氨基-唑啉的方法，该反应允许分子内消除一个末端OH和一个H，得到2，2′-脱水-氨基-唑啉产物中间体(Pragnacharyulu等，(1995)，J.Org.Chem.60：3096-99)。

Sawai等公开了由D-阿拉伯糖形成2，2′-脱水-(阿拉伯-呋喃糖基)胸腺嘧啶中的直接环化步骤。他们的合成方法包括(1)通过本领域已知方法从D-阿拉伯糖制备D-阿拉伯-呋喃糖基-氨基-唑啉；(2)使D-阿拉伯-呋喃糖基-氨基-唑啉与α-(溴-甲基)-丙烯酸乙酯在二甲基乙酰胺中反应，得到唑啉-N-支链中间体，产率约88％；和(3)使步骤(2)中所得中间体与KOt-Bu和t-BuOH反应，得到2，2′-脱水-(阿拉伯呋喃糖基)胸腺嘧啶，产率约30％，或者使用碘化氢打开O^2，2′-脱水-L-胸苷键，然后使该非环产物与碘化钾反应，生成二-O-苯甲酰基-2′-脱氧胸苷(Sawai等，(1994)，Nucleosides & Nucleotides，13(6-7)：1647-54；Sawai等，Chem.Lett.，1994，605-606)。该方法有利地避免使用催化剂如有毒的Pd/BaSO₄，但导致更低的百分产率。

Freskos等在美国专利第4,914,233号中公开了通过5-步法从α-和β-端基异构体中分离β-胸苷的方法，该方法包括形成三-O-酰基-β-核糖胸苷，将2，2′-脱水-β-胸苷转化为2′-卤-2′-脱氧-5-甲基尿苷，接着将后者转化为β-胸苷。

Green等在美国专利第5,212,293号中报告了通过使保护脱水胸苷与包含有机铝化合物以增加反应物溶解性的卤化剂反应，合成2′，3′-二脱氧核苷。

Alla等的美国专利第5,596,087号包括2，2′-脱水胸苷的形成，溴化后，经本领域技术人员已知的方法还原，生成β-胸苷。

Acevedo等在美国专利第6,369,040号中公开了3′，5′-保护-2，2′-脱水-尿苷合成相应的阿拉伯糖苷。

McGee和Murtiashaw分别报告了从L-阿拉伯糖作为起始原料制备氯代糖中间体的方法，该方法包括从由Holy或Pragnacharyulu等使用的不同反应化合物制备O^2，2′-脱水-L-胸苷中间体(D.McGee，Boehringer Ingelheim Proposal to Novirio Pharmaceuticals，Inc.，2002年5月17日；C.W.Murtiashaw，欧洲专利0,351,126 B1，Jan，18，1995)。

McGee等公开了通过分子内置换反应制备2′-修饰核苷的方法(美国专利第6,090,932号)。McGee等报告了在2，2′-脱水-尿苷的2′-位引入取代基的方法，即通过仔细选择可活化导致2′-位立体有择性还原的3′-取代基。该合成包括通过与DMT反应保护尿苷的5′-OH，形成5′-O-(4，4′-二甲氧基三苯甲基)尿苷，并得到最终产物2′-脱氧胸苷，产率约24％。

即使McGee等报告了他们的方法可放大用于工业化目的，但是已知二烷易燃且易于形成过氧化物，因而不合适用于工业化方法。另外，McGee等对他们的方法是否生成2′-脱氧胸苷的D-或L-对映体或者是否需要分离对映体未作考虑。

因此，需要简单、节约且安全的方法用于制备包括β-L-2′-脱氧核苷如β-L-2′-脱氧胸苷的2′-脱氧核苷、其盐、类似物和前药，该方法避免使用有毒、危险和/或难以处理的不适合用于工业生产的试剂。

也需要用于制备包括β-L-2′-脱氧核苷如β-L-2′-脱氧胸苷的2′-脱氧核苷、其盐、类似物和前药的合成方法，该合成方法使用安全原料和试剂。

也需要用于制备包括β-L-2′-脱氧核苷如β-L-2′-脱氧胸苷的2′-脱氧核苷、其盐、类似物和前药的合成方法，该合成方法在温和反应条件下进行。

也需要用于合成包括β-L-2′-脱氧核苷如β-L-2′-脱氧胸苷的2′-脱氧核苷、其盐、类似物和前药的有效且节约的方法，该方法在温和反应条件下进行。

也需要需最少步骤的有效合成方法。

也需要只需较少或不需产物分离步骤的方法。

也需要用于合成包括β-L-2′-脱氧核苷如β-L-2′-脱氧胸苷的2′-脱氧核苷、其盐、类似物和前药的工业规模化方法，该方法节约且以高产率获得最终产物。

也需要用于合成包括β-L-2′-脱氧核苷如β-L-2′-脱氧胸苷的β-2′-脱氧核苷、其盐、类似物和前药的工业化合成方法，该方法中所需化合物的β-端基异构体以高产率超过其α-端基异构体。

也需要用于制备包括β-L-2′-脱氧核苷如β-L-2′-脱氧胸苷的2′-脱氧核苷、其盐和类似物的氨基酸前药的合成方法。

                         发明概述

本发明公开新的有效合成方法，这些方法用于制备2′，3′-和/或5′-取代-核苷及2′-，3′-和/或5′-脱氧-核苷，如源自天然和非天然碳环、杂环和杂芳族核苷碱基的2′-取代和2′-脱氧-核苷尤其是β-L-2′-脱氧-胸苷(LdT)及其盐、前药、立体异构体和对映体。也提供基于合适起始原料的用于制备本发明化合物的立体异构体、非对映异构体和对映体的方法。依照本发明制备的化合物可作为中间体用于制备各种其它核苷类似物，或者可直接用作抗病毒药和/或抗肿瘤药。

在一个实施方案中，2′-脱氧-核苷和2′-取代核苷有天然存在的嘧啶核苷碱基。在一个特定实施方案中，该方法涉及β-L-2′-脱氧胸苷(LdT)的合成。在另一个实施方案中，2′-脱氧-核苷和2′-取代核苷有非天然存在的嘧啶样核苷碱基。在一个特定实施方案中，可通过本发明公开的合成方法制备非天然存在的嘧啶样核苷碱基。

在一个实施方案中，本发明的方法不需要分离异构体，因而相比先有技术有进步。

在一个实施方案中，通过选择性反应实现2′-位官能团的引入或者这类官能团的消除得到2′-脱氧核苷，这类反应利用D-木糖、L-阿拉伯糖、L-核糖、D-半乳糖、D-葡萄糖酸内酯、D-半乳糖酸内酯、D-葡萄糖、D-羟基-谷氨酸(用于核糖酸内酯)、醇或环氧醇、亚异丙基甘油醛或取代二氧戊环作为起始反应物。

在本发明的一个特定实施方案中，经过氯代糖中间体进行合成。因此，本文所提出合成方法的一种特定中间体为氯代糖化合物，这类方法不涉及分子内重排。

在本发明的另一个特定实施方案中，合成通过分子内的亲核置换反应进行。因此，本文所提出合成方法的一种特定中间体为2，2′-脱水-1-呋喃糖基核苷环。

在本发明的一个实施方案中，如下经用还原剂如Red-Al还原内酯获得关键中间体之一：

在一个特定实施方案中，氧保护基为甲苯甲酰基。

在另一个特定实施方案中，中间体如下获得：

因此，在本发明的一个实施方案中，合成方法包括下列步骤：

从D-木糖开始合成

用于制备2′-脱氧胸苷的本发明另一种合成方法包括下列步骤：

在本发明还另一个实施方案中，提供用于从D-木糖制备2′-脱氧胸苷的方法，该方法包括2-脱氧-3，5-二-O-对甲苯甲酰基-α-L-赤式-呋喃戊糖基氯作为关键中间体。

在一个替代实施方案中，提供使用甲磺酸酯中间体的合成方法：

其中P、P′和P″独立为H、烷基或合适的氧保护基团。在一个实施方案中，P为甲基。在另一个实施方案中，P′和P″一起形成亚异丙基(isopropylidine)。

因此，在一个特定实施方案中，提供使用甲磺酸酯中间体的合成方法：

在一个替代实施方案中，关键中间体之一通过如下方法获得：

在一个替代实施方案中，关键中间体之一通过下列方法，使用合适的能顺式氧化的氧化剂如OsO₄经烯烃的顺式氧化获得：

因此，在一个特定实施方案中，关键中间体通过下列方法，使用OsO₄经烯烃的顺式氧化获得：

在一个替代实施方案中，关键中间体之一通过下列方法获得：

在一个替代实施方案中，关键中间体之一通过下列方法获得：

在一个替代实施方案中，关键中间体之一通过下列方法之一经与醇/酸溶液反应获得：

其中R为烷基，优选低级烷基如甲基或乙基，尤其为甲基。

在本发明的一个实施方案中，醇选自甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇、叔丁醇、仲丁醇、戊醇、己醇或它们的混合物。在一个特定实施方案中，醇为甲醇或乙醇。在另一个特定实施方案中，醇为甲醇。

因此，在本发明的一个特定实施方案中，关键中间体通过下列方法之一经与醇/酸溶液反应获得：

本发明的另一个代表性方法包括还原剂如Red-Al与螯合剂如15-冠-5-醚联合使用，断开2，2′-脱水-1-呋喃糖基-核苷环中间体，生成所需核苷产物。

已意外地发现使用螯合剂如15-冠-5-醚，当选择二甲氧基三苯甲基为保护基时提供较高的产物百分产率，但当单独使用三苯甲基为保护基时提供较低的产物百分产率。因此，在本发明的一个实施方案中，提供的方法包括在螯合剂存在下，断开2，2′-脱水-1-呋喃糖基-核苷环中间体，生成所需核苷产物的步骤。在本发明的一个特定实施方案中，提供的方法包括当三苯甲基为保护基时，在螯合剂存在下，断开2，2′-脱水-1-呋喃糖基核苷环中间体，生成所需核苷产物的步骤。

如果需要烷基取代基，提供的方法使用合适的亲核试剂如有机金属试剂(如格氏试剂或烷基锂试剂)断开2，2′-脱水-1-呋喃糖基-核苷环中间体，生成所需2′-取代核苷产物。

在一个实施方案中，本发明涉及用于制备2′-脱氧核苷或2′-修饰核苷的方法，该方法包括：(a)通过与保护基反应任选保护呋喃糖基环如呋喃核糖基、阿拉伯呋喃糖基或呋喃木糖基环上的一个或多个羟基；(b)将步骤(a)的呋喃糖基环与任选取代的天然或非天然核苷碱基缩合，形成核苷；(c)使步骤(b)的核苷与缩合剂于提高的温度下反应，得到2，2′-脱水-1-呋喃糖基-核苷；(d)使步骤(c)的2，2′-脱水-1-呋喃糖基-核苷与还原剂如Red-Al和螯合剂如15-冠-5醚，优选在极性溶剂中于低温反应，得到任选保护的2′-脱氧核苷或2′-取代核苷；和(e)如果必要或需要，将任选保护的羟基去保护，如通过加入酸或酸性树脂于约50℃温度去保护。

在另一个实施方案中，提供用于制备2′-脱氧胸苷的方法，该方法包括：(a)通过与保护基反应任选保护呋喃糖基环上的一个或多个羟基；(b)使任选保护的呋喃糖基环与氨腈反应，形成任选保护的呋喃糖基氨基唑啉；(c)使任选保护的呋喃糖基氨基唑啉与环化剂或缩合剂反应，得到任选保护的2，2′-脱水-1-呋喃糖基-胸苷；(d)使任选保护的2，2′-脱水-1-呋喃糖基-胸苷与还原剂如Red-Al和螯合剂如15-冠-5-醚，优选在极性溶剂中于低温反应，得到任选保护的2′-脱氧胸苷；和(e)如果必要或需要，将任选保护的2′-脱氧胸苷去保护，例如通过与酸或酸性树脂于约50℃温度反应，得到2′-脱氧胸苷。

在还另一个实施方案中，本发明涉及制备2′-脱氧胸苷的方法，该方法包括上述给出的步骤(a)-(e)，但不包括使用步骤(d)给定的螯合剂。

在还另一个实施方案中，本发明涉及制备2′-脱氧核苷或2′-修饰核苷的方法，该方法包括：(a)通过与保护基反应任选保护呋喃糖基环如呋喃核糖基、阿拉伯呋喃糖基或呋喃木糖基环上的一个或多个羟基；(b)将步骤(a)的呋喃糖基环与任选取代的天然或非天然核苷碱基缩合，形成核苷；(c)使步骤(b)的核苷与缩合剂于提高的温度下反应，得到2，2′-脱水-1-呋喃糖基-核苷；(d)在螯合剂如15-冠-5醚存在下，使步骤(c)的2，2′-脱水-1-呋喃糖基-核苷与还原剂如Red-Al，优选在极性溶剂中于低温反应，得到任选保护的2′-脱氧核苷或2′-取代核苷；和(e)如果必要或需要，将任选保护的羟基去保护，如通过加入酸或酸性树脂于约50℃温度去保护。

在另一个实施方案中，提供制备2′-脱氧胸苷的方法，该方法包括：(a)通过与保护基反应任选保护呋喃糖基环上的一个或多个羟基；(b)使任选保护的呋喃糖基环与氨腈反应，形成任选保护的呋喃糖基氨基唑啉；(c)使任选保护的呋喃糖基氨基唑啉与环化剂或缩合剂反应，得到任选保护的2，2′-脱水-1-呋喃糖基-胸苷；(d)在螯合剂如15-冠-5-醚存在下，使任选保护的2，2′-脱水-1-呋喃糖基-胸苷与还原剂如Red-Al，优选在极性溶剂中于低温反应，得到任选保护的2′-脱氧胸苷；和(e)如果必要或需要，将任选保护的2′-脱氧胸苷去保护，例如通过与酸或酸性树脂于约50℃温度反应，得到2′-脱氧胸苷。

在本发明范围内包括用于生成2′-修饰核苷、2′-修饰核苷的氨基亚磷酸酯、2′-修饰核苷的3′-和5′-单、二-和三-磷酸酯及含至少一个依照本发明方法修饰核苷的寡核苷酸的方法。也包括用于在呋喃糖环上除2′-位外的位置如3′和/或5′-位生成涉及脱水核苷的分子内官能团的方法。本发明的方法也包括官能团修饰，生成例如相应的可作为前药使用的5′-二酰基甘油磷酸酯或5′-二烷基甘油磷酸酯衍生物。

在本公开和本文所含实施例中提供本发明的还其它实施方案。

                       附图简述

图1为从L-阿拉伯糖经甲磺酸酯中间体制备LdT的本发明方法示意图。

图2为从L-阿拉伯糖经烯糖中间体制备LdT的本发明方法示意图。

图3为从L-阿拉伯糖经烯糖中间体和还原消除步骤制备LdT的本发明方法示意图。

图4为从L-木糖经二-O-甲苯甲酰基衍生物制备LdT的本发明方法示意图。

图5为从D-半乳糖制备LdT的本发明方法示意图。

图6为从D-葡萄糖酸内酯制备LdT的本发明方法示意图。

图7为从D-半乳糖酸内酯制备LdT的本发明方法示意图。

图8为从呋喃糖酸内酯制备LdT的本发明方法示意图，呋喃糖酸内酯为非糖、非手性起始原料。

图9为从3，3-二乙氧基丙酸乙酯制备LdT的本发明方法示意图。

图10为从羟基谷氨酸制备LdT的本发明方法示意图。

图11为从可买到的醇经环氧化制备LdT的本发明方法示意图。

图12为从环氧醇制备LdT的本发明方法示意图。

图13为从1，2-O-亚异丙基-L-甘油醛制备LdT的本发明方法示意图。

图14为从2-溴甲基-[1，3]-二氧戊环制备LdT的本发明方法示意图。

图15为从烯糖用酸性甲醇处理制备LdT的本发明方法示意图。

图16为从L-阿拉伯糖和氨腈制备LdT的本发明方法示意图。

图17为从L-阿拉伯糖制备LdT的本发明方法示意图，该方法经氯化氢断开化合物O^2，2′-键。

图18为从L-阿拉伯糖按图17制备LdT的本发明方法示意图，该方法使用替代试剂断开化合物O^2，2′-键。

图19为从L-阿拉伯糖按图17制备LdT的本发明方法示意图，该方法使用碘化氢断开化合物O^2，2′-键。

图20为从L-阿拉伯糖制备LdT的本发明方法示意图，该方法包括使2-甲基-环氧乙烷-2-甲酸酯与1，2-唑啉反应。

图21为从L-阿拉伯糖经O^2，2′-脱水-L-尿苷中间体制备LdT的本发明方法示意图。

图22为从L-阿拉伯糖按图21制备LdT的本发明方法示意图，该方法经2′-脱氧-5-乙氧基甲基-L尿苷中间体进行。

图23为从D-木糖经2-脱氧-3，5-二-O-对甲苯甲酰基-α-L-赤式-呋喃戊糖基氯中间体制备LdT的本发明方法示意图。

图24为制备β-L-脱氧-胸苷的本发明方法示意图，其中阿拉伯呋喃糖基-氨基-唑啉中间体的5′-OH在形成2，2′-脱水-1-(β-阿拉伯呋喃糖基)-胸苷中间体之前用三苯甲基保护，并且经Red-Al和15-冠-5-醚对其还原裂解。

图25为制备β-L-脱氧-胸苷的本发明方法示意图，其中L-阿拉伯呋喃糖基部分的5′-OH保护发生在2，2′-脱水-1-(β-阿拉伯呋喃糖基)-胸苷中间体形成之后，并且经Red-Al和15-冠-5-醚对其还原裂解。

图26为从D-核糖制备β-D-脱氧-胸苷的本发明方法示意图，该方法涉及呋喃核糖基的2′、3′-和5′-位的保护与OH-保护基的去保护，然后在经Red-Al和15-冠-5-醚对其还原裂解之前，在5′-位单独利用三苯甲基作为保护基。

图27为本发明方法示意图，其中从胸苷直接形成2，2′-脱水-1-(β-呋喃核糖基)-胸苷中间体，然后用三苯甲基保护它的5′-OH，最后经Red-Al和15-冠-5-醚对其还原裂解。

图28为本发明方法示意图，该方法利用L-核糖作为起始原料，在2，2′-脱水-1-(β-呋喃核糖基)-胸苷中间体形成之前，用任何合适的保护基对其羟基进行保护和去保护，然后在经Red-Al和15-冠-5-醚对其还原裂解之前，对其5′-OH位进行保护。

图29为从2，2′-脱水-1-β-D-阿拉伯呋喃糖基-胸腺嘧啶制备β-D-脱氧-胸苷的本发明方法示意图，在还原期间不使用螯合剂。

                       发明详述

本发明公开新的有效合成方法，这些方法用于制备2′-，3′-和/或5′-取代-核苷及2′，3′-和/或5′-脱氧-核苷，如源自天然和非天然碳环、杂环和杂芳族核苷碱基的2′-取代和2′-脱氧-核苷尤其是β-L-2′-脱氧-胸苷(LdT)及其盐、前药、立体异构体和对映体。也包括基于合适起始原料的用于生成本发明化合物的立体异构体、非对映异构体和对映体的方法。依照本发明制备的化合物可作为中间体用于制备各种其它核苷类似物，或者可直接用作抗病毒药和/或抗肿瘤药。

在一个实施方案中，2′-脱氧-核苷和2′-取代核苷有天然存在的嘧啶核苷碱基。在一个特定实施方案中，方法涉及β-L-2′-脱氧胸苷(LdT)的合成。在另一个实施方案中，2′-脱氧-核苷和2′-取代核苷有非天然存在的嘧啶样核苷碱基。在一个特定实施方案中，可通过本发明公开的合成方法制备非天然存在的嘧啶样核苷碱基。

在一个实施方案中，本发明的方法不需要分离异构体，因而相比先有技术有进步。

在一个实施方案中，通过选择性反应实现2′-位官能团的引入或者这类官能团的消除得到2′-脱氧核苷，这类反应利用D-木糖、L-阿拉伯糖、L-核糖、D-半乳糖、D-葡萄糖酸内酯、D-半乳糖酸内酯、D-葡萄糖、D-羟基-谷氨酸(用于核糖酸内酯)、醇或环氧醇、亚异丙基甘油醛或取代二氧戊环作为起始反应物。

在本发明的一个特定实施方案中，经过氯代糖中间体进行合成。因此，本文所提出合成方法的一种特定中间体为氯代糖化合物，其中不涉及分子内重排。

在本发明的另一个特定实施方案中，合成通过分子内的亲核置换进行。因此，本文所提出合成方法的一种特定中间体为2，2′-脱水-1-呋喃糖基核苷环。

在第一个实施方案中，由D-木糖为起始原料制备2′-脱氧胸苷(图4)。该合成方法包括：(a)首先用溴水溶液、然后用乙酸和氢溴酸氧化D-木糖，形成2，5-二溴-2，5-二脱氧-D-来苏糖酸-1，4-内酯(2)；(b)在三氟乙酸(TFA)中，使步骤(a)的内酯产物与碘化钾反应，得到相应的5-碘化合物，即选择性除去C-2溴原子，得到5-碘-2-脱氧内酯(3)；(c)用氢氧化钾水溶液处理5-碘-2-脱氧内酯，得到4，5-环氧化衍生物(4)；(d)用含水酸处理4，5-环氧化衍生物，经C-4立体专一性转化生成相应的2-脱氧-L-核糖酸内酯(5)；(e)通过与任何保护基如甲苯甲酰氯在TEA中反应保护C-3和C-5位置(6)；(f)用Red-Al还原剂选择性还原保护的2-脱氧-L-核糖酸内酯，得到相应的内半缩醛(7)；和(g)将步骤(f)的内半缩醛转化为所需氯代糖中间体(9)。

在第二个实施方案中，提供制备2′-脱氧胸苷的替代合成方法，该合成方法也利用D-木糖作为起始原料，使用替代试剂并有利地消除三次涉及高极性、水溶性、UV-惰性试剂的层析纯化(图23)。该方法包括：(a)首先用溴/水和碳酸钾氧化D-木糖，得到D-来苏糖酸-1，4-内酯(2)；(b)使步骤(a)的内酯与乙酸和氢溴酸反应，例如在45℃反应1小时，然后于室温在搅拌下反应约1.5小时，得到2，5-二溴-2，5-二脱氧-D-来苏糖酸-1，4-内酯(3)；(c)在TFA中，使步骤(b)的内酯与乙酸异丙酯和碘化钠反应，例如加热反应混合物至约85℃保持约1.5小时，形成5-溴-2，5-二脱氧-D-苏式-戊糖酸-1，4-内酯(4)；(d)使步骤(c)的内酯与氢氧化钾和水反应，例如3小时后，加热反应混合物至约80℃持续30分钟，然后将该混合物冷却至室温并搅拌过夜，得到2-脱氧-L-核糖酸-1，4-内酯(5)；(e)通过使步骤(d)的内酯与对甲苯甲酰氯例如和吡啶在DME中反应，在C-3和C-5加甲苯甲酰基保护基(6)；(f)于约-60℃，使2-脱氧-3，5-二-O-对甲苯甲酰基-L-核糖酸-1，4-内酯与DIBAL和例如DME反应约1小时，得到2-脱氧-3，5-二-O-对甲苯甲酰基-L-核糖(7)；(g)使步骤(f)的产物与干燥HCl气体在乙酸中反应制备2-脱氧-3，5-二-O-对甲苯甲酰基-α-L-赤式-呋喃戊糖基氯(8)，该产物然后可通过本领域技术人员已知的方法反应，得到最终所需产物2′-脱氧胸苷。

在某些实施方案中，使用L-阿拉伯糖作为起始原料用于制备2′-脱氧核苷和尤其为2′-脱氧胸苷。这些方法包括下列步骤：(a)将L-阿拉伯糖转化为其相应的甲苷，从而以丙酮化衍生物保护C-3和C-4羟基(2)，(b)将其转化为相应的甲磺酸酯基从而将C-2羟基去氧化(3)，和然后(c)用另外的两个步骤使该甲磺酸酯中间体经历还原裂解(5)，得到关键的氯代糖中间体(图1)。

或者，可通过还原消除步骤将L-阿拉伯糖转化为其相应的烯糖衍生物，分别见例如图2和3、步骤(1)和(2)，然后可将所得烯糖中间体转化为甲基2-脱氧-呋喃核糖苷，分别见步骤(4)和(5)。

在本发明其它实施方案中，利用L-阿拉伯糖作为起始原料。这些方法包括下列步骤：(a)使L-阿拉伯糖与氨腈反应，得到1，2-唑啉中间体(1)，(b)使步骤(a)的中间体与3-氧代-丙酸酯衍生物或丙炔酸乙酯反应，得到2，2′-脱水-1-呋喃糖基核苷环(2)，和(c)用各种试剂并在不同反应条件下打开步骤(b)的环，得到LdT(图16-22)。

或者，也可由半乳糖作为起始原料形成2′-脱氧核苷。当使用D-半乳糖作为起始原料时，可将其氧化裂解并溴化，得到2，5-二溴-2，5-二脱氧-D-来苏糖酸-1，4-内酯，将该内酯经选择性氢解，得到5-溴-2-脱氧内酯，再经一系列转化，得到关键的氯代糖中间体(图5)。

同样，可用葡萄糖酸内酯作为起始原料合成2′-脱氧核苷酸。将葡萄糖酸内酯转化为2，6-二溴-2，6-二脱氧-D-甘露糖酸-1，4-内酯(1)，接着用肼和氢氧化钾水溶液处理，酸化以引起C-4和C-5反转，得到2-脱氧-内酯(6)，经环氧化物的Payne重排(5)，氧化裂解并还原，得到内酯(7)，所得内酯可容易地转化为所需氯代糖(11)(图6)。

或者，也可使用半乳糖酸内酯为起始原料形成2′-脱氧核苷。该方法利用半乳糖酸内酯为起始原料，使其转化为乙酰化的二溴内酯(2)，用肼处理并溴化，得到2-脱氧内酯(3)，然后将(3)去乙酰基化，氧化裂解并用NaBH₄还原，得到2-脱氧-L-核糖酸-1，4-内酯(5)，(5)经与甲苯甲酰氯反应而保护，使其用Red-Al还原并氯化，得到最后所需氯代糖产物(9)(图7)。

本发明也提供用于从起始原料制备2′-脱氧核苷和2′-脱氧胸苷的其他方法，特别是起始原料为非糖(图8)、二氧戊环基衍生物(图14)、酸、酯和醛(图9、10、13)、烯糖(图15)和醇(图11和12)。在本文实施例中可发现这些合成的详细描述，它们为优选的实施方案(见图1-23)。

本发明也提供联合使用还原剂如Red-Al和螯合剂如15-冠-5-醚打开2，2′-脱水-1-呋喃糖基-核苷环中间体，生成所需2′-脱氧核苷产物的方法。或者，本发明也提供在缺少螯合剂的条件下用还原剂如Red-Al打开2，2′-脱水-1-呋喃糖基-核苷环中间体，生成所需2′-脱氧核苷产物的方法。或者，可使用2，3′-脱水-1-呋喃糖基-核苷环中间体，形成相应的3′-脱氧核苷。

可以使用本领域已知的能提供必需的化学选择性还原和区域选择性还原的任何还原剂。合适的还原剂包括Red-Al、Red-Al(二[2-甲氧基乙氧基]氢化铝钠)、NaHTe、SmI₂、H₂+Pd-膦催化剂和LiAl(O^tBu)₃H(三-叔丁氧基氢化锂铝)。

可于能达到所需结果的任何温度下进行开环反应，即，该温度适合反应在可接受的速度下进行而不会促使分解或产生过多的副产物，优选在低温如约0-5℃进行。

可选用能达到必需温度并能溶解反应组分的任何反应溶剂。非限定性实例为任何极性溶剂，包括但不限于二氯甲烷(DCM)或二氯乙烷、丙酮、乙酸乙酯、二噻烷、THF、1，2-二甲氧基乙烷(DME)、二烷、乙腈、二乙醚、吡啶、二甲基甲酰胺(DMF)、二甲亚砜(DMSO)、二甲基乙酰胺、或它们的任何组合，优选THF和/或DME。

或者，如果需要烷基取代基，提供使用合适的亲核试剂如有机金属试剂(如格氏试剂或烷基锂试剂)打开2，2′-脱水-1-呋喃糖基-核苷环中间体，生成所需2′-取代核苷产物的方法。在另一个实施方案中，可使用2，3′-脱水-1-呋喃糖基-核苷环中间体或2，5′-脱水-1-呋喃糖基-核苷环中间体形成所需3′-取代或5′-取代核苷产物。

具体来说，在一个实施方案中，本发明涉及一种制备2′-脱氧核苷或2′-修饰核苷的方法，该方法包括(a)与保护基反应任选保护呋喃糖基环如呋喃核糖基、阿拉伯呋喃糖基或呋喃木糖基环上的一个或多个羟基(2)；(b)使步骤(a)的任选保护的呋喃糖基环与任选取代的天然或非天然核苷碱基缩合，形成核苷(3)；(c)使步骤(b)的核苷与缩合剂于高温反应，得到2，2′-脱水-1-呋喃糖基-核苷(5)；(d)优选在极性溶剂中、低温下，使步骤(c)的2，2′-脱水-1-呋喃糖基-核苷与还原剂如Red-Al和螯合剂如15-冠-5-醚反应，得到任选保护的2′-脱氧核苷或2′-取代核苷(8)；和(e)如果必要或需要，例如于约50℃温度下加入酸或酸性树脂将任选保护的羟基去保护(9)(图26)。

在另一个实施方案中，提供一种用于制备2′-脱氧胸苷的方法，该方法包括(a)与保护基反应任选保护呋喃糖基环上的一个或多个羟基(2)；(b)使任选保护的呋喃糖基环与氨腈反应，形成任选保护的呋喃糖基氨基唑啉(3)；(c)使任选保护的呋喃糖基氨基唑啉与环化剂或缩合剂反应，得到任选保护的2，2′-脱水-1-呋喃糖基-胸苷(5)；(d)优选在极性溶剂中、低温下，使任选保护的2，2′-脱水-1-呋喃糖基-胸苷与还原剂如Red-Al和螯合剂如15-冠-5-醚反应，得到任选保护的2′-脱氧胸苷(8)；和(e)如果必要或需要，例如于约50℃下与酸或酸性树脂反应使任选保护的2′-脱氧胸苷去保护，得到2′-脱氧胸苷(9)(图28)。

在还另一个实施方案中，本发明涉及一种制备2′-脱氧核苷或2′-修饰核苷的方法，该方法包括(a)使呋喃糖基环与任选取代的天然或非天然核苷碱基缩合，形成核苷；(b)使步骤(a)的核苷与缩合剂于高温下反应，得到2，2′-脱水-1-呋喃糖基-核苷(1)；(c)使步骤(b)的2，2′-脱水-1-呋喃糖基-核苷与保护剂如三苯甲基保护基反应保护核苷的5′-位(2)；(d)优选在极性溶剂中、低温下，加入还原剂如Red-Al，得到任选保护的2′-脱氧核苷或2′-取代核苷(3)；和(e)如果必要或需要，例如于约50℃下加入酸或酸性树脂将任选保护的羟基去保护(4)(图29)。

图1-29包含优选的实施方案。

定义

在本发明中，术语“分离(isolated)”指核苷组合物，该组合物包括至少85％或90％重量，优选95％至98％重量，还更优选99％至100％重量的核苷，剩余的包含其他化学类物质或对映体。

除非另外指定，否则本文使用的术语“保护”指加至氧、氮或磷原子上以防止它进一步反应或用于其他目的的基团。在有机合成领域中技术人员熟知许多氧、氮和磷的保护基。

合适保护基的实例包括但不限于苯甲酰基；取代或未取代烷基、取代或未取代芳基、取代或未取代甲硅烷基；取代或未取代芳族酯或脂族酯，例如芳基如苯甲酰基、甲苯甲酰基(如对甲苯甲酰基)、硝基苯甲酰基、氯苯甲酰基；醚基如-C-O-芳烷基、-C-O-烷基或-C-O-芳基；和脂烃基如酰基或乙酰基，包括任何取代或未取代芳族或脂族酰基、-(C＝O)-芳烷基、-(C＝O)-烷基或-(C＝O)-芳基；其中酰基的芳族部分或脂族部分可为直链或支链；所有这些基团可进一步任选被基团取代，这些基团不受包含改良合成方法的反应的影响(见Greene等，有机合成中的保护基(Protective Groups in Organic Synthesis)，JohnWiley and Sons，第二版(1991))。例如，在本发明的一个实施方案中，保护基被基团取代，这些基团不受选择的还原剂如Red-Al影响。为了利用醚为保护基，可关注Saischek等的U.S.6,229,008，该专利通过引用结合到本文中，其中该专利报导使用醚为保护基可提供明显的优势，尤其在呋喃戊糖苷的5′位对试剂和处理条件稳定。这提供所需产物分开、分离和纯化的最大优势，因此在产物的百分产率上也有优势。

糖羟基保护基可为如下非限定性实例：甲硅烷基、苯甲酰基、对甲苯甲酰基、对硝基苯甲酰基、对氯苯甲酰基、酰基、乙酰基、-(C＝O)-烷基和-(C＝O)-芳基，所有这些基团可未取代或被一个或多个基团取代，这些基团不受选择的还原剂影响。在一个实施方案中，糖羟基保护基为苯甲酰基。氨基酸保护基优选为BOC(丁氧基羰基)、-(C＝O)-芳烷基、-(C＝O)-烷基或-(C＝O)-芳基。在本发明的一个实施方案中，氨基保护基为BOC(丁氧基羰基)。

除非另外指定，否则本文使用的术语“烷基”一般包括饱和或不饱和、直链、支链或环状C₁至C₁₀的伯烃、仲烃或叔烃，具体包括甲基、三氟甲基、乙基、丙基、异丙基、环丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、环戊基、异戊基、新戊基、己基、异己基、环己基、环己基甲基、甲基戊基和二甲基丁基。该术语包括取代和未取代的烷基、亚烷基、烯基、亚烯基、炔基和亚炔基。烷基可在一个或多个位置用其取代的部分选自卤基(包括氟、氯、溴或碘)、羟基(如CH₂OH)、氨基(如CH₂NH₂、CH₂NHCH₃或CH₂N(CH₃)₂)、烷基氨基、芳基氨基、烷氧基、芳氧基、硝基、叠氮基(如CH₂N₃)、氰基(CH₂CN)、磺酸基、硫酸酯基、膦酸基、磷酸酯基或膦酸酯基，任何一个基团或所有这些基团可未保护或如果必需可进一步保护，这为本领域技术人员熟知且在如Greene等，有机合成中的保护基(Protective Groupsin Organic Synthesis)，John Wiley and Sons，第二版(1991)中作了描述。

除非另外指定，否则本文使用的术语“芳基”指苯基、联苯基或萘基。该术语包括取代和未取代部分。芳基可被一个或多个部分取代，这些部分包括但不限于羟基、氨基、烷基氨基、芳基氨基、烷氧基、芳氧基、硝基、氰基、磺酸基、硫酸酯基、膦酸基、磷酸酯基或膦酸酯基，任何一个部分或所有部分可未保护或如果必需可进一步保护，这为本领域技术人员熟知且在如Greene等，有机合成中的保护基(Protective Groups in Organic Synthesis)，John Wiley andSons，第二版(1991)中有描述。

术语“酰基”包括-C(＝O)-R，其中非羰基部分R为如直链、支链或环状烷基或低级烷基、烷氧基烷基包括甲氧基甲基、芳烷基包括苯甲基、芳氧基烷基如苯氧基甲基、芳基包括任选被卤素、C₁至C₄烷基或C₁至C₄烷氧基取代的苯基、磺酸酯基如烷基磺酰基或芳烷基磺酰基包括甲磺酰基、单磷酸酯酯、二磷酸酯基或三磷酸酯基、三苯甲基或单甲氧基三苯甲基、取代苯甲基、三烷基甲硅烷基如二甲基-叔丁基甲硅烷基或二苯基甲基甲硅烷基。酯中的芳基最好包含苯基。术语“低级酰基”指非羰基部分为低级烷基的酰基。

术语嘧啶核苷碱基包括嘧啶或嘧啶类似物碱基。嘧啶或嘧啶类似物碱基的实例包括但不限于胸腺嘧啶、胞嘧啶、5-氟胞嘧啶、5-甲基胞嘧啶、6-氮杂嘧啶包括6-氮杂-胞嘧啶、2-和/或4-巯基嘧啶、尿嘧啶、5-卤尿嘧啶包括5-氟尿嘧啶、C⁵-烷基嘧啶、C⁵-苯甲基嘧啶、C⁵-卤嘧啶、C⁵-乙烯基嘧啶、C⁵-炔嘧啶、C⁵-酰基嘧啶、C⁵-酰氨基嘧啶、C⁵-氰基嘧啶、C⁵-硝基嘧啶、C⁵-氨基嘧啶、5-氮杂胞苷基、5-氮杂尿嘧啶基、三唑并吡啶基、咪唑并吡啶基、吡咯并嘧啶基和吡唑并嘧啶基。碱基上氧和氮官能团可按必需或所需保护。本领域技术人员熟知合适的保护基，这些保护基包括三甲基甲硅烷基、二甲基己基甲硅烷基、叔丁基二甲基甲硅烷基和叔丁基二苯基甲硅烷基、三苯甲基、烷基、酰基如乙酰基和丙酰基、甲磺酰基和对甲苯磺酰基。或者，嘧啶碱基或嘧啶类似物碱基可任选取代以便形成可行的前药，它们可在体内解离。合适取代基的实例包括酰基部分、胺或环丙基(如2-氨基、2，6-二氨基或环丙基鸟苷)。

本发明方法或先有技术使用的其它试剂定义如下：AIBN为偶氮二(异丁腈)；BSA(二(三甲基甲硅烷基)乙酰胺)；CAN为硝酸高铈铵；DIBAL为氢化二异丁基铝；TMSCl为三甲基氯硅烷；TFA为三氟乙酸；TEA为三乙胺；TFAA为三氟乙酐；TBDPSCl为叔丁基二苯基氯化硅；TBDMSCl为叔丁基二甲基氯化硅；TBTN为三-正丁基氢化锡；DET为酒石酸二乙酯；TBS为叔丁基二甲基甲硅烷基；DMTrCl为二甲氧基三苯甲基氯；DME为1，2-二甲氧基乙烷；“Pyr”用作吡啶的缩写；DMAP为4-二甲基氨基吡啶；DIBAL为氢化二异丁基铝；PhOCO₂Ph为碳酸二苯酯；HMDS为六甲基二硅烷基氨基化物；DCM为二氯甲烷。

本发明方法不限于使用例举的核苷和试剂。本发明可使用其它合适的试剂代替上述试剂。例如，DME(1，2-二甲氧基乙烷)可被任何合适的极性非质子溶剂如THF(四氢呋喃)或任何醚代替；Red-Al(二[2-甲氧基乙氧基]氢化钠铝)/甲苯可被NaHTe、SmI₂、H₂+Pd-膦催化剂或LiAl(O^tBu)₃H(氢化三-叔丁氧基锂铝)代替；所有这些都产生化学选择性和区域选择性还原。

方法步骤详述

脱水-1-呋喃糖基-核苷环中间体

本发明方法中一个关键化合物为2，2′-脱水-1-呋喃糖基-核苷，例如如下通式的α或β、D或L的2，2′-脱水-1-呋喃糖基-核苷：

其中：

各D为氢或合适的羟基保护基，如取代或未取代烷基、取代或未取代芳基、取代或未取代酰基、甲硅烷基或氨基酸基团；

R¹和R^1′各自独立为氢、取代或未取代低级烷基、取代或未取代低级烯基、取代或未取代低级炔基、取代或未取代芳基、烷基芳基、卤素(F、Cl、Br或I)、NH₂、NHR⁵、NR⁵R^5′、NHOR⁵、NR⁵NHR^5′、NR⁵NR^5′R^5″、OH、OR⁵、SH、SR⁵、NO₂、NO、CH₂OH、CH₂OR⁵、CO₂H、CO₂R⁵、CONH₂、CONHR⁵、CONR⁵R^5′或CN；

R³和R^3′各自独立为氢或卤素(F、Cl、Br或I)、OH、SH、OCH₃、SCH₃、NH₂、NHCH₃、CH₃、C₂H₅、CH＝CH₂、CN、CH₂NH₂、CH₂OH或CO₂H；

各Y²为O、S、NH或NR⁶；

各Y³为O、S、NH或NR⁷；和

R⁵、R^5′、R⁶和R⁷各自独立为氢、取代或未取代C₁-C₆低级烷基、芳基烷基或取代或未取代芳基。

2，2′-脱水-1-呋喃糖基-核苷可购买得到或可经本领域熟知的任何方法合成得到，包括使用标准的糖偶合技术从含2′-羟基的呋喃糖开始，接着缩合形成2，2′-脱水化合物，或者将糖与氨腈偶合，得到唑啉中间体，然后用必需的环化剂或缩合剂合成碱基。

在本发明特定实施方案中，根据如下方案经2，2′-脱水-1-呋喃糖基-核苷制备β-或α-、D-或L-的2′-脱氧或2′-取代核苷。

从阿拉伯呋喃糖开始

在本发明的一种方法中，可使用呋喃糖如L-呋喃糖，尤其是L-阿拉伯糖为起始原料制备2，2′-脱水-1-呋喃糖基-核苷，然后根据本发明将其还原，得到2′-脱氧核苷，如β-L-2′-脱氧核苷，尤其是β-L-2′-脱氧胸苷。或者，可将2，2′-脱水-1-呋喃糖基-核苷与亲核试剂如有机金属试剂(如格氏试剂或烷基锂试剂)反应，得到所需2′-取代核苷。

本发明图24在5-步合成中利用L-阿拉伯糖(1)为起始原料制备β-L-2′-脱氧胸苷。在先有技术描述的条件下，开始将L-阿拉伯糖(1)与氨腈反应形成中间体L-阿拉伯呋喃糖基氨基唑啉(2)(见WO02/44194)。接着于约45℃温度下将其与三苯甲基氯(TrCl)和吡啶反应，将L-阿拉伯呋喃糖基氨基唑啉中间体(2)中阿拉伯糖部分上的5′-OH保护(3)。这些条件下加入OH-保护基也为本领域技术人员所熟知(Greene等，Protective Groups in Organic Synthesis(有机合成中的保护基)，(1991)John Wiley and Sons，第二版)。

图24中所示方法的步骤3表示在先有技术描述的合适条件下将5′-三苯甲基-保护的L-阿拉伯呋喃糖基氨基唑啉(3)与环化剂或缩合剂反应，这些试剂选自如下任一种：

和

例如，如果使用如上所示结构(ii)为缩合剂或环化剂，反应在Na₂CO₃/H₂O的存在下进行，随后的异构化通过加入Pd/Al₂O₃/H₂O而实现(见WO 02/44194)。然而，如果使用缩合剂或环化剂(i)，反应在2-甲酰基丙酸甲酯中回流1小时完成(见EP 0 351 126)。环化导致形成2，2′-脱水-1-(L-阿拉伯呋喃糖基)胸苷(4)。

本发明下一步骤涉及在极性溶剂如THF和/或DME的存在下，优选在低温如约0-5℃，将2，2′-脱水-1-(L-阿拉伯呋喃糖基)胸苷(4)用还原剂如Red-Al和螯合剂如15-冠-5-醚还原，得到β-L-5′-三苯甲基-2′-脱氧胸苷(5)。

在该步骤中使用螯合剂如15-冠-5-醚是有利的，因为这样增加2，2′-脱水-1-(L-阿拉伯呋喃糖基)胸苷的溶解度，导致产物有较高的百分产率，也避免使用试剂如钯催化剂，因为除去这些试剂需要耗费劳动。而且，使用15-冠-5-醚避免使用HBr打开脱水环结构，使用HBr需使用H₂和有毒的催化剂Pd-BaSO₄除去溴化物(见EP 0351126)，因此避免使用某些先有技术方法中使用的危险试剂。最后，本发明方法避免使用二烷试剂。这是有利的，因为对工业规模的合成而言二烷易燃且不合适。

图24所示方法中的最后步骤是于约50℃温度下，通过用80％AcOH处理从β-L-2′-脱氧胸苷(5)的5′-位除去三苯甲基-保护基，形成L-2′-脱氧胸苷(6)。

或者，通过于约45℃温度下，将L-阿拉伯糖(1)与TrCl(三苯甲基氯)和吡啶反应，使用三苯甲基选择性保护L-阿拉伯糖(1)C-5位是可能的，形成5-TrO-L-阿拉伯糖(没有显示结构)。接着于先有技术描述的条件下将5-TrO-L-阿拉伯糖与氨腈反应，形成中间体5-TrO-L-阿拉伯呋喃糖基氨基唑啉(3)(见WO 02/44194)。该方法其余步骤如图24中所示，用于形成结构(4)、(5)和(6)。

图25表示类似于图24所描述的本发明合成，但步骤中不同之处在于中间体为OH-保护的。如图24所示，使用L-阿拉伯糖(1)为起始原料并将其与氨腈反应，得到中间体L-阿拉伯呋喃糖基氨基唑啉(2)。然后于先有技术描述的合适条件下，将L-阿拉伯呋喃糖基氨基唑啉(2)与上述结构(i)-(ix)中的任一种环化剂/缩合剂反应，得到2，2′-脱水-1-(L-阿拉伯呋喃糖基)胸苷(3)。接着于约45℃温度下将2，2′-脱水-1-(L-阿拉伯呋喃糖基)胸苷(3)与TrCl和吡啶反应，保护2，2′-脱水化合物(4)中阿拉伯糖部分的5′-OH。该步骤应与图24步骤2比较，其中在其与环化剂或缩合剂反应前，将三苯甲基加至阿拉伯呋喃糖基氨基唑啉中阿拉伯糖部分的5′-位。图25中所示5步方法的最后2步与图24中所提供的最后2步相同，提供5′-三苯甲基-保护的胸苷(5)和去保护的2′-脱氧胸苷(6)。

基于步骤中在5′-位加入三苯甲基-保护基，其发生比迄今先有技术中所见合成方法要早，因此申请人推断图24中所描述的方法比图25中所描述的方法更有效率。

从呋喃核糖开始

在本发明的另一种方法中，可使用呋喃糖如L-呋喃糖，尤其是L-核糖为起始原料制备2，2′-脱水-1-呋喃糖基-核苷，然后根据本发明将其还原，得到2′-脱氧核苷如β-L-2′-脱氧核苷，尤其是β-L-2′-脱氧胸苷。或者，可将2，2′-脱水-1-呋喃糖基-核苷与亲核试剂如有机金属试剂(如格氏试剂或烷基锂试剂)反应，得到所需2′-取代核苷。

图26表示利用D-核糖为起始原料制备2′-脱氧胸苷的7-步合成方法。在该方法的第一步中，保护D-核糖上所有的OH基团，例如用本领域技术人员熟知的乙酰基或苯甲酰基。接着在先有技术已知的如SnCl₄、HMDS和TMSCl的存在下，将保护的D-核糖与胸腺嘧啶反应，得到胸苷，该胸苷在核苷的2′、3′-和5′-位有保护基。在步骤3中通过试剂和适用于除去所连接特定保护基的条件下除去保护基。步骤3中产生的中间体为胸苷。

图26中步骤4介绍直接从胸苷开始环化/缩合的步骤，而不是图24和25中所示从呋喃糖基氨基唑啉开始。这里，在DMF的存在下，于约150℃温度下将胸苷与PhOCOOPh和NaHCO₃催化剂反应，得到2，2′-脱水-1-(呋喃核糖基)-胸苷。

2，2′-脱水-1-(呋喃核糖基)-胸苷的结构5和6表示本发明中两种单独的实施方案，因为结构5衍生自在胸苷核糖部分的3′-和5′-位有保护基的胸苷结构4，结构6衍生自胸苷核糖部分的3′-和5′-位未保护的胸苷结构。在任一情况中，胸苷的2′-OH必须为游离OH基团以便其可参与反应，得到2，2′-脱水-1-(呋喃核糖基)胸苷结构。如果合成过程经过结构5，在一个实施方案中，5′-保护基为三苯甲基；然后可进行其他步骤以便在用还原剂如Red-Al和用螯合剂如15-冠-5-醚还原前除去核糖部分3′-位的保护基，从而形成结构(8)。

图26所描述本发明的实施方案中，合成过程经过结构6，其中于约45℃使TrCl和吡啶与2，2′-脱水-1-(呋喃核糖基)胸苷反应，得到结构(7)的5′-三苯甲基化的2，2′-脱水-1-(呋喃核糖基)胸苷。然后在极性溶剂如THF和/或DME中，优选在约0-5℃温度下，通过与还原剂如Red-Al和螯合剂如15-冠-5-醚反应，还原5′-三苯甲基化的2，2′-脱水-1-(呋喃核糖基)胸苷。该步骤提供5′-三苯甲基-2′-脱氧胸苷(8)，然后于约50℃与80％AcOH反应将其去保护，得到D-2′-脱氧胸苷(9)。图26中所示方法提供一种直接从胸苷或保护的胸苷制备2，2′-脱水-呋喃糖基-胸苷的方法，该方法不涉及呋喃糖基-氨基-唑啉中间体和伴随的缩合或环化步骤。

图27表示一种从L-核糖开始制备L-2′-脱氧-胸苷的5-步方法。在该合成中，在TMSCl和HMDS中使L-核糖与胸腺嘧啶和SnCl₄反应，形成胸苷(2)。接着于约150℃下，在DMF中使胸苷与PhOCOOPh和NaHCO₃催化剂反应，得到L-2，2′-脱水-呋喃核糖基-胸苷(3)。于约45℃下，使该L-2，2′-脱水-呋喃核糖基-胸苷与TrCl和吡啶反应，得到5′-三苯甲基保护的L-2，2′-脱水-呋喃核糖基-胸苷(4)，然后在极性溶剂如THF和/或DME中，优选在约0-5℃温度下，与还原剂如Red-Al和螯合剂如15-冠-5-醚反应，将其还原，得到5′-三苯甲基-L-2′-脱氧-胸苷(5)。最后于约50℃与80％AcOH反应将化合物(5)去保护，形成L-2′-脱氧胸苷(6)。该合成在所需步骤数目方面有效率，且也避免呋喃核糖基-氨基-唑啉的形成。

图28描述一种从L-核糖制备2′-脱氧胸苷的8-步方法。开始将L-核糖(1)于本领域技术人员熟知的适合使用保护基的条件下，通过任何保护基保护(2)。在TMSCl和HMDS的存在下，使保护的L-核糖(2)与胸腺嘧啶和SnCl₄反应，该步骤为先有技术已知步骤，形成在2′、3′-和5′-位有保护基的胸苷(3)。接着使用试剂和适用于除去使用特定保护基的条件，将保护的胸苷(3)去保护(4)，在DMF的存在下，于约140-150℃将未保护胸苷(4)与PhOCOOPh和NaHCO₃催化剂反应，形成2，2′-脱水-1-呋喃核糖基-胸苷(5)或(6)。应注意如果2，2′-脱水-1-呋喃核糖基-胸苷(5)为制备的中间体，在形成中间体(4)后需要其他步骤，其中使胸苷3′-和5′-位发生反应以使这些位置有保护基。三苯甲基为该中间体的优选保护基。如果制备中间体(6)，可直接从胸苷结构(4)制备。

接着，如果使用中间体(5)，必须用试剂和适用于从该位置除去保护基的条件，于3′-位进行去保护，以便提供5′-三苯甲基-保护的2，2′-脱水-1-呋喃核糖基-胸苷(7)。然而，如果使用中间体(6)，可于约45℃与TrCl和吡啶反应，得到5′-三苯甲基-保护的2，2′-脱水-1-呋喃核糖基-胸苷(7)。

然后在极性溶剂如THF和/或DME中，优选在约0-5℃温度下，将5′-三苯甲基-保护的2，2′-脱水-1-呋喃核糖基-胸苷(7)用还原剂如Red-Al和螯合剂如15-冠-5-醚还原，得到5′-三苯甲基-保护的胸苷(8)，然后于约50℃温度下与80％AcOH反应去保护，得到L-核糖-2′-脱氧胸苷(9)。

图28所描述的合成避免了经历呋喃糖基-氨基-唑啉中间体进行，该中间体需要其他缩合步骤形成其相应的2，2′-脱水化合物。该合成也允许中间体选择在该方法不同步骤中进行保护。

在本发明的另一种方法中，所需化合物的合成可在缺少螯合剂的条件下完成(见图29)。当二对甲氧三苯甲基为保护基时，使用螯合剂如15-冠-5-醚可提供较高的产物百分产率，然而当单独使用三苯甲基为保护基时，使用螯合剂如15-冠-5-醚提供较低的产物百分产率。因此，在本发明的一些实施方案中，当三苯甲基为保护基时所需化合物的合成可在缺少螯合剂的条件下完成，如图29。

图29描述一种制备2′-脱氧胸苷的3-步方法。该方法包括：

(a)将2，2′-脱水-1-(□-D-阿拉伯呋喃糖基)胸腺嘧啶(1)悬浮于如吡啶和DMAP中，并如室温下分批加入三苯甲基氯，从2，2′-脱水-1-(□-D-阿拉伯呋喃糖基)胸腺嘧啶(1)制备2，2′-脱水-1-(5-O-三苯甲基-□-D-阿拉伯呋喃糖基)胸腺嘧啶(2)。可将反应混合物维持在室温或如有需要可加热，例如反应混合物可维持在室温约1小时，然后加热至45℃(内部温度)约15小时。例如用薄层色谱(起始原料R_f 0.15；产物R_f0.43)监控反应。然后可猝灭反应混合物并纯化所需产物，例如将反应混合物冷却至约0℃并在15分钟内缓缓加入饱和的NaHCO₃水溶液，不改变内部温度。可立即从溶液中析出白色固体，然后可于室温搅拌白色悬浮液30分钟。经布氏漏斗过滤可分离固体，随后用水洗涤。将固体溶解在二氯甲烷中并于室温搅拌约30分钟。经布氏漏斗过滤可分离残渣，用二氯甲烷洗涤，并于真空干燥过夜，得到2，2′-脱水-1-(5-O-三苯甲基-□-D-阿拉伯呋喃糖基)胸腺嘧啶(2)，约73％产率，为白色固体；

(b)通过还原2，2′-脱水-1-(5-O-三苯甲基-□-D-阿拉伯呋喃糖基)胸腺嘧啶(2)，从2，2′-脱水-1-(5-O-三苯甲基-□-D-阿拉伯呋喃糖基)胸腺嘧啶(2)制备2′-脱氧-5′-O-三苯甲基-□-D-胸苷(3)，例如将(2)悬浮于无水四氢呋喃并将悬浮液在冰浴中冷却至约0-5℃。在浸入冰浴的另一个烧瓶中，将65％重量的Red-Al甲苯溶液用合适的溶剂稀释，例如通过加入无水四氢呋喃。然后将稀释的Red-Al溶液冷却至约0-5℃，并通过注射器将其逐滴加入至2，2′-脱水-1-(5-O-三苯甲基-□-D-阿拉伯呋喃糖基)胸腺嘧啶(2)的悬浮液中。Red-Al溶液的逐滴加入速度对反应很关键，可于约1小时内完成。将所得澄清溶液维持在约0-5℃1小时，这段时间后，薄层色谱分析显示存在起始原料(R_f 0.34)、所需产物(R_f 0.47)和杂质(R_f 0.42和0.26)。HPLC分析显示存在起始原料(11.35分钟，36.5％AUC)、产物(12.60分钟，24％)和少许主要杂质(11.7钟，2.9％)。于约0-5℃共约2小时后，于约20分钟内再向反应混合物中通过注射器逐滴加入“未稀释”65％重量的Red-Al甲苯溶液，并使反应混合物维持在约0-5℃。再过1小时后，薄层色谱和HPLC分析显示存在起始原料(11.35分钟，3.2％)。向反应混合物中再逐滴加入一部分65％重量的Red-Al甲苯溶液，并再将反应混合物维持在约0-5℃ 45分钟。这段时间后，薄层色谱分析显示仅存在痕量的残留起始原料。加入饱和NH₄Cl溶液猝灭反应，并倾出四氢呋喃层。将水层用乙酸异丙基酯萃取，缓缓加入5N HCl溶液将所得乳状液破乳。分离有机层，合并四氢呋喃层并先用饱和NH₄Cl溶液后用盐水洗涤。这时盐水层的pH为6.5-7，有机层用Na₂SO₄干燥，过滤并真空浓缩，得到泡沫固体。将粗残渣与甲苯一起蒸发，真空浓缩并加热至约45℃使残渣溶解在甲苯中。将混合物冷却至室温，并于该温度下搅拌直至开始析出白色固体。逐滴加入水，将所得混合物于室温搅拌约3小时。过滤分离固体并将滤饼用水和甲苯洗涤。将固体于约45℃高真空干燥约1小时，然后于室温真空干燥过夜，得到2′-脱氧-5′-O-三苯甲基-□-D-胸苷3，产率约41％。

(c)将(3)悬浮于甲醇中并于水浴中将反应混合物加热至约45℃直至溶解(3)，从2′-脱氧-5′-O-三苯甲基-□-D-胸苷(3)制备2′-脱氧-D-胸苷(4)。然后将烧瓶冷却至室温并浓缩。向混合物中加入HCl并于室温搅拌。约25分钟后，开始从溶液析出白色固体。1小时后，薄层色谱分析显示没有残留起始原料(R_f 0.53)，形成主要产物(R_f0.21)。向反应混合物中加入一部分正庚烷并于室温搅拌约15分钟。过滤分离，得到白色固体。滤液分成两层，甲醇层用正庚烷萃取，然后真空浓缩至2mL体积。合并残渣，得到405mg白色固体，将其悬浮于TBME中并于室温搅拌1小时。过滤分离白色固体，用TBME洗涤，并于烘箱中真空干燥，得到2′-脱氧-D-胸苷(4)，产率约78％。

应理解图1-29和所有实施例中描述的所有合成路线同样适用于任何起始原料的α-或β-、D-或L-的任何立体化学形式，起始原料化合物不限于本文提供的核糖、木糖和阿拉伯糖，也包括含以S、N或CH₂代替非限定性实例和图1-29中所示O的5-和6-元环。

下列非限定性系列实施例充分地描述了本发明。可用等同、类似或合适的溶剂、试剂和/或反应条件代替本文描述的那些具体溶剂、试剂和/或反应条件，而没有背离本发明的宗旨和范围。

注：以下实施例中，“and”表示“和”，“or”表示“或”，“H-5’and H-5 for iodide”表示“碘化物的H-5’和H-5”，“Found”表示“实测值”，“require”表示“理论值”。

                       实施例

实施例1

将L-阿拉伯糖转化成相应的甲苷并将3-和4-羟基以丙酮化衍生物形式保护。如下流程表示将化合物2的2-羟基去氧化的方法，通过将羟基转化成相应的甲磺酸酯基并将该甲磺酸酯中间体经历还原裂解的条件，得到2-脱氧中间体4。见H.Urata，E.Ogura，K.Shinohara，Y.Ueda和M.Akagi，Nucleic Acids Res.1992，20，3325-3332；和J.W.Pratt，N.K.Richtmyer和C.S.Hudson，J.Am.Chem.Soc.1952，74，2200-2205。

从L-阿拉伯糖开始

实施例2

通过关键还原消除步骤将L-阿拉伯糖转化成相应的烯糖衍生物，并将所得烯糖中间体转化成甲基2-脱氧呋喃核糖苷。见B.K.Shull，Z.Wu和M.Koreeda，J.Carbohydr.Chem.1996，15，955-964；M.L.Sznaidman，M.R.Almond和A.Pesyan.Nucleosides，Nucleotides &Nucleic Acids 2002，21，155-163；和Z.-X.Wang，W.Duan，L.I.Wiebe，J.Balzarini，E.D.Clercq和E.E.Knaus，Nucleosides，Nucleotides &Nucleic Acids 2001，20，11-40。

实施例3

通过关键还原消除步骤将L-阿拉伯糖转化成相应的烯糖衍生物，并将所得烯糖中间体转化成甲基2-脱氧呋喃核糖苷。见M.L.Sznaidman，M.R.Almond和A.Pesyan.Nucleosides，Nucleotides &Nucleic Acids 2002，21，155-163；Z.-X.Wang，W.Duan，L.I.Wiebe，J.Balzarini，E.D.Clercq和E.E.Knaus，Nucleosides，Nucleotides &Nucleic Acids 2001，20，11-40；和R.V.Stick，K.A.Stubbs，D.M.G.Tilbrook和A.G.Watts，Aust.J.Chem.2002，55，83-85。

实施例4

将D-木糖用溴/水氧化，然后将所得1，4-内酯用HBr/乙酸处理，得到2，5-二溴-2，5-二脱氧-D-来苏糖酸-1，4-内酯2。将二溴内酯2用碘化钾/TFA处理，得到相应的5-碘化合物，也选择性除去C-2的溴原子，得到5-碘-2-脱氧内酯3。将5-碘-内酯3用氢氧化钾水溶液处理，得到4，5-环氧化衍生物，将该衍生物用含水酸处理，通过C-4的立体定向转化得到相应的2-脱氧L-核糖酸内酯。将保护的2-脱氧L-核糖酸内酯6用Red-Al选择性还原成相应的内半缩醛7。然后将内半缩醛7转化成所需的氯代糖9。见H.S.Isbell，Methods in CarbohydrateResearch 1963，2，13-14；K.Bock，I.Lundt和C.Pedersen，CarbohydrateResearch 1981，90，17-26；K.Bock，I.Lundt  和C.Pedersen，Carbohydrate Research 1982，104，79-85；和I.Lundt和R.Madsen，Topics in Current Chemistry 2001，215，177-191。

从D-木糖开始

实施例5

将D-半乳糖氧化裂解，得到D-来苏糖酸内酯，然后将其溴化，得到2，5-二溴-2，5-二脱氧-D-木糖酸-1，4-内酯2。将2选择性氢解，得到5-溴-2-脱氧内酯3，然后将其经过一系列类似于实施例7中所示的转化，得到关键的氯代糖中间体8。见K.Bock，I.Lundt和C.Pedersen，Carbohydrate Research 1981，90，17-26；K.Bock，I.Lundt和C.Pedersen，Carbohydrate Research 1979，68，313-319；K.Bock，I.Lundt和C.Pedersen，Acta Chem.Scand.B 1984，38，555-561；和W.J.Humphlett，Carbohydrate Research 1967，4，157-164。

实施例6

将D-葡萄糖酸-1，4-内酯转化成2，6-二溴-2，6-二脱氧-D-甘露糖酸-1，4-内酯1。将内酯1先用肼处理，然后用溴水溶液处理，得到6-溴-2，6-二脱氧-D-阿拉伯-己糖酸-1，4-内酯3。将3与过量的氢氧化钾水溶液反应，接着酸化使C-4和C-5转化，得到2-脱氧-L-核糖-己糖酸-1，4-内酯6。这步转化涉及通过将第一环氧化物4进行Payne重排打开内酯环，得到第二环氧化物5。将2-脱氧-L-核糖-己糖酸-1，4-内酯6进行氧化裂解，接着还原所得醛，得到内酯7，用类似于实施例5中所示的系列反应将7转化成所需氯代糖。见K.Bock，I.Lundt和C.Pedersen，Carbohydrate Research 1979，68，313-319；和K.Bock，I.Lundt和C.Pedersen，Acta Chem.Scand. B 1984，38，555-561。

实施例7

将D-半乳糖酸-1，4-内酯转化成乙酰化的二溴内酯2，将2用肼处理后溴化，得到2-脱氧内酯3。将内酯3去乙酰基化，并进行氧化裂解，接着用NaBH₄还原所得醛，得到2-脱氧-L-核糖酸-1，4-内酯5。见K.Bock，I.Lundt和C.Pedersen，Carbohydrate Research 1979，68，313-319；和K.Bock，I.Lundt和C.Pedersen，Acta Chem.Scand.B 1984，38，555-561。

实施例8

将可买到的非糖和非手性的呋喃糖酸内酯用作起始原料，得到氯代糖。这个方法中关键的步骤是将2Z-戊烯酸酯2不对称双羟基化，形成2(R)，3(R)-戊酸酯衍生物3。将中间体3进行立体选择性环化，得到2-脱氧L-糖4。用三步直接合成转化将化合物4转化成所需保护的氯代糖。见D.C.Liotta和M.W.Hager，美国专利5,414,078，1995年5月9日。

实施例9

3，3-二乙氧基丙酸乙酯1是廉价、非糖、开链非手性起始原料。使用DIBAL将化合物1还原成相应的醛2。在下一步中通过Wittig反应的Horner-Emmons改进法，使用甲基膦酸二异丙基(乙氧基羰基)酯将醛2转化成□，□-不饱和酯5，5-二乙氧基-2E-戊烯酸酯，并将所得酯还原成2E-戊烯-1-醇衍生物3。使用Sharpless不对称环氧化条件将前手性烯丙醇3转化成相应的2(S)，3(S)-环氧醇4。保护所得环氧醇4，然后将其酸水解，得到关键中间体6。将化合物6环化，得到2-脱氧L-呋喃核糖衍生物7，然后将7转化成所需的L-氯代糖9。见D.C.Liotta和M.W.Hager，美国专利5,414,078，1995年5月9日；和M.W.Hager和D.C.Liotta，Tetrahedron Lett.1992，33，7083-7086。

实施例10

将羟基谷氨酸1环化得到2-脱氧L-1，4-核糖酸内酯衍生物2，然后用四步将其转化成所需氯代糖5。见R.F.Schinazi，D.C.Liotta，C.K.Chu，J.J.McAtee，J.Shi，Y.Choi，K.Lee和J.H.Hong，美国专利6,348,587 B1，2002年2月19日；U.Ravid，R.M.Silverstein和L.R.Smith，Tetrahedron 1978，34，1449-1452；和M.Taniguchi，K.Koga和S.Yamada，Tetrahedron 1974，30，3547-3552。

实施例11

将可买到的醇1经历Sharpless环氧化条件，得到环氧化物2。在Ti(Oi-Pr)₄的存在下将环氧醇2用苄醇处理，得到二醇3，将3转化成相应的丙酮化衍生物4。使用Wacker条件将化合物4氧化，得到醛5，将5用盐酸水溶液处理，得到5-O-苄基-2-脱氧-L-呋喃核糖6。用简单的四步将化合物6转化成所需氯代糖9。见M.E.Jung和C.J.Nichols，Tetrahedron Lett.1998，39，4615-4618。

实施例12

将环氧醇1保护形成苄基醚2，在苄醇中用苯甲醇钠打开环氧化物，然后保护所得醇3得到三-苄基醚4。先硼氢化/H₂O₂氧化，再通过所得醇5的Swern氧化将化合物4转化成醛6(为保护的2-脱氧-L-核糖)。使用氢氧化钯/碳将苄基醚6去保护，得到三种比例为2∶2∶1的乙基2-脱氧-L-核苷7a、7b和7c混合物，用甲苯甲酰氯保护7a和7b，将所得二-甲苯甲酰基衍生物用氯化氢处理，得到所需氯代糖8。见M.E.Jung和C.J.Nichols，Tetrahedron Lett.1998，39，4615-4618。

实施例13

在锌和含水氯化铵的存在下将1，2-O-亚异丙基-L-甘油醛1用烯丙基溴处理，得到相应的高烯丙醇2。使用乙酸/水除去2的亚异丙基，得到中间体3。3依次通过臭氧分解和二甲硫醚还原反应，得到2-脱氧-L-呋喃核糖4，4用三个步骤转化成保护的氯代糖7。见J.S.Yadav和C.Srinivas，Tetrahedron Lett.2002，43，3837-3839；和T.Harada和T.Mukaiyama，Chem.Lett.1981，1109-1110。

实施例14

该实施例使用2-溴甲基-[1，3]二氧戊环代替实施例13中使用的烯丙基溴，不需要中间体3的臭氧分解和随后还原。见J.S.Yadav和C.Srinivas，Tetrahedron Lett.2002，43，3837-3839；和T.Harada和T.Mukaiyama，Chem.Lett.1981，1109-1110。

实施例15

将烯糖1(可用四步从L-核糖制备)用酸性甲醇处理，得到2-脱氧L-核糖3，用两步将3转化成保护的氯代糖5。见H.Ohrui和J.J.Fox，Tetrahedron Lett.1973，1951-1954；W.Abramski，和M.Chmielewski.，J.Carbohydr.Chem.1994，13，125-128；和J.C.-Y.Cheng，U.Hacksell和G.D.Daves，Jr.，J.Org.Chem.1985，50，2778-2780。

起始原料1可从L-核糖制备

实施例16

将L-阿拉伯糖与氨腈反应，得到1，2-唑啉衍生物1。当化合物1与2-甲基-3-氧代-丙酸乙酯反应，它提供O^2，2′-脱水-L-胸苷2。将化合物2苯甲酰化，并将所得二-O-苯甲酰基衍生物3经历还原裂解条件，得到3′，5′-二-O-苯甲酰基LdT 4。将化合物4用甲醇钠甲醇溶液处理，得到LdT。见A.Holy，Coll Czech.Chem.Commun.1972，37，4072-4087；和P.V.P.Pragnacharyulu，C.Vargeese，M.McGregor和E.Abushanab，J.Org.Chem.1995，60，3096-3099。

从L-阿拉伯糖开始

实施例17

该实施例采用不同的方法用氯化氢打开化合物3的O^2，2′-键。将所得2′-脱氧-2′-氯衍生物4用TBTH/AIBN处理，得到2′-脱氧保护的核苷5，5脱酰基化，得到LdT。见P.V.P.Pragnacharyulu，C.Vargeese，M.McGregor和E.Abushanab，J.Org.Chem.1995，60，3096-3099。

从L-阿拉伯糖开始

实施例18

该实施例不同于实施例17之处在于，将1，2-唑啉衍生物1与不同的化合物反应，得到O^2，2′-脱水-L-胸苷2。见D.McGee，BoehringerIngelheim Proposal to Novirio Pharmaceuticals，Inc.，2002年5月17日；和C.W.Murtiashaw，欧洲专利0,351,126 B1，1995年1月18日。

从L-阿拉伯糖开始

实施例19

用碘化氢打开化合物3的O^2，2′-键，得到2′-脱氧-2′-碘衍生物4。将化合物4用碘化钾处理，得到3′，5′-二-O-苯甲酰基-2′-脱氧-L-胸苷5。将化合物5用甲醇钠的甲醇溶液处理，得到LdT。见H.Sawai，A.Nakamura，H.Hayashi和K.Shinozuka，Nucleosides & Nucleotides 1994，13，1647-1654；和H.Sawai，H.Hayashi和S.Sekiguchi，Chemistry Lett.1994，605-606。

从L-阿拉伯糖开始

实施例20

将2-甲基-环氧乙烷-2-甲酸酯与1，2-唑啉1反应，得到O^2，2′-脱水-L-胸苷衍生物2。将化合物2用新戊酰氯处理来保护3′-和5′-羟基，也将O^2，2′-键断裂，得到2′-脱氧-2′-氯核苷3。将化合物3用亚硫酰氯处理除去碱基部分的羟基，并用TBTH/AIBN将所得化合物还原除去2′-氯，得到保护的LdT5。将化合物5用甲醇钠的甲醇溶液处理，得到LdT。见E.Abushanab和P.V.P Pragnacharyula，美国专利5,760,208，1998年6月2日。

从L-阿拉伯糖开始

实施例21

将丙炔酸乙酯与1，2-唑啉1反应，得到O^2，2′-脱水-L-尿苷2。保护化合物2，并将所得3′，5′-二-O-苯甲酰基衍生物3用氯化氢处理，得到2′-脱氧-2′-氯核苷4。然后将化合物4用TBTH/AIBN处理除去2′-氯，然后将2′-脱氧衍生物经历碘化条件，得到5-碘核苷衍生物6。使用AlMe₃和(Ph₃P)₄Pd将化合物6的5-碘基用甲基替换，得到3′，5′-二-O-苯甲酰基LdT 7，7用甲醇钠的甲醇溶液处理，得到LdT。见A.Holy，Coll.Czech.Chem.Commun.1972，37，4072-4087；J.-I.Asakura和M.J.Robins，J.Org.Chem.1990，55，4928-4933；J.-I.Asakura和M.J.Robins，Tetrahedron Lett.1988，29，2855-2858；和K.Hirota，Y.Kitade，Y.Kanbe，Y.Isobe和Y.Maki，Synthesis，1993，210，213-215。

从L-阿拉伯糖开始

实施例22

该实施例不同于实施例21，仅在于将甲基引入到2′-脱氧-L-尿苷衍生物5的5位。化合物5在碱性介质中用甲醛处理，得到5-羟甲基衍生物6，将6用酸性乙醇处理，得到2′-脱氧-5-乙氧基甲基-L-尿苷7。化合物7于催化氢化条件下，得到LdT。见A.Holy，Coll.Czech.Chem.Commun.1972，37，4072-4087。

从L-阿拉伯糖开始

实施例23

从D-木糖合成关键中间体2-脱氧-3，5-二-O-对甲苯甲酰基-□-L-赤式-呋喃戊糖基氯

实施例23(a)：通过溴氧化从D-木糖(1)制备D-木糖酸-1，4-内酯(2)

于1L三颈圆底烧瓶中，顶置搅拌下将D-木糖1(100g，666.1mmol)溶解入蒸馏水(270mL)中，并冷却至0℃。分批加入碳酸钾(113.2g，819.3mmol)，维持温度低于20℃。然后于0-5℃、2小时内滴加入溴(39.4mL，766.0mmol)，同时维持温度低于10℃。将反应混合物再维持在约5-10℃，保持30分钟，然后升温至室温，搅拌过夜。约8小时后，薄层色谱分析(10％甲醇/乙酸乙酯，用香草醛显色)显示没有起始原料(R_f 0.0)，有新产物(R_f 0.3)。将反应混合物与甲酸(6.6mL)一起搅拌约15分钟，然后于45℃真空浓缩至约50mL体积。与乙酸(200mL)一起蒸发，并于约45℃真空浓缩至60mL体积。转化的D-木糖酸-1，4-内酯2粗品直接用于下一步骤。

该合成步骤的优势包括将先有技术中熟知的BaCO₃转变成K₂CO₃，提供更优的装载比(loading ratio)(50g D-木糖1溶于135mL水，而用BaCO₃时需400mL水)；下一步骤使用内酯时无需进一步纯化/除去KBr盐；残留的KBr可用于下一步骤反应；经薄层色谱分析表明与乙酸酐一起蒸发除去残留的水可形成较少的极性产物。

实施例23(b)：从D-木糖酸-1，4-内酯(2)制备2，5-二溴-2，5-二脱氧-D-来苏糖酸-1，4-内酯(3)

用乙酸(200mL)将D-木糖酸-1，4-内酯(2)(粗品乙酸溶液，666.08mmol)转移至3L的烧瓶中同时升温，并缓缓向搅拌下的悬浮液中加入30％HBr-AcOH(662mL，3330mmol)。将反应混合物加热至45℃，保持1小时，然后冷却，并于室温搅拌1.5小时。这段时间后，薄层色谱分析(1∶1，乙酸乙酯∶己烷)显示两个主产物(R_f 0.63[3-O-乙酰基-2，5-二溴-2，5-二脱氧-D-来苏糖酸-1，4-内酯3a]和R_f 0.5[2，5-二溴-2，5-二脱氧-D-来苏糖酸-1，4-内酯3])和一些残留的起始原料(薄层色谱分析，10％甲醇/乙酸乙酯，R_f 0.0，用香草醛显色)。将反应冷却至0℃，于1小时内加入甲醇(850mL)，同时维持温度低于20℃。然后将反应混合物升温至室温，搅拌过夜。这段时间后，薄层色谱分析(1∶1，乙酸乙酯∶己烷)显示一个产物(R_f 0.63)转化成另一个产物(R_f 0.44)。将反应混合物经布氏漏斗过滤除去残留的KBr(173.89g)，然后真空浓缩，并与水(2×250mL)一起蒸发。加入乙酸乙酯(800mL)和水(250mL)，分层。水层进一步用乙酸乙酯(2×300mL)萃取，合并有机萃取液，用饱和碳酸氢钠水溶液(400mL)和水(100mL)洗涤。分层，水层用乙酸乙酯(2×300mL)萃取，合并有机萃取液，用硫酸钠(125g)干燥，过滤，于50℃真空浓缩。在浓缩至干前，有机萃取液与庚烷(200mL)一起蒸发，得到褐色半固体。使用20％庚烷/异丙醚(100mL庚烷和500mL异丙醚)将该固体进行研磨，并于30-35℃真空干燥过夜，得到2，5-二溴-2，5-二脱氧-D-来苏糖酸-1，4-内酯3，为纯的浅褐色固体(71.9g，2步共40％)。

M.p.92-94℃[Lit.92-93℃]；δ_H(d⁶-DMSO，400MHz)：3.65(1H，dd，J_4，5’8.1Hz，J_5，5’10.7Hz，H-5’)，3.73(1H，dd，J_4，5 5.9Hz，J_5，5’10.7Hz)，4.4(1H，m，H-3 or H-4)，4.73(1H，m，H-4 or H-3)，5.31(1H，d，J_2，3 4.4Hz，H-2)，6.38(1H，br-s，3-OH)；δ_H(CDCl₃，400MHz)：3.65(1H，dd，J_5，5’10.3Hz，J_4，5 5.9Hz，H-5’)，3.72(1H，a-t，J_5，5’9.88Hz，H-5)，4.63(1H，m，H-3)，4.71(1H，m，H-4)，4.86(1H，d，J_2，3 4.4Hz，H-2).

该合成步骤的优势包括能够于45℃进行反应，大大缩短了反应时间，已知在先有技术中为24小时；用甲醇处理后可通过过滤除去KBr盐，这对方便提取产物是必要的；小心控制猝灭反应的温度，这对防止副产物的形成非常重要。

实施例23(c)：5-溴-2，5-二脱氧-D-苏式-戊糖酸-1，4-内酯(4)

方法1-碘化钠

将2，5-二溴-2，5-二脱氧-D-来苏糖酸-1，4-内酯3(35g，127.8mmol)溶解于乙酸异丙基酯(300mL)中，于室温加入碘化钠(76.6g，511.2mmol)和三氟乙酸(14.8mL)。将反应混合物加热至约85℃(内部温度)保持1.5小时。这段时间后，薄层色谱分析(1∶1，乙酸乙酯∶己烷)显示少许残留的起始原料(R_f 0.44)和一个新产物(R_f 0.19)。将反应混合物冷却至室温，并搅拌4小时。因此薄层色谱分析显示没有起始原料，真空浓缩反应混合物至20mL，除去三氟乙酸，并用乙酸异丙基酯(200mL)稀释。将反应混合物用饱和的碳酸氢钠水溶液(200mL)洗涤，分层。水层用乙酸异丙基酯(3×200mL)进一步萃取。合并有机萃取液，用硫代硫酸钠水溶液(48g，160mL水)处理。水层用乙酸异丙基酯(2×200mL)萃取，合并有机萃取液，用硫酸钠(20g)干燥，过滤，真空浓缩，得到5-溴-2，5-二脱氧-D-苏式-戊糖酸-1，4-内酯4(16.38g，粗品产率92％)，为油状褐色残渣。将所得产物溶解在水中，并用于随后的反应中。在其他操作中，乙酸异丙基酯用水替换，水溶液直接用于KOH反应。

δ_H(D₂O，400MHz)：2.64(1H，d，J_2，2’18.3Hz，H-2’)，3.12(1H，dd，J_2，2’18.0Hz，J_2，3 5.49Hz，H-2)，3.45(0.125H，dd，H-5’and H-5 for iodide 4I)；3.70(2H，a-d，J 6.71Hz，H-5，H-5’)，4.74(1H，a-t，H-3)，4.87(1H，m，H-4).δ_C(D₂O，100MHz)：27.1(C-5)，39.0(C-2)，67.9(C-3)，84.6(C-4)，178.8(C-1)；δ_H(d⁶-DMSO，400MHz)：2.34(1H，a-d，J_2，2’17.1Hz，J_2’，3 6.3Hz，H-2’)，2.95(1H，dd，J_2，2’17.1Hz，J_2，3 5.4Hz，H-2)，3.39(0.125H，dd，J 7.3Hz，J 6.8Hz，J 11.2Hz，H-5’and H-5 for iodide 4I)，3.60(1H，dd，J_5，5 10.7Hz，J_4，5’8.3Hz，H-5’)，3.70(1H，dd，J_5，5 10.7Hz，J_4，5 5.4Hz，H-5)，4.39(1H，m，H-3)，4.63(1H，m，H-4)，5.61(1H，d，J_3，OH 4.4Hz，3-OH)；m/z(ES-ve)：253(M+AcOH)^-；Found：C，30.69，H，3.55，Br，41.22％；C₅H₇BrO₃ requires C，30.80，H，3.62，Br，40.97％.

方法2-氢化

将2，5-二溴-2，5-二脱氧-D-来苏糖酸-1，4-内酯3(7.5g，27.6mmol)溶解在乙酸乙酯(120mL)中，向搅拌下的溶液中加入三乙胺(4mL，28.7mmol)。在5％无水钯/碳(1g)的存在下，于氢气氛(大气压)下室温搅拌反应混合物约1.5小时。这段时间后，薄层色谱分析(1∶1，乙酸乙酯∶己烷)显示新产物(R_f 0.16)、残留的起始原料(R_f 0.44)。因此，反应混合物用氩气吹扫(三次)，然后于氢气氛下再搅拌2小时。这段时间后，薄层色谱分析显示少许起始原料，反应混合物经硅藻土(乙酸乙酯为洗脱液)过滤，用4M HCl(30mL)洗涤，水层用乙酸乙酯(2×20mL)进一步萃取。合并有机萃取液，用硫酸钠(10g)干燥，过滤，真空浓缩，得到5-溴-2，5-二脱氧-D-苏式-戊糖酸-1，4-内酯4(5.15g，粗品产率96％)，为粗浅黄色油。

δ_H(D₂O，400MHz)：2.65(1H，d，J_2，2’18.3Hz，H-2’)，3.09(1H，dd，J_2，2’18.3Hz，J_2，35.8Hz，H-2)，3.71(2H，a-d，J 7.01Hz，H-5，H-5’)，4.74(1H，a-t，J 4.9Hz，J 4.6Hz，H-4)，4.87(1H，m，J 3.7Hz，H-3)；δ_C(D₂O，100MHz)：27.7(C-5)，39.5(C-2)，68.5(C-3)，85.2(C-4)，179.5(C-1)；δ_H(d⁶-DMSO，400MHz)：2.34(1H，d，J_2，2’17.1Hz，H-2’)，2.93(1H，dd，J_2，2’17.1Hz，J_2，3 5.4Hz，H-2)，3.60(1H，dd，J_5，5 10.7Hz，J_4，5’8.3Hz，H-5’)，3.70(1H，dd，J_5，5 10.7Hz，J_4，5 5.4Hz，H-5)，4.40(1H，m，H-3)，4.65(1H，m，H-4)，5.58-5.64(1H，br-s，3-OH)；δ_C(d⁶-DMSO，100MHz)：29.6(C-5)，39.5(C-2)，67.2(C-3)，83.2(C-4)，175.4(C-1).

该方法中这些步骤提供了需要相当少萃取溶剂的氢化反应的优势，从碘化钾改为碘化钠且加热反应时间从6小时缩短至2小时，从丙酮改为乙酸异丙基酯提高了产物从水层的萃取。

实施例23(d)：从5-溴-2，5-二脱氧-D-苏式-戊糖酸-1，4-内酯4制备2-脱氧-L-核糖酸-1，4-内酯5：

将氢氧化钾(14.9g，230.7mmol)溶解在水(124mL)中，并冷却至15℃。于室温将该溶液加入至搅拌下的5-溴-2，5-二脱氧-D-苏式-戊糖酸-1，4-内酯4(15g，76.9mmol)水(62mL)溶液中。约3小时后，薄层色谱分析(2％甲醇/乙酸乙酯)显示没有残留的起始原料(R_f 0.55)和一个新产物(R_f 0.0)。将反应混合物加热至80℃(内部温度)保持30分钟，冷却至室温，薄层色谱分析未观测到变化。加入Amberlite IR-120加酸性树脂(50g)，于室温搅拌反应混合物30分钟，此时测定pH为3。再加入树脂(40g)，于室温再搅拌反应混合物30分钟，此时测定pH为1。于室温搅拌反应混合物过夜，这段时间后薄层色谱分析显示新产物(R_f 0.21)形成。通过烧结漏斗过滤除去树脂(水为洗脱液，200mL)，并真空浓缩。干燥前，与1，2-二甲氧基乙烷(2×100mL)一起蒸发。将红色残渣溶解在1，2-二甲氧基乙烷(200mL)，并于室温与MgSO₄(10g)一起搅拌40分钟。过滤，用1，2-二甲氧基乙烷(75mL)洗涤，并于45℃真空浓缩，得到2-脱氧-L-核糖酸-1，4-内酯5(10.47g，粗品产率90％)，为粗的红色固体。在其他操作中，将产物保持在DME中，并直接用于随后的反应。

δ_H(d⁶-DMSO，400MHz)：2.22(1H，dd，J_2，2’ 17.6Hz，J_2’，3 2.0Hz，H-2’)，2.80(1H，dd，J_2，2’18.1Hz，J_2，3 6.3Hz，H-2)，3.50(1H，dd，J_5，5’12.2Hz，J_4，5’3.9Hz，H-5’)，3.54(1H，dd，J_5，5’12.2Hz，J_4，5 4.2Hz，H-5)，4.26(2H，m，H-3 and H-4)，4.7-5.0(2H，br-s，OH).

实施例23(e)：从2-脱氧-L-核糖酸-1，4-内酯5制备2-脱氧-3，5-二-O-对甲苯甲酰基-L-核糖酸-1，4-内酯6

于氩气下将2-脱氧-L-核糖酸-1，4-内酯5(10.47g，76.9mmol)和吡啶(31.1mL，384.4mmol)的1，2-二甲氧基乙烷(100mL)溶液冷却至0至-5℃之间。于20分钟内从加料漏斗加入对甲苯甲酰氯(21.4g，138mmol)，维持温度在0至-5℃之间。维持温度在0至-5℃之间3.5小时后，薄层色谱分析(30％乙酸乙酯/己烷)显示一种新产物(R_f 0.76)且没有残留起始原料(R_f 0.36)，HPLC分析显示已完成反应。将反应混合物冷却(0℃)，并用碳酸氢钠溶液(25g，300mL)猝灭。于室温搅拌下反应混合物逐渐固化，分离，得到褐色油。1.5小时后，固体过滤，用水(150mL)洗涤，并过夜干燥粗固体(25.84g)。将粗的内酯溶解在二氯甲烷(150mL)中，并与MgSO₄(10g)一起搅拌1小时。将固体过滤，用二氯甲烷(50mL)洗涤，并于40℃将滤液浓缩至约50mL。加入TBME(100mL)，并于40℃浓缩至约50mL。然后将残留的浓缩液于室温搅拌，形成稠的浆状物。加入TBME(50mL)，并于室温继续搅拌2小时。将固体过滤，用TBME(50mL)洗涤，并于30-35℃真空干燥过夜，得到2-脱氧-3，5-二-O-对甲苯甲酰基-L-核糖酸-1，4-内酯6(10.46g，3步共37％)，为浅褐色固体。

δ_H(CDCl₃，400MHz)：2.42，2.43(2x s，2x CH₃Ar，2x 3H)，2.82(1H，dd，J_2，2’18.7Hz，J_2’，3 1.8Hz，H-2’)，3.16(1H，dd，J_2，2’18.7Hz，J_2，3 7.3Hz，H-2)，4.61(1H，dd，J_5，5’12.4Hz，J_4，5’3.3Hz，H-5’)，4.71(1H，dd，J_5，5’12.1Hz，J_4，5 3.7Hz，H-5)，4.95(1H，m，H-4)，5.61(1H，a-d，J 7.69Hz，H-3)，7.25-7.28(4H，m，2x Ar H)，7.86-7.93(2x 2H，2x d，J8.4Hz，2x Ar H)；δ_C(CDCl₃，100MHz)：21.9，35.3，63.9，71.8，82.8，125.1，126.5，129.4，129.5，129.6，130.0，130.4，144.6，145.0，166.0，166.1(2x ArCO₂)，174.2(C-1).

整个方法的该步骤优势在于经过TBME处理，方法中不再使用甲苯甲酸酐，且该方法省略柱层析步骤。

实施例23(f)：从2-脱氧-3，5-二-O-对甲苯甲酰基-L-核糖酸-1，4-内酯6制备2-脱氧-3，5-二-O-对甲苯甲酰基-L-核糖7：

于氩气下将2-脱氧-3，5-二-O-对甲苯甲酰基-L-核糖酸-1，4-内酯6(9.0g，24.42mmol)的1，2-二甲氧基乙烷(90mL)溶液冷却至约-60℃，并顶置搅拌。通过加料漏斗于15分钟内逐滴加入1M的氢化二异丁基铝的甲苯溶液(32.4mL，32.4mmol)。内部温度维持在-60℃1小时，HPLC分析显示完成反应。于2分钟内通过加入丙酮(10mL)、然后于5分钟内加入5N HCl(30mL)猝灭反应混合物。于室温搅拌混合物30分钟，并于35℃真空浓缩至约30mL。将残留的油与盐水(24g，60mL)合并，并用乙酸乙酯(3×100mL)萃取。合并有机萃取液，用硫酸钠(10g)干燥，浓缩至50mL体积，并与TBME一起蒸发，得到2-脱氧-3，5-二-O-对甲苯甲酰基-□，□-L-核糖7。取部分真空浓缩至干用于¹H NMR分析。该产物无需进一步表征，可以粗品直接用于下一步骤。

δ_H(CDCl₃，400MHz，端基异构体的比率为0.75∶1)：2.2-2.6(m，2×CH₃Ar以及□和□-端基异构体的H-2/H-2’)，4.4-4.75(m，H-4以及□和□-端基异构体的H-5/H-5’)，5.4-5.8(4×m，A和□的H-1和H-3)，7.18-8.02(m，8H，A和B的芳质子)。

实施例23(g)：2-脱氧-3，5-二-O-对甲苯甲酰基-□-L-赤式-呋喃戊糖基氯8

方法1：直接从内半缩醛7开始

将2-脱氧-3，5-二-O-对甲苯甲酰基-□，□-L-核糖7(约7.0g，18.91mmol)的TBME(30mL)溶液用TBME(15mL)稀释，并于室温搅拌20分钟。一边搅拌一边分三批加入1mL乙酸直至得到褐色澄清溶液。于氩气下将该澄清溶液冷却至0℃，并以稳定气流向其中通入干燥HCl气体，保持25分钟。于0℃ 10分钟后，用无水乙醇(1.2mL)猝灭等分试样，将其室温放置并偶尔振摇，保持10分钟，这时，得到澄清溶液。将反应混合物维持在0-5℃，65分钟后将反应混合物过滤。固体产物用TBME(30mL)洗涤，并于真空干燥5小时，得到2-脱氧-3，5-二-O-对甲苯甲酰基-□-L-赤式-呋喃戊糖基氯8(4.79g，65％)，为白色结晶固体。m.p.118-121℃。

δ_H(CDCl₃，400MHz)：2.41，2.43(2x s，2x CH₃Ar，2x 3H)，2.74(1H，a-d，J_2，2’14、6Hz，H-2’)，2.87(1H，ddd，J_2，2’12.7Hz，J_2，3 7.3Hz，J_1，2 5.3Hz，H-2)，4.59(1H，dd，J_5，5’12.2Hz，J_4，5’4.4Hz，H-5’)，4.68(1H，dd，J_5，5’12.2Hz，J_4，5 3.4Hz，H-5)，4.86(1H，m，J3.4Hz，H-3/H-4)，5.56(1H，a-dd，J 1.95Hz，J 6.3Hz，H-3/H4)，6.47(1H，d，J_1，25.4Hz，H-1)，7.23-7.28(4H，m，2x Ar H)，7.89，7.99(2x 2H，2x d，J 8.3Hz，2x Ar H).[α]_D ²⁵-117(c，1.0in CHCl₃)[CMS Chemicals Ltd：[α]_D ²⁰-118.9(c，1 in DCM)]

方法2：通过甲醇化物7-OMe

向预先冷却至5℃的甲醇(10mL)中加入乙酰氯(0.2mL)制备得到1％HCl的甲醇溶液。将2-脱氧-3，5-二-O-对甲苯甲酰基-□，□-L-核糖7(470mg，1.27mmol)溶解在无水甲醇(9mL)中，并冷却至约10℃。加入部分1％HCl的甲醇溶液(1mL)，并将反应混合物维持在10-15℃ 1.5小时。这段时间后，HPLC分析显示有未反应的起始原料，因此再加入部分1％HCl的甲醇溶液(1mL)，并于室温再继续搅拌1.5小时。HPLC分析显示反应接近完成，将反应物于30℃真空浓缩，并与TBME(10mL)一起蒸发。将残渣溶解在TBME(10mL)中，观察到悬浮的白色固体。加入乙酸乙酯(15mL)溶解悬浮物，并用硫酸钠(2g)干燥该溶液，过滤，真空浓缩，得到甲基2-脱氧-3，5-二-O-对甲苯甲酰基-□，□-L-核苷7-OMe(480mg，粗品产率98％)，为褐色油。

δ_H(CDCl₃，400MHz，端基异构体的比率为1∶1)：2.2-2.6(m，2×CH₃Ar以及□和□-端基异构体的H-2/H-2’)，3.36(s，3H，□的OCH₃)，3.42(s，3H，□的OCH₃)，4.4-4.6(m，H-4以及□和□-端基异构体的H-5/H-5’)

                      5.19(d，1H，H-1 for □)，5.21(dd，1H，H-1 for □)，5.41(m，1H，H-3 for □)，5.59(m，1H，H-3 for □)，7.18-8.02(m，8H，芳族).δ_C(CDCl₃，100MHz)：21.9，39.5，55.3，55.4，64.5，65.3，74.8，75.6，81.2，82.1，105.3，105.8，127.1，127.2，127.3，127.4，129.3，129.3，129.9，130.0，130.0，143.9，144.0，144.1，144.2，166.3，166.5，166.6，166.7.

将甲基2-脱氧-3，5-二-O-对甲苯甲酰基-□，□-L-核苷7-OMe(480mg，1.25mmol)溶解在TBME(3mL)和乙酸(1mL)中，并于氩气下将溶液冷却至0℃。向该溶液中鼓泡通入干燥HCl气体15分钟，于0-5℃再搅拌反应混合物10分钟。HPLC分析显示即使反应再继续1小时10分钟仍有残留的起始原料。从反应混合物中结晶析出白色固体，过滤收集，洗涤(TBME)，并于真空干燥，得到2-脱氧-3，5-二-O-对甲苯甲酰基-□-L-赤式-呋喃戊糖基氯8(228mg，3步共47％)，为白色结晶固体。分离得到的化合物在所有方面与上述方法1所报导的一样。

实施例23(h)：2′-脱氧-3′，5′-二-O-对甲苯甲酰基L-胸苷9

于约145℃将胸腺嘧啶(1.0g，7.92mmol)、HMDS(1.66g，10.28mmol)和硫酸铵(100mg，0.76mmol)混合物加热2小时，这时胸腺嘧啶已溶解。再于145℃4小时后，于60℃真空浓缩反应混合物。因此将所得甲硅烷基化的胸腺嘧啶(7.92mol)悬浮于无水氯仿(15mL)中，并冷却至15℃。于2-3分钟内分批加入2-脱氧-3，5-二-O-对甲苯甲酰基-□-L-赤式-呋喃戊糖基氯8(1.48g，3.8mmol)，于氩气、室温下搅拌反应混合物(黄色溶液)。2小时后，HPLC分析显示没有起始原料。将反应冷却至约5℃，并用190％标准强度(proof)的乙醇(0.25mL)猝灭。出现白色固体沉淀，于室温搅拌反应20分钟。将反应混合物经硅藻土(10g)过滤，并用二氯甲烷(60mL)洗涤。滤液(filtrate)用水(2×25mL)洗涤，将其放置破坏乳化状态。有机层再用碳酸氢钠水溶液(2g，25mL水)和盐水(10g NaCl，30mL水)洗涤。将有机层用硫酸钠(5g)干燥，并经硅藻土(8g)过滤。将滤液于40℃真空浓缩，残渣悬浮于己烷(20mL)中，将其于室温搅拌1.5小时，得到均一的分散液。将混合物过滤，滤饼用己烷(10mL)洗涤，并于真空简单干燥，得到白色固体。于60℃将该固体于乙醇(30mL)中搅拌40分钟，真空浓缩(除去15mL)，并将残留的浆状物冷却至室温。将浆状物过滤，用冷乙醇(10mL)和TBME(5mL)洗涤，并于55℃真空干燥过夜，得到2′-脱氧-3′，5′-二-O-对甲苯甲酰基-L-胸苷9(1.38g，76％)，为白色固体。HPLC：□∶□比率＝268∶1。

δ_H(CDCl₃，400MHz)：1.61(3H，s，5-Me)，2.31(1H，m，H-2”)，2.42，2.43(2x 3H，2x s，CH₃Ar)，2.71(1H，dd，J4.8Hz，J_2’，2”14.3Hz，H-2’)，4.52(1H，m，H-4’)，4.64(1H，dd，J_4’，5”3.3Hz，J_5’，5”12.5Hz，H-5”)，4.77(1H，dd，J_4’，5’2.6Hz，J_5’，5”12.5Hz，H-5’)，5.64(1H，a-d，J 6.6Hz，H-3’)，6.47(1H，dd，J_1，2 5.5Hz，J_1，2 8.8Hz，H-1’)，7.2-7.3(5H，m，H-6 and ArH)，7.91-7.96(4H，m，Ar-H)，8.6(1H，br-s，NH)；δ_C(CDCl₃，100MHz)：12.3，21.5，21.9，38.2，64.4，75.1，83.0，85.0，111.9，126.3，126.7，129.5，129.7，129.7，130.0，134.6，144.8，150.6，163.8，166.2，166.3.

实施例23(i)：2′-脱氧-L-胸苷10

于氩气下将2′-脱氧-3′，5′-二-O-对甲苯甲酰基-L-胸苷9(500mg，1.05mmol)的无水甲醇(6mL)悬浮液搅拌，并冷却至5℃。加入一部分甲醇钠(64mg，1.19mmol)。5分钟后，移去冷浴，并于室温搅拌反应混合物30分钟。将反应混合物加热至45-50℃持续1小时，该混合物主要保持不溶悬浮液的形式。加入无水四氢呋喃(4mL)，得到澄清溶液。将温度再维持在45-50℃ 30分钟，这时HPLC分析显示有残留的起始原料。因此，再过30分钟(共2.5小时)后，加入另一部分甲醇钠(31mg，0.57mmol)，并使反应维持在45-50℃。2.5小时(共5小时)后，HPLC分析显示反应未完成，因此再过1小时(共6小时)后加入另一部分甲醇钠(25mg，0.46mmol)，并于40-45℃搅拌反应混合物过夜。这段时间后，HPLC和薄层色谱分析(10％甲醇/乙酸乙酯)显示起始原料(R_f 0.73)完全转化成产物(R_f 0.15)[制备用于HPLC和薄层色谱分析的样品＝用Dowex-H⁺树脂等分试样，用甲醇稀释，过滤，并分析]。将反应混合物冷却至室温，并加入DOWEX 50W×2-200(H)离子交换树脂(先用甲醇(3×10mL)洗涤)。于室温搅拌30分钟后，pH为3，将反应混合物用多孔玻璃漏斗过滤，用甲醇(5mL)洗涤，于45℃真空浓缩滤液。将残留的甲醇与TBME和二氯甲烷的混合溶剂(1∶1，10mL)一起蒸发，将残渣溶解在TBME(10mL)中。于40-45℃将固体分散1小时，冷却至室温，并过滤。将所得固体用TBME(5mL)洗涤，并真空干燥，得到2-脱氧-L-胸苷10(225mg，88％)，为白色固体。

发现该化合物在所有方面与2-脱氧-L-胸苷10的标准样品一致。

实施例24

从2，2′-脱水-1-□-D-阿拉伯呋喃糖基)胸腺嘧啶(1)制备2，2′-脱水-1-(S-O-二对甲氧三苯甲基-□-D-阿拉伯呋喃糖基)胸腺嘧啶(2)

于3分钟内向预先冷却(0-5℃)的2，2′-脱水-1-□-D-阿拉伯呋喃糖基)-胸腺嘧啶1(2.40g，10.0mmol)和DMAP(111mg，0.9mmol)的无水吡啶(15mL)混合物中分批加入4，4′-二甲氧基三苯甲基氯(3.56g，10.5mmol)。于氩气、0-5℃下将所得混合物持续搅拌，1.5h后薄层色谱分析(硅胶板，甲醇∶二氯甲烷1∶9)显示没有残留的起始原料。于45℃真空浓缩反应混合物。将残渣溶解在二氯甲烷(50mL)和饱和的碳酸氢钠溶液(20mL)中。于室温搅拌10分钟后，分层，有机层用蒸馏水(2×20mL)洗涤，用无水硫酸钠干燥。于50℃真空浓缩反应混合物，并将残渣与甲苯(2×10mL)一起蒸发。将所得粗残渣用二氯甲烷(5mL)和TBME(25mL)研磨。于室温搅拌1小时后，减压过滤收集固体，并用TBME(15mL)洗涤。真空干燥黄色固体，得到2，2′-脱水-1-(5-O-二对甲氧三苯甲基-□-D-阿拉伯呋喃糖基)胸腺嘧啶2(5.3g，产率97.8％，经HPLC分析为91％AUC(曲线下面积))。

δ_H(d₆-DMSO，400MHz)：1.78(3H，s，Me)，2.76 and 2.90(2H，ABX，H-5’and H-5”)，3.72(6H，s，2x OMe)，4.22-4.28(2H，2x m，H-3’and H-4’)，5.17(1H，d，J_1’，2’5.9Hz，H-2’)，5.93，(1H，d，J_3’，OH 4.4Hz，3’-OH)，6.30(1H，d，J_1’，2’5.9Hz，H-1’)，6.79-7.28(13H，m，Ar-H)，7.84(1H，s，H-6).

实施例25

从2，2′-脱水-1-(5-O-二对甲氧三苯甲基-□-D-阿拉伯呋喃糖基)胸腺嘧啶(2)制备2′-脱氧-5′-O-二对甲氧三苯甲基-□-D-胸苷(3)

实施例25举例说明从方法1得到的5′-DMTrO-保护2′-脱氧-胸苷(3)的百分产率与从方法2得到的产物(3)的百分产率之间的比较，方法1利用Red-Al/甲苯，方法2使用与15-冠-5-醚组合的Red-Al/DME。方法1使用已知方法(如美国专利第6,090,932号)进行反应，提供产率21％的产物(3)。根据本发明方法的方法2利用与15-冠-5-醚组合的Red-Al/DME进行，提供产率35％的产物(3)。

方法1：2，2′-脱水-1-(5-O-二对甲氧三苯甲基-□-D-阿拉伯呋喃糖基)胸腺嘧啶2在甲苯中的Red-Al反应

于10分钟内向预先冷却(0-5℃)的2，2′-脱水-1-(5-O-二对甲氧三苯甲基-□-D-阿拉伯呋喃糖基)胸腺嘧啶2(1.08g，2.0mmol)的无水甲苯(50mL)溶液中逐滴加入Red-Al(65％重量甲苯溶液，0.90mL，3.0mmol)。于氩气、0-5℃下持续搅拌混合物。用薄层色谱(硅胶，5∶95甲醇∶二氯甲烷)和HPLC分析监控反应。于0-5℃搅拌2小时后，向反应混合物中再加入Red-Al(0.5当量，65％重量甲苯溶液，0.30mL，1.0mmol)。搅拌45分钟后，从反应混合物取等分试样溶解在HPLC级的THF(约1mL)中，滴入蒸馏水猝灭，并注入HPLC仪中。结果显示产物(37.4％AUC)与起始原料(36％AUC)之比为1∶1。于5℃加入盐水(30ml)猝灭反应。再搅拌30分钟后，将混合物经硅藻土垫过滤，并用乙酸乙酯(60mL)洗涤。将滤液在分液漏斗中分配。有机层用饱和氯化铵水溶液(30mL)和盐水(2×25mL)洗涤，并用无水硫酸钠干燥。于40℃真空浓缩反应混合物。将粗残渣(1.01g，黄色泡沫固体)经柱层析(硅胶，5％甲醇/二氯甲烷)纯化，得到2′-脱氧-5′-O-二对甲氧三苯甲基-□-D-胸苷3(0.23g，产率21％)，为浅黄色固体。

δ_H(d₆-DMSO，400MHz)：1.43(3H，s，Me)，2.14 and 2.22(2x 1H，2x m，H-2’and H-2”)，3.18(2H，m，H-5”and H-5’)，3-72(s，6H，2x OMe)，3.87(1H，m，H-4’)，4.30(1H，m，H-3’)，5.32(1H，d，J_3’，OH 4.4H2，3’-OH)，6.19(1H，m，H-1’)，6.85-7.39(13H，m，DMTr)，7.50(1H，s，H-6)，11.38(1H，s，NH)；MS(ESI+，M+1＝545.3，M+Na⁺＝567.3).

方法2：在15-冠-5-醚的存在下，2，2′-脱水-1-(5-O-二对甲氧三苯甲基-□-D-阿拉伯呋喃糖基)胸腺嘧啶2在DME中的Red-Al反应

于4分钟内向预先冷却(0-5℃)的2，2′-脱水-1-(5-O-二对甲氧三苯甲基-□-D-阿拉伯呋喃糖基)胸腺嘧啶2(120mg，0.22mmol)和15-冠-5-醚(65μl，0.33mmol)的无水DME(5ml)溶液中逐滴加入Red-Al(65％重量甲苯溶液，0.10mL，0.33mmol)。于氩气下维持反应混合物在0-5℃。用HPLC分析监控反应。搅拌3.5小时后，再向反应混合物中加入Red-Al(0.5当量，65％重量甲苯溶液，0.030mL，0.10mmol)。搅拌30分钟后，HPLC分析结果显示产物：起始原料的比率从1.7∶1增至2.4∶1。使反应混合物升温至室温，并维持在室温16小时。HPLC分析显示产物：起始原料的比率稍微增至2.8∶1。然后将反应混合物冷却至0-5℃，向反应混合物中再加入0.5当量的Red-Al(65％重量甲苯溶液，0.030mL，0.10mmol)。于0-5℃搅拌1h后，HPLC结果显示产物：起始原料的比率增至4.0∶1(产物62.7％AUC：起始原料15.8％AUC)。再加入15-冠-5-醚和Red-Al没有导致产物形成的提高。向反应混合物中加入少量丙酮(约0.1mL)。搅拌10分钟后，于40℃真空浓缩反应混合物，并将残渣与乙酸异丙基酯(10mL)一起蒸发。将残渣在乙酸异丙基酯(20mL)和蒸馏水(5mL)之间分配。有机层用饱和的氯化铵水溶液(5mL)和盐水(5mL)洗涤，并用无水硫酸钠干燥。于40℃真空浓缩后，将粗残渣(120mg，黄色泡沫固体)经柱层析(硅胶，5％甲醇/二氯甲烷)纯化，得到2′-脱氧-5′-O-二对甲氧三苯甲基-□-D-胸苷3，为浅黄色固体(45mg，产率35％)。¹H-NMR图谱与方法1中所得结构相吻合。

实施例26

从2，2′-脱水-1-□-D-阿拉伯呋喃糖基)胸腺嘧啶(1)制备2，2′-脱水-1-(5-O-三苯甲基-□-D-阿拉伯呋喃糖基)胸腺嘧啶(4)

将2，2′-脱水-1-□-D-阿拉伯呋喃糖基)胸腺嘧啶1(500mg，2.08mmol)溶解在无水吡啶(5mL)中，向搅拌下的溶液中加入DMAP(12.5mg，0.1mmol)。于室温、3分钟内分批加入三苯甲基氯(1.28g，2.29mmol)。氩气下将所得反应混合物于室温搅拌2小时，然后于40℃搅拌过夜。这段时间后，薄层色谱分析(硅胶板，2∶8甲醇∶二氯甲烷)显示没有残留的起始原料(R_f 0.3)，形成新产物(硅胶板，1∶9甲醇∶二氯甲烷，R_f 0.17)。使用冰浴将反应混合物冷却至0℃，分批缓缓加入饱和的NaHCO₃溶液(15mL)，从溶液中析出白色固体沉淀。将所得悬浮液于室温搅拌30分钟，将白色固体过滤，然后用蒸馏水(25mL)洗涤。将粗固体(3g)溶解于TBME(18mL)中，并于室温搅拌30分钟。将白色固体过滤，用TBME(8mL)洗涤，然后真空干燥，得到2，2′-脱水-1-(5-O-三苯甲基-□-D-阿拉伯呋喃糖基)胸腺嘧啶4(844mg，84％)，为白色固体。

δ_H(d₆-DMSO，400MHz)：1.77(3H，s，Me)，2.73(1H，dd，J_4’，5”7.4Hz，J_5’，5”10.2Hz，H-5”)，2.92(1H，dd，J_4’，5’4.3Hz，J_5’，5”10.2Hz，H-5’)，4.24-4.28(2x 1H，2x m，H-3’andH-4’)，5.16(1H，d，J_1’，2’5.86Hz，H-2’)，5.94(1H，d，J_3’，OH4.23Hz，3’-OH)，6.29(1H，d，J_1’，2’5.45Hz，H-1’)，7.2-7.27(15H，m，Tr)，7.83(1H，br-s，H-6).

实施例27

从2，2′-脱水-1-(5-O-三苯甲基-□-D-阿拉伯呋喃糖基)胸腺嘧啶(4)制备2′-脱氧-5′-O-三苯甲基-□-D-胸苷(5)

于5分钟内向预先冷却(0-5℃)的2，2′-脱水-1-(5-O-三苯甲基-□-D-阿拉伯呋喃糖基)胸腺嘧啶4(241mg，0.5mmol)和15-冠-5-醚(0.15mL，0.75mmol)的无水THF(10mL)混合物中逐滴加入Red-Al(65％重量，甲苯溶液，0.23mL，0.75mmol)。于氩气下将混合物维持在0-5℃。用薄层色谱(硅胶，5∶95甲醇∶二氯甲烷)和HPLC分析监控反应。于0-5℃搅拌1小时后，从反应混合物中取等分试样，将其溶解在HPLC级的THF(约1mL)中，滴入蒸馏水将其猝灭，并注入HPLC仪器。结果显示仅残留8％AUC(曲线下面积)的起始原料，存在70.8％产物。于5℃加入饱和的氯化铵水溶液(5ml)猝灭反应，并搅拌15分钟。这段时间后，分层，水层进一步用乙酸异丙基酯(10mL)萃取。合并有机层，用盐水(5mL)洗涤，并用无水硫酸钠干燥。于40℃真空浓缩后，将粗残渣(287mg，白色泡沫固体)经柱层析(硅胶，5％甲醇/二氯甲烷)纯化，得到2′-脱氧-5′-O-三苯甲基-□-D-胸苷5(106mg，产率44％)，为白色固体。

δ_H(d₆-DMSO，400MHz)：1.45(3H，s，Me)，2.15(1H，m，H-2”)，2.22(1H，m，H-2’)，3.15(1H，dd，J_4’，5”2.6Hz，J_5’，5”10.5Hz，H-5”)，3.22(1H，dd，J_4’，5’4.8Hz，J_5’，5”10.5Hz，H-5’)，3.87(1H，m，H-4’)，4.31(1H，m，H-3’)，5.33(1H，d，J_3，OH 4.83Hz，3’-OH)，6.19(1H，a-t，J 6.6Hz，J 7.0Hz，H-1’)，7.25-7.39(15H，m，Tr)，7.49(1H，br-s，H-6)，11.35(1H，s，NH).

δ_C(d₆-DMSO，100MHz)：11.7，54.9，70.4，83.7，85.4，86.4，109.6，127.2，128.0，128.3，135.7，143.5，150.4，163.7

于约50℃使用乙酸将产物化合物(5)去保护，得到终产物2′-脱氧-D-胸苷，其在所有方面与已知的2′-脱氧-D-胸苷的标准样品一致。

实施例28

从2，2′-脱水-1-(β-D-阿拉伯呋喃糖基)胸腺嘧啶(1)形成2′-脱氧-D-胸苷(4)

实施例28(a)从2，2′-脱水-1-(□-D-阿拉伯呋喃糖基)胸腺嘧啶(1)制备2，2′-脱水-1-(5-O-三苯甲基-□-D-阿拉伯呋喃糖基)胸腺嘧啶(2)

将2，2′-脱水-1-(□-D-阿拉伯呋喃糖基)胸腺嘧啶(1)(10.0g，41.62mmol)悬浮在吡啶(100mL)和DMAP(254mg，2.08mmol)中，于室温分批向其中加入三苯甲基氯(25.48g，91.56mmol)。将反应混合物维持在室温约1小时，然后加热至约45℃(内部温度)。约5小时后，薄层色谱分析(10％甲醇/二氯甲烷，使用1％KMnO₄和UV显色)显示大量的起始原料(R_f 0.15)和形成的产物(R_f 0.43)。因此，再将反应混合物维持在约45℃约15小时(过夜)。这段时间后，薄层色谱分析显示没有残留的起始原料(R_f 0.15)。将反应混合物冷却至约0℃，于15分钟内(内部温度没有改变)缓缓加入饱和的碳酸氢钠水溶液(320mL)。立即从溶液中析出白色固体，于室温将该白色悬浮液搅拌约30分钟。将固体经布氏漏斗过滤分离，并用水(3×100mL)洗涤。将固体残渣溶解在二氯甲烷(150mL)中，并于室温搅拌约30分钟。将残留物经布氏漏斗过滤分离，用二氯甲烷(20mL)洗涤，并真空干燥过夜，得到2，2′-脱水-1-(5-O-三苯甲基-□-D-阿拉伯呋喃糖基)胸腺嘧啶(2)(14.66g，73％)，为白色固体。

δ_H(d⁶-DMSO，400MHz)：1.77(3H，s，5-Me)，2.76(1H，dd，J_5’，5”10.3Hz，J_4’，5”7.8Hz，H-5”)，2.94(1H，dd，J_{5’，5””}10.3Hz，J_4’，5’3.9Hz，H-5’)，4.26(1H，m，H-4’)，4.29(1H，m，H-3’)，5.17(1H，a-d，J5.9Hz，H-2’)，5.98(1H，br-s，3-OH)，6.30(1H，d，J_1’，2’5.37Hz，H-1’)，7.2-7.27(15H，m，Tr)，7.83(1H，s，H-6)；δ_C(d⁶-DMSO，125MHz)：13.5(5-Me)，63.2(C-5’)，74.8(C-3’)，85.9(Tr C)，86.7(C-4’)，88.1(C-2’)，89.9(C-1’)，116.9(C-6)，127.0，127.7，127.9，128.0(Tr)，132.1(C-5)，143.3(Tr)，158.8(C-2)，171.3(C-4).

实施例28(b)从2，2′-脱水-1-(5-O-三苯甲基-□-D-阿拉伯呋喃糖基)胸腺嘧啶2制备2′-脱氧-5′-O-三苯甲基-□-D-胸苷3

将2，2′-脱水-1-(5-O-三苯甲基-□-D-阿拉伯呋喃糖基)胸腺嘧啶(2)(4.30g，8.91mmol)悬浮在无水四氢呋喃(43mL)中，并用冰浴使其冷却至约0-5℃。在浸入约0-5℃冰浴的另一个烧瓶中，将65％重量的Red-Al甲苯溶液(3.26mL，10.69mmol)通过加入无水四氢呋喃(21.5mL)来稀释。将该稀释的Red-Al溶液冷却至约0-5℃，通过注射器将其逐滴加入至2，2′-脱水-1-(5-O-三苯甲基-□-D-阿拉伯呋喃糖基)胸腺嘧啶(2)的四氢呋喃悬浮液中。Red-Al溶液的逐滴加入速度对反应非常重要，约1小时内完成。将所得澄清溶液维持在约0-5℃1小时，这段时间后薄层色谱分析(10％甲醇/二氯甲烷)显示存在起始原料(R_f 0.34)、所需产物(R_f 0.47)和杂质(R_f 0.42和0.26)。HPLC分析显示存在起始原料(11.35min，36.5％AUC)、产物(12.60min，24％)和少许主杂质(11.7min，2.9％)。于约0-5℃共约2小时后，于约20分钟内通过注射器逐滴向反应混合物中再加入部分“未稀释的”65％重量Red-Al甲苯溶液(1.63mL，5.35mmol)，维持在约0-5℃。再约1小时后，薄层色谱和HPLC分析显示存在起始原料(11.35min，3.2％)。再逐滴加入部分65％重量Red-Al甲苯溶液(0.26mL，0.85mmol)，再将该反应混合物维持在约0-5℃ 45分钟。这段时间后，薄层色谱分析显示只有痕量残留的起始原料。加入饱和NH₄Cl溶液(40mL)猝灭反应，倾出四氢呋喃层。水层用乙酸异丙基酯(50mL)萃取，加入5N HCl溶液(15mL)使所得乳化液破乳。分离有机层，合并四氢呋喃层，并依次用饱和NH₄Cl溶液(30mL)和盐水(30mL)洗涤。这时盐水层的pH为6.5-7，用Na₂SO₄干燥有机层，过滤，并真空浓缩，得到泡沫固体(4.4g)。将粗残渣与甲苯(30mL)一起蒸发，真空浓缩，加热至约45℃使所得残渣溶解在甲苯(25mL)中。将混合物冷却至室温，并于该温度下搅拌直至有白色固体开始析出。逐滴加入水(8.5ml)，并于室温搅拌所得混合物约3小时。过滤分离固体，将滤饼用水(5mL)和甲苯(3mL)洗涤。于约45℃高真空干燥固体约1小时，然后于室温真空干燥过夜，得到2′-脱氧-5′-O-三苯甲基-□-D-胸苷(3)(1.77g，41％)，为白色固体。

δ_H(d₆-DMSO，400MHz)：1.45(3H，s，Me)，2.15(1H，m，H-2”)，2.22(1H，m，H-2’)，3.15(1H，dd，J_4’，5”2.6Hz，J_5’，5”10.5Hz，H-5”)，3.22(1H，dd，J_4’，5’4.8Hz，J_5’，5”10.5Hz，H-5)’，3.87(1H，m，H-4’)，4.31(1H，m，H-3’)，5.33(1H，d，J_3’，OH 4.83Hz，3’-OH)，6.19(1H，a-t，J 6.6Hz，J 7.0Hz，H-1’)，7.25-7.39(15H，m，Tr)，7.49(1H，br-s，H-6)，11.35(1H，s，NH).δ_C(d₆-DMSO，100MHz)：11.7，54.9，70.4，83.7，85.4，86.4，109.6，127.2，128.0，128.3，135.7，143.5，150.4，163.7.

实施例28(c)从2′-脱氧-5′-O-三苯甲基-□-D-胸苷(3)制备2′-脱氧-D-胸苷(4)

将2′-脱氧-5′-O-三苯甲基-□-D-胸苷(3)(1.215g，2.5mmol)悬浮在甲醇(9.6mL)中，在水浴中将反应混合物加热至约45℃直至溶解。然后将烧瓶冷却至室温，向混合物中加入浓HCl(200μL，2.5mmol)，并于室温搅拌。约25分钟后，从溶液中开始析出白色固体。约1小时后，薄层色谱分析(10％甲醇/二氯甲烷，用香草醛和UV显色)显示没有残留起始原料(R_f 0.53)，形成主产物(R_f 0.21)。向反应混合物中加入部分正庚烷(10mL)，并于室温搅拌约15分钟。将白色固体过滤分离(405mg固体)。滤液分成两层，甲醇层用正庚烷(10mL)萃取，然后真空浓缩至2mL体积。将残渣与405mg白色固体合并，悬浮于TBME(10mL)中，于室温搅拌约1小时。将白色固体过滤分离，用TBME(3mL)洗涤，并在烘箱中真空干燥，得到2′-脱氧-D-胸苷(4)(471mg，78％)。该产物的¹HNMR和HPLC分析与标准样品一致。

本发明已结合各具体和优选的实施方案与技术进行了描述。然而，应理解前述本发明说明书可进行许多变化和修改而仍在本发明宗旨和范围内，这对本领域技术人员而言是显而易见的。

Claims (62)

1.一种制备式(B)中间体的方法，所述方法包括将式(A)内酯用Red-Al还原，得到式(B)化合物：

2.权力要求1的方法，其中氧保护基为甲苯甲酰基。

3.一种制备式(F)中间体的方法，所述方法包括

a)将任选保护的式(C)醇与甲磺酰氯反应，得到式(D)的甲磺酸酯，

其中P、P′和P″为氢、烷基或合适的氧保护基；

b)还原式(D)化合物，得到式(E)化合物，

和

c)如需要，去保护，得到式(F)化合物

4.一种制备式(F)中间体的方法，所述方法包括

a)将任选保护的式(C′)醇与甲磺酸酯反应，得到式(D′)的甲磺酸酯，

其中P、P′和P″为氢、烷基或合适的氧保护基；

b)还原式(D′)化合物，得到式(E′)化合物，

和

c)将式(E′)化合物去保护，得到式(F)化合物

5.一种制备式(H)中间体的方法，所述方法包括将式(G)的醇与酸反应，得到式(H)中间体：

6.一种制备式(J)中间体的方法，所述方法包括将式(I)的醇与氧化剂OsO₄反应，得到式(J)中间体：

7.一种制备式(Q)中间体的方法，所述方法包括

a)将式(K)的酯用还原剂DIBAL还原，得到式(L)的醛：

b)将式(L)的醛与磷酸酯(i)反应，接着用还原剂DIBAL还原，得到式(M)的烯烃：

c)将式(M)的烯烃与氧化剂Ti(OPr)₄(+)DET反应，得到式(N)的环氧化物：

d)任选保护式(N)环氧化物中的游离醇，得到任选保护的式(O)环氧化物；

e)将任选保护的式(O)环氧化物与酸反应，形成式(P)的二醇；

f)将式(P)的二醇环合，形成中间体(Q)；

8.一种制备式(S)中间体的方法，所述方法包括将式(R)的羧酸与NaNO₂和HCl反应，得到式(S)中间体：

9.一种制备式(U)中间体的方法，所述方法包括将式(T)糖在酸中与甲醇反应，得到式(U)中间体

10.一种制备式(U)中间体的方法，所述方法包括将式(V)糖与甲醇/酸反应，得到式(U)中间体

11.一种制备核苷、核苷类似物或其药学上可接受的盐或前药的方法，所述方法包括：

a)在溴/水的存在下使D-木糖反应，形成1，4-内酯；

b)将步骤a)的1，4-内酯与HBr/乙酸反应，得到2，5-二溴-2，5-二脱氧-D-来苏糖酸-1，4-内酯；

c)将步骤b)的2，5-二溴-2，5-二脱氧-D-来苏糖酸-1，4-内酯用KI/TFA处理，得到5-碘-2-脱氧内酯；

d)将步骤c)的5-碘-2-脱氧内酯与KOH水溶液反应，得到4，5-环氧-3-羟基-丁基-钾酯；

e)将步骤d)的酯化合物产物用含水酸处理，得到2-脱氧L-核糖酸内酯；

f)将步骤e)的2-脱氧L-核糖酸内酯用Red-Al还原，得到相应的内半缩醛；

g)将步骤f)的内半缩醛与甲苯甲酰氯和TEA反应，生成1-，3-，5-三-O-甲苯甲酰基-2-脱氧-呋喃核糖；

h)将步骤g)的1-，3-，5-三-O-甲苯甲酰基-2-脱氧-呋喃核糖与HCl反应，得到1-氯-2-脱氧-3-，5-二-O-甲苯甲酰基-呋喃核糖；

i)在HMDS的存在下，将步骤h)的1-氯-3-，5-二-O-甲苯甲酰基-呋喃核糖与核苷碱基反应，得到1-核苷碱基-2′-脱氧-3′-，5′-二-O-甲苯甲酰基-呋喃核糖；和

j)通过用NaOMe处理步骤i)的1-核苷碱基-2′-脱氧-3′-，5′-二-O-甲苯甲酰基-呋喃核糖，脱去步骤i)产物上3′，5′-二-O-甲苯甲酰基取代基的保护，从而得到最终产物核苷。

12.权力要求11的方法，其中所述核苷为β-D或β-L2′-脱氧-核糖核苷。

13.权力要求12的方法，其中所述核苷为β-L2′-脱氧-胸苷。

14.一种制备2′-脱氧核苷或2′-取代核苷的方法，所述方法包括：

a)得到任选保护的2，2′-脱水-1-呋喃糖基-核苷；

b)将步骤a)的2，2′-脱水-1-呋喃糖基-核苷与还原剂和螯合剂反应，得到任选保护的2′-脱氧核苷或2′-取代核苷；和

c)如果必要或需要，脱去一个或多个保护羟基的保护。

15.权力要求14的方法，其中所述任选保护基选自三苯甲基、甲硅烷基或二对甲氧三苯甲基。

16.权力要求15的方法，其中所述任选保护基为三苯甲基。

17.权力要求15的方法，其中所述任选保护基为二对甲氧三苯甲基。

18.权力要求14-17中任一项的方法，其中在步骤(c)中，于约50℃下通过加入酸或酸性树脂而发生去保护。

19.权力要求14的方法，其中在步骤(b)中，所述还原剂为Red-Al。

20.权力要求14的方法，其中在步骤(b)中，所述螯合剂为15-冠-5-醚。

21.权力要求14的方法，其中在步骤(b)中，反应在极性溶剂中进行。

22.权力要求21的方法，其中所述极性溶剂为THF和/或DME。

23.权力要求14的方法，其中在步骤(b)中，反应温度为约0-5℃。

24.一种制备2′-脱氧核苷或2′-取代核苷的方法，所述方法包括：

a)通过与保护基反应，任选保护呋喃糖基环上的一个或多个羟基；

b)将步骤(a)的呋喃糖基环与任选取代的天然或非天然嘧啶核苷碱基缩和，形成核苷；

c)将步骤(b)的核苷与缩合剂反应，得到2，2′-脱水-1-呋喃糖基-核苷；

d)将步骤(c)的2，2′-脱水-1-呋喃糖基-核苷与还原剂和螯合剂反应，得到任选保护的2′-脱氧核苷，或与合适的亲核试剂或有机金属试剂反应，得到2′-取代核苷；和

e)如果必要或需要，脱去一个或多个保护羟基的保护。

25.权力要求24的方法，其中所述任选保护基选自三苯甲基、甲硅烷基或二对甲氧三苯甲基。

26.权力要求25的方法，其中所述任选保护基为三苯甲基。

27.权力要求25的方法，其中所述任选保护基为二对甲氧三苯甲基。

28.权力要求24-27中任一项的方法，其中在步骤(e)中，于约50℃下通过加入酸或酸性树脂而发生去保护。

29.权力要求24的方法，其中在步骤(b)中，在溶剂和任选催化剂的存在下发生缩合。

30.权力要求24的方法，其中在步骤(c)中，所述缩合剂为碱和有机溶剂存在下的碳酸二烷基酯或二芳基酯。

31.权力要求30的方法，其中所述缩合剂为PhOCOOPh/NaHCO₃，且所述有机溶剂为DMF。

32.权力要求24的方法，其中在步骤(c)中，反应在高温发生。

33.权力要求32的方法，其中所述温度为约140-150℃。

34.权力要求24的方法，其中在步骤(d)中，所述还原剂为Red-Al。

35.权力要求24的方法，其中在步骤(d)中，所述螯合剂为15-冠-5-醚。

36.权力要求24的方法，其中在步骤(d)中，反应在极性溶剂中进行。

37.权力要求36的方法，其中所述极性溶剂为THF和/或DME。

38.权力要求24的方法，其中在步骤(d)中，反应温度为约0-5℃。

39.权力要求24的方法，其中所述呋喃糖基环为α-或β-、D-或L-阿拉伯呋喃糖基、呋喃木糖基或呋喃核糖基环。

40.一种制备2′-脱氧胸苷的方法，所述方法包括：

a)通过与保护基反应任选保护呋喃糖基环上的一个或多个羟基；

b)将任选保护的呋喃糖基环与氨腈反应，形成任选保护的呋喃糖基氨基噁唑啉；

c)将任选保护的呋喃糖基氨基噁唑啉与环合剂或缩合剂反应，得到任选保护的2，2′-脱水-1-呋喃糖基-胸苷；

d)将任选保护的2，2′-脱水-1-呋喃糖基-胸苷与还原剂和螯合剂反应，得到任选保护的2′-脱氧胸苷；和

e)如果必要或需要，将任选保护的2′-脱氧胸苷去保护。

41.权力要求40的方法，其中所述任选保护基选自三苯甲基、甲硅烷基或二对甲氧三苯甲基。

42.权力要求41的方法，其中所述任选保护基为三苯甲基。

43.权力要求41的方法，其中所述任选保护基为二对甲氧三苯甲基。

44.权力要求40-43中任一项的方法，其中在步骤(e)中，于约50℃下通过加入酸或酸性树脂而发生去保护。

45.权力要求40的方法，其中在步骤(c)中，所述环合剂或缩合剂选自：

和

46.权力要求40的方法，其中在步骤(d)中，所述还原剂为Red-Al。

47.权力要求40的方法，其中在步骤(d)中，所述螯合剂为15-冠-5-醚。

48.权力要求40的方法，其中在步骤(d)中，反应在极性溶剂中进行。

49.权力要求48的方法，其中所述极性溶剂为THF和/或DME。

50.权力要求40的方法，其中在步骤(d)中，反应温度为约0-5℃。

51.权力要求40的方法，其中所述呋喃糖基环为α-或β-、D-或L-阿拉伯呋喃糖基、呋喃木糖基或呋喃核糖基环。

52.一种制备2′-脱氧胸苷的方法，所述方法包括：

a)通过与保护基反应任选保护呋喃糖基环上的一个或多个羟基；

b)将任选保护的呋喃糖基环与氨腈反应，形成任选保护的呋喃糖基氨基噁唑啉；

c)将任选保护的呋喃糖基氨基噁唑啉与环合剂或缩合剂反应，得到任选保护的2，2′-脱水-1-呋喃糖基-胸苷；

d)将任选保护的2，2′-脱水-1-呋喃糖基-胸苷与还原剂反应，得到任选保护的2′-脱氧胸苷；和

e)如果必要或需要，将任选保护的2′-脱氧胸苷去保护。

53.权力要求52的方法，其中所述任选保护基选自三苯甲基、甲硅烷基或二对甲氧三苯甲基。

54.权力要求53的方法，其中所述任选保护基为三苯甲基。

55.权力要求53的方法，其中所述任选保护基为二对甲氧三苯甲基。

56.权力要求52的方法，其中在步骤(e)中，于约50℃下通过加入酸或酸性树脂而发生去保护。

57.权力要求52的方法，其中在步骤(c)中，所述环合剂或缩合剂选自：

和

58.权力要求52的方法，其中在步骤(d)中，所述还原剂为Red-Al。

59.权力要求52的方法，其中在步骤(d)中，反应在极性溶剂中进行。

60.权力要求52的方法，其中所述极性溶剂为THF和/或DME。

61.权力要求52的方法，其中在步骤(d)中，反应温度为约0-5℃。

62.权力要求52的方法，其中所述呋喃糖基环为α-或β-、D-或L-阿拉伯呋喃糖基、呋喃木糖基或呋喃核糖基环。

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