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Verfahren zur He@stellung von 2',3'-O(-Alkylidenribonucleosid.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung sDn 2',3'-O-Alkylidenribonucleosiden
in industriell vorteilhafter Weise.
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Es sind bereits verschiedene Verfahren zur Herstellung von 2',3'-O-Isopropylidenribonucleosid
bekannt geworden. Ein Beispiel Rierfür ist die Umsetzung von Ribonucleosid mit Keton
in Gegenwart von Zinkchlorid (USt 2 482 o69). Bei diesem Verfahren stellt die Bildung
eines Additionsproduktes des Zinkchlorids eine notwendige Stufe in der Herstellung
des Endproduktes dar. Es ist ferner bekannt, Ribonucleosid mit Keton in Gegenwart
von Dip-nitrophenylphosphat oder zusammen mit 2,2-Diäthoxypropan umzusetzen (J.A.C.S.
83, 3640 (1961)). Bei diesem Verfahren sind beschwerliche Ma#mahmen zur Entfernung
des Katalysators erforderlich. So ist es beispielsweise notwendig
den
Katalysator mit stark basischem Ionenaustauscherharz des Oarbonattyps zu entfernen,
und infolgedessen muß das Endprodukt aus einer großen Menge verdünnter Mutterlauge
isoliert werden. Nach einem weiteren vorbekannten Verfahren wird das Nucleosid mit
Keton in Gegenwart von p-Toluolsulfonsäure behandelt, wobei das Endprodukt mit Aceton
aus den beim Eindampfen der Reaktionsmischung erhaltenen Trockenrückständen extrahiert
werden mu#. Diese Stufe eignet sich kaum zur Durchführung im industriellen Maßstab.
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Es wurde gefunden, da, 2',3'-O-Alkyliden-ribonucleosid aus dem entsprechenden
Ribonucleosid in sehr hoher Ausbeute und leicht durchführbarer Verfahrensweise erhalten
werden kann, wenn Ribonucleosid mit Keton im Verhältnis 1 t mehr als etwa 6 Mol
in Gegenwart von 2-7 Mol Phosphoroxychlorid umgesetzt wird, wobei etwa mehr als/3
Mol Keton pro Mol Phosphoroxychlorid vorhanden sein müssen, oder dem Reaktionssystem
weniger als etwa 2 Mol Wasser pro Mol Phosphoroxychlorid zugefügt wird. Zur Isolierung
des Endproduktes wird gemäß Erfindung die Reaktionsmischung in Wasser gelöst, neutralisiert
und schließ} ich konzentriert. Die Schmelzpunkte der nach einmaligem Umkristallisieren
aus Wasser erhaltenen Kristalle stimmen mit den veröffentlichen Werten voll überein.
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Das Phosphoroxychlorid reagiert mit den geringen Mengen Wasser, die
in den i Ausgangsmaterialien vorhanden sein können unter Bildung von hydratisiertem
Phosphoroxychlorid, das die Synthese von 2wX3lwOAlkylidenribonucleosid ebenso gut
wie Phosphoroxychlorid begünstigt.
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Unter hydratisiertem Phosphoroxychlorid sollen in der vorliegenden
Erfindung die hydratisierten Phosphoroxyverbindungen verstanden werden (d.h. die
Phosphoroxychloridderivate, in denen 1 oder 2 Chloratome durch Hydroxylgruppen ersetzt
sind, wie beispielsweise in HOPoOl2), ebenso wie die Orthophosphorsäure, Pyrophosphorsäure,
polymerisierten Phosphate und ihre Ohloride. Die Herstellung dieser Verbindungen
ist bekannt (vgl.. Goubeau J. et al, Z.Anorg.Allgem.Chem. 294, 244 (1958); Grunze,
Thilo, Angew.Chem. 7s, 73 (1958); Wazer, Flunk, JACS a1, 636o (1959); Sambeth, Angew.Chem.
, 594 (1958)). Die gLeichzeitige Anwesenheit von Phosphoroxychlorid und Wasser im
Reaktionsmedium stellt eine der zweckmä#igsten Methoden dar.
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Mit anderen Worten: Die Anwesenheit von hydratisiertem Phosphor oxychlorid
im Reaktionsmedium erfüllt denselben Zweck wie die Anwesenheit von Phosphoroxychlorid
und Wasser.
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Beispiele für Ketone, die gemäß Erfindung Verwendung finden können,
sind Aceton, Methyläthylketon, Diäthylketon, Cyclo hexanon sowie alle anderen Ketone
mit niederen Alkylgruppen.
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Das gemäp Erfindung erhaltene 2',3'-O-Alkylidennucleosid kann in konventioneller
Weise aus der Reaktionsmischung isoliert werden.
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Der bequemste und einfachste Weg besteht darin, zunächst die Reaktionsmischung
in Eiswasser zu lösen, sie dann mit kaustischem Alkali zu neutralisieren und schlielich
das nicht ungesetzte Keton abzudampfen. Beim Ansäuern fällt dann das gebildete 2',3'-O-Alkylidenribonucleosid
aus der so vorbehandelten in Mischung aus. Der Niederschlag kann aus Wasser umkristallisier@
warden.
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Das Verfahren der Erfindung soll durch die folgenden Be Beispiele
näher erläutert, jedoch hi@rauf nicht beschränkt werden.
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Beispiel 1 2 g Guanosin wurden nach und nach unter Rühren zu 120 com
Aceton, das 4,1 g Phosphoroxychlorid enthielt, gegeben und die Mischung 1 bis 2
Stunden gerührt, bis eine klare Lösung erhalten wurde. Nach 3 Stunden wurde die
Reaktionsmischung sorgfältig in .500 com Eiswasser gegossen, der pH-Wert der erhaltenen
Lösung mit 10 n Natronlauge auf 8 eingestellt, die Lösung konzentriert, um das Aceton
zu entfernen, und der pE-Wert der Lösung mit Salzsäure zur Kristallisation auf 6
eingestellt. Es wurden 1,4 g umkristallisiertes 2',3'-O-Isopropylidenguanosin erhalten
(70 O/o).
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Beispiel 2 2 g Inosin wurden nach und nach unter Rühren der Mischung
von 40 ccm Aceton und 1,7 g Phosphoroxychlorid zugegeben.
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Das Rühren war notwendig, um die Reaktionsmischung in eine Lösung
überzuführen. Der Lösungsvorgang nahm 3 Stunden in Anspruche Nach 4 Stunden wurde
die Reaktionslösung in 500 ccm Eiswasser eingetropft, die erhaltene Lösung mit 10
n Natronlauge auf pH 8 bis 9 neutralisiert, sodann der pH-Wert der neutralisierten
Lösung mit Salzsäure auf 4 eingestellt, um das 2',3'-0-Is opropylideninosin zur
Kristallisation zu bringen.
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Es wurden 1,84g des gewünschten Produktes erhalten (Ausbeute 80 %).
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Beispiel 3 166 g Phosphorpxychlorid wurden allmählich zu 1,5 1 Aceton,
das 1 % Wasser enthielt, zugefügt und die Mischung unter Wasserkühlung auf 30°C
gehalten. Dann setzte man 10 g Inosin der Lösung in mehreren Anteilen unter Rühren
zu, führte die Reaktion bei 300C durch, setzte das Rühren weitere 15 bis 20 Minuten
fort, wobei man eine klare Lösung erhielt 30 Minuten nach Beendigung des Inosinzusatzes
war die Reaktion beendet.
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Den pH der erhaltenen Lösung stellte man mit 2,5 n Natronlauge auf
9 ein und hielt die Lösung unter Kühlen auf 1000. Das ausgefallene kristalline Naturiumphosphat
filtrierte man ab und wusch es mit 50%igem (V/V) wäßrigen Aceton. Das Filtrat und
die Waschwässer wurden vereinigt, das Aceton unter vermindertem Druck entfernt,
danach die erhaltene Lösung auf 1,5 1 und konzentriert, sodann mit Eiswasser gekühlt
der pH-Wert der Lösung mit 2 n Salzsäure auf 6,8 eingestellt, wobei sich ein kristalliner
Niederschlag bildete, der abfiltriert, mit Wasser gewaschen und getrocknet wurde.
Es wurden 8,3 g des gewünschten Produktes erhalten (78,5 %). Smp. 274 - 2?60c.
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Beispiel 4 Es wurde in derselben Weise wie in Beispiel 3 verfahren
und für jeden Versuch 2 g Adenosin, Cytidin, Uridin oder Guanosin, 4 g Phosphoroxychlorid
und 80 g Aceton, das 1 % Wasser enthielt, verwendet. Es wurden folgende Ergebnisse
erhalten:
Nucleosid Reaktions- Ausbeute an 2',3'- Schmelzdauer 0~substituiertem
punkt (Stunden) Nucleosid (%) (0°c) Adenosin 1 99 216 Cytidin 2 98 224 Uridin 1
99 161 Guanosin 1 95 300 Beispiel 5 4 ccm Wasser wurden 250 ccm Methyläthylketon
zugesetzt, der erhaltenen Lösung unter Rühren 33,4 g Phosphoroxychlorid nach und
nach zugefügt, die erhaltene Losung unterhalb von 30°C gehalten, sodann 20 g Inosin
zugesetzt und weitere 30 Minuten gerührt. Der pH-Wert der Umsetzungslösung wurde
mit 2,5 n Salzsäure auf 9 bis 9,5 eingestellt, wobei bei 10°C kristallines Natriumphosphat
ausfiel, das abfiltriert wurde. Das Methyläthylketon wurde entfernt und das Filtrat
unter vermindertem Druck auf 200 bis 150 ccm eingeengt. Der pH-Wert der konzentrierten
Lösung wurde auf 6,8 eingestellt, wobei kristallines 2' ',3'-O-Isobutylideninosin
ausfiel, das abfiltriert und getrocknet wurde. Es wurden 20,3 g umkristallisierte
Kristalle erhalten. was einer Ausbeute von 85 % entsprach. Smp. 274 - 277°C.
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Analyse: C 0. berechnet für C14H18O5N4 (%) 52,17 5,63 17,38 gefunden
(%) 52,01 5,89 17,64
Beispiel 6 Adenosin, Cytidin und Uridin wurden
der in Beispiel 5 beschrisbenen Verfahrensweise unterworfen, wobei folgende 2',3'-O-Isobutyliden-nucleoside
erhalten wurden: Nucleosid Ausbeute an 2',3'-O-Substituiertem Nucleosid (%) Adenosin
90 Cytidin 93 Uridin 99 Beispiel 7 4 com Wasser wurden 250 ccm Cyclohexanon zugesetzt
und der erhaltenen Lösung nach und nach unter Rühren 33,4 g Phophoroxychlorid zugegeben,
wobei die Lösung durch Wasserkühlung unterhalb von 30°C gehalten wurde, sodann setzte
man der Lösungsmischung allmählich unter Rühren 20 g Inosin zu und führte die Reaktion
1 Stunde bei einer Temperatur zwischen 20 und 30°C durch. Die rohen Kristalle wurden
in der in Beispiel 3 beschriebenen Weise behandelt und aus Wasser umkristallisiert.
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Es wurden 22,8 g 2',3'-O-Cyclohexylideninosin erhalten. Die Ausbeute
betrug 88 %, Smp. 283 - 286°C.
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Analyse: G H N berechnet für C16H10O5N4(%): 55,2 5,8 16,1 gefunden
(5): 54,78 5,86 16,1