CS9692A3

CS9692A3 - Process for preparing 3-fluoropyrimidine nucleosides

Info

Publication number: CS9692A3
Application number: CS9296A
Authority: CS
Inventors: Antuono Joseph D Iii; Donald Carl Boop; Steven L Clauss; John Leo Considine Jr; Thurairajah Padmanathan; Carl J Rizzo; John Robert Andrade
Original assignee: American Cyanamid Co
Priority date: 1991-01-15
Filing date: 1992-01-14
Publication date: 1992-08-12
Also published as: FI920158A7; IE920106A1; AU1023992A; PL293172A1; CN1063287A; NZ241274A; CA2059249A1; AU647231B2; HUT60279A; FI920158A0; KR920014825A; JPH07165785A; NO920180D0; HU9200117D0; EP0495225A1; NO920180L; ZA92274B; TW199155B; IL100480A0

Description

- 1

Způsob přípravy 3 -fluorpyrimidinových nukleosidů

Oblast techniky

Vynález se týká nového postupu syntézy 3 fluorpyrimidi-nových nukleosidů, zejména 3z-deoxy-3*-fluorthymidlnu ,/FLT/,z odpovídajících pyrimidinových nukleosidů, Jako Je thymidin.

Dosavadní stav techniky

Syndrom získané imunodeficlence /AIDS/, uznávaný Jakosystemická imunosupresivní porucha, Je infekční choroba, způ-sobovaná retrovirem, nazývaným virus lidské imunodeficlence/HIV/.. Jelikož Je HIV retrovirus, zdá se, že selektivním cílempro antivirální prostředky by měla být virová reverzní trans-kriptáza. V důsledku toho byly popsány různé inhibitory re-verzní transkriptázy, účinné proti replikací HIV in vitro iin vivo.

Zejména u 2 * ,3 '-dideoxyribonukleosldů Jako inhibitorůreverzní transkriptázy byla zaznamenána významná lnhibiční ak-tivita proti HIV in vitro /R. Dagani, Chem. and Eng. News,41-49, 23®13>Í337, E. De Clercq, A. Van Aerschot., .P. HerdewiJn,NI. Baba, R. Pauwels a J. Balzarini, Nucleosides and Nucleoti-des, 3 /5 a 5/, 659-S71 , 1939, A. Van Aerschot, P. HerdewiJn, J. Balzarini, R. Pauwels a E. De Clercq, J. ffied. Chem. 32,1743-1749, 1989. Z popsaných 2*,3#-dideoxyribonukleosidových produktů vyka-zují selektivní anti-HIV aktivitu zejména 3 -azido-2 ,3 -di-deoxythymidin /AZT/ a 3*-deoxy-3*-fluorthymidin /uváděný takéJako 2',3z-dideoxy-3*-fluorthymidin , FLT/. 3*-azido-2z,3 -dl-deoxythymidin /AZT/ Je obchodně dostupný Jako účinný inhibi-tor cytopatoqenicity, vyvolané HIV. Pro 3 -deoxy-3 —fluorthy-midin Je však uváděna Ještě vyšší aktivita než pro AZT /Bal- zarini, J., et al. , Biochem. Pharmacol. 1938, 37, 2847, P.Herdewijn, J. líed. Chem. 30, 1270-1278, 1987/. 3'-deoxy-3'--fluorthymldin /FLT/ a další 2 - nebo 3 -fluorsubstituované v deoxynukleotldy jsou tedy zvlášt zajímavé Jako možné prostřed-ky pro léčbu AIDS. 3 -deoxy-3-fluorthymldin /FLT/ byl připraven Langenem etal. několika různými cestami. První z těchto syntetických cestspočívá ve vytvoření 2 ,3'-anhydroderivátu thymldlnu a Jehoreakci s HF v přítomnosti fluoridu hlinitého nebo s KHF2 neboNR4F /Tetrahedron 27, 1971, str. 2463-2472, patent US 3775397/.Druhá z těchto cest zahrnuje tvorbu 3'-methansulfonylthymidl-nu, který pak reaguje s KHF2 nebo NH^F na požadovaný produkt/patent US 3775397/. Třetí metoda spočívá v tvorbě 5'-chráně-ného 2,3'-anhydronukleosidového derivátu thymidinu a Jeho re-akci s HF v přítomnosti fluoridu hlinitého s následujícím v f dvou nebo třístupňovým odstraněním 5 -chránící skupiny /Nucle-ic Acid Chemistry, část 1, John Wiley and Sons, 1978, str.299-302, rsd. Townsend a Tlpson, J. Prakt. Chem. 315, str.895-900, 1973, patent DD 103241, 12.1 .1974, Etzold et al./.

Jiné blízce příbuzné sloučeniny byly fluorovány s použi-tím trifluorldu diethylaminosíry /DAST/ /A. Van Aerschat etal., J. ITled. Chem. 32, str. 1743-1749, 1989/.

Naévný objev účinnosti FLT Jako prostředku proti HIV vy- v volal potřebu nalézt způsob, umožňující tuto sloučeninu při-pravovat ekonomicky a efektivně ve velkém měřítku. Všechny do-savadní postupy syntézy FLT Jsou však laboratorní a nevhodnépro výrobu sloučeniny ve velkém měřítku.

Langenův postup výroby FLT přímo z 2,3'-anhydroderivátuthymidinu nebo derivátu 3'-methansulfonylthymidinu poskytujevelmi špatné výtěžky s intenzivním rozkladem na thymidln. Al-ternativní Langenův postup pro výrobu FLT z 5'-chráněného2,3*-anhydroderivátu nukleosidu není způsobem, popsaným Lan-genem, aplikovatelný pro velké měřítka. Produktivita tvorby * anhydroderivátu i fluoračních reakcí Je velmi nízká, tzn.vzhledem k množství rozpouštědel a reagujících látek Je nutnánízká koncestrace substrátu. Fluorace kromě toho vyžadujeproizolaci čistého produktu chromatografii a odpaření do sucha,což není ve velkém měřítku praktické ani žádoucí. Navíc od-stranění 5*-chránicí skupiny vyžaduje složitý dvou nebo tří-stupňový postup, při němž vzniká acetylderivát, a zahrnujeorganická rozpouštědla, chromatografii a odpařování do sucha,což všechno není ve velkém měřítku praktické ani žádoucí. > ♦· set«^k, í

Podstata vynálezu

Předmětem vynálezu Je zlepšený způsob výroby 2 ,3 -dideoxy-3*-fluorpyrimidinových nukleosidů vzorce I

kde X Je kyslík nebo síra a R1 a R2 mohou být stejné neborůzná a Jsou vybrány ze souboru zahrnujícího vodík, nižší al-kyl, halogen, substituovaný nižší alkyl a skupinu OH nebo SH, v který Je použitelný ve velkém měřítku a umžnuje snadno repro-dukovatelným způsobem získat produkt ve vysokém výtěžku. Ten-to způsob umožňuje přímou krystálizaci meziproduktů z reakč-ního prostředí a Jeho celková provozní Jednoduchost jej činívelmi vhodným pro výrobu ve velkém měřítku. Výraz "nižší al-kyl" označuje alkylovou skupinu s 1 až 4 uhlíkovými atomy. 4 Výraz "substituovaný nižší alkyl" označuje alkylovou skupinus 1 až 4 uhlíkovými atomy, kds substituentem Je halogen nebohydroxyskupina.

Konkrétně Je Jedním předmětem vynálezu zlepšený způsobpřevádění 5 -methansulfonyl-2*-deoxy-2,3'-anhydrothymidinu na5 -methansulfonyl-2 ,3 -dideoxy-3*-fluarthymidinu zahřívánímsuspenze anhydrosloučeniny s HF v přítomnosti vhodné hlinitésloučeniny ve vhodném rozpouštědle, kde koncentrace anhydro-sloučeniny Je 2 až 20 %. Předmětem vynálezu Je rovněž nový Jednostupnavý postup v / pro odstraňování 5 -methansulfonylové chránící skupiny z nuk-leosldu reakcí chráněného nukleosidu s vodným roztokem báze,okyselením, zahuštěním ke snížení objemu a oddělením produktufiltraci.

Způsob přípravy 3*-fluorpyrimidinových nukleosidů vzorceI Je možno výhodně znázornit schématem I.

Schéma I

1 2 silná báze H2°

Vynález se týká zlepšeného způsobu přípravy 3'-fluorpy-rlmidinových nukleosidů vzorce I z odpovídajících pyrimidino-vvch nukleosidů. Konkrétně se vynález týká zlepšeného způsobůpřípravy 3z-deoxy-3z-fluorthymldinu /FLT/ /vzorec 5, kde X Je0, R.j Je CH3, R2 3e z thymidinu /vzorec 1, kde X Je 0, R^Je CHg, R2 Js H/. 6

Další popis se vztahuje na thymidin /vzorec 1 , kde P-j Je CHg, ^2 Je H a X je □/, avšak Je třeba ho chápat tak, že thy- midin v reakčním schématu I může být nahrazen Jakoukoli sub- stituovanou pyrimidinovou nukleosidovou sloučeninou vzorce 1.

Podle vynálezu se 2 ,3_ -dideoxy-3 -fluornukleosidy vzor-ce 5 připravují zlepšeným postupem, znázorněným na schématuI, takto: a/tt-,ymidinavá sloučenina vzorce 1 se převede na reaktiv-ní 3 ,5 -dimethansulfonylový meziprodukt vzorce 2 rozpuštěnímthymidinu v pyridinu, ochlazením na □ až 5 °C, přídavkem me-thansulf onylchloridu, umožněním ohřátí na 20 až 30 C, ochla-zením, přídavkem vody a izolací 3' ,5'-dimethansulfonylovésloučeniny filtrací, b/ vodný roztok 3 ,5 -dimethansulfonylové sloučeniny okoncentraci asi 25 % se nechá reagovat s přijatelnou silnoubází, zahřeje se na teplotu asi 50 až 55 °C, ochladí a pevná5 -methansulfonyl-2,3 -anhydrothymidinová sloučenina 3 se od-dělí filtrací, c/ 5 -methansulfonyl-2,3'-anhydrothymidinová sloučenina3 se převede na 3 -fluor-5'-methansulfonylthymidinovou slou-čeninu 4 tak, že se suspenze sloučeniny 3 o koncentraci 2 až20 % zahřívá s HF v přítomnosti vhodné hlinité sloučeniny nateplotu asi 55 až 115 °C a 3'-fluor-5'-methansulfonylthymidi-nová sloučenina 4 se z reakční směsi získá bez chromatografiezchlazením reakční směsi vodou a uhličitanem vápenatým, filtra-cí, zahuštěním směsí ke snížení objemu a odfiltrováním pevné-ho produktu, d/ a pak se 3'-fluor-5'-methansulfonylthymidinová slou-čenina 4 nechá reagovat s vodným roztokem báze, okyselí se,zahustí ke snížení objemu a 3-deoxy-3'-fluorthymidinová slou-čenina 5 se odfiltruje.

Vynálezecká činnost ve způsobu podle vynálezu spočívá 7

νε volbě a zpracování reagujících složek, meziproduktů a pro-duktů způsobem, který umožňuje vyrábět 3'-deoxy-3z-fluorthy-midin v kilogramových množstvích s použitím velkoprovozníhavýrobního zařízení. Postup Je Jednodudý, účinný a nevyžaduje v neobvyklé nebo zvlášt nebezpečné suroviny nebo podmínky.

Zlepšení v prvním stupni-, zahrnujícím konverzi thymidinu1 na 3*,5z-dimethansuífonylthymidin 2, spočívá v použitýchreakčních podmínkách. Původci zjistili, že dobu reakce Jemožno snížit z více než 18 h na asi 1 h zvýšením reakční tep-loty na 20 až 40 °C oproti 5 °C, používaným v dosavadním sta-vu techniky. Thymidinová sloučenina 1 se výhodné rozpouštív bazickém organickém rozpouštědle, Jako Je pyridin, výhodněpři 0 až 5 °C, a za zvýšení teploty na 20 až 40 °C se přidávámethansulfonylchlorid v molárním poměru 3:1. Reakční směsse při asi 20 až 40 °C míchá asi 1 h. Odpovídajících vysokýchvýtěžků sloučeniny 2 se: dosáhne ochlazení^ zředěním směsi vo-dou, odfiltrováním produktu a vysušením získané pevné látkybez nutnosti dalšího čištění.

Způsob přípravy methansulfonylanhydroderlvátu 3 ze 3 ,5 --dimethansulfonylthymldinové sloučeniny 2 Je obecně známý.Způsob podle vynálezu Je však vhodnější pro provozní měřít-ko, poněvadž umožňuje použití větší koncentrace substrátu, atedy zvýšení produktivity reakce. Tvorba anhydrosloučeninykromě toho probíhá ve vodě a odpadá nutnost použití organic-kých rozpouštědel. Navíc produkt krystaluje přímo z roztoku.Výhodně se sloučenina 2 rozpustí v koncentraci až 25 % vevodném roztoku přijatelné báze, Jako Je 50% vodný roztok hyd-roxidu sodného, zahřeje na 50 až 55 °C, ochladí a sloučenina3 se odfiltruje. Případným mícháním sloučeniny 3 s methanolemv koncentraci 0,2 g/ml se dosáhne výtěžku alespoň 97 % a HPLCčistoty alespoň 99 %. Původci překvapivě zjistili, že prová-dí-li se reakce ve vodě při 50 až 55 °C, Je možno použít vyš-ší koncentrace /25 % oproti 1 až 2 %/ sloučeniny 2 bez neber- 3 bečí významné tvorby 3 ,5 -anhydrothymidinu nebo Jiných ved-lejších produktů.

Způsob podle vynálezu rovněž umožňuje zlepšení přípravysloučeniny 4 ze sloučeniny 3. Způsob podle vynálezu Je vhod-nější pro provozní měřítko a umožňuje produkci vysokých vý-těžků relativně čistého produktu. Zlepšení v tomto stupnispočívá Jak v podmínkách fluorace, tak v izolaci 3*-fluor-5*--methansulfonylthymidlnového produktu. Před vynálezem se od-borníci domnívali, že při použití HF Jako fluoračního činidlaJe ndtno používat velmi nízké koncentrace /0,5 %/ 5*-methan-sulfonyl-2,3 -anhydrothymidinu Jako substrátu, poněvadž vyššíkoncentrace substrátu by vedla k tvorbě 3',5*-dimethasulfo-nylthymidinu Jako vedlejšího pneoduktu. Na druhé straně semělo za to, že - zvýšení koncentrace HF by vedlo k odštěpenínukleosidu od báze a ke vzniku thymidinu Jako vedlejšího pro-duktu. Původci zjistili, že pokud se použije kritická koncent-race substrát/HF, Je možno použít koncentrace substrátu 30 až40krát vyšší než podle dosavadního stavu a dosáhnout tak úměr-ného zvýšení produktivity reakce. Použije-li se při reakcifluorid hlinitý, Je kritický molární poměr substrátu k HF 1 :

Podle vynálezu se suspenze 5/-methansulfonyl-2,3'-anhyd-rothymidinu 3 Jako substrátu o koncentraci 2 až 20 % ve vhod-ném rozpouštědle zahřívá na teplotu 55 až 115 °C v přítomnos-ti vhodné hlinité sloučeniny a HF. Výhodně se HF předem roz-pustí ve vhodném inertním rozpouštědle v koncentraci do 20 %.

Jako hlinitá sloučenina může být použit suchý fluoridhlinitý. Obchodně dostupný "bezvodý" fluorid hlinitý Je obvyk-le nevhodný, poněvadž poskytuje neodpovídající výsledky. NeJ-lepších výsledků se dosáhne, Jestliže se hydrát nebo trihyd-rát fluoridu hlinitého před přidáním k reakční směsi suší vevzduchové sušárně s nuceným oběhem při teplotě 120 až 1Θ0 Cdo úbytku hmotnosti 25 až 35 %. Výhodně se Jako hlinitá sloučenina použije substituovanáorganohlinitá sloučenina, například aluminiumisopropoxid, *...........trihexyláluminium, diethylaiuminiumfluorid á aluminiumacety1- acetonát. Přednostně se používá aluminiumacetylacetonát v mo-lárním poměru 1,0 až 3,0, vztažena na substrát. V případě, žese v reakční směsi použije substituovaná organohlinitá slou-čenina, Jako Je aluminiumacetylacetonát, zvýší se koncentraceHF tak, aby na každý mol substrátu bylo přítomno 4 až 6 molfluoridových iontů.

Ve výhodném provedení se do reakční směsi přidává anorga-nický hydrofluorid alkalického kovu vzorce fYIHF"^» kde ÍYl JeNH,, K, Na nebo Li. Například se použije výše popsaná substi- | tuovaná organohlinitá sloučenina, Jako Je aluminiumacetylace- ff | tonát, v molárním poměru 1,0 až 3,0 k substrátu a 0,2 až 4 I molární díly hydrofluoridu alkalického kovu v poměru 4 až 6 molárních dílů fluorovodíku. V konkrétním provedení Je hydro- Í fluoridem alkalického kovu hydrogendifluorid amonný v množství 0,5 až 1,0 molárního ekvivalentu.

Jak výše uvedena, provádí se fluorační reakce v inertním·' rozpouštědle. Vhodnými inertními rozpouštědly Jsou tetrahyd- rofuran, aceton, dioxan, chloroform, dichlormethan, ether,nitrobenzen, dimethylsulfoxid, 1 ,2-dichlorethan, 1,2-dimetho-xyethan, toluen a acetonitril a/nebo Jakákoli jejich kombina-ce. Výhodně se Jako rozpouštědlo použije dioxan. f Zlepšení způsobu přípravy 3 -fluor-5 -methansulfonylthy- | mldinové sloučeniny 4 spočívá rovněž v izolaci fluorovaného ” chráněného nukleosidu. Podle zlepšeného postupu se izoluje čistý produkt Jako filtrovatelná pevná látka, poněvadž krys- h taluje přímo z roztoku a k dosažení vysoké čistoty není nutnopoužívat chromatografii. Postup navíc nevyžaduje odpařovánído sucha, které není v průmyslovém měřítku praktické ani žá-doucí.

Po reakcí 5'-methansulfonyl-2,3 -anhydrothymidinové 10 - sloučeniny 3 s fluorační směsí HF/hlinitá sloučenina při 55až 115 °C se reakční směs ochladí na teplotu místnosti a pře-lije suspenzí vody a uhličitanu vápenatého. Suspenze se míchá,pak přefiltruje, oromyje acetonem nebo vodou a spojené filt-ráty se zahustí ke snížení objemu. Čistý 3'-fluor-5*-methan-sulfonylthymidinový produkt 4 se pak získá z reakční směsifiltrací. Získává se tak vysoce čistý produkt /podle HPLC - 95 %/ bez nutnosti chromatografie, poněvadž produkt krysta-luje přímo z roztoku. V konečném stupni reakce, v němž se ze 3*-fluor-5*-me-thansulfonylthymidinové sloučeniny 4 odstraňuje 5z-methansul-fonylová chránicí skupina za vzniku finálního 3*-deoxy-3*--fluorthymidinu 5, poskytuje zlepšení podle vynálezu Jednodu-chý Jednostupňový postup odstranění chránicí skupiny. V dosa-vadním stavu techniky Je popsán pouze složitý dvoustupňovýpostup, při němž Je nejprve sloučenina 4 acylována acetanhyd-ridem a produkt pak štěpen směsí jlkohol/amonlak. Produkt sečistí chroma-tograflí. Naproti tomu zlepšený postup podle vy-nálezu Je vhodnější pro provozní měřítko a pro dosažení vyso-kého výtěžku relativně čistého produktu. Přeměna se uskuteč-ňuje v Jednom stupni bez potřeby organických rozpouštědel achromatografie k čištění. Přímá konverze sloučeniny 4 nasloučeninu 5 Je unikátní a překvapivě nejede k nezanedbatel-ným množstvím ellmiriačních nebo Jiných vedlejších produktů.Navíc Jednostupňový postup vede k lepšímu výtěžku izolovanéhoproduktu, vyššímu než 70 %, oproti asi 40% výtěžku produktu, v izolovaného po vícestupňových známých postupech. Odstraněnímethansulfonylové chránicí skupiny se nejlépe provádí Jednodu-še a přímo bez použití organických rozpouštědel mícháním slou-čeniny 4 s roztoky vodných bází, Jako Je hydroxid nebo uhliči-tan alkalického kovu, okyselením, zahuštěním ke snížení obje-mu a oddělením produktu filtrací. Sloučenina 4 může napříkladreagovat s hydroxidemí^žným nebo draselným po dobu 1,5 až 5h při 55 až 95 °C, výhodně S0 až 70 °C. Úpravou pH vodnou ky- 11 sellnou octovou na 4 až 5, částečným zahuštěním, ochlazením afiltrací se získá 3'-deoxy-3*-fluorthymidin /FLT, 5/ ve výtěž-ku až 77 % a s čistotou podle HPLC alespoň 98 %,. Jak potvrzujeHPLC analýza, probíhá demesylace s konverzí vyšší než 90 %.(Yiezi vhodné vodné roztoky bází patří vodné hydroxidy alkalic-kých kovů, Jako Je hydroxid sodný, hydroxid draselný, hydro-xid amonný, hydroxid lithný, hydroxid tetraalkylamůnný apod.Vhodné Jsou rovněž odpovídající uhličitany. Příklady provedeni vynálezu Příklad 1 3*.5^-dimethansulfonylthymldin fYlíchaná směs 4,13 kg thymidinu a 19,2 1 pyridinu se o-chladí na 0 až 5 °C a přidá se 5,9 kg methansulfonylchloridurychlostí, umožňující vzestup teploty na 20 až 30 C. Po dalšíhodině míchání se směs ochladí na 0 až 5 °C a přidá se 29,4 1vody, přičemž se teplota nechá stoupnout na 20 až 30 °C. Směsse pak ochladí na Q až 5 °C a míchá 15 až 30 min. Získanápevná látka se odfiltruje a koláč se promyje 17 1 vody. Pevnálátka se suší při teplotě místnosti v sušárně s nuceným oběhemvzduchu a získá se 6,526 kg požadovaného produktu ve forměpevné látky o teplotě tání 162,2 až 164,9 °C. 1H NfflR /dg-DmSO/ S 11 ,40/s ,1H/, 7,52/s,1H/, 6,23/t,J==7,07Hz,1H/, 5,31/m,1H/, 4,46/m,2H/, 4,38/m,1H/, 3,33/s,3H/,3,26/s,3H/, 2,52/m,2H/, 1,79/s,3H/, FTIR /NUJ0L/ 3156, 3091,1712, 1674, 1347, 1170, 956, 936, 838 cm"1. Čistota podle HPLC98,6 %. Příklad 2 5-methansulfonyl-2,3'-anhydrothymidln fYlíchaná směs 9,165 kg 3',5'-dimethansulfonylthymídinu, 12 45,7 1 vody a 13,36 kg hydroxidu sodného o koncentraci 50 %se zahřeje na 50 až 55 °C. Přidá se dalších 184 g 50% hydro-xidu sodného a zahřívá se další hodinu při 50 až 55 °C. Pak sesměs ochladí na 0 až 5 °C a míchá se Ještě 15 až 30 min. Zís-kaná pevná látka se odfiltruje, koláč se promyje 4,5 1 alkoho-lu a vysuší na 6,222 kg požadovaného produktu o teplotě tání167,9-169,4 °C. Čistota podle HPLC 98,9 %. 1H N(Y!R /dg-DfYSO/ (5 7,60/s,1H/, 5,91/m,1H/, 5,36/m,1H/,4,49/m,2H/, 4,22/m,1H/, 3,20/s,3H/, 2,60/m,2H/, 1,76/s,3H/,FTIR /NUJOL/ 1664, 1610, 1525, 1465, 1356, 1180, 1163, 980, 851 cm’^.

Suspenze 5,68 kg produktu v 28,4 1 methylalkoholu se 1 hmíchá. Pevná látka se odfiltruje a koláč se promyje 5,6 1 me-thylalkoholu. Pak se koláč suší při 40 až 50 °C v sušárněs nuceným oběhem vzduchu a získá se 5,488 kg produktu o čisto-tě 99 % podle HPLC. Příklad 3 3'-fluor-5*-methansulfonvithymidin

Do míchaného autoklávu se předloží 8 g 5z-methansulfonyl--2z-deoxy-2,3*-anhydrothymidinu, 90 ml dioxanu, 32 g trihyd-rátu fluoridu hlinitého /sušeného při 120 až 180 °C v sušárněs nuceným oběhem vzduchu do ztráty hmotnosti 30 %/ a 10 ml10% HF v dioxanu. Autokláv se uzavře a zahřívá 3 h při 38 až90 °C. Po ochlazení na teplotu místnosti se směs přelije sus-penzí 30 g uhličitanu vápenatého v 75 ml vody a 25 min míchá.Suspenze se přefiltruje a koláč se promyje acetonem /5 x 25ml/. Odpařením spojených filtrátů se získá 8,22 g požadované-ho produktu o čistotě podle HPLC 73 % a teplotě tání 144,9--151 ,9 °C. 1H NflflR /CDCLg/ δ 11 ,40/s,1H/, 7,52/s,1H/, 6,24/dd,J==8,9Hz,6,0Hz,1H/, 5,37/dd,J=53,3Hz,4,2Hz,1H/, 4,44/s,2H/, - 13 - $ <κ· řT:-

Jfv í Í3Š: fe; F?

ř

4,42/m,1H/, 3,25/s,3H/, 2,40/m,2H/, 1,78/s,3H/. Příklad 4..... ' ..........-..... ·.................... 3 z-fluor-5 z-methansulfonylthymidln

Do míchaného autoklávu se předloží 15 1 dioxanu, SOO g5z-methansulfonyl-2z-deoxy-2,3z-anhydrothymidinu, 1200 g tri-hydrátu fluoridu hlinitého /sušeného při 120 až 180 °C v sušár-ně s nuceným oběhem vzduchu do ztráty hmotnosti 30 %/ a 750ml 10% HF v dioxanu. Autokláv se uzavře a 3 h zahřívá na 85až 95 °C. Po ochlazení na teplotu místnosti se směs přelijesuspenzí 470 g uhličitanu vápenatého a 6 1 vody. Suspenze se15 až 30 min míchá a pak se přefiltruje přes lože rozsivkovézeminy. Koláč se promyje 6 1 acetonu a spojené filtráty a pro-mývací roztoky se zahustí ve vakuu na 5 až 10 1, načež sepřidají 2 1 vody a směs se znovu zahustí na přibližně 2,5 1.

Pak se směs ochladí na 5 až 10 °C a odfiltruje se vzniklápevná látka. Koláč se promyje 1 1 chladné vody a suší do kon-stantní hmotnosti na 450 g požadovaného produktu. Čistota po-dle HPLC 95,5 %. Příklad 5 3 z-fluor-5z-methansulfonylthymldin

Do míchaného autoklávu se předloží 25 g 5 -methansulfo-nyl-2 *-deoxy-2,3 z-anhydrothymidinu , 83 ml 2IY1 trihexylaluminiav dioxanu, 98 ml dioxanu a 19 ml směsi 70% fluorovodíku a 30 %pyridinu. Autokláv se uzavře, zahřeje na 85 až 90 °C a míchá3 h při přibližně 90 aC. Směs se ochladí na teplotu místnostia přelije směsí 40 g uhličitanu vápenatého a 100 ml vody. Pakse směs míchá asi 15 min, vyčiří a koláč se promyje acetonem/4 x 25 ml/. Roztok se částečně zahustí ve vakuu, přidá se200 ml vady a roztok se znovu zahustí. Směs se ochladí na 0až 5 °C, přefiltruje, promyje studenou vodou /asi 45 ml/ a 14 vysuší na 22,2 g produktu. Příklad 6 3 '-fluor-5'-methansulfonylthymldin

Do míchaného autoklávu se předloží 1000 g 5*-methansulfa-nyl-2*-deoxy-2,3*-anhydrothymidinu, 6000 ml 1,4-dioxanu, 1190g acetylacetonátu hliníku, 100 g hydrogendifíuorldu amonnéhoa 4000 ml 10% roztoku fluorovodíku v dioxanu. Autokláv se u-zavře a zahřívá 3 h na 85 až 90 °C. Směs se ochladí na 20 až30 °C a přelije suspenzí 2000 g uhličitanu vápenatého v 10000ml vody. Suspenze se míchá 15 až 30 min a pak se odfiltrujepevná látka. Filtrační koláč se promyje 7500 ml acetonu afiltrát, spojený s promývacím roztokem, se zahustí za sníže-ného tlaku na objem 6 až 7,5 1. Pak se přidá 2000 ml vody aroztok se dále zahustí na 7 až 7,5 1. Směs se ochladí na 0 až5 °C a při této teplotě míchá 30 až 60 min. Produkt se odfilt-ruje, promyje studenou vodou /1500 ml/ a vysuší na 762 g 5'--methansulfonyl-2* ,3*-dideoxy-3*-fluorthymidinu. Příklad 7 3 z-dBOxy-3-fluorthymídin

Do reakční baňky s mícháním se předloží 31,94 1 vody, 1496 g pelet 85% hydroxidu draselného a 3184 g 5*-methansul-fonyl-2*,3/-dideoxy-3*fluorthymidinu. Roztok se 3 h zahřívá na63 až 67 °C. Hodnota pH se 50% vodnou kyselinou octovou upra-ví na 4,2 až 4,7 a přidá se 318 g aktivního uhlí a 318 g roz-sivkové zeminy, načež se Ještě 1 h míchá při 63 až 57 °C.

Směs se přefiltruje přes vrstvu 318 g rozsivkové zeminy a ko-láč se promyje 6,4 1 horké vody. Spojené filtráty se odpaříve vakuu na 9,5 1 a získaná suspenze se ochladí na 0 až 5 °C.Pevný podíl se odfiltruje a koláč se promyje 5,4 1 studenévody. Vlhký koláč se v sušárně vysuší na 1 ,526 kg požadované- 15

L ír »·. -t· í '1 r k tť ří

ho produktu o teplot? tání 173,3-177,7 °C. Čistota podle HPLC 99,5 %.

NfflR /dg-DÍTSQ/ £ 11,35/s,3H/, 7,7/s,W,'6,22/dd,J==9,1Hz,5,6Hz,1H/, 5,32/dd,J=53,9Kz,4,1Hz,1H/, 5,21/s,1H/, 4,15/dt,J=28,0Hz,3,8Hz,1H/, 3,68-3,55/m,2H/, 2,5-2,2/m,2H/,hmotnostní spektrum Π1+=244, FTIR /NUJOL/ 3425, 3100, 1283,1109, 995, 870, 850 cm“1. Příklad 8 3 z-deoxv-3 z-fluorthymídin

Do reakční baňky se za míchání předloží 100 ml vody, 2,85 g pelet hydroxidu sodného a 10,0 g’ 5z-methansulfonyl--2*,3z-dídeoxy-3z-fluorthymidinu. Reakční směs.se zahřeje amíchá se 3 h pří 53 až 67 °C. Přídavkem 50% vodné kyseliny oc-tové se pH upraví na 4,4, přidá se 1 g aktivního uhlí a 1 g·rozsivkové zeminy a míchá se Ještě 1 h při 53 až 67 °C. Směsse přefiltruje a koláč se promyje 20 ml horké vody. Spojenéfiltráty se ve vakuu zahustí na 30 ml a získaná suspenze seochladí na 0 až 5 °C. Pevný podíl se odfiltruje a koláč sepromyje 20 ml studené vody. Vlhký koláč se suší při 45 až 50°C ve vakuové sušárně na 5,87 g 3z-deoxy-3z-fluorthymidinu.Čistota podle HPLC 98,3 %. Příklad 9 3 z-deoxy-3-fluorthymídin

Do reakční baňky se za míchání předloží 100 ml vody, 4,70 g pelet 85% hydroxidu draselného a 10,0 g 5 -methansul-fonyl-2z,3*-dideoxy-3*-fluorthymidinu. Roztok se zahřívá 3 hna 53 až 67 °C. Přídavkem 12,8 g 50% vodné kyseliny octové sepH upraví na 4,2 až 4,7 a přidá se 1 g aktivního uhlí a 1 grozsivkové zeminy, načež se Ještě 1 h míchá při 63 až 67 °C.Směs se přefiltruje přes vrstvu 1 g rozsivkové zeminy a koláč - 16 - se promyje 20 ml· horké vody. Spojené filtráty se odpaří vevakuu na 30 ml a získaná suspenze se ochladí na 0 až 5 °C.Pevný podíl se odfiltruje a koláč se promyje 20 ml studenévody. Vlhký koláč se suší v sušárně na 5,62 g požadovanéhoproduktu o teplotě tání 173,3-177,7 °C. Čistota podle HPLCsa,o i

Claims

i

17 - 17

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob >ýroby 2*,3*-dideoxy-3z-fluorpyrimidinovýchnukleosidů vzorce I X

kde X Je kyslík nebo síra, R^ a R2 mohou být siejné nebo růz-né a Jsou vybrány ze souboru zahrnujícího vodík, nižší alkyl/Cj-C^/, substituovaný nižší alkyl /C^-C^, kde substituentyJsou halogen nebo hydroxyskuplna/, halogen, skupinu OH a SH,vyznačující se tím, že a/ pyrimldínový nukleosld vzorce

se rozpustí v pyridinu, ochladí se na 0 až 5 °C, přidá se 18 methansulfonylčhlorid v molárním poměru k nukleosidu 3:1,přičemž se teolota nechá stoupnout na 20 až 40 °C, směs se o-chladí, přidá se voda a 3',5'-dimethansulfonylpyrimidinovánukleosidová sloučenina se izoluje filtrací, b/ vodný roztok 3',5*-dimethansulfonylpyrimidinová nukle-osidové sloučeniny o koncentraci až 25 % se nechá reagovats přijatelnou silnou bází a reakční směs se ohřeje na teplotuasi 50 až 55 °C, načež se ochladí a pevná 5'-methansulfonyl--2'-dldeoxy-2,3'-anhydropyrlmidinová nukleosidová sloučeninase odfiltruje, c/ suspenze 5'-methansulfonyl-2'-dideoxy-2,3'-anhydropy-rimidinové nukleosidová sloučeniny o koncentraci 2 až 20 % sezahřívá s fluorovodíkem v přítomnosti vhodné hlinité slouče-niny o koncentraci, poskytující 2 až 5 mol fluoridu na molanhydropyrimidinového nukleosidu, při teplotě asi 55 až 115 °Ca získaná 5z-methansulfonyl-2*,3z-dideoxy-3z-fluorpyrimidi-nová nukleosidová sloučenina se z reakční směsi získá přídav-kem vody a uhličitanu vápenatého, přefiltrováním, zahuštěnímsměsi ke snížení objemu a odfiltrováním pevného produktu, na-čež d/ se 5z-methansulfonyl-2*,3'-dideoxy-3*-fluorpyrlmidi-nová nukleosidová sloučenina se nechá reagovat s vodnou bází,reakční směs se okyselí na pK 4 až 5, zahustí se ke sníženíobjemu a 3*—deoxy-3—fluorpyrimidlnová nukleosidová sloučeninase získá filtrací.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že 2*,3*--dideoxy-3*-fluorpyrimidinovou nukleosidovou sloučeninou Je3 z-deoxy-3 *-fluorthymidin.
3. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že přija-telnou silnou bází ve stupni b/ Je hydroxid sodný nebo hydro-xid draselný. 19
4. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že vhodnouhlinitou sloučeninou ve stupni c/ Je tepelně zpracovaný tri-hydrát fluoridu hlinitého.
5. Způsob podle nároku 1 , vyznačující se tím, že vhodnouhlinitou sloučeninou ve stupni c/ Je substituovaná organohli-nitá sloučenina, zvolená ze souboru zahrnujícího aluminiuma-cetylacetonát, trihexylaluminium a aluminiumisopropoxid. S. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se vestupni c/ k reakční směsi přidává anorganický hydrofluoridalkalického kovu vzorce ITiHP^ > kde fíl Je skupina , draslík,sodík nebo lithium.
7. Způsob výroby 3*-deoxy-3*-fluorthymidinu /FLT/, přiněmž se 5'-methansulfony1-2,3*-anhydrothymldin Jako mezipro-dukt připravuje z 3*,5*-dimethansulfooylthymidinu, vyznačují-cí se tím, že se 3* ,5'-dimethansul-fonylthymidin v koncentraciěž 25 % nechá reagovat ve vodném hydroxidu sodném 1 h při 50až 55 °C, směs se ochladí na 0 až 5 °C, načež se míchá a pev-ná látka se odfiltruje.
8. Způsob výroby 3*-deoxy-3*-fluorthymidinu, pří němž se3'-fluor-5*-methansulfonylthymidin Jako meziprodukt vytváří z 5*-methansulfonyl-2,3*-anhydrothymidinu reakcí s fluorovodíkem v přítomnosti vysušeného hydrátu fluoridu hlinitého, vy-značující se tím, že se si^ienze 5'-methansulfonyl-2,3'-anhyd-rothymidinu zahřívá v přítomnosti vysušeného fluoridu hlini-tého ve vhodném rozpouštědle, přičemž poměr koncentrace fluo-rovodíku k. 5*-methansulfonyl-2,3'-anhydrothymidinu Je mdárněasi 2 : 1, po dobu asi 3 h při 80 až 115 °C a meziprodukt seizoluje.
9. Způsob výroby 3z-deoxy-3*-fluorthymidinu, při němž se - 20 - 3 -fluor-5'-methansulfonylthymidin Jako meziprodukt připravu-je z 5 -methansulfonyl-2,3-anhydrothymidinu, vyznačující setím, že se vyčištěný meziprodukt izoluje z reakční směsi, získané reakcí 5 -methansulfonyl-2,3 -anhydrothymidinu s fluoro-vodíkem v přítomnosti vhodné hlinité sloučeniny, přičemž sereakční směs míchá s vodou a uhličitanem vápenatým, filtruje,zahustí ke snížení objemu a pevný produkt se iziuje filtrací.
10. Způsob výroby 3 -deoxy-3*-fluorthymidinu /FLT/ z 3*--fluor-5#-methansulfonylthymidinu Jako meziproduktu, vyznaču-jící se tím, že se 3 -fluor-5 -methansulfonylthymidin necháreagovat s vodnou bází, směs se okyselí, zahustí ke sníženíobjemu a produkt se izoluje filtrací.