DE60106057T2

DE60106057T2 - Verfahren zur herstellung von baccatin iii-derivativen

Info

Publication number: DE60106057T2
Application number: DE60106057T
Authority: DE
Inventors: Alessandro Pontiroli; Ezio Bombardelli
Original assignee: Indena SpA
Current assignee: Indena SpA
Priority date: 2000-08-10
Filing date: 2001-07-27
Publication date: 2006-02-23
Anticipated expiration: 2021-07-28
Also published as: AU2001282040B8; DK1307436T3; WO2002012215A1; HUP0303832A3; IT1318678B1; US7078538B2; CN101130528A; SK286653B6; CZ302810B6; DE60106057D1; US20050113585A1; CN1254470C; NO328124B1; NO20030609D0; PL200868B1; CA2418829C; CZ2003365A3; HUP0303832A2; ATE277919T1; HK1088325A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft neue, in der Synthese von 14β-Hydroxy-1,14-carbonatdeacetylbaccatin-III-Derivaten nützliche Zwischenprodukte und ein Verfahren zu deren Herstellung. Die durch das Verfahren der Erfindung erhaltenen Zwischenprodukte können in der Zubereitung von neuen Taxan-Derivaten mit zytostatischer Wirksamkeit verwendet werden.
Taxane stellen die wichtigste Klasse der in den letzten Jahren entwickelten Zytostatika dar. Paclitaxel stellt ein von der Rinde von Taxus brevifolia isoliertes komplexes Diterpen dar und wird als "führende Verbindung" in der Krebstherapie angesehen. Umfangreiche Forschung wird zur Zeit nach Taxanderivaten, die eine höhere pharmakologische Wirksamkeit und ein verbessertes pharmako-kinetisches Profil aufweisen, durchgeführt. Eine bestimmte Herangehensweise betrifft die Baccatin-III-Derivate, die im Hinblick auf die Grundstruktur unterschiedlich modifiziert worden sind. Beispiele besagter Verbindungen stellen die 14β-Hydroxybaccatin-III-Derivate, die in US-5 705 508, WO 97/43291, WO 96/36622 offenbart sind, dar. Zur Zeit werden 14β-Hydroxy-1,14-carbonat-deacetylbaccatin-III-Derivate, ausgehend von der 14β-Hydroxydeacetylbaccatin-III-Vorstufe, die eine natürliche Verbindung, in geringen Mengen erhältlich durch die Extraktion von Taxus wallichiana-Blättern, darstellt, wie in EP-559 019 offenbart, hergestellt. Es besteht ein starkes Bedürfnis für gegenüber den herkömmlich verwendeten neue Zwischenprodukte oder alternative Verfahren, die es erlauben, 14β-Hydroxy-1,14-carbonat-deacetylbaccatin-III-Derivate einfach und wirksam herzustellen.
Es wurde nun gefunden, dass 14β-Hydroxy-1,14-carbonat-deacetylbaccatin-III mittels eines Verfahren unter Verwendung von 10-Deacetylbaccatin-III als Ausgangsverbindung das im Gegensatz zu 14β-Hydroxy-baccatin-III, einfach in großen Mengen von Taxus baccata-Blättern isoliert werden kann, hergestellt werden kann.
Daher stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von 14β-Hydroxy-1,14-carbonat-deacetylbaccatin-III, umfassend die folgenden Schritte, zur Verfügung:

1. Schutz der Hydroxygruppen an den 7- und 10-Stellungen des 10-Deacetylbaccatins III:
worin R und R₁ ausgewählt sind aus Wasserstoff, C₁-C₁₀-Alkyl oder Aryl, C₁-C₁₀-Alkyl- oder Arylcarbonyl, Trichloracetyl, C₁-C₄-Trialkylsilyl; bevorzugt, wenn R und R₁ gleich sind, sie Trichloracetyl sind, wobei wenn sie verschieden sind, bevorzugt R Trichloracetyl ist und R₁ Acetyl ist, oder R Triethyl oder Trimethylsilyl ist und R₁ Acetyl ist;
2. Zweistufen-Oxidation, um das Derivat zu erhalten, das an der 13-Stellung zu Carbonyl oxidiert und an der 14-Stellung hydroxyliert ist:
3. Carboxylation der benachbarten Hydroxygruppen an den 1- und 14-Stellungen, um das 1,14-Carbonatderivat zu ergeben:
4. Reduktion der Carbonylgruppe an der 13-Stellung:
5. Entfernung der Schutzgruppen an den 7- und 10-Stellungen:

Die Verfahren zum Schutz der 7- und 10-Hydroxylgruppen werden durch Holton et al., Tetrahedron Letters 39 (1998), 2883–2886, beschrieben. Der gezielte Schutz der Hydroxylgruppen der Ausgangsverbindung Deacetylbaccatin-III ist möglich auf Grund ihrer unterschiedlichen Reaktivität. Insbesondere wurde gefunden, dass die Reaktivität gegenüber Acylierungs-, Alkylierungs- oder Silylierungsmitteln in der Reihe C(7)-OH>C(10)-OH>C(13)-OH>C(1)-OH variiert, daher können die Gruppen an 7- und 10- gezielt geschützt werden, während die Hydroxylgruppen an 1- und 13- frei gehalten werden. Darüber hinaus ist es möglich, durch Änderung der Reaktionsbedingungen die Reaktivitäts-Reihenfolge der Hydroxylgruppen an 7- und 10- umzukehren, um somit die unterschiedliche Substitution dieser zu ermöglichen. Beispiele von Reaktanten und Reaktionsbedingungen verwendbar für den Schutz der Hydroxylgruppen an 10- und 7- werden in den vorstehend zitierten Veröffentlichungen berichtet.
Der Oxidationsschritt der Hydroxylgruppe an der 13-Stellung wird durch Mangandioxid oder Wismuthdioxid in einem Lösungsmittel, ausgewählt aus Acetonitril, Aceton oder Ethylacetat/Dichlormethan 9:1-Mischungen, unter starkem Rühren, bevorzugt mit Mangandioxid in Acetonitril oder Aceton, erreicht. Die Reaktion geht rasch vor sich, um das an der 13-Stellung oxidierte Derivat zu erhalten, das von dem Reaktionsmedium wiedergewonnen werden kann, wohingegen eine längere Reaktion das 13-oxidierte und 14-hydroxylierte Derivat ergibt.
Der anschließende Schritt der Carboxylation der Hydroxylgruppen an der 1- und 14-Stellung wird gewöhnlich mit Phosgen oder trimeren Phosgen in einer Dichlormethan/Toluol-Mischung in Anwesenheit von Pyridin ausgeführt. Anschließend kann das entstandene 1,14-Carbonat-Derivat leicht an der 13-Stellung reduziert werden, um das entsprechende 13-Hydroxy-Derivat zu ergeben. Besagte Reduktion findet regioselektiv an dem Carbonyl an 13- während das Carbonyl an 9- unverändert bleibt, und stereoselektiv, um nahezu ausschließlich das 13-α-Isomer zu ergeben, statt. Diese Reaktion wird gewöhnlich mit Natriumborhydrid in Methanol ausgeführt und ergibt hohe Ausbeuten. Der letzte Schritt besteht in der Entfernung der Schutzgruppen der Hydroxylgruppen an der 7- und 10-Stellung, um das Endprodukt 14β-Hydroxy-1,14-carbonat-deacetylbaccatin-III zu ergeben. Die Bedingungen und die Reaktanten, die für die gezielte Entfernung der Schutzgruppen der Hydroxylgruppen an 7- und 10- verwendet werden können, sind in Zheng et al., Tetrahedron Lett., 1995, 36, 2001, und in Datta et al., J. Org. Chem., 1995, 60, 761, beschrieben. Das entstandene Endprodukt stellt ein außerordentlich nützliches Zwischenprodukt für die Synthese einer Vielzahl von Taxan-Derivaten dar. Wie oben erwähnt, wurde bisher besagtes Zwischenprodukt, ausgehend von 14β-Hydroxybaccatin-III, in geringen Ausbeuten aus den Blättern von Taxus wallichiana extrahiert, hergestellt. Das Verfahren der vorliegenden Erfindung erlaubt dasselbe Zwischenprodukt in hohen Ausbeuten, ausgehend von einer Verbindung, die in großen Mengen verfügbar ist, herzustellen. Beispiele von Verbindungen mit zytostatischer Wirksamkeit, die ausgehend von 14β-Hydroxy-1,14-carbonat-deacetylbaccatin-III hergestellt werden können, werden in US-5 705 508, WO 97/43291, WO 96/36622 berichtet.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens der Erfindung wird Deacetylbaccatin-III mit Trichloracetylchlorid in Dichlormethan in Anwesenheit von Triethylamin und unter Verwendung von N,N-Dimethylaminopyridin (DMAP) in katalytischen Mengen zur Reaktion gebracht. Die Verwendung von Trichloracetat als Schutzgruppe hat sich als sehr vorteilhaft in den Oxidations-, Carboxylations- und Reduktionsschritten gemäß dem Verfahren der Erfindung erwiesen. Insbesondere das 7,10-Bis-trichloracetat-Derivat, das in quantitativen Ausbeuten von der Ausgangsverbindung erhalten wird, ist nach der Oxidation und Carboxylation an der 13-Stellung mit gleichzeitiger Entschützung der Trichloracetgruppen leicht zu reduzieren, um 14β-Hydroxy-1,14-carbonat-deacetylbaccatin-III zu ergeben. Die Verwendung von DMAP in katalytischen Mengen liefert von einem industriellen und Umweltstandpunkt aus gesehen eindeutige Vorteile, wenn man bedenkt, dass bis jetzt die Acylierungen dieses Substrats in Pyridin mit den sich daraus ergebenden Entsorgungsproblemen des verbleibenden Lösungsmittels ausgeführt wurden.
Die folgenden gemäß der vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsform erhaltenen Zwischenprodukte sind Bestandteil der vorliegenden Erfindung:
13-Dehydro-14β-hydroxy-10-deacetylbaccatin-III,
1,14-Carbonat-13-dehydro-7-triethylsilylbaccatin-III,
13-Dehydro-14β-hydroxy-7,10-bistrichloracetyl-baccatin-III-1,14-carbonat.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung in größerem Detail.
Beispiel I
Herstellung von 7,10-Bis-trichloracetyl-10-deacetylbaccatin-III
Erste Alternative
4,77 ml Trichloracetanhydrid (42,32 mmol) werden tropfenweise einer Lösung von 10 g 10-Deacetylbaccatin-III (18,4 mmol) in 125 ml trockenem Dichlormethan und 42 ml Pyridin zugegeben. Die Reaktionsmischung wird für drei Stunden unter Rühren gehalten oder andernfalls bis zur Vollendung der Reaktion, die durch TLC an Silicagel unter Verwendung einer n-Hexan/Ethylacetat 1:1-Mischung als Eluent kontrolliert wird. Nach Vollen dung der Reaktion werden 5 ml Methanol zugefügt, um den Überschuss an Trichloracetanhydrid zu zerstören, dann wird Wasser zugegeben. Die organische Phase wird gründlich mit saurem Wasser (HCl) gewaschen, um Pyridin zu entfernen, wogegen die verbleibende organische Phase über MgSO₄ getrocknet und unter Vakuum zur Trockne konzentriert wird, um einen blaß-gelben Feststoff (17 g) zu erhalten, der aus Chloroform kristallisiert ist:
[α]_D –34° (CH₂Cl₂ C5.8) IR (KBr) 3517, 1771, 1728, 1240, 981, 819, 787, 675 cm^–1;
¹H-NMR (200 MH): δ 8,11 (Bz C), 7,46 (Bz, BB'), 6,50 (s, H-10), 5,72 (m, H-7 H-29, 5,02 (d, J=8 Hz, H-5), 4,95 (m, H-13), 4,37 (d, J=8 Hz, H-20a), 4,18 (d, J=8 Hz, H-20b), 4,02 (d, J=6 Hz, H-3), 2,32 (s, 4-Ac), 2,22 (s, H-18), 1,91 (s, H-19), 1,25 und 1,11 (s, H-16, H-17), 1,94 (m, H 14α), 1,89 (m, H14β).
Zweite Alternative
10-Deacetylbaccatin-III (10 g, 18,38 mmol) wird in CH₂Cl₂ (120 ml) suspendiert, mit DMAP (220 mg, 1,4 mmol, 0,1 äquiv.) versetzt und in einem Eisbad auf 0 °C gekühlt. Et₃N (10,26 ml, 73,6 mmol, 4 äquiv.) und unmittelbar anschließend Cl₃CCOCl(4,12 ml, 36,8 mmol, 2 äquiv.) werden unter Stickstoffstrahl über 5 Minuten zugesetzt, wobei die Temperatur unter 10 °C gehalten wird. Nach Vollendung der Zugabe wird die Mischung unter Rühren in einem Eisbad für 15 Minuten belassen, das Bad wird dann entfernt und die Reaktion wird für 1 Stunde bei Raumtemperatur gerührt. Nach 1 Stunde wird die Reaktion durch TLC (AcOEt 2/n-Hexan 3, Rf 10-DAB III = 0,05, Rf 7,10-Bis-trichloracetyl-10-DAB III = 0,26) kontrolliert und mit Cl₃CCOCl (1 ml, 0,5 äquiv.) versetzt. Das Rühren bei Raumtemperatur wird für 10 Minuten fortgesetzt, dann wird die Reaktion in einen Becher, enthaltend 160 g zerstossenen Eises geschüttet und unter Rühren bis zum Gleichgewicht bei Raumtemperatur (etwa 1 Stunde) belassen. Die wässrige Phase wird dann abgetrennt und mit CH₂Cl₂ (3 × 40 ml) extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen werden mit 1N HCl (20 ml) dann mit einer gesättigten NaHCO₃-Lösung (20 ml) gewaschen, über Na₂SO₄ getrocknet, und das Lösungsmittel wird abgedampft. Rohgewicht: 16,5 g. Nach Kristallisation aus Chloroform sind die IR, ¹H-NMR und [α]_D-Spektren übereinstimmend mit denen der Verbindungen, erhalten unter Verwendung von Pyridin und Trichloracetanhydrid.
Beispiel II
Oxidation an 13- und Hydroxylierung an 14- von 7,10-Bis-trichloracetat-10-deacetylbaccatin-III
30 g aktiviertes MnO₂ werden zu einer Lösung von 10-Deacetylbaccatin-III-7,10-bis-trichloracetat (3 g) in Acetonitril (40 ml) zugegeben, die Suspension wird mit einem Magnetrührer bei Raumtemperatur gerührt und das Fortschreiten der Reaktion wird durch TLC (Petrolether-Ethylacetat 5:5; Rf des Ausgangsmaterials etwa 0,31) überwacht. Nach etwa einer Stunde ist die Bildung des 13-Dehydro-Derivats abgeschlossen (TLC-Analyse, Rf des 13-Dehydro-Derivats etwa 0,50). Das Rühren wird dann für etwa 72 Stunden fortgesetzt, während dieser Zeit wird das 13-Dehydro-Derivat langsam zu dem entsprechenden 14β-Hydroxy-Derivat (Rf ungefähr 0,36) oxidiert. Die Reaktionsmischung wird durch Celite filtriert und der Kuchen wird wiederholt mit Ethylacetat gewaschen. Das Lösungsmittel wird abgedampft und der Rückstand wird durch Säulenchromatographie an Silicagel (100 ml, Eluent Petrolether-Ethylacetat 7:3) gereinigt, um 170 mg des 13-Dehydro-Derivats und 2,38 g des 14β-Hydroxy-13-dehydro-Derivats zu erhalten.
13-Dehydro-14β-hydroxy-10-deacetylbaccatin-III, 7,10-Bis-trichloracetat:
weißes Pulver, Schmelzpunkt 97 °C; IR (KBr Scheibe): 3440, 1780,1767, 1736, 1686, 1267, 1232, 1103, 1010, 854 cm^–1;
¹H-NMR (200 MHz, CDCl₃). δ 8,07 (Bz AA'), 7,60 (Bz, C), 7,49 (Bz, BB'), 6,52 (s, H-10), 5,92 (d, J=6,7 Hz, H-2), 5,70 (br t, J=8,0 Hz, H-7), 4,95 (br d, J=8,2 Hz, H-5), 4,37 (d, J=8,2 Hz, H-20a), 4,31 (d, J=8,2 Hz, H-20b), 4,17 (s, H-14), 4,02 (d, J=6,7 Hz, H-3), 2,71 (m, H-6), 2,29 (s, OAc), 2,17 (s, OAc), 1,96 (s, H-18), 1,27, 1,01 (s, H-16, H-17 und H-19).
Beispiel III
Oxidation/Hydroxylierung von 7-Triethylsilylbaccatin-III
10 g aktiviertes MnO₂ werden zu einer Lösung von 7-Triethylsilylbaccatin-III (1,0 g) in Acetonitril (10 ml) zugegeben, die Suspension wird mit einem Magnetrührer bei Raumtemperatur gerührt und das Fortschreiten der Reaktion wird durch TLC (Petrolether-Ethylacetat 6:4; Rf des Ausgangsmaterials etwa 0,25) überwacht. Nach ungefähr 2 Stunden ist die Bildung des 13-Dehydro-Derivats abgeschlossen (TLC-Analyse, Rf des 13-Dehydro-Derivats etwa 0,45). Das Rühren wird dann für etwa 188 Stunden fortgesetzt, während dieser Zeit wird weiteres MnO₂ (10 g) zugesetzt. Das 13-Dehydro-Derivat wird langsam zu dem entsprechenden 14β-Hydroxy-Derivat (Rf etwa 0,38) oxidiert. Die Reaktionsmischung wird durch Celite gefiltert, und der Kuchen wird mit Ethylacetat gewaschen. Das Lösungsmittel wird verdampft und der Rückstand wird durch Säulenchromatographie an Silicagel (40 ml, Eluent Petrolether-Ethylacetat 7:3) gereinigt, um 126 mg des 13-Dehydro-Derivats, 479 mg (46 %) des 14β-Hydroxy-13-dehydro-Derivats und 189 mg einer Mischung von beiden zu erhalten.
13-Dehydro-7-triethylsilylbaccatin-III:
weißes Pulver, Schmelzpunkt 168 °C; [α]_D ²⁵ – 35 (CH₂Cl₂, C 0,67), IR (KBr) 3488, 1726, 1711, 1676, 1373, 1269, 1244, 1230, 1105 cm^–1;
¹H-NMR (200 MH CdCl₃): δ 8,07 (Bz, AA'), 7,60 (Bz, C), 7,49 (Bz, BB'), 6,59 (s, H-10), 5,69 (d, J=6,9 Hz, H-2), 4,92 (d, J=8,2 Hz, H-5), 4,48 (dd, J=10,6 Hz, H-7), 4,33 (d, J=8,0 Hz, H-20a), 4,12 (d, J=8,0 Hz, H-20b), 3,91 (d, J=6,9 Hz, H-3), 2,96 (d, J=20 Hz, H-14a), 2,65 (d, J=20 Hz, H-20b), 2,50 (m, H-6α), 2,23 (s, OAc), 2,19 (s, OAc + H-18), 1,67, 1,28, 1,19 (s, H-16, H-17 und H-19), 0,19 (m, TES).
13-Dehydro-14β-hydroxy-10-deacetylbaccatin-III, 7,10-Bis-trichloracetat:
weißes Pulver, Schmelzpunkt 153 °C; [α]_D ²⁵ + 20 (CH₂Cl₂, C 0,75) IR (KBr) 3431, 1723, 1692, 1371, 1269, 1242, 1223, 1096 cm^–1;
¹H-NMR (500 MH CDCl₃): δ 8,06 (Bz, AA'), 7,60 (Bz, C), 7,48 (Bz, BB'), 6,51 (s, H-10), 5,88 (d, J=6,9 Hz, H-2), 4,90 (d, J=8,2 Hz, H-5), 4,47 (dd, J=10,67 Hz, H-7), 4,30 (d, J=8 Hz, H-20a), 4,28 (d, J=8,2 Hz, H-20b), 4,13 (br d, J=2 Hz, H-14), 3,84 (d, J=6,9 Hz, H-3), 3,69 (br d, J=2 Hz, 14-OH), 3,62 (s, 1-OH), 2,52 (m, H-6α), 2,24 (s, OAc), 2,21 (s, OAc), 2,11 (s, H-18), 1,92 (m, H-6β), 1,74, 1,56, 1,28 (s, -h-16, H-17 und H-19), 0,94 (m, TES), 0,59 (m, TES). HRNS: 714.3092 (berechnet auf C₃₇H₅₀O₁₂Si 714.3092).
Beispiel IV
Oxydation/Hydroxylierung von 7-Triethylsilylbaccatin-III
10 g aktiviertes MnO₂ werden zu einer Lösung von 7-Triethylsilylbaccatin-III (1,0 g) in Acetonitril (10 ml) unter Rühren bei Raumtemperatur zugesetzt und das Fortschreiten der Reaktion wird durch TLC (Petrolether-Ethylacetat 6:4; Rf der Ausgangsverbindung etwa 0,25) überwacht. Nach ungefähr zwei Stunden ist die Bildung des 13-Dehydro-Derivats vollendet (TLC-Analyse, Rf des 13-Dehydro-Derivats ungefähr 0,45). Das Rühren wird dann für etwa 188 Stunden fortgesetzt, während dieser Zeit wird weiteres MnO₂ (10 g) zugesetzt. Das 13-Dehydro-Derivat wird zu dem entsprechenden 14β-Hydroxy-Derivat (Rf ungefähr 0,38) langsam oxidiert. Die Reaktionsmischung wird durch Celite gefiltert und der Kuchen wird mit Ethylacetat gewaschen. Das Lösungsmittel wird abgedampft und der Rückstand wird durch Säulenchromatographie an Silicagel gereinigt (40 ml, Eluent Petrolether-Ethylacetat 7:3), um 126 mg des 13-Dehydro-Derivats, 479 mg (46 %) des 14β-Hydroxy-13-dehydro-Derivats und 189 mg einer Mischung von beiden zu erhalten.
13-Dehydro-7-triethylsilylbaccatin-III:
weißes Pulver, Schmelzpunkt 210 °C; [α]_D ²⁵ – 48 (CH₂Cl₂, C 0,50), IR (KBr) 3478, 1728, 1676, 1373, 1271, 1240, 1071, 1026 cm^–1;
¹H-NMR (200 MH CDCl₃): δ 8,07 (Bz, AA'), 7,64 (Bz, C), 7,50 (Bz, BB'), 6,46 (s, H-10), 5,70 (d, J=6,9 Hz, H-2), 4,95 (d, J=8,2 Hz, H-5), 4,51 (dd, J=10,7 Hz, H-7), 4,32 (d, J=8,4 Hz, H-20a), 4,14 (d, J=8,4 Hz, H-20b), 3,92 (d, J=6,9 Hz, H-3), 2,99 (d, J=20 Hz, H-14a), 2,68 (d, J=20 Hz, H-14b), 2,56 (m, H-6α), 2,29 (s, OAc), 2,18 (s, OAc), 2,08 (s, H-18), 1,68, 1,29, 1,20 (s, H-16, H-17 und H-19), 0,19.
13-Dehyddro-14β-hydroxy-7-triethylsilylbaccatin-III:
weißes Pulver, Schmelzpunkt 220 °C; [α]_D ²⁵ + 19(CH₂Cl₂, C 0,42) IR (KBr) 3568, 1710, 1719, 1686, 1372, 1282, 1240, 1219, 1073 cm^–1;
¹H-NMR (200 MH CDCl₃): δ 8,09 (Bz, AA'), 7,60 (Bz, C), 7,51 (Bz, BB'), 6,39 (s, H-10), 5,89 (d, J=6,9 Hz, H-2), 4,94 (d, J=8,2 Hz, H-5), 4,47 (dd, J=10,7 Hz, H-7), 4,31 (br s, -H-20a + H-20b), 4,15 (s, H-14), 3,69 (d, J=6,9 Hz, H-3), 2,29 (s, OAc), 2,16 (s, H-18), 2,14 (s, OAc), 1,74, 1,21, 1,10 (s, H-16, H-17 und H-19), HRMS: 600.6112 0.19 (berechnet auf C₃₁H₃₆O₁₂Si 600.6103).
Beispiel V
Herstellung von 1,14-Carbonat-13-dehydro-7-tes-baccatin-III
Eine Lösung von 13-Dehydro-14β-hydroxy-7-triethylsilylbaccatin-III (124 mg, 1,17 mmol) in CH₂Cl₂ (1 ml) und Pyridin (0,56 ml, 6,8 mmol, 20 mol. äquiv.) wird Tropfen für Tropfen innerhalb von 5 Minuten zu einer Lösung von Phosgen (1,8 ml einer 20 %igen Lösung in Toluol, 3,4 mmol, 20 mol. äquiv.) in CH₂Cl₂ (2 ml) gegeben. Die Mischung wird bei Raumtemperatur für 1 Stunde gerührt und anschließend wird der Überschuss von Phosgen mit einer gesättigten NaHCO₃-Lösung neutralisiert und mit CH₂Cl₂ extrahiert. Die organische Phase wird mit einer gesättigten NaHCO₃-Lösung und Salzlösung gewaschen und getrocknet (Na₂SO₄). Das Lösungsmittel wird abgedampft, um einen rötlichen Rückstand zu erhalten, der an einer kleinen Silicagel-Säule gereinigt wird (ungefähr 5 ml, Eluent Hexan/Ethylacetat 8:2), um 118 mg (92 %) des Carbonats zu erhalten. Wenn die Reaktion mit Triethylamin als Base ohne die Umkehr-Addition ausgeführt wird, werden Mischungen von 1,14-Carbonat und 2-Debenzoyl-1,2-carbonat-14-benzoat (etwa 1:15) erhalten.
13-Dehydro-14-β-hydroxy-7-triethylsilylbaccatin-III-1,14-carbonat:
weißes Pulver, Schmelzpunkt 153 °C; [α]_D ²⁵ + 23 (CH₂Cl₂, C 0,75) IR (KBr) Nr. der Bande OH 1834, 1734, 1709, 1373, 1242, 1225, 1088, 1057 cm^–1;
¹H (200 MH CDCl₃): δ 7,99 (Bz, AA'), 7,60 (Bz, C), 7,48 (Bz, BB'), 6,51 (s, H-10), 6,12 (d, J=6,9 Hz, H-2), 4,90 (d, J=8,2 Hz, H-5), 4,78 (s, H-14), 4,44 (dd, J=10,7 Hz, H-7), 4,34 (d, J=8 Hz, H-20a), 4,19 (d, J=8,2 Hz, H-20b), 3,80 (d, J=6,9 Hz, H-3), 2,50 (m, H-6α), 2,23 (s, OAc), 2,22 (s, OAc), 2,19 (s, H-18), 1,92 (m, H-6β), 1,72, 1,39, 1,26 (s, -H-16, H-17 und H-19), 0,90 (m, TES), 0,56 (m, TES). HRNS. 740.2851 (berechnet auf C₃₈H₄₈O₁₃Si 740.2864).
13-Dehydro-14β-hydroxybaccatin-III-1,14-carbonat:
weißes Pulver, 240 °C; [α]_D ²⁵ – 2,5 (CH₂Cl₂, C 0,4) IR (KBr) 3539, 1831, 1736, 1240, 1088, 1068, 1057, 1024 cm^–1;
¹H-NMR (200 MH CDCl₃): δ 7,98 (Bz, AA'), 7,61 (Bz, C), 7,50 (Bz, BB'), 6,39 (s, H-10), 6,14 (d, J=6,9 Hz, H-2), 4,98 (d, J=8,2 Hz, H-5), 4,80 (s, H-14), 4,43 (dd, J=10,7 Hz, H-7), 4,35 (d, J=8 Hz, H-20a), 4,24 (d, J=8,2 Hz, H-20b), 3,80 (d, J=6,9 Hz, H-3), 2,50 (m, H-6α), 2,30 (s, OAc), 2,20 (s, OAc), 2,15 (s, H-18), 1,90 (m, H-6β), 1,74, 1,34, 1,25 (s, H-16, H-17 und H-19), HRMS: 626.2005 (berechnet auf C₃₃H₃₄O₁ 626.1999).
Beispiel VI
Herstellung von 1,14-Carbonat-7-O-triethylsilylbaccatin-III
Ein Überschuss von NaBH₄ (ungefähr 20 mg) wird in kleinen Anteilen zu einer Lösung von 13-Dehydro-14β-hydroxy-7-triethylsilylbaccatin-III-1,14-carbonat (50 mg) in Methanol (5 ml) zugegeben. Nach 30 Minuten wird die Reaktionsmischung mit gesättigtem NH₄Cl versetzt, mit Ethylacetat extrahiert, mit Salzlösung gewaschen, über Na₂SO₄ getrocknet und das Lösungsmittel wird entfernt, um einen Rückstand zu ergeben, der durch Säulenchromatographie an Silicagel gereinigt wird (etwa 5 ml, Elution mit Hexan-Ethylacetat 8:2), um 35 mg des 13α-Hydroxy-Derivats und 9 mg des 13β-Hydroxy-Derivats zu erhalten.
14β-Hydroxy-7-triethylsilylbaccatin-III-1,4-carbonat:
[α]_D ²⁵ –35(CH₂Cl₂, C 0,60), IR (KBr) 3054, 1819, 1736, 1603, 1371, 1261, 1238, 1090, 1069 cm^–1;
¹H-NMR (200 MH CDCl₃): δ 8,06 (Bz, AA'), 7,65 (Bz, C), 7,50 (Bz, BB'), 6,47 (s, H-10), 6,12 (d, J=6,9 Hz, H-2), 5,05 (br d, J=5,5 Hz, H-13), 4,98 (br d, J=9 Hz, H-5), 4,83 (d, J=5 Hz, H-14), 4,50 (dd, J=10,7 Hz, H-7), 4,34 (d, J=8 Hz, H-20a), 4,23 (d, J=8 Hz, H-20b), 3,75 (d, J=6,9 Hz, H-3), 2,56 (m, H-6α), 2,34 (s, OAc), 2,22 (s, OAc), 1,78 (m, H-6β), 1,35 (s, H-18), 1,75, 1,18, 0,95 (s, -H-16, H-17 und H-19), 0,90 (m, TES), 0,62 (m, TES).
14β-Hydroxy-7-triethylsilyl-13-epibaccatin-III-1,14-carbonat:
amorph [α]_D ²⁵ –13 (CH₂Cl₂, C 0,60) IR (KBr) 3630, 1825, 1734, 1603, 1375, 1262, 1091, 1071, 1049 cm^–1;
¹H-NMR (200 MH CDCl₃): δ 8,01 (Bz, AA'), 7,63 (Bz, C), 7,48 (Bz, BB'), 6,44 (s, H-10), 6,12 (d, J=7,2 Hz, H-2), 4,90 (br d, J=9 Hz, H-5), 4,81 (d, J=8 Hz, H-14), 4,48 (br, J=8, H- 13), 4,50 (dd, J=10, 7 Hz, H-7), 4,41 (d, J=8 Hz, H-20a), 4,31 (d, J=8 Hz, H-20b), 3,68 (d, J=7,2 Hz, H-3), 2,60 (m, H-6α), 2,32 (s, OAc), 2,26 (s, H-18), 2,21 (s, OAc), 1,80 (m, H-6β), 1,72, 1,43, 1,27 (s, -H-16, H-17 und H-19), 0,93 (m, TES), 0,61 (m, TES).
Beispiel VII
Herstellung von 13-Dehydro-14β-hydroxy-7,10-bis-trichloracetyl-baccatin-III-1,14-carbonat
Eine Lösung von 13-Dehydro-14β-hydroxy-7,10-bis-trichloracetyl-baccatin-III (200 mg) in CH₂Cl₂ (2 ml) und Pyridin (1,12 ml, 20 äquiv.) wird innerhalb 5 Minuten mit einer Lösung von Phosgen (20 % in Toluol, 3,6 ml, 20 äquiv.) in CH₂Cl₂ (2 ml) versetzt. Die Mischung wird für 1 Stunde bei Raumtemperatur gerührt, dann wird der Überschuss von Phosgen mit einer gesättigten NaHCO₃-Lösung (3 ml) neutralisiert. Die Mischung wird mit CH₂Cl₂ extrahiert, die organische Phase wird mit einer gesättigten NaHCO₃-Lösung und dann mit einer gesättigten NaCl-Lösung gewaschen und über Na₂SO₄ getrocknet. Nach Entfernung des Lösungsmittels wird der Rückstand durch Chromatographie an einer Silicagel-Säule (Eluent Hexan/AcOEt 9:1) gereinigt, um 175 mg (89 %) des Carbonats zu erhalten.
13-Dehydro-14β-hydroxy-7,10-bis-trichloracetyl-baccatin-III-1,14-carbonat:
amorpher weißer Feststoff. IR (KBr) 1834, 1771, 1735, 1709, 1232, 1103, 1010, 854 cm^–1.
¹H-NMR (200 MHz, CDCl₃): δ = 8,03 (Bz, AA'), 7,60 (Bz, C), 7,50 (Bz, BB'), 6,52 (s, H-10), 5,92 (d, J=6,7 Hz, H-2), 5,70 (br t, J=8,0 Hz, H-7), 4,95 (br d, J=8,2 Hz, H-20b), 4,77 (s, H-14), 4,02 (d, J=6,7 Hz, H-3), 2,71 (m, H-6), 2,29 (s, OAc), 1,96 (s, H-18), 1,27 – 1,01 (m, H-16, H-17, H-19).
Beispiel VIII
Herstellung von 14β-Hydroxy-10-deacetyl-baccatin-III-1,14-carbonat
Eine Lösung von 13-Dehydro-14β-hydroxy-7,10-bis-trichloracetyl-baccatin-III-1,14-carbonat (500 mg) in MeOH (8 ml) wird in einem Eisbad auf 0 °C gekühlt und innerhalb 5 Minuten wird mit festem NaBH₄ (44 mg) versetzt. Die Mischung wird bei Raumtemperatur für 1 Stunde gerührt, dann auf 0 °C gekühlt. Aceton (2 ml) wird innerhalb 5 Minuten zugesetzt, die Mischung wird konzentriert, dann wird AcOEt (10 ml) zugesetzt und durch Celite gefiltert. Die klare Lösung wird mit einer gesättigten NaCl-Lösung gewaschen und über Na₂SO₄ getrocknet. Das Lösungsmittel wird verdampft, um einen Rückstand (4,5:1-Mischung von C13-Epimeren) zu ergeben, der durch Chromatographie an einer Silicagel-Säule (Eluent Hexan/AcOEt 1:1) gereinigt wird, um 251 mg des 13β-Epimeren zu 55 mg des 13α-Epimeren (88 % gesamt) des entschützten Carbonats zu erhalten.
13α-14β-Hydroxy-10-deacetyl-baccatin-III-1,14-carbonat:
amorpher weißer Feststoff. IR (KBr): 3520 (OH), 1834, 1709, 1232, 1103, 1010, 854 cm^–1.
¹H-NMR (200 MHz, CDCl₃): δ = 8,03 (Bz, AA'), 7,60 Bz, C), 7,50 (Bz, BB'), 6,27 (s, H-10), 5,92 (d, J=6,7 Hz, H-2), 4,95 (br d, J=8,2 Hz, H-20b), 4,85 (m, H-13), 4,77 (s, H-14), 4,42 (br t, J=80 Hz, H-7), 4,02 (d, J=6,7 Hz, H-3), 2,71 (m, H-6), 2,29 (s, OAc), 1,96 (s, H-18), 1,27 – 1,01 (m, H-16, H-17, H-19).
13α-14β-Hydroxy-10-deacetyl-baccatin-III-1,14-carbonat:
amorpher weißer Feststoff. IR (KBr): 3520 (OH), 1834, 1709, 1232, 1103, 1010, 854 cm^–1.
¹H-NMR (200 MHz, CDCl₃): δ = 8,03 (Bz, AA'), 7,60 (Bz, C), 7,50 (Bz, BB'), 6,27 (s, H-10), 5,92 (d, J=6,7 Hz, H-2), 4,95 (br d, J=8,2 Hz, H-20b), 4,80 (m, H-13), 4,77 (s, H-14), 4,42 (br t, J=8,0 Hz, H-7), 4,02 (d, J=6,7 Hz, H-3), 2,71 (m, H-6), 2,29 (s, OAc), 1,96 (s, H-18), 1,27 – 1,01 (m, H-16, H-17, H-19).
EP 01 960 578.1

Claims

Verfahren zur Herstellung von 14β-Hydroxy-1,14-carbonat-deacetylbaccatin III, das die folgenden Schritte umfasst: a. Schutz der Hydroxygruppen an den 7- und 10-Stellungen des 10-Deacetylbaccatins III:
worin R und R₁ ausgewählt sind aus Wasserstoff, C₁-C₁₀-Alkyl oder Aryl, C₁-C₁₀-Alkyl- oder Arylcarbonyl, Trichloracetyl, C₁-C₄-Trialkylsilyl; bevorzugt, wenn R und R₁ gleich sind, sie Trichloracetyl sind, wobei wenn sie verschieden sind, bevorzugt R Trichloracetyl ist und R₁ Acetyl ist, oder R Triethyl oder Trimethylsilyl ist und R₁ Acetyl ist; b. Zweistufen-Oxidation, um das Derivat zu erhalten, das an der 13-Stellung zu Carbonyl oxidiert und an der 14-Stellung hydroxyliert ist:
c. Carboxylation der benachbarten Hydroxygruppen an den 1- und 14-Stellungen, um das 1,14-Carbonatderivat zu ergeben:
d. Reduktion der Carbonylgruppe an der 13-Stellung:
e. Entfernung der Schutzgruppen an den 7- und 10-Stellungen:
Verfahren wie in Anspruch 1 beansprucht, worin R und R₁ gleich sind und Trichloracetyl sind, oder R und R₁ verschieden sind und dann R Trichloracetyl ist und R₁ Acetyl ist, oder R Triethylsilyl oder Trimethylsilyl ist und R₁ Acetyl ist.
Verfahren wie in Anspruch 2 beansprucht, worin R und R₁ Trichloracetyl sind.
Verfahren wie in Anspruch 3 beansprucht, worin der Schritt zur Schützung der Hydroxygruppen an den 7- und 10-Stellungen mit Trichloracetylchlorid in Dichlormethan in Anwesenheit von Triethylamin und katalytischen Mengen N,N-Dimethylaminopyridin ausgeführt wird.
Verfahren wie in den Ansprüchen 1 bis 4 beansprucht, worin die Oxidation der Hydroxygruppe an der 13-Stellung und die Hydroxylierung an der 14-Stellung mit Mangandioxid oder Wismutdioxid in einem Lösungsmittel ausgewählt aus Acetonitril, Aceton oder Ethylacetat/Dichlormethan-Mischungen ausgeführt werden.
Verfahren wie in den Ansprüchen 1 bis 5 beansprucht, worin der Carboxylationsschritt der Hydroxygruppen an den 1- und 14-Stellungen mit Phosgen in einer Dichlormethan/Toluol-Mischung in Anwesenheit von Pyridin ausgeführt wird.
Verfahren wie in den Ansprüchen 1 bis 6 beansprucht, worin der Schritt der Reduktion zu 13-Hydroxy mit Natriumborhydrid in Methanol ausgeführt wird.
Die folgenden Zwischenprodukte der Reaktion: 13-Dehydro-14β-hydroxy-10-deacetylbaccatin III, 1,14-Carbonat-13-dehydro-7-triethylsilylbaccatin III, 13-Dehydro-14β-hydroxy-7,10-bistrichloracetylbaccatin III-1,14-carbonat.