DE2508312A1 - Neues verfahren zur herstellung von nucleosiden - Google Patents
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Description
^dR
GewcrliKclior kt.ciitssdiutz
Berlin, dc-i 21. Pebrviar 19715
Dr.P«-vu-lowski/ehAi.l67/i.'>o
Verfahren zur Herstellung von Nucleosiden sind an sich bekannt. So wurden beispielsweise von Y. Furukawa et al (Chem. Pharm
Bull. ijv IO67A968/) Purine mit 1-0-Acyl- bzw. 1-0-Alkylderivates
eines Zuckers in Gegenwart von Friedel-Crafts- Katalysatoren zu dem entsprechenden N-Glykosiden umgesetzt, und in dem deutschen
Patent DBP 1 919 307 wird ein Verfahren zur Herstellung von
Nucleosiden beschrieben, dadurch gekennzeichnet, dass man sylylierte N-Heterocyclen mit geschützten 1-Halo-, 1-O-Alkyl- und insbesondere
1-Acylzuckern in Gegenwart von Friedel-Crafts-Katalysatoren
umsetzt. ·
Insbesondere die technische Anwendung der bekannten Verfahren
ist nachteilig, weil die Abtrennung der sich bei der Umsetzung bildenden Salze der Lewissäuren bzw. Friedel-Krafts-Katalysatoren
bei der Aufarbeitung der Reaktionsgemische öfter Schwierigkeiten ergeben und zusätzliche chemische Operationen notwendig
werden. Diese Nachteile wirken sich insbesondere auch durch eine verminderte Ausbeute am letztlich gewünschten Endprodukt aus.
Es wurde nun gefunden, dass man die Friedel-Crafts-Katalysatoren vrle SnCl· durch die bekannten Trialkylsilylester, voi-s,ugsweise
Trimethylsllylester von Mineralsäuren wie z.B.' Perchlorsäure
609836/0798 /2···
oder Schwefelsäure oder starken organischen Säuren wie beispielsweise
Trifluormethansulfosäure usw. als Katalysatoren ersetzen
kann. Bevorzugt geeignet sind insbesondere alle leicht zuganglichen
Mono- oder Poly-trimethylsilylester wie (CH-)_Si-OClO„
und (CH-)-Si-OCOCF . Durch den Ersatz von z.B. SnCl^ durch die
- a
Trimethylsilylester der Mineralsäuren wird die störende Bildung von Emulsionen und Kolloiden bei der Aufarbeitung vermieden und
die Ausbeuten erhöhte - ' ■
Die Erfindung betrifft somit ein.Verfahren zur Herstellung von
vorzugsweise heterocyclischen Nucleosiden durch Umsetzung der entsprechenden silylierten vorzugsweise heterocyclischen organischen
Basen mit einem 1-0-Acyl-, l-0~ Alkyl- oder 1-Halogen-Derivat
eines geschützten Zuckers in Gegenwart eines Katalysators, dadurch gekennzeichnet, dass man als Katalysator Trialkyisilylester,
insbesondere Trimethylsilylester von Mineralsäuren oder starken organischen Säuren verwendet. "
Im Sinne des erfindungsgemässen Verfahrens -sind alle silylierton
organischen Basen, wie sie dem Fachmann allgemein bekannt sind, anwendbar. Beispielsweise geeignet sind organische Basen
der Formeln ~
- N = (C - C)n = ς - R2 (Ia)
I1-H-(C-C)H-C-R
R„ R. X-Y
R„ R. X-Y
609836/0798
R - N - (C = On - R2 (Ib),
worin X die Atome 0 oder S und η die Zahl O oder 1 und R_ . und
R jeder für sich einen beliebigen gesättigten oder ungesättigten, gegebenenfalls substituierten organischen Rest oder gemeinsam
einen zweiwertigen organischen Rest, der ein oder zwei Stickstoffatome enthalten kann, und R„ und Ri jeder für sich
Wasserstoff, einen Alkyl-, Alkoxycarbonyl-, Alkylaminocarbonylrest
oder gemeinsam die Reste
' V"
}  .— r,— — —j, —«.
ν -^- %^· V- ν1· ν"1 ν
oder * β die in üblicher Weise substituiert sein
können und Y einen Trialkylsilylrest,insbesondere Trimethylsilylrest,bedeuten.
Bedeutet R-. und R„ einen beliebigen organischen Rest, handelt es
sich insbesondere um niedere Alkylgruppen, vorzugsweise mit 1-4 Kohlenstoffatomen. Beispielsweise genannt seien der Methyl-,
Äthyl-, Propyl- oder Butylrest sowie Aryl- oder Aralkylgruppen.
609836/0798 /4...
Die zwerwertigen Reste R^, R3 sowie R und R^ können beispielsweise
folgende Substituenlen enthalten:
niedere Alkyl-, Trifluormethyl-, Acyl-, Hydroxy-, Alkoxy-, Acyloxy-,
Carboxyl-, Carboxamid-, Alkoxycarbonyl-, Dialkylaminocarbonyl-Amino-, Nitrogruppen, Nitriloxogruppen oder Halogenatome.
Bevorzugte Ausgangsprodukte sind silylierte organische Basen, in denen R und R0 ringverknüpft sind und insbesondere in der Weise,
1 Ci
dass die heterocyclische Base fünf oder sechs Atome, davon eins bis drei Stickstoffatome, im Ring enthalten.
Die sily±ierten organischen Basen gemäss der Formeln Ia und Ib
leiten sich somit bevorzugt von folgenden heterocyclischen Basen
Uracil, Cytosin, 6-Azauracil, 2-Thio-6-azauracil, Thymin, N-Acyl-Adenin,
Guanin, Lumazin, Imidazol, Pyrazin, Thiazol, Triazol, die
gegebenenfalls durch einen oder mehrere der oben genannten Reste R., R0 sowie R- und R. substituiert sein können.
JL <2 J ί
Für den Fall, in dem R.. und R„ miteinander ringverknüpft sind, bedeutet
der zweiwertige Rest R- R„ insbesondere
-C-NII-, -C =N-C-, -N = C, -C = C-,
-CH = N - , -CH=N-, -0-C0-
60983 6/0798
(wenn η = 1) oder -NH-CO- CH = N -, -N=C-N=C-T5
oder -N=C-N = CH - (wenn η = θ) , wobei X. die oben angegebene
Bedeutung hat und R- und R,- Wasserstoff, einen Alkyl-Alkoxycarboiiyl-
oder Alkylaminocarbonylrest bedeuten.
Die verfahrensgemäss eingesetzten Zuckerderivate leiten sich vorzugsweise
ab von Ribose, Desoxyribose, Arabinose und Glucose.
Zweckmässigerweise werden alle freien Hydroxygruppen der Zucker
geschützt. Als Zuckerschutzgruppen eignen sich die in der Zuckerchemie geläufigen Schutzgruppen, wie zum Beispiel die Acyl-,
Benzoyl-, p-Chlorbenzoyl-, p-Nitrobenzoyl-, p-Toluyl-, und Benzylgruppen.
In den verfahrensgemäss erhaltenen Nucleosiden ist der freie
oder geschützte Zuckerrest mit dem Stickstoffatom vorzugsweise ß-glycosidisch verknüpft.
Sollen verfahrensgemäss Nucleoside hergestellt werden, die O-Acylgeschützte
Zuckerreste enthalten, so kommen ausser den bereits genannten Schutzgruppen noch unter anderem die Reste folgender Säuren
in Betracht: Propionsäure, Buttersäure, Valeriansäure, Capronsäure,
Önanthsäure, Undecylsäure, Ölsäure, Pivalinsäure, Cyclopentylpropionsäure,
Phenylessigsäure, Adamantancarbonsaure.
60983 6/07 9 8 /6...
Verstand: Dr.Christian Bruhn · Hans-Jürgen Hama..i · Dr.Heinz Hannse Postanschrift: SCHErtlNC AG · D-1 Berlin 65 · Postfach 65031i
Karl OUo Milte-stenschoid - Dr. Gc'hard Haspe · Dr. Horst Witzel Postscheck-Konto: Berlin-West 11 75-101, Bankleitzahl 10010010
Stollv.: Ur. Herbert Asmis Berliner Commerzbank AG, Berliri, Konto-Nr. 105 7OuCjO, BankleitzsM 100400
Vorsitzender des Aufsichtorais: Dr. Eduard v.Schw;:rtzkopp<T) Berliner Dibconto-Bink AG, Bsriir, Konto-Nr.241/5Ck,3, CanHeitzahl 10GiOOOO
Sitz der Gesellschaft- Berlin und Gsrgl;z>i en Berliner Handels-Ges-oil^iiaft — Frf.nVfutter Bünk —, b )rlln,
Handelsregister: AG Charlotlenbi!rgS3HHBü83u.Aü Kamen HRBüOei Konto-Nr. 14-362, Bankltitzahl 100?.Ciii0
Das erfindungsgemässe Verfahren ist allgemein anwendbar zur Herstellung
von Nucleosidon. Bevorzugte Verfahrensprodukte sind
Nucleoside der allgemeinen Formel II
R- N - (C = C)n - /C
worin. R1 , R„, R.., Rr1 X und η die oben angegebene Bedeutung besit-•zen
und Z einen freien oder geschützten Zuckerrest und., m die Zahl O oder 1 bedeuten. Die verfahrensgemäss herstellbaren Nucleoside
und insbesondere die Verfahrensprodulcte der Formel. II, sind biologisch
aktiv. Infolge der spezifischen Löslichkeit können sie je
nach Wahl des Substituenten entweder systemisch. als wässrige oder
alkoholische Lösung gegeben werden, oder lokal als Salbe oder Gelee angewendet werden.
Die Verbindungen haben - je nach Ausgangsverbindung - zum Beispiel
enzymhemmende, antibakterielle, antivirale, cytostatische, antir
psoriatische, entzündungshemmende Wirkung.
Die Umsetzung der silylierten organischen Basen, z.B. der Basen der Formel Ia oder Lb, mit einem 1 - O - Acyl-, 1 - O ~ Alkylodcr
1 - Halogen-Derivat eines geschützten Zuckers in Gegenwart des erfindungsgemässen Kätalysatox-s erfolgt in einem geeigneten
Lösungsmittel, beispielsweise in CH, Cl , ' CICIP.CII Cl oder
-2 2 «d <i
C)ICl , Ilonzol, Toluol, Acetonitril, Äthyl«nchlorid, Djoxan, Tetra-
609836/0798
•V
hydrofuran, Dimethylformamid, Schwefelkohlenstoff, Chlorbenzol,
SuIfölan und geschmolzenes Dimethylsulfön.
Die Umsetzung kann bei Räumteaperatur oder höheren bzw. tieferen
Temperaturen, vorzugsweise bei 0 - 100 C, durchgeführt werden. Die Rcaktionsteilnehmer werden·im allgemeinen in annähernd
äquimolarer Menge in die Reaktion eingesetzt, der silylierte Heterocyclus wird jedoch häufig in geringem Überschuss angewendet,
um einen möglichst quantitativen Umsatz der Zuckerkomponente zu erreichen, während oft 0,1 Äquivalente d«=s Katalysators genügen.
.·.·■■
Die Katalysatoren, die für das neue Verfahren verwendet werden, besitzen gegenüber den früher benutzten Lewissäuren bzw. Friedel-Crafts-Katalysatoren
den grossen Vorteil, dass sie sich durch einfaches Schütteln mit Bicarbonatlösung ohne Bildung von Emulsionen
oder Kolloiden sofort und quantitativ entfernen lassen, weil sio sofort zu Salz und Hexamethyldisiloxan (Sdp. 98 C) hydrolysieren,
das beim Abziehen der Lösungsmittel entfernt wird.
Die Katalysatoren lassen sich nach Literaturangaben z.B. aus AgClO^ und (CII )SiCl—>
(CH ) Si-OClO + AgCl /Ö. Wannagat und
W. Liehr, Angew. Chemie j69., 7^3 (l957)J7 oder wie im Falle des
Triniethylsilylesters der Trifluormethansulfonsäure leicht, cms
CF SO^H und (CH) SjCl ^H.C. Marsmann und H.G. Horn, Z. Nn+urforschung
15 J27, k'ikQ (l972).7 in Anwendung einen neutralen Lösungs-
609836/079 8 ' ./8...
mittels wie Benzol oder ohne Lösungsmittel darstellen. Filtration der eventuell entstehenden Salze unter Feuchtigkeitsausschluss
führt xu stabilen Lösungen der als Katalysatoren verwandten
Silylester.
Aus acylierten 1-O-Alkyl- und 1-0-Acylzuckern entsteht bei der
Reaktion Zucker-Kation als mineralsäures Salz und Silyliertes 0-Alkyl- bzw. O-Acylderivat. Das Zuckersalz reagiert nun mit
silyliertem Pyrimidin unter Nucleosidbildung und erneuter Bildung
von Silylester der Mineralsäure, so dass katalytische Mengen des
Silylesters der Mineralsäure genügen.
Die Ausbeuten der neuen Reaktionen liegen höher als bei den bislang
bekannten Verfahren; darüberhinaus entstehen überwiegend ß-Derivate der Zucker, während sich die unerwünschten a-Anomeren
nur in untergeordneter Menge oder gar nicht bilden.
Zur Herstellung der Verbindungen mit freien Hydroxygruppen lassen sich die Schutzgruppen in üblicher Wei&e, z.B. durch alkoholische
Lösungen von Ammoniak oder Alkoholaten, wässriges oder alkoholisches Alkali sowie im Falle der Benzyläther durch Reduktion
oder Hydrierung entfernen. :-
Die nachfolgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung des erfindungsgssmässen Verfahrens.
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Beispiel 1;
5» 15 mmol 2,4-bis-Trimethylsilyloxypyriinidin and 5 mm öl
1-0-Acetyl-2,3»5~"fcri-0-benzoyl-ß-D-ribofuranose wurden
in 20 ml 1,2-Dichloräthan mit 2,5 mmol (CH ) Si-O-ClO in
20 ml Benzol versetzt und 1 Woche bei 24 stehen gelassen.
Nach Zusatz von 50 ml CHC1„ vurae mit $Q ml eiskalter
ges. NaHCO -Lösung· geschüttelt, getrennt und die wässrige
Phase mit wenig CHC1„ nachgeschüttelt. Nach Trocknen (Na2SO. ) und abdampfen wurden so 2,8 g Rohprodukt erhalten,
das bei der Umkristallisation aus 40 ml C^Hg 2, 1 g (75,5c/>)
reines Uridin-21,3' ,5'-tri-O-benzoat, Sciirnp. 138-14O°, ergab.
Beispiel 2; '.
Vie Beispiel 1, aber es wurden nur 0,5 mmol (CH-) SiOClO
(in 5 ml CVH/-) zugesetzt und 4 h bei 100 Badtemperatur
unter Argon gekocht. Nach Aufarbeitung und Kristallisation
wurden 2,238 g (80,4$) Uridin-2 ' ,3 ' ,5 '-tri-O-benzoat erhalten.
/10...
609836/0798
SCHERING AG
_ Gewerblicher fiechtsschuta
Beispiel 3ϊ » 40 *
10 mmol 3-Trimethylsilylthio-5~trimethylsilyloxy-1 ,2,4-triazin
und 10 mmol ß-Glucose-pentaacetat in 25 ml 1,2-Dichloräthan
wurden mit 1 mmol Trimethylsilylperchlorat in 7 ml CVH,- versetzt
und 3 h bei 100 Badtemperatur gekocht. Nach üblicher
•Aufarbeitung wie in Beispiel 1 wurden 3,5 S Rohprodukt erhalten,
aus dem aus Äthanol 3 g (65$) 2-(2,3,k,6-Tetra~O-acetylß-D_giucopyranosyl)-3-thio-2,3,4,5-Tetrahydro-1
»2,4-ti-iazin-5-on, Schmp. 226 , erhalten wurden.
Beispiel hi .
5 ramol 2-Trimethylsilyloxypyridin + 5 mmol i-O-Acetyl-2,3»5-tri-O-benzoyl-B-D-ribofuranose
wurden in 25 ml 1,2-Dichloräthan
mit 0,5 mmol Trimethylsilyltriflat in 1ml C/H/ versetzt
und 1,5 k bei 100 Badtemperatur gekocht und wie üblich aufgearbeitet.
Nach Kristallisation des obigen Rückstandes (2,8 g)
aus 75 ml CCl^ wurden 2,28 g (85$) 1-(2,3,5-Tri-0-benzoyl-ß-D-ribofuranosyl)-1,2-dihydro-pyridin-2-on,
Schmp. 14O erhalten.
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/11.*,
) NACHGERBOHT1
501ERiRCTA
3rt Gewerblicliüi Rechtsschutz
Hoi »peil 5* ■ ■ : · Jj .
—*—— ■ .- tin *
10 mrnol 2-0~Trimethylsilyloxy-fy-triroethyl3ilylamino~pyrimidiij
und 10 mmol 1~0-Acetyl~2, 3r 5~tri-0~benzoyl«ß-D--ribofurunoce
TOrden in 35 ml 1 f2-Dichloräthan mit 12 mirip! (CH ) SiO-SO CF.,
•in 2** ml'C^Hg versetzt und 1 h bei 100° erhitzt. Auraxbeitunp-•vie
in Beispiel 1 beocliriebon ergab 3»8^9 (85^) amorphes
•Cytidin-2l l3l*f5'-tri-0-b.enzoät. · " . ." . ; . ; , . ■
10 Kimol 6~Benzoyl-triinethylsilyl£unino~9™'fc3riinetliylsilyi-i)urin
ttnd 10 mmol 1-0~Ace!:.yl-2,3i5~tri-0-ben?:oyl-ß-D-riboiviiranose
wurden in 35 ml 1,2-Dichloräthan mit-1 minol (CIl) Si-O-ClO
in 7 ml'CgHg versetzt. Nach 12 Ii bei 100° Badtei«i3cratur und
Aufarbeitung wie in Bei/jpiel 1 beschrieben vrurde amorphes
Adenosin-tetrabenzoat 'erhalt en f das mit 250 ml lnethanolischem
Ammoniak 16 h bei 22 vereeift vurde". Nach Abdampfen und
Extraktion mit CH„C12 erhielt man aus Methanol-II 0 2,3 g .
4^) reines Adenosin, Fp.· 230-232°. · · . ·. ·
^0. mraol" 2t4-Bis-(trimethylsilyloxy)-lumazin und 40. cunol
1-C-Acetyl~2,3t5-tri-0-benzoyl-ß~D~ribof>uranose vnird.en in 75 ml
1v2-Dlchloräthan mit k inrnol (dl ) Si-0-C10„ in 20' ml CgHg
versetvst und h h bei 100 Badtempex^atur gekocht. Nach üblicher
Aufarbeitung wurden 20,2 g (8^) 1-.(2,3,5-Tri-O-benzoyl-ß-D-ribofuranoayl)-lumazin
erhalten.
609836/0798 „ o
8:
55 iBraol ■i-Trimetliylsilyl-3~^a¥'boxyraGtliy1-1 ,2,4-triazol
und 55 mmol 1-0-Acetyl-2,3,5-*ri-0-benzoyl-ß-D-ribofurajiose
vurden in 100 ml 1,2~Dichloräthan mit 5 mmol (dl) Si-O-SO CF
j j *~ J
in 20 ml C/IL versetzt und h h bei 100°. Badtemperatur gekocht,
ob
Nach üblicher Aufarbeitung wurden Zh g (85,5$) Λ-(2»3,5-Ύτ1-0-benzoyl-ß-D-ribofuranosyl)-3-carboxymethyl-1
,2,4-triazol erhalten. . . ■ . ' ■
609836/0798 A3...
Voretand: Dr. Christian Bruhn · Hans-JOrgen Hamann · L>». Heinz Hannse Postanscfnlft: SCHERING AG · D-1 Berlin 65 · Postfach 650311
Karl OUo Mit'-isisnscheid · Dr. Gerhari! Raspi · Dr. Horst Witzel Postsche(*.-Kor:to: Berlln-Wost Λ 75-101, Dankleitzahl 10010010
Ste:iv.: Dr. He, hon Asmis · Be-Iiner Commor7bank AG, 3erlin, Konto Hr 103 700G CO, Bankleitzahl 100 400
Vorsiliender u^s Autsichlsrats: D'. Eduard v. Pdiwa:tzkoppen B^'liner Dir.conto-Bpnk AG, EJerlin, Konto-Nr. 241/5008, Bankleitzahi 100700OC
Sit: ti'.r Gesellschaft: Berlin und Bergkamen ' Berlin&r H£.nd-;'G-Gf3Sellsch-.lt - Frankfurter I3ank -, Berlin,
HiP^cI :rc-s;sier: AG Chärlottenburt; 93 HR3 233 u.AG Kamen HRB00G1 Konto-Nr. 1Ί-362, Danldoitzahl 100 20200
Claims (1)
- Patentansprüche]... Verfahren zur Herstellung von Nucleosiden durch Umsetzung/
\J der entsprechenden silylierten organischen Basen mit einem 1 - O - Acyl .- , 1 - O - Alkyl - , oder !«Halogen-Derivat eines geschützten Zuckers in Gegenwart eines Katalysators, dadurch gekennzeichnet, dass man als Katalysator^ Trialkylsilylcster, vorzugsweise Trimethylsilylester,von Mineralsäuren oder starker organischer Säuren verwendet.2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass man als Katalysator Trimethylsilylperchlorat oder (CH ) «Si-G-SO0·CF verwendet.3· Verfahren nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass man als Ausgangsprodukt verwendet eine silylierte organische Base der allgemeinen FormelR1 - N = (C - C)n = C - R01 III2 R3 R4 X- YoderR, - N - (C = C)n - R 1IIII
R3(Ib)worin η die Zahl 0 oder 1 und X die Atome 0 oder S und R_ und R jeder für sich einen beliebigen gesattigten oder609836/0798ungesättigten, gegebenenfalls substituierten organischen Rest oder gemeinsam einen zweiwertigen organischen Rost, der ein oder zwei Stickstoffatome enthalten kann, und R„ und Rj jeder für sich Wasserstoff, einen Alkyl-, Alkoxycarbonyl-., Alfeylainitiocarbonylrest odor gemeinsam die zwei wertigen Rest. ]' , . Jj oder c 8 , die in übliüblicher Weise substituiert sein können, und Y einen Trialkylsilylrest, vorzugs weise einen Trimethylsilylrest, bedeuten.k. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass man als Ausgangsprodukt eine silylierte heterocyclische organische Base der Formel Ia oder Ib verwendet.5. Verfahren nach Anspruch 1 bis k dadurch gekennzeichnet, man als Ausgangsprodukt verwendet eine organische Base der allgemeinen Formel.609836/0798 " l? ": K V-7 I^1: K V-7 I^ Gfcwerljlitiior Rc-ciilf-sc-uit«- N = (C - C)n.= C - RiTorin η gleich 1 ist und R_, R^, X und Y gleiche wie oben, und R1, R2 gemeinsam-C-NH-, -C=N-C-, -N=C- oder X NH2 X RP■ - 0-C=C-, -CH=N-, -CH=N-, -0-C0-,R- R/- worin Rj. und R,- die Bedeutung eines Wasserstoff atoms, einesAlkyl-, Alkoxycarbonyl- oder Alkylarainocarbonylrestes haben, bedeuten,6. Verfahren nach Anspruch 1 bis k dadurch gekennzeichnet, dass man a3.s Ausgangsprodukt verwendet eine organische Base der allgemeinen FormelR1 - N - (C = C)η - R2YRR (lb)«worin η gleich 0 ist und R,,, R. und Y das gleiche wie oben und R-iRp gemeinsam- NH - CO - ΟΙ s N- ( -N-C-N=C- oderNH2J^. * -N=C-N = CH-, worin R1- die obenangegebene Bedeutung hat,S bedeuten. 60983 6./0798
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