DE60315444T2

DE60315444T2 - Synthese von locked nucleic acid-derivaten

Info

Publication number: DE60315444T2
Application number: DE60315444T
Authority: DE
Inventors: Mads Detlef Sorensen; Jesper Wengel; Troels Koch; Signe M. Christensen; Christoph Rosenbohm; Daniel Sejer Darwin Colle Pedersen
Original assignee: Santaris Pharma AS
Current assignee: Roche Innovation Center Copenhagen AS
Priority date: 2002-05-08
Filing date: 2003-05-08
Publication date: 2008-04-30
Anticipated expiration: 2023-05-09
Also published as: ATE369375T1; CA2484526C; DK1501848T3; DE60315444D1; EP1501848A1; EP1501848B1; ES2290448T3; JP2005532319A; WO2003095467A1; CA2484526A1; JP4476802B2; AU2003222743B2; AU2003222743A1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine neue Strategie für die Synthese von Verschlossenen Nukleinsäurederivaten, wie z. B. Amino-LNA, Thio-LNA, Seleno-LNA und Methylen-LNA, die skalierbare Reaktionen mit hohem Ertrag unter Verwendung von Zwischenprodukten liefert, die ebenfalls andere LNA-Analoge produzieren können, wie z. B. Oxy-LNA. Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf die Synthese von α-L-LNA-Analogen und -Vorläufern für eine neue Strategie.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Professor Imanishi ( WO 98/39352 ) und Professor Wengel ( WO 99/14226 ) haben im Jahre 1997 unabhängig voneinander Verschlossene Nukleinsäure (LNA) erfunden, und das erste LNA-Monomer basierte auf der 2'-O-CH₂-4' bizyklischen Struktur (Oxy-LNA). Dieses LNA-Analog hat seitdem vielversprechende Ergebnisse als Antisense-Medikamentenkandidat gezeigt. Weitere LNA-Analoge wurden ebenfalls synthetisiert und zeigten ähnlich hohe Affinität/Spezifizität, z. B. 2'-NH-CH₂-4', 2'-N(CH₃)-CH₂-4' (Amino-LNA) (Singh, S. K.; Kumar, R.; Wengel, J. J. Org. Chem. 1998, 63, 10035-10039; Singh, S. K.; Kumar, R.; Wengel, J. J. Org. Chem. 1998, 63, 6078-6079), und 2'-S-CH₂-4' (Thio-LNA) (Singh, S. K.; Kumar, R.; Wengel, J. J. Org. Chem. 1998, 63, 6078-6079, Kumar, R.; Singh, S. K et al. Biorg. Med. Chem. Lett. 1998, 8, 2219-2222). Große Mengen von Amino-LNA sind für ihre Verwendung im Antisense von wesentlicher Bedeutung. Das Scale-up des zuvor beschriebenen Verfahrens der Synthese von Amino-LNA erschien als zu schwierig und warf zahlreiche größere Probleme auf.
Diese erste schwierige Reaktion bei der maßstablichen Vergrößerung der Arbeit erwies sich als die regioselektive Benzylation von 3-O-Benzyl-1,2-O-Isopropyliden-4-C-Hydroxymethyl-α-D-Erythro-Pentofuranose (Koshkin, A.; Singh, S. K-; Nielsen, P.; Rajwanshi, V. K.; Kumar, R.; Meldgaard, M.; Olsen, C. E.; Wengel, J. Tetrahedron 1998, 54, 3607-3630) (siehe 1, Verbindung 1).
Bei der Arbeit in dem 100 g-Bereich ergab die Produktmischung eine Verbindung 2, das 1'-benzylatierte und das di-benzylatierte Material selbst unter optimierten Bedingungen. Der maximale Ertrag der gewünschten Verbindung 2 betrug 59%, der auf einen Durchschnitt von 45-50% fiel, im Vergleich zu 71% in einem kleineren Rahmen. Darüber hinaus konnte die Verbindung 2 nur durch eine aufwändige Chromatographie von eng eluierenden Produkten isoliert werden.
Der zweite wesentliche Schritt in der ursprünglichen Strategie, der während der maßstablichen Vergrößerungssynthese Probleme aufwarf, war die doppelte Nukleinsubstitution des Di-O-Tosyl?-Nucleosids 5, das Benzylamin verwendete, was das Nukleosid ergab 6 (Singh, S. K.; Kumar, R.; Wengel, J. J.Org.Chem. 1998, 63, 10035-10039). Die Reaktion im größeren Rahmen (22 g) brachte offensichtlich ein zweites Produkt hervor, das als das Oxy-LNA-Derivat identifiziert wurde. Das gewünschte N-benzylatierte Amino-LNA Produkt 6 wurde in nur 15% zusammen mit 13% des Oxy-LNA Nebenprodukts erhalten. Zum Vergleich ergibt die Reaktion 52% des Nukleosids 6 in einem 8 g Rahmen, ohne dass von Nebenreaktionen berichtet wurde (Singh, S. K.; Kumar, R.; Wengel, J. J. Org. Chem. 1998, 63, 10035-10039).
Ein weiteres aufgetretenes Problem schien die Debenzylation des Nukleosids 6 unter Verwendung eines Ammoniumformats und 10% Pd/D in Methanol zu sein. Es schien nur eine teilweise Debenzylation zu sein, wie durch Massespektroskopie überprüft wurde; und das Produkt 7 erwies sich als schwierig bei der Isolation von der Reaktionsmischung.
Die erste Synthese eines Oxy-LNA-Nukleotids wurde durch einen linearen Ansatz unter Verwendung von Uridin als Ausgangsmaterial durchgeführt (Obika, S.; Nanbu, D.; Harl, Y.; Morio, J. A. K.; In, Y.; Ishida, T.; Imanishi, T. Tet.Lett. 1997, 38, 8735-8738), doch da es eine konvergierte Synthese des von Wengel und seinen Mitarbeitern (Koshkin, A.; Singh, S. K.; Nielsen, P.; Rajwanshi, V. K.; Kumar, R.; Meldgaard, M.; Olsen, C. E.; Wengel, J. Tetrahedron 1998, 54, 3607-3630; Koshkin,A.A. et al., J. Org. Chem. 2001, 66, 8504-8512) entwickelten Weges war, wurde es zu dem für die Synthese von LNA-Nukleosiden ausgewählten Verfahren.
WO 02/28875 legt die Verwendung von S_N2 Substitutionsreaktionen in der Synthese von LNA-Analogen offen. Allerdings implizieren die in WO 02/28875 gezeigten S_N2 Substitutionsrekationen zwei unabhängige Reaktionen; eine ist eine nuklephile Substitution auf der Nukleobasis, und die andere ist ein Entschützungsschritt, der ein nukleophiles Ringschließen erleichtert. Keine der Reaktionen involviert eine Stereochemie auf der Kohlehydrat-Hälfte.
Amino- und Thio-LNA wurden ursprünglich recht unterschiedlich synthetisiert, doch gemäß der vorliegenden Erfindung sind sie übliche Zwischenprodukte, die für Amino-LNA, Thio-LNA, Seleno-LNA, α-L-LNA sowie als Methylen-LNA in späten Stadien in der allgemeinen Synthese verwendet werden.
Ulrich et al. Indian Journal of Chemistry, 1989, 288, 294-296 und Popsavin et al. Carbo. Res., 1995, 269, 343-347) lehren beide die Konstruktion von einfachen bizyklischen Systemen unter Verwendung eines Schwefel-Nukleophils, doch keine der Reaktionen involviert Nukleoside.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung liefert eine neue Strategie für die Synthese von LNA-Derivaten, wie z. B. α-L-oxy-LNA, Amino-LNA, α-L-Amino-LNA, Thio-LNA, α-L-Thio-LNA, Seleno-LNA und Methylen-LNA.
Die Verbindungen der Formel sind wichtige Zwischenprodukte, die mit Nukleophilsorten in Reaktion gebracht werden können, die zu einer ganzen Reihe von LNA-Analogen führen, z. B. Amino-LNA, Thfo-LNA, Seleno-LNA und Methylen-LNA.
Ein Aspekt der Erfindung bezieht auf ein Verfahren zur Synthese von LNA-Analogen der Formel IV, ausgehend von den Verbindungen der Formel, siehe Anspruch 1.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf die neuen Verbindungen (Zwischenprodukte) der Formel I und IX gemäß Definition in Anspruch 20 und 21.
Noch ein weiterer Aspekt der Erfindung bezieht sich auf Oligonukleotide, die eine Verbindung der Formel XI umfassen, siehe Anspruch 25.
Die Hauptvorteile der vorliegenden Erfindung umfassen Folgendes:

– die aufwändige Trennung von Regloisomeren entfällt,
– der wenig ergiebige Schritt der doppelten nukloephilen Substitution des Di-O-tosyl Nukleosids unter Verwendung von Benzylamin wird vermieden,
– das Verfahren erlaubt die Verwendung eines Starter-Zwischenprodukts, das bei der bekannten Oxy-LNA-Synthese üblich ist,
– das Verfahren umfasst ein neues Zwischenprodukt, das, wenn es mit einem geeigneten Nukleophil in Reaktion gebracht wird, eine Reihe von LNA-Analogen produzieren kann, d. h. Amino-LNA, Thio-LNA, Seleno-LNA, Methylen-LNA und α-L-LNA,
– das Verfahren umfasst ein alternatives Verfahren zur N-Methylation und vermeidet dadurch die Methylation an der Nukleobase,
– verwendet kostengünstige und im Handel erhältliche Reagenzien,
– umfasst skalierbare Reaktionen, die Zugang zu großen Mengen von LNA-analogen Phosphoramiditen gewähren.

BESCHREIBUNG DER FIGUREN
1 stellt ein bekanntes Verfahren zur Zubereitung von Amino-LNA gemäß Singh, S. K.; Kumar, R.; Wengel, J. J. Org. Chem. 1998, 63, 10035-10039 dar.
2 stellt das verallgemeinerte Verfahren zur Zubereitung der LNA-Analoge dar.
3 stellt die Inversion bei C2' für eine Verbindung dar, die keine Pyrimidin-Basis hat.
4 stellt eine weitere Alternative für die Inversion bei C2' dar.
5 stellt die Synthese einer bevorzugten Verbindung der Formel VII dar.
Die bekannte Verbindung 1-(2-O-Acetyl-3-O-Benzyl-4-C-Methanesulfonyloxymethyl-5-O-Methanesulfonyl-β-D-Erythro-Pentofuranosyl) Thymin (23) wird durch eine milde Deacetylation für die Freisetzung von 2'-Hydroxy-Gruppe zu dem Bestanteil (24) ohne den nachfolgenden Ringschluss konvertiert, der das Oxy-LNA-Skelett bietet. Die 2'-Hydroxy-Gruppe wird dann in 1-(3-O-Benzyl-4-C-Methanesulfonyloxymethyl-2,5-O-Dimethanesulfonyl-β-D-Erythro-Pentofuranosyl) Thymin (25) mesyliert. Legende: i) 50% methanolisches Ammoniak; ii) MsCl, Pyridin.
6 stellt ein bevorzugtes Beispiel für die Zubereitung von zwei Amino-LNA-Phosphoramiditen dar, die bei der Zubereitung von Oligonukleotiden nützlich sind. Legende: i) halb gesätt. NH₃ in MeOH; ii) MsCl, Anh. Pyridin, Anh. CH₂Cl₂; iii) DBU, DMF; iv) Aceton, 0,1M H₂SO₄; v) Tf₂O, DMAP, Anh. Pyridin, Anh. CH₂Cl₂; vi) NaN₃, Anh. DMF; vii) PMe₃, NaOH (wässrig), THF; viii) CH₂O, HCO₂H; ix) a) NaOBz, DMF, b) NaOMe; x) 20% Pd(OH)₂/C, H₂, AcOH; xi) DMTCl, Anh. Pyridin; xii) NC(CH₂)₂OP(N(iPr)₂)₂, DCI, CH₃CN, CH₂Cl₂. xiii) AC₂O, Pyridin; xiv) Et₃N, 1,2,4-Triazol, POCl₃, MeCN; xv) 1:1 MeCN, gesätt. wässrig NH₃; xvi) BzCl, Pyridin; xvii) LiOH (wässrig), THF.
7 stellt die weitere Acylation und Alkylation der 2'-Amino-Gruppe der Amino-LNA dar. 8 stellt ein bevorzugtes Beispiel für die Zubereitung eines Thio-LNA Phosphoramdits dar, das bei der Zubereitung von Oligonukleotiden nützlich ist. Legende: i) Pd/C, H₂, Aceton, MeOH; ii) BzCl, Pyridin, DMF; iii) 0,25 M wässerige H₂SO₄, DMF, 80°C; iv) Tf₂O, DMAP, CH₂Cl₂, 0°C; v) Na₂S, DMF; vi) NaOBz, DMF, 100°C; vii) NH₃, MeOH; viii) DMT-Cl, Pyridin; ix) P(OCH₂CH₂CN)(N(i-Pr)₂)₂, 4,5-Dicyanoimidazol, CH₂Cl₂.
9 stellt die Synthese eines Amino-LNA-Analogs 33 und ein Thio-LNA-Analog 60 von dem wesentlichen Zwischenprodukt 31 (ein bevorzugtes Beispiel einer Verbindung der Formel I) dar. Legende: i) Kalium-Thioacetat, DMF, ii) Natriumazid in DMF, iii) LiOH in THF, iv) NaOH (wässerige), Me₃P, THF.
10 stellt die Synthese des α-L-oxy-LNA A (63), α-L-amino-LNA A (65), sowie die Synthese eines Epoxids (66) aus dem wesentlichen Zwischenprodukt 62, dar, das mit unterschiedlichen Nukleophilen aufgeschlossen wird, um entweder ein Azid (67) oder ein Thio-LNA (68) zu bilden. Legende: i) Tf₂O, Pyridin, DCM, ii) LiOH, wässerig, THF, iii) NaN₃, DMF, iv) NaOH, PMe₃, THF, v) MsOH, DCM, vi) Na₂S, DMF.
11 stellt ein bevorzugtes Beispiel für die Zubereitung eines α-L-Thio-LNA-Phosphoramidits dar, das bei der Zubereitung von Oligonukleotiden nützlich ist. Legende: i) Na₂S, DMF, ii) NaOBz, DMSO, 100°C, iii) MsOH, DCM, iv) LiOH, wässerig, THF, v) DMT-Cl, DMAP, Pyridin vi) P(OCH₂CH₂CN)-(N(i-Pr)₂)₂, 4,5-Dicyanoimidazol, CH₂Cl₂.
12 stellt ein bevorzugtes Beispiel für die Zubereitung eines α-L-LNA-G-Phosphoramidits dar, das bei der Zubereitung von Oligonukleotiden nützlich ist. Legende: i) BSA, TMSOTf, ClCH₂CH₂Cl, ii) halb gesätt. methanolisches NH₃, iii) Tf₂O, DMAP, Pyridin, CH₂Cl₂, iv) HOCH₂CH₂CN, NaH, THF; v) NaOBz, DMSO; vi) NH₄HCO₂, Pd(OH)₂-C, MeOH; vii) (CH₃O)₂CHN(CH₃)₂, DMF; viii) DMT-Cl, Pyridin, ix) NC(CH₂)₂OP(N(iPr)₂)₂, 4,5-Dicyanoimidazol, MeCN, CH₂Cl₂, x) LiOH, wässerig, THF.
13 stellt insbesondere interessante Verbindungen gemäß der Erfindung dar.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Synthese von LNA-Analogen
Ein Hauptaspekt der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren für die Synthese eines LNA-Analogs der allgemeinen Formel IV.
Formel IV worin
X aus -CH2-, -NR^H-, -O- und -S- ausgewählt ist;
Z aus -CH₂-, -NR^H-, -S- und -Se- ausgewählt ist;
B eine Nukleobase ist;
R³ aus -R^H, -N₃, -NR^HR^H*, -NR^HC(O)R^H*, -C(O)NR^HR^H*, -OR^H, -OC(O)R^H, C(O)OR^H, -SR^H, -SC(O)R^H und tri(C_1-6-Alkyl/Aryl)silyloxy ausgewählt ist;
R^H und R^H*, jeweils unabhängig ausgewählt werden aus Hydrogen, gegebenenfalls substituiertem C_1-6-Alkyl, gegebenenfalls substituiertem Aryl und gegebenenfalls substituiertem Aryl-C_1-6-Alkyl;
A⁴ und A⁵ unabhängig ausgewählt sind aus C_1-6-Alkylen; und
R⁵ ausgewählt ist aus Jod, Brom, Chlor, C_1-6-Alkylsulfonyloxy, gegebenenfalls substituiert mit einem oder mehreren Halogen(en), und Arylsulfonyloxy, gegebenenfalls substituiert mit einem oder mehreren Substituent(en), ausgewählt aus Nitro, Halogen, C_1-6-Alkyl und C_1-6-Alkyl, substituiert mit einem oder mehreren Halogen(en);
wobei das Verfahren folgende Stufen umfasst:
Behandlung eines Zwischenprodukts der allgemeinen Formel I:
Formel 1 worin
X, B, R³, A⁴ und A⁵ wie oben definiert sind;
R² ausgewählt ist aus Jod, C_1-6-Alkylsulfonyloxy, gegebenenfalls substituiert mit einem oder mehreren Halogen(en) und Arylsulfonyloxy, gegebenenfalls substituiert mit einem oder mehreren Substituent(en), ausgewählt aus Nitro, Halogen, C_1-6-Alkyl und C_1-6-Alkyl, substituiert mit einem oder mehreren Halogen(en); R⁴ und R⁵ unabhängig wie für R⁵ oben definiert sind;
oder R⁴ und R⁵ zusammen eine Tetra(C_1-6 Alkly)Disiloxanyliden-Gruppe bilden
mit einem Nukleophil, ausgewählt aus Halogen, ^-N₃, ^-NR^HR^H*, ^-SR^H, ^--S, ^-SeR^H, ^--Se, -NR^HC(O)R^H*, ^-SC(O)R^H und organometallischen Kohlenwasserstoffresten,
um R² zu ersetzen, und
den Ringschluss zwischen den C2'- und C4'-Positionen durchzuführen, um das LNA-Analog der Formel IV hervorzubringen.
Es wurde festgestellt, dass das Zwischenprodukt der Formel I eine wichtige Rolle bei der Synthese der LNA-Analoge spielt. Daher hat sich die besondere Auswahl von Substituenten in den Zwischenprodukten als wichtig für den effizienten Weg zu den LNA-Analogen herausgestellt. Es sollte klar sein, dass die Substituenten X, B, R³, A⁴, A⁵ und R⁵ in der Synthese in den meisten Fällen unverändert sein werden, d. h., diese Substituenten werden von der Formel I zur Formel IV „übertragen". Auch wird die absolute Ausrichtung dieser Substituenten ebenfalls gewahrt.
Nachdem dies dargelegt wurde, kann es notwendig sein, die Nukleobase zu schützen, wie dem Fachmann klar sein wird (siehe weiter unten unter der Definition „Nukleobase" und 3).
In einer interessanten Ausbildung werden die Substituenten der Verbindung der Formel I derart ausgewählt, dass
R² ausgewählt ist aus C_1-6-Alkylsulfonyloxy, gegebenenfalls substituiert mit einem oder mehreren Halogen(en), und Arylsulfonyloxy, gegebenenfalls substituiert mit einem oder mehreren Substituent(en), ausgewählt aus Nitro, Halogen, C_1-6-Alkyl und C_1-6-Alkyl, substituiert mit einem oder mehreren Halogen(en);
R³ gegebenenfalls substituiertes Aryl(C_1-6-alkyl)oxy ist; und
R⁴ und R⁵ unabhängig ausgewählt sind aus C_1-6-Alkylsulfonyloxy, gegebenenfalls substituiert mit einem oder mehreren Halogen(en), und Arylsulfonyloxy, gegebenenfalls substituiert mit einem oder mehreren Substituent(en), ausgewählt aus Nitro, Halogen, C_1-6-Alkyl und C_1-6-Alkyl, substituiert mit einem oder mehreren Halogen(en).
Ebenfalls interessant sind die Ausbildungen, in denen A⁴ und A⁵ beide Methylen sind, sowie die Ausbildungen, in denen X -O- ist.
Obwohl die Konfiguration des Zwischenprodukte (Formel I) allgemein offen ist, wird derzeitig davon ausgegangen, dass eine interessante Konfiguration für das Zwischenprodukt durch die Formel II dargestellt wird
Formel II in der B, R², R³, R⁴ und R⁵ wie oben definiert sind. Nachdem dies dargelegt wurde, kann das Spiegelbild der Formel II auf die gleiche Weise anwendbar sein. In einer Ausbildung können OR³ und R² ein Epoxid bilden.
In einer besonders interessanten Ausbildung werden die Substituenten des Zwischenprodukts (Formel I oder Formel II) derart ausgewählt, dass B ausgewählt ist aus Adenin, Guanin, 2,6-Diaminopurin, Thymin, 2-Thiothymin, Cytosin, Methylcytosin, Uracil, 5-Fluorcytosin, Xanthin, 6-Aminopurin, 2-Aminopurin, 6-Chlor-2-Aminopurin und 6-Chlorpurin, R² ausgewählt ist aus C_1-6-Alkylsulfonyloxy, substituiert mit einem oder mehreren Halogenen, R³ Benzyl ist und R⁴ und R⁵ unabhängig ausgewählt sind aus C_1-6-Alkylsulfonyloxy, gegebenenfalls substituiert mit einem oder mehreren Substituenten, die aus Halogen und Phenyl ausgewählt sind, die gegebenenfalls mit einem oder mehreren Subistuenten substituiert sind, die ausgewählt sind aus Nitro, Halogen und C_1-6-Alkyl, und Arylsulfonyloxy, das gegebenenfalls mit einem oder mehreren Substituenten substituiert ist, die ausgewählt sind aus Nitro, Halogen, C_1-6-Alkyl und C_1-5-Alkyl, das mit einem oder mehreren Halogenen substituiert ist.
Die Substituenten R⁴ und R⁵ sind bevorzugt darin identisch, dass sie Vorteile bei der Zubereitung des Zwischenprodukts bieten (siehe weiter unten).
Besondere Beispiele für die Gruppen, die (unabhängig) als R⁴ und R⁵ anwendbar sind, sind Methansulfonyloxy, Trifluormethansulfonyloxy, Ethansulfonyloxy, 2,2,2-Trifluorethansulfonyloxy, Propansulfonyloxy, Isopropansulfonyloxy, Butansulfonyloxy, Nonafluorbutansulfonyloxy, Pentansulfonyloxy, Cyclopentansulfonyloxy, Hexansulfonyloxy, Cyclohexansulfonyloxy, α-Toluolsulfonyloxy, 2-Chlor-α-Toluolsulfonyloxy, Ortho-Toluolsulfonyloxy, Meta-Toluolsulfonyloxy, Para-Toluolsulfonyloxy, Benzolsulfonyloxy, Ortho-Brombenzolsulfonyloxy, Meta-Brombenzolsulfonyloxy, Para-Brombenzolsulfonyloxy, Ortho-Nitrobenzolsulfonyloxy, Meta-Nitrobenzolsulfonyloxy, und Para-Nitrobenzolsulfonyloxy. Die derzeitig am vielversprechendste Gruppe ist Methansulfonyloxy.
In einer besonders interessanten Variante hat das Zwischenprodukt die Formel III
Formel III in der B, R³, R⁴ und R⁵ wie oben definiert sind.
Eine weitere interessante Variante (in Kombination mit der Formel I, Formel II oder Formel III) ist die Variante, in der die Substituenten derart ausgewählt sind, dass B ausgewählt ist aus Adenin, Guanin, 2,6-Diaminopurin, Thymin, 2-Thiothymin, Cytosin, Methylcytosin, Uracil, 5-Fluorcytosin, Xanthin, 6-Aminopurin, 2-Aminopurin, 6-Chlor-2-Aminopurin und 6-Chlorpurin; R³ Benzyloxy ist; und R⁴ und R⁵ beide Methylsulfonyloxy sind. Insbesondere sind A⁴ und A⁵ bevorzugt beide Methylen.
Das Zwischenprodukt wird mit einem Nukleophil in Reaktion gebracht, das ausgewählt ist aus Halogen, ^-N₃, ^-NR^HR^H*, ^-SR^H, ^--S, ^-NR^HC(O)R^H*, ^-SC(O)R^H und organometallischen Hydrocarbylradikalen, um R² zu substituieren.
Es wird derzeitig davon ausgegangen, dass die Substitution von R² über einen S_N2-Mechanismus mit Inversion der relativen Ausrichtung des Substituenten in der C2'-Position erfolgt.
Die "C2'-Position" bezieht sich auf die normale Nomenklatur für Nukleoside, bei der der die Nukleobase B tragende Kohlenstoff C1' ist, das R² (oder R^2*) tragende Kohlenstoff C2' und der R⁴A⁴ tragende Kohlenstoff C4' ist.
Die organometallischen Hydrocarbyl-Radikale haben im typischen Fall die Formel MR^H bei der M ein Metall ist; wie z. B. Mg (z. B. in der Form von R^HMgBr, die aus dem Haloid und Magnesium zubereitet wurde (Grignard)), Cu (R^H ₂CuLi, z. B. zubereitet aus 2R^HLi + CuI), Li (z. B. BuLi)), usw.
Die organometallischen Hydrocarbyl-Radikale finden für die Zubereitung von LNA-Analogen Anwendung, bei denen Z -CH₂-(Methylen-LNA) ist. Die Schwefel-Nukleophile?n finden selbstverständlich Anwendung, wo Z-S- ist, und die Nitrogen-Nukleophile finden Anwendung, wo Z -NR^H- ist.
Nachdem dies dargelegt wurde, wird davon ausgegangen, dass besondere interessante Nukleophile diejenigen sind, die aus -N₃, -NR^HR^H*, -SR^H, --S, -NR^HC(O)R^H* und -SC(O)R^H ausgewählt werden.
Die Bedingungen für die Reaktion der Verbindung der Formel I mit einem Nukleophil sind im typischern Fall derart, dass die Temperatur 0-150°C beträgt; z. B. 20-100°C, die Reaktionszeit im typischen Fall 5 Min. bis 24 Stunden beträgt, wie z. B. 2-8 Stunden, und das Molarverhältnis des Nukleophils gegenüber der Verbindung der Formel I im typischen Fall im Bereich von 10:1 bis 1:1 liegt, wie z. B. im Bereich von 5:1 bis 1:1. Das für die Reaktion verwendete Lösungsmittel ist im typischen Fall ein polares aprotisches Lösungsmittel.
Beispiele für polare aprotische Lösungsmittel für diese Reaktion sind Tetrahydrofuran (THF), Dimethylformamid (DMF), Dimethylsulfoxid (DMSO), Acetonitril (AcCN), Diethylether, usw.
Nach der Substitution der Gruppe R² mit dem Nukleophil, wird die (neue) Gruppe in der C2'-Position (d. h. das der C2'-Position zugeordnete Nukleophil) derartigen Bedingungen unterworfen, dass der Ringschluss zwischen den C2' und C4'-Positionen erfolgt, so dass das LNA-Analog der Formel IV erhalten wird. Die genauen Bedingungen für die Durchführung des Ringschlusses hängen von dem verwendeten Nukleophil oder vielmehr von der (neuen) Gruppe in der C2'-Position ab.
Die Bedingungen für die Ringschluss-Reaktion sind im typischen Fall derart, dass die Temperatur 0-100°C beträgt, wie z. B. 20-50°C, und die Reaktionszeit beträgt im typischen Fall 5 Min. bis 24 Stunden, wie z. B. 2-8 Stunden. Das für diese Reaktion verwendete Lösungsmittel ist im typischen Fall ein polares Lösungsmittel.
Beispiele für solche polaren Lösungsmittel sind DMF, THF, Acetonitril, DMSO, C_1-4-Alkohole und wässerige Mischungen davon.
Das für die Erleichterung des Ringschlusses nützliche Reagens ist im typischen Fall unter basischen Bedingungen, bei denen Basen, wie z. B. Hydroxide, Alkoxide, Amine, deprotonatierte Amine, usw. verwendet werden.
Insbesondere in den Ausbildungen, in denen Z -S- ist, ist Na₂S (vom Typ S-) ein nützliches Nukleophil, das sowohl die Substitution als auch den Ringschluss erleichtert (siehe Zubereitung 54). Die Temperatur beträgt im typischen Fall 0-100°C, wie z. B. 15-40°C, die Reaktionszeit beträgt im typischen Fall 5 Min. bis 18 Stunden, wie z. B. 10 Min. bis 4 Stunden, und das Molarverhältnis des Nukleophils gegenüber der Verbindung der Formel I liegt im typischen Fall im Bereich von 10:1 bis 1:1, wie z. B. im Bereich von 2:1 bis 1:1. Das polare aprotische Lösungsmittel ist im typischen Fall DMF, THF, DMSO, Acetonitril, Pyridin, N-Methyl Pyrrolidon (NMP), Hexamethylphosphoramid (HMPA), usw.
In einer anderen Ausbildung ist Kalium-Thioacetat (vom Typ-SC(O)R^H) ein nützliches Nukleophil. In diesem Fall kann der Ringschluss unter dem Einfluss von Lithiumhydroxid in einem polaren aprotischen Lösungsmittel durchgeführt werden (siehe Zubereitung aus 60). Die Temperatur beträgt im typischen Fall 0-100°C, wie z. B. 15-40°C, die Reaktionszeit beträgt im typischen Fall 5 Min. bis 18 Stunden, wie z. B. 5 Min. bis 2 Stunden, und das Molarverhältnis des Nukleophils gegenüber der Verbindung der Formel I liegt im typischen Fall im Bereich von 10:1 bis 1:1, wie z. B. im Bereich von 3:1 bis 1:1. Das polare aprotische Lösungsmittel ist im typischen Fall DMF, THF, DMSO, Acetonitril, Pyridin, N-Methyl Pyrrolidon (NMP), Hexamethylphosphoramid (HMPA), usw..
In der Ausbildung, in der Z -NH- ist, ist Natriumazid ein nützliches Nukleophil. In diesem Fall erfolgt der Ringschluss unter dem Einfluss von Natrium-Hydroxid und Trimethylphosphan in einem polaren aprotischen Lösungsmittel. Die Temperatur beträgt im typischen Fall 0-50°C, wie z. B. 15-30°C, die Reaktionszeit beträgt im typischen Fall 1-24 Stunden, wie z. B. 2-8 Stunden, und das Molarverhältnis gegenüber dem Nukleophil der Verbindung der Formel I liegt im typischen Fall im Bereich von 10:1 bis 1:1, wie z. B. im Bereich von 5:1 bis 1:1. Das pplare aprotische Lösungsmittel ist im typischen Fall DMF, THF, DMSO, Acetonitril, Pyridin, N-Methyl Pyrrolidon (NMP), Hexamethylphosphoramid (HMPA), usw.
Wenn die resultierenden LNA-Analoge ein LNA-Analog sind, bei dem Z -NHist, haben die Erfinder festgestellt, dass es möglich ist, die LNA-Analoge in andere LNA-Analoge zu konvertieren, bei denen das Nitrogen durch Reaktion mit einem Alkanal aklylisiert wird. Damit kann das Verfahren in diesem Fall (Z = -NH-) darüber hinaus den Schritt umfassen, der in der Umformung des LNA-Analogs, bei dem Z-NH- ist, in LNA-Analoge besteht, bei denen Z -N(C_1-6-alkyl)- oder N(aryl) durch Reaktion einer Lösung des früheren LNA-Analogs mit einem Reduktionsmittel und einem C_1-5-Alkanal oder einem aromatischen Aldehyd ist oder bei dem Z N(acyl) durch Reaktion mit einem sauren Chlorid oder einem sauren Anhydrid ist. Bevorzugt dort, wo das Aldehyd Formaldehyd, Benzaldehyd, Pyren-1-Carbaldehyd oder Phthalimidoacetaldehyd ist und das Reduktionsmittel NaBCNH₃ ist, oder wo das Säurechlorid-Benzoylchlorid oder Pyren-1-ylcarbonylchlorid ist (siehe 7). Das Verfahren der Erfindung bezieht sich nicht nur auf die Verbindungen der Formel IV, sondern ebenso auf Amino-LNA-Analoge im Allgemeinen.
Amino-LNA-Analoge sind besonders interessante Verbindungen der Erfindung. Z. B. hybridisieren gemischte Sequenzen aus 9-Mers Oligonucleotiden, die zwei oder drei der neuen modifizierten 2'-Amino-LNA Monomere enthalten 45-49 (siehe 7) effizient und im Allgemeinen mit sehr hohen thermischen Stabilitäten, die mit denen vergleichbar sind, die für die LNA- oder N-Methyl 2'-Amino-LNA Referenzen erhalten werden (Δ T_m/°C in einer thermischen Denaturierungs-Versuchsreihe gegenüber einer zusätzlichen, durch Monomer berechneten RNA-Verbindung: 45 = +9,1, 46 = +7,3, 47 = +6,5, 48 = +3 and 49 = +7). Auch zeigt ein (fast) vollständig modifiziertes N-Benzoyl 2'-Amino-LNA 9-Mers Oligonukleotid eine bemerkenswert effiziente Bindung gegenüber DNA- und RNA-Ergänzungen (T_m/°C 75 und 73, ΔTm/°C +6,3 und +6,1).
Das Triflat der Formel III ist besonders nützlich als ein Zwischenprodukt für eine weite Bandbreite von LNA-Analogen durch Reaktion mit geeigneten Nukleophilen. Als ein Beispiel wird das Triflat 31 (siehe 9) in der Synthese von Thio-LNA (2-Oxo-5-Thiobicyclo[2.2.1]Heptan-Skelett) verwendet, das durch eine Substitutionsreaktion mit dem nukleophilen Kaliumthioacetat in der DMF produzierenden Verbindung 59 durchgeführt wird. Der Ringschluss des Thio-LNA-Nukleosids wurde durch Hydrolyse des Thioacetats mit wässigerem LiOH in THF erreicht, um 60 in einem quantitativen Ertrag zu produzieren. Die Struktur von 60 wurde durch NOE-Experimente bestätigt, die eine ungewöhnlich hohe NOE-Wirkung zwischen H6 der Nukleobase und H3' (9,0%) zeigen, wie aufgrund der extremen nördlichen Bestätigung erwartet, die von dem Nukleosid übernommen wurde. Auf ähnliche Weise erfolgte die Reaktion des Triflats 31 mit dem nukleophilen Natriumazid in der DMF produzierten Verbindung 32, die anschließend zu dem Amino-LNA-Nukleosid 33 unter dem Einfluss von wässerigem Natriumhydroxid und Trimethylphosphan in THF ringgeschlossen wurde.
In einer besonders interessanten Ausführungsform von Zwischenprodukten der Formel I bilden R³ und R² zusammen ein Epoxid. Innerhalb der Ausbildung, in der die Formel I derart ist, dass R³ und R² zusammen ein Epoxid bilden, werden A⁴ und A⁵ unabhängig aus C_1-6-Alkylen ausgewählt; und R⁵ ist C_1-6-Alkylsulfonyloxy, gegebenenfalls substituiert mit einem oder mehr Substituenten, die aus Halogen und Phenyl ausgewählt sind, die gegebenenfalls mit einem oder mehreren Substituenten substituiert sind, die aus Nitro, Halogen und C_1-6-Alkyl ausgewählt sind, und Arylsulfonyloxy, das gegebenenfalls mit einem oder mehreren Substituenten substituiert wird, die aus Nitro, Halogen, C_1-6-Alkyl, und C_1-6-Alkyl ausgewählt sind, die mit einem oder mehreren Halogen(en) substituiert sind; wie z. B. die Verbindung 66 in 10.
Synthese von α-L-LNA-Analogen
Die vorliegende Erfindung bezieht sich ebenfalls auf ein Verfahren zur Synthese eines α-L-LNA-Analogs, z. B. α-L-Oxy-LNA, α-L-Thio-LNA oder α-L-Amino-LNA der allgemeinen Formel VIII
Formel VIII worin
X aus -CH₂-, -NR^H-, -O- und -S- ausgewählt ist;
Z aus -CH₂-, -NR^H-, -S- und -Se- ausgewählt ist;
B eine Nukleobase ist;
R³ aus ^-R^H, ^-N₃, ^-NR^HR^H*, ^-NR^HC(O)R^H ^*, ^-C(O)NR^HR^H*, ^-OR^H, ^-OC(O)R^H, C(O)OR^H, ^-SR^H, ^-SC(O)R^H und tri(C_1-6-Alkyl/Aryl)silyloxy ausgewählt ist;
R^H und R^H ^*, jeweils unabhängig ausgewählt werden aus Hydrogen, gegebenenfalls substituiertem C_1-6-Alkyl, gegebenenfalls substituiertem Aryl und gegebenenfalls substituiertem Aryl-C_1-6-Alkyl;
A⁴ und A⁵ unabhängig ausgewählt sind aus C_1-6-Alkylen; und
R⁴ ausgewählt ist aus Jod, Brom, Chlor, C_1-6-Alkylsulfonyloxy, gegebenenfalls substituiert mit einem oder mehreren Halogen(en), und Arylsulfonyloxy, gegebenenfalls substituiert mit einem oder mehreren Substituent(en), ausgewählt aus Nitro, Halogen, C_1-6-Alkyl und C_1-6-Alkyl, substituiert mit einem oder mehreren Halogen(en);
wobei das Verfahren folgende Stufen umfasst:
Behandlung eines Zwischenprodukts der allgemeinen Formel IX:
Formel IX worin
X, B, R³, A⁴ und A⁵ wie oben definiert sind;
R² ausgewählt ist aus Jod, C_1-6-Alkylsulfonyloxy, gegebenenfalls substituiert mit einem oder mehreren Halogen(en) und Arylsulfonyloxy, gegebenenfalls substituiert mit einem oder mehreren Substituent(en), ausgewählt aus Nitro, Halogen, C_1-6-Alkyl, and C_1-6-Alkyl, substituiert mit einem oder mehreren Halogen(en);
R³ und R⁴ zusammen ein Epoxid bilden können; und
R⁴ und R⁵ unabhängig für das R⁴ oben definiert sind, mit einem Nukleophil, das ausgewählt ist aus Halogen, ^-N₃, ^-NR^HR^H*, ^-OR^H, ^-OH, ^-SR^H, ^--S, ^-SeR^H, ^--Se, ^-NR^HC(O)R^H*, ^-SC(O)R^H und organometallischen Hydrocarbylradialen,
zur Substituierung von R², und
Durchführung des Ringschlusses zwischen den Positionen C2' und C4' zwecks Erhalts des LNA-Analogs der Formel VIII.
Die interessante Ausbildung der Zwischenprodukte der Formel I, in der R² und R³ zusammen ein Epoxid bilden, ist besonders interessant in der Synthese eines α-L-oxy-LNA. α-L-thio-LNA or α-L-Amino-LNA unter Verwendung einer Verbindung der Formel IX, die unten besprochen wird.
In einer weiteren interessanten Ausbildung hat das Zwischenprodukt der Formel IX die Formel X
Formel X worin B, R³, R⁴ und R⁵ wie oben definiert sind.
Das Zwischenprodukt der Formel IX wird mit einem Nukleophil in Reaktion gebracht, das ausgewählt ist aus Halogen, ^-N₃, ^-NR^HR^H*, ^-OR^H, ^-OH, ^-SR^H, ^--S, ^-NR^HC(O)R^H*, ^-SC(O)R^H und organometallischen Hydrocarbylradikalen, um R² zu substituieren.
Ein besonderer Vorteil bei der Verwendung des gemeinsamen Zwischenprodukts X in dieser Erfindung besteht in der Reaktion mit dem Hydroxid oder einem Alkoxid, wie z. B. 3-Hydroxylpropionitril?-Alkoxid, da das Nukleophil derart ist, dass die α-L-Struktur in einem Topf hergestellt ist. Somit produziert die Substitution des Triflats durch Hydroxid oder 3-Hydroxylpropionitril?-Alkoxid einen Alkohol, der unverzüglich zyklisiert wird.
Sich auf die Synthese von LNA-Analogen beziehende Ausbildungen, die oben beschrieben werden, finden ebenfalls auf die Synthese von α-L-LNA-Analogen Anwendung.
Die neuen Zwischenprodukte
Es wird davon ausgegangen, dass die Mehrheit der Zwischenprodukte (Verbindungen der Formel I) neue Verbindungen darstellt, somit sieht die vorliegende Erfindung ebenfalls Verbindungen der Formel I vor
Formel I worin
X ausgewählt ist aus -CH₂-, -NR^H-, -O- und -S-;
B eine Nukleobase ist;
R² ausgewählt ist aus Jod, C_1-6-Alkylsulfonyloxy, gegebenenfalls substituiert mit einem oder mehreren Halogen(en) und Arylsulfonyloxy, gegebenenfalls substituiert mit einem oder mehreren Subsstituent(en), ausgewählt aus Nitro, Halogen, C_1-6-Alkyl und C_1-6-Alkyl, substituiert mit einem oder mehreren Halogen(en);
R³ ausgewählt ist aus -R^H, -N₃, -NR^HR^H*, -NR^HC(O)R^H*, -C(O)NR^HR^H*, -OR^H, -OC(O)R^H, -C(O)OR^H, -SR^H, -SC(O)R^H und Tri(C_1-6-Alkyl/Aryl)silyloxy;
R³ und R² zusammen ein Epoxid bilden können;
wobei jedes R^H und R^H* unabhängig ausgewählt ist aus Wasserstoff, gegebenenfalls substituiertem C_1-6-alkyl, gegebenenfalls substituiertem Aryl und gegebenenfalls substituiertem Aryl-C_1-6-Alkyl;
A⁴ und A⁵ unabhängig ausgewählt sind aus C_1-6-Alkylen; und
R⁴ und R⁵ unabhängig ausgewählt sind aus Jod, Brom, Chlor, C_1-6-Alkylsulfonyloxy, gegebenenfalls substituiert mit einem oder mehreren Halogen(en) und Arylsulfonyloxy, gegebenenfalls substituiert mit einem oder mehreren Substituent(en), ausgewählt aus Nitro, Halogen, C_1-6-Alkyl und C_1-6-Alkyl, substituiert mit einem oder mehreren Halogen(en) oder R⁴ und R⁵ bilden zusammen eine Tetra(C_1-6-Alkyl)Disiloxanyliden-Gruppe;
mit der Bedingung, dass die Verbindungen nicht ausgewählt sind aus
1-(3-Azido-3-Deoxy-2,5-Di-O-Methansulfonyl-4-C-(Methansulfonyloxymethyl)-β-D-Erythro-Pentofuranosyl)thymin und
1-(3-O-Benzyl-2,5-Di-O-Methansufonyl-4-C-(Methansulfonyloxymethyl)-β-D-Erythro-Pentofuranosyl)thymin.
Besondere und bevorzugte Untergruppen der Verbindungen der Formel I werden oben für die Verbindung 1 unter Synthese von LNA-Analogen beschrieben. Insbesondere haben besondere Unterklassen der Verbindungen die Formel II, insbesondere die Formel III.
Beispiele von besonders interessanten spezifischen Verbindungen sind diejenigen, die in 13 dargestellt werden.
Es wird hier davon ausgegangen, das eine besonders interessante Verbindung, die besonders nützlich für die Zubereitung von (1R,3R,4R,7S)-7-Benzyloxy-1-Methansulfonyloxymethyl-3-(Thymin-1-yl)-2-Oxa-5-Azabtcyclo[2:2:1]Heptan (33), und (1R,3R,4R,75)-7-Benzyloxy-1-Methansulfonyloxymethyl-3-(Thymin-1-Yl)-2-Oxa-5-Thiabicyclo[2:2:1]Heptan (60) ist 1-(3-O-Benzyl-5-O-Methangegebenenfalls-4-C-Methansulfonyloxymethyl-2-O-Trifluormethansulfonyl-β-D-Threo-Pentofuranosyl)Thymin (31) (siehe 9).
Besondere und bevorzugte Untergruppen der Verbindungen der Formel I werden oben unter Synthese von α-L-LNA-Analogen beschrieben. Insbesondere hat eine besondere Unterklasse von Verbindungen die Formel IX und insbesondere die Formel X, und in der R² und R³ zusammen ein Epoxid bilden.
Zubereitung der neuen Zwischenprodukte
Die Komponenten (Zwischenprodukte) der Formel I können durch Inversion der Ausrichtung des C2'-Substituenten in einer ähnlichen Verbindung zubereitet werden, in der der C2'-Substituent eine Abgangsgruppe ist. Damit ist eine Verbindung der Formel I
Formel I worin
X ausgewählt ist aus -CH₂-, -NR^H-, -O- und -S-;
B eine Nukleobase ist;
R² ausgewählt ist aus Jod, C_1-6-Alkylsulfonyloxy, gegebenenfalls substituiert mit einem oder mehreren Halogen(en) und Arylsulfonyloxy, gegebenenfalls substituiert mit einem oder mehreren Substituenten, ausgewählt aus Nitro, Halogen, C_1-6-alkyl und C_1-6-Alkyl, substituiert mit einem oder mehreren Halogen(en);
R³ ausgewählt ist aus -R^H, -N₃, -NR^HR^H*, -NR^HC(O)R^H*, -C(O)NR^HR^H*, -OR^H, -OC(O)R^H, -C(O)OR^H, -SR^H, -SC(O)R^H und Tri(C_1-6-Alkyl/Aryl)Silyloxy;
wobei jedes R^H und R^H* unabhängig ausgewählt ist aus Hydrogen, gegebenenfalls substituiertem C_1-6-Alkyl, gegebenenfalls substituiertem Aryl und gegebenenfalls substituiertem Aryl-C_1-6-Alkyl;
A⁴ und A⁵ unabhängig ausgewählt sind aus C_1-6-Alkylen; R³ und R² zusammen ein Epoxid bilden können und R⁴ und R⁵ unabhängig ausgewählt sind aus Jod, Brom, Chlor, C_1-6-Alkylsulfonyloxy, gegebenenfalls substituiert mit einem oder mehreren Halogen(en) und Arylsulfonyloxy, gegebenenfalls substituiert mit einem oder mehreren Substituenten, ausgewählt aus Nitro, Halogen, C_1-6-Alkyl und C_1-6-Alkyl, substituiert mit einem oder mehreren Halogen(en),
durch Inversion der Ausrichtung des Substituenten in der Position C2' einer Verbindung der Formel VII zubereitet werden kann
Formel VII worin
R^2* eine Abgangsgruppe ist, ausgewählt aus Jod, C_1-6-Alkylsulfonyloxy, gegebenenfalls substituiert mit einem oder mehreren Halogen(en) und Arylsulfonyloxy, gegebenenfalls substituiert mit einem oder mehreren Substituenten, ausgewählt aus Nitro, Halogen, C_1-6-Alkyl und C_1-6-Alkyl, substituiert mit einem oder mehreren Halogen(en); und
X, B, R³, R⁴, A⁴, R⁵ und A⁵ wie oben definiert sind.
Besondere Beispiele der R^2*-Gruppen sind Jod, Methansulfonyloxy, Trifluormethansulfonyloxy, Ethansulfonyloxy, 2,2,2-Trifluorethansulfonyloxy, Propansulfonyloxy, Isopropansulfonyloxy, Butansulfonyloxy, Nonafluorbutansulfonyloxy, Pentansulfonyloxy, Cyclopentansulfonyloxy, Hexansulfonyloxy, Cyclohexansulfonyloxy, α-Toluolsulfonyloxy, 2-Chlor-α-Toluolsulfonyloxy, Ortho-Toluolsulfonyloxy, Meta-Toluolsulfonyloxy, Para-Toluolsulfonyloxy, Benzolsulfonyloxy, Ortho-Brombenzolsulfonyloxy, Meta-Brombenzolsulfonyloxy, Para-Brombenzolsulfonyloxy, Ortho-Nitrobenzolsulfonyloxy, Meta-Nitrobenzolsulfonyloxy und Para-Nitrobenzolsulfonyloxy, wovon Trifluormethylsulfonyloxy ein besonders bevorzugtes Beispiel ist.
Besondere und bevorzugte Untergruppen der Verbindungen der Formel VII entsprechen denen, die oben für die Verbindung I unter Synthese von LNA-Analogen, mutatis mutandis, beschrieben wurden. Insbesondere haben besondere Unterklassen der Verbindungen die Konfiguration, die der Formel II entspricht, besonders die Konfiguration, die der Formel III entspricht, mit Ausnahme der Ausrichtung des Substituenten auf C2'.
In einer besonders interessanten Ausbildung der Verbindungen der Formel I bilden R³ und R² zusammen ein Epoxid.
Die neue, in Formel I dargestellte Verbindung kann durch den allgemeinen, in 2 gezeigten Weg zubereitet werden.
Die Inversion der Ausrichtung des Substituenten auf C2' kann auf verschiedenen Wegen erfolgen. Wenn die Nukleobase eine Pyrimidinbase ist, kann die Erfindung durch Bildung eines 2,2'-Anhydro-Zwischenprodukts unter geeigneten Bedingungen erleichtert werden, z. B. der Verwendung eines Proteinschwamms, z. B. DBU. Die Temperatur beträgt im typischen Fall 0-100°C, wie z. B. 15-30°C, die Reaktionszeit beträgt im typischen Fall 5 Min. bis 24 Stunden, wie z. B. 1-6 Stunden, und das Molarverhältnis der Basis gegenüber der Verbindung der Formel VII liegt im typischen Fall im Bereich von 5:1 und 1:1, wie z. B. im Bereich von 3:1 bis 1:1. Das polare aprotische Lösungsmittel ist im typischen Fall DMF, THF, DMSO oder CH₃CN.
Obwohl das oben genannte Verfahren für die Synthese der Verbindung der Formel I das 2,2'-Anhydronucleosid-Konstrukt nutzt und daher nur auf Nukleobasen anwendbar ist (wie z. B. Pyrimidine), in denen ein solches Konstrukt möglich ist, sollte klar sein, dass andere Wegen auf ähnliche Weise für die Inversion der Ausrichtung des Substituenten in der Position C2' einer Verbindung der Formel VII anwendbar sind.
Als ein Beispiel, das allgemein für alle Nukleobasen anwendbar und sehr nützlich in den Fällen ist, in denen die Nukleobase ein Purin vom Typ Nukleobase ist, erfolgt die Inversion durch Reaktion der Verbindung der Formel VII mit einem Sauerstoffnukleophil.
Ein spezifischeres Beispiel der konvergenten Synthesestrategie für die Synthese eines Zwischenprodukts mit einer Nukleobase vom Purintyp wird in 3 dargestellt. Die Verbindung 13 ist base-geschützt (14), wonach das 2'-OAc selektiv hydrolysiert wird, wie an anderer Stelle hierin beschrieben (15). Das freigesetzte 2'-OH wird triflatiert (16) und mit einem geeigneten Sauerstoff-Nukleophil in Reaktion gebracht (z. B. einem Acetat, Benzoat, usw.), um die Stereochemie (17) zu invertieren. Der resultierende Ester wird dann selektiv hydrolisiert, wie an anderer Stelle hierin beschrieben, und das 2'-OH nunmehr in der Threo-Konfiguration (18). Die Verbindung 18 ist ein der Verbindung 30 äquivalentes Purin, das nachfolgend zu einem 2'-O-Mesylat konvertiert werden kann, d. h. einem Zwischenprodukt der Formel I, gefolgt von dem in 6 dargestellten Weg.
Als eine weitere Alternative kann die Inversion ebenfalls durch Oxidation einer Verbindung der Formel VII erfolgen, worin R^2* OH ist, gefolgt von der nachfolgenden stereo- und regioselektiven Reduktion, z. B. wie in 4 dargelegt.
Das Ausgangsmaterial der Formel VII für das erfindungsgemäße Verfahren kann, wie in der Literatur (Koshkin, A.; Fensholdt, J.; Pfundheller, H. M.; Lomholt, C. J.Org. Chem. 2001. 66, 8504-8512) beschrieben, zubereitet werden.
Ein spezifischeres Beispiel, das bevorzugte, in Formel III gezeigte allgemeine Zwischenprodukt, kann wie nachstehend gezeigt (5) zubereitet werden. Damit wird (2-O-Acetyl-3-O-Benzyl-4-C-Methansulfonyloxymethyl-5-O-Methansulfonyl-β-D-Erythro-Pentofuranosyl)-Nukleobase) (23) durch eine milde Deacetylation für die Freisetzung der 2'-Hydroxy-Gruppe in die Verbindung (24) ohne den nachfolgenden Ringschluss konvertiert, den das Oxy-LNA-Skelett bietet. Die 2'-Hydroxy-Gruppe wird dann mesylatiert, um (3-O-Benzyl-4-C-Methansulfonyloxymethyl-2,5-O-Dimethansulfonyl-β-D-Erythro-Pentofuranosyl)-Nukleobase) (25) bereitzustellen.
Definitionen
In dem vorliegenden Kontext bedeutet der Begriff „C_1-6-Alkyl" eine lineare, zyklische oder verzweigte Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatom(en), wie z. B. Methyl, Ethyl, Propyl, Iso-Propyl, Butyl, Tert-Butyl, Iso-Butyl, Pentyl, Cyclopentyl, Hexyl, Cyclohexyl, insbesondere Methyl, Ethyl, Propyl, Iso-Propyl, Tert-Butyl, Iso-Butyl und Cyclohexyl.
Der Begriff „C_1-6-Alkylen" soll für ein lineares Kohlenwasserstoff-Biradikal mit 1-6 Kohlenstoffatom(en) stehen, wie z. B. Methylen, 1,2-Ethylen, 1,3-Propylen, 1,2-Propylen, 1,4-Butylen, usw.
Der Begriff „gegebenenfalls substituiert" im Zusammenhang mit den Begriffen „C_1-6-Alkyl" und „C_1-6-Alkylen" soll bedeuten, dass die fragliche Gruppe ein oder mehrere Male substituiert werden kann, bevorzugt 1-3 Male, und zwar mit Gruppen, die ausgewählt sind aus Hydroxy C_1-6-Alkoxy (d. h. C_1-6-Alkyl-Oxy), Carboxy, C_1-6-Alkoxycarbonyl, C_1-6-Alkylcarbonyl, Aryl, Aryloxycarbonyl, Aryloxy, Arylcarbonyl, Amino, Mono- und Di(C_1-6-Alkyl)Amino; Carbamoyl, Mono- und Di(C_1-6-Alkyl)Aminocarbonyl, C_1-6-Alkylcarbonylamino, Cyano, Carbamido, Halogen, worin jedes Aryl substituiert werden kann, wie nachstehend spezifisch für ein „gegebenenfalls substituiertes Aryl" beschrieben.
In dem vorliegenden Kontext steht der Begriff „Aryl" für einen teilweise oder vollständig aromatischen carbozyklischen Ring oder ein teilweise oder vollständig aromatisches Ringsystem, wie z. B. Phenyl, Naphthyl, 1,2,3,4-Tetrahydronaphthyl, Anthracyl und Phenanthracyl, von denen Phenyl ein bevorzugtes Beispiel ist.
Der Begriff „gegebenenfalls substituiert" im Zusammenhang mit dem Begriff „Aryl" soll bedeuten, dass die fragliche Gruppe ein oder mehrere Male substituiert werden kann, insbesondere 1-3 Male, und zwar mit (einer) Gruppe(e), die ausgewählt ist/sind aus Hydroxy, C_1-6-Alkyl, C_1-6-Alkoxy, Carboxy, C_1-6-Alkoxycarbonyl, C_1-6-Alkylcarbonyl, Aryl, Amino, Mono- und Di(C_1-6-Alkyl)Amino und Halogen, worin das Aryl 1-3 Male mit C_1-4-Alkyl, C_1-4-Alkoxy, Nitro, Cyano, Amino oder Halogen substituiert werden kann.
In dem vorliegenden Kontext bedeutet der Begriff „Tri(C₁_₆-Alkyl/Aryl)Silyloxy" eine Silyl-Gruppe, die mit 0-3 C_1-6-Alkyl-Gruppen und/oder 0-3 Aryl-Gruppen substituiert ist, mit der Bedingung, dass die gesamte Zahl der Alkyl- und Arylgruppen 3 beträgt. Veranschaulichende Beispiele sind Trimethylsilyloxy, Allyldimethylsilyloxy, Dimethylphenylsilyloxy, Diphenylmethylsilyloxy, Isopropyldimethylsilyloxy, Tert-Butyidimethylsilyloxy, Tert-Butyldiphenylsilyloxy, Triethylsilyloxy, Triisopropylsilyloxy, Diethylisopropylsilyloxy, Dimethylthexylisopropylsilyloxy, Tribenzylsilyloxy, Tri-Para-Xylylsilyloxy, Triphenylsilyloxy, Diphenylmethylsilyloxy, Di-Tert-Butylmethylsilyloxy, Tris(Trimethylsilyloxy)Silyloxy, Tert-Butylmethoxyphenylsilyloxy und Tert-Butoxydiphenylsilyloxy.
In dem vorliegenden Kontext bedeutet der Begriff „Tetra(C₁_₆-Alkyl)Disiloxanyliden" ein -O-Si(C_1-6-Alkyl)2-O-Si(C_1-6-Alkyl)2-O-Eiradikal. Ein typisches Beispiel ist 1,3-(1,1,3,3-Tetraisopropyl)-Disiloxanyliden.
„Halogen" beinhaltet Fluor, Chlor, Brom und Jod.
In dem vorliegenden Kontext deckt der Begriff „Nukleobase" natürlich vorkommende Nukleobasen sowie nicht natürlich vorkommende Nukleobasen ab, d. h. heteroaromatische zyklische Gruppen, z. B. monozyklische Gruppen, bizyklische Gruppen, trizyklische Gruppen, usw. Es sollte dem Fachmann klar sein, dass verschiedene Nukleobasen, die zuvor als „nicht natürlich vorkommend" betrachtet wurden, im Folgenden in der Natur vorgefunden wurden. Somit beinhalten „Nukleobasen" nicht nur die bekannten Purin- und Pyrimdin-Heterozyklen, sondern ebenfalls heterozyklische Analoge und Tautomere davon. Veranschaulichende Beispiele für Nukleobasen sind Adenin, Guanin, Thymin, Cytosin, Uracil, Purin, Xanthin, DiAminopurin, 8-Oxo-N⁶-Methyladenin, 7-Deazaxanthin, 7-Deazaguanin, N⁴,N⁴-Ethanocytosin, N⁶,N⁶-Ethano-2,6-Diaminopurin, 5-Methylcytosin, 5-(C³-C⁶)-Alkynylcytosin, 5-Fluoruracil, 5-Bromuracil, Pseudoisocytosin, 2-Hydroxy-5-Methyl-4-Triazolopyridin, Isocytosin, Isoguanin, Inosin, N⁶-Allylpurine, N⁶-Acylpurine, N⁶-Benzylpurin, N⁶-Halopurin, N⁶-Vinylpurin, N⁶-acetylenisches Purin, N⁶-Acylpurin, N⁶-Hydroxyalkylpurin, N⁶-Thioalkylpurin, N²-Alkylpurine, N⁴-Alkylpyrimidine, N⁴-Acylpyrimidine, N⁴-Benzylpurin, N⁴-Halopyrimidine, N⁴-Vinylpyrimidine, N⁴-acetylenische Pyrimidine, N⁴-Acylpyrimidine, N⁴-Hydroxyalkylpyrimidine, N⁶-Thioalkylpyrimidine, 6-Azapyrimidin, unter Einschluss von 6-Azacytosin, 2- und/oder 4-Mercaptopyrimidin, Uracil, C⁵-Alkylpyrimidine, C⁵-Benzylpyrimidine, C⁵-Halopyrimidine, C⁵-Vinylpyrimidin, C⁵-acetylenisches Pyrimidin, C⁵-Acylpyrimidin, C⁵-Hydroxyalkylpurin, C⁵-Amidopyrimidin, C⁵-Cyanopyrimidin, C⁵-Nitropyrimidin, C⁵-Aminopyrimidin, N²-Alkylpurine, N²-Alkyl-6-Thiopurine, 5-Azacytidinyl, 5-Azauracilyl, Trazolopyridinyl, Imidazolopyridinyl, Pyrrolopyrimidinyl und Pyrazolopyrimidinyl. Funktionale Sauerstoff- und Nitrogengruppen auf der Base können geschützt und entschützt werden, wenn notwendig oder wünschenswert.
Geeignete schützende Gruppen sind dem Fachmann bekannt und beinhalten Trimethylsilyl, Dimethylhexylsilyl, t-Butyldimethylsilyl und t-Butyldiphenylsilyl, Trityl, Alkyl-Gruppen, Acyl-Gruppen, wie z. B. Acetyl und Propionyl, Methanesulfonyl und p-Toluolsulfonyl. Bevorzugte Basen beinhalten Adenin, Guanin, 2,6-Diaminopurin, Thymin, 2-Thiothymin, Cytosin, Methyl Cytosin, Uracil, 5-Fluorcytosin, Xanthin, 6-Aminopurin, 2-Aminopurin, 6-Chlor-2-Amino-Purin und 6-Chlorpurin. Besonders interessante Nukleobasen sind Adenin, Guanin, Thymin, Cytosin und Uracil, die als die natürlich vorkommende Nukleobasen in Bezug auf die therapeutische und diagnostische Anwendung beim Menschen gelten.
BEISPIELE
Für unter wasserfreien Bedingungen durchgeführte Reaktionen wurde Glas über Nacht in einem Ofen bei 150°C getrocknet und über wasserfreiem KOH in einem Desikkator abkühlen gelassen. Die wasserfreien Reaktionen wurden unter einer Argon-Atmosphäre durchgeführt. Die Lösungsmittel waren von HPLC-Qualität, darunter DMF, Pyridin, Acetonitril und Dichiormethan über molekularen Sieben (4 A von Grace Davison) getrocknet, und THF wurde frisch von Na-benzophenon auf einen Wassergehalt von unter 20 ppm destilliert. TLC wurde auf Merck Silica 60 F₂₅₄ Aluminum-Streifen betrieben. Eine Trockensäule-Vakuum-Chromatographie (DCVC) wurde gemäß dem veröffentlichten Verfahren durchgeführt. ¹H, ¹³C, ¹⁹F und ³¹P NMR -Spektren wurden bei jeweils 400 MHz, 100 MHz, 376 MHz und 121 MHz mit Lösungsmitteln als interner Standard aufgezeichnet (^δH: CDCl₃ 7,26 ppm, DMSO-d₆ 2,50; δC: CDCl₃ 77,0 ppm, DMSO-d₆ 39,4 ppm). ³¹P NMR wurde mit 85% H₃PO₄ als externer Standard betrieben. J -Werte werden in Hz angebeben. Die Zuordnungen von NMR-Spektren basieren auf 2D-Spektren und folgen der standardmäßigen Carbohydrat/Nukleosid Nomenklatur (das Kohlenstoffatom des 4'-C-Substituenten wird mit C1'' nummeriert), selbst wenn die systematischen Verbindungsnamen der bizyklischen Nukleosid-Derivate gemäß der von Baeyer-Nomenklatur vergeben werden. Es wurden rohe Verbindungen ohne weitere Reinigung verwendet, wenn sie zu ≥ 95% durch TLC und HPLC-MS (RP C18 Säule, UV Erfassung) rein waren. Die Elementenanalysen wurden von der Universität Kopenhagen, mikroanalytische Abteilung, erhalten.
1-(2,5-Di-O-Acetyl-4-C-Acetyloxymethyl-3-O-Benzyl-β-D-Erythropentofuranosyl)Thymin.
Zu einer umgerührten Lösung aus 3-O-Benzyl-4-C-Hydroxymethyl-1,2-O-Isopropyliden-α-D-Eurythro-Pentofuranose 1 (Youssefyeh, R. D.; Verheyden, J. P. H.; Moffatt, J. G. J. Org. Chem. 1979, 44, 1301-1309). (200 mg, 0,64 mmol) in Essigsäure (3,69 ml, 64,4 mmol) wurden bei 0°C Essigsäureanhydrid (0,61 ml, 6,44 mmol) und konzentrierte H₂SO₄ (0,34 μL, 6,44 μmol) hinzugefügt. Nach 25 Min. wurde das Aufwärmen der Reaktionsmischung auf Raumtemperatur zugelassen. Die Umrührung wurde 2 Std. fortgeführt, wonach die Mischung in eiskaltes, gesättigtes, wässeriges NaHCO₃ (150 ml) geschüttet wurde. Die Lösung wurde mit Dichlormethan (2 × 150 ml) extrahiert, und die kombinierten organischen Phasen wurden mit gesättigtem, wässerigem NaHCO₃ (2 × 100 ml) gewaschen, getrocknet (Na₂SO₄), gefiltert und bis zur Trockenheit in vacuo to verdampft, um eine rohe Ammoniakmischung des acetylatierten Glykosidspenders als eine farblose Flüssigkeit zu ergeben (258 mg, 0,59 mmol). Die Flüssigkeit (246 mg, 0,56 mmol) wurde in Anhyd Acetonitril (5 ml) unter Umrührung aufgelöst. Thymin (144 mg, 1,14 mmol) und N,O- bis(Trimethylsilyl)Acetamid (0,99 ml, 4,00 mmol) wurden hinzugefügt, und die Mischung wurde zum Rückfluss 1,5 Std. lang erhitzt und dann auf 0°C abgekühlt. Es wurde Trimethylsilyl Triflat (0,23 ml, 1,25 mmol) 5 Min tröpfchenweise hinzugefügt und dann wurde die Mischung 3,5 Std. auf 80°C erhitzt. Die Reaktionsmischung wurde bis auf Raumtemperatur abkühlen gelassen und es wurde eiskaltes, gesättigtes, wässeriges NaHCO₃ (10 ml) hinzugefügt. Die Extraktion wurde mit Dichlormethan (2 × 20 ml) durchgeführt, und die kombinierten organischen Phasen wurden sukzessiv mit gesättigtem, wässerigem NaHCO₃ (2 × 20 ml) und Lauge (20 ml) gewaschen, getrocknet (Na₂SO₄), gefiltert und bis zur Trockenheit in vacuo verdampft. Der Rest wurde mittels DCVC (0-1% MeOH in Dichlormethan v/v) gereinigt, um das Nukleosid (259 mg, 91%) als ein weißes, festes Material zu ergeben. FAB-MS m/z ergab 505,0 ([MH]⁺, berechnet 505,2); ¹H NMR (CDCl₃) δ 9,93 (s, ¹H, NH), 7,37-7,28 (m, 5H, Ph), 7,09 (d, J = 0,9, ¹H, H6), 5,79 (d,J = 3,5, ¹H, H1'), 5,53 (dd, J = 6,3, 3,7, ¹H, H₂'), 4,64-4,08 (m, 7H, CH ₂Ph, H3', H5'a, H5'b, H1''a, H1''b), 2,11 (s, 3H, CH₃C(O)), 2,10 (s, 3H, CH₃C(O)), 2,07 (s, 3H, CH₃C(O)), 1,91 (s, 3H, CH₃); ¹³C NMR (CDCl₃) δ 170,4, 169,9, 163,9, 149,9 (CH₃ C(O), C2, C4), 137,1, 136,8, 128,3, 128,0, 127,8 (C6, Ph), 111,0 (C5), 90,6 (C1'), 84,2 (C4'), 77,0 (C3'), 74,2 (CH₂Ph), 73,7 (C2'), 63,6, 62,2 (C5', C1''), 20,6, 20,5 (CH₃ C(O)), 12,3 (CH₃).
1-(3-O-Benzyl-4-C-Hydroxymethyl-β-D-Erythro-Pentofuranosyl)Thymin.
Das Nukleosid 1-(2,5-Di-O-Acetyl-4-C-Acetyloxymethyl-3-O-Benzyl-β-D-Erythropentofuranosyl)Thymin (149 mg, 0,30 mmol) wurde in einer gesättigten Lösung von NH₃ in MeOH (15 ml) aufgelöst. Die Mischung wurde über Nacht bei Raumtemperatur in einem versiegelten Kolben umgerührt und unter reduziertem Druck bis zur Trockenheit verdampft. Der Rest wurde in EtOAc (30 ml) aufgelöst und mit Wasser (10 ml) gewaschen. Die wässerige Phase wurde mit EtOAc (30 ml) extrahiert, und die kombinierten organischen Phasen wurden mit Acetonitril (2 × 10 ml) unter reduziertem Druck bis zur Trockenheit ko-verdampft. Der Rest wurde mittels DCVC (1-4% MeOH in Dichlormethan v/v) gereinigt, was das Nukleosid (93 mg, 84%) als eine visköse Flüssigkeit ergab. R_f = 0,32 (10% MeOH In EtOAc, v/v); FAB-MS m/z ergab 379,0 ([MH]⁺, berechnet 379,1); ¹H NMR (DMSO-d₆) δ 11,29 (br s, 1H, NH), 7,73 (d, J = 1,3, 1H, H6), 7,40-7,26 (m, 5H, Ph), 5,90 (d, J = 6,2, 1H, H1'), 5,51 (d, J = 7,5,-1H, OH), 5,18 (t, J = 5,0, 1H, OH), 4,86 (t, J = 5,49, ¹H, OH), 4,81 (d, J = 11,7, 1H), 4,56 (d, J = 11,7, 1H), 4,36 (q, J = 6,3, ¹H, H₂'), 4,08 (d, J = 5,5, ¹H, H3'), 3,60-3,50 (m, 4H) (H5', H1'', CH ₂Ph), 1,79 (d, J = 1,1, 3H, CH₃); ¹³C NMR (DMSO-d₆) δ 163,6 (C4), 150,7 (C2), 138,6, 136,3, 128,0, 127,2 (C6, Ph), 109,3 (C5), 87,7, 87,5 (C1', C4'), 78,5 (C3'), 73,3 (C2'), 72,7, 62,8, 61,3 (C5', C1'', CH₂Ph), 12,2 (CH₃); Anal. berechnet für C₁₈H₂₂N₂O₂·0,25H₂O: C, 56,5; H, 5,9; N, 7,3. Ergab: C, 56,5; H, 5,9; N, 7,0.
1-(3-O-Benzyl-2,5-Di-O-Methansulfonyl-4-C-(Methansulfonyloxymethyl)-β-D-Erythro-Pentofuranosyl)Thymine (28).
Das Nucleosid 1-(3-O-Benzyl-4-C-Hydroxymethyl-β-D-Erythro-Pentofuranosyl)Thymin (0,83 g, 3,2 mmol) wurde in Anhydrid-Pyrin aufgelöst (20 ml) und unter Umrührung auf 0°C abgekühlt. Es wurde tröpfchenweise Methansulfonyl Chlorid (0,85 ml, 11 mmol) hinzugefügt, und der Reaktion wurde 3 Std. das Erreichen von 15°C erlaubt. Die Reaktion wurde mit gesättigtem wässerigem NaHCO₃ (50 ml) und gequenscht und zu einem Separationstrichter mit Lauge (50 ml) und EtOAc (100 ml) verbracht. Die Phasen wurden getrennt, und die wässerige Phase mit EtOAc (2 × 50 ml) extrahiert. Die kombinierten organischen Phasen wurden mit Lauge (100 ml) extrahiert, getrocknet (Na₂SO₄), gefiltert und in vacuo vedampft, um eine visköse gelbe Flüssigkeit zu ergeben. Die Flüssigkeit wurde in einer Mischung aus Dichlormethan und Toluol aufgelöst und in vacuo verdampft, um Nukleosid 28 (1,48 g, 93%) als weißen Schaum zu ergeben. Die analytischen Daten waren identisch mit denen, die zuvor veröffentlicht wurde. (Håkansson, A. E.; Koshkin, A.; Sørensen, M. D.; Wengel, J. J. Org. Chem. 2000, 65, 5161-5166.)
1-(3-O-Benzyl-5-O-Methansulfonyl-4-C-Methansulfonyloxymethyl-β-D-Erythropentofuranosyl)Thymine (27).
Das Nucleosid 26 (Koshkin et al., J. Org. Chem. 2001, 66, 8504-8512) (30 g, 52 mmol) wurde in MeOH (600 ml) aufgelöst, und die Lösung wurde auf 0°C abgekühlt. Es wurde frisch zubereitetes metanolisches Ammoniak (600 ml) hinzugefügt, und es wurde der Mischung erlaubt, die Raumtemperatur zu erreichen. Nach 5 Std. bei Raumtemperatur wurde die Reaktion mit eiskalter Essigsäure (50 ml) gequenscht und in einen Becher transferiert, wo sie mit gesättigtem wässerigem NaHCO₃ neutralisiert wurde. EtOAc (900 ml) und Lauge (500 ml) wurden hinzugefügt, und die Phasen wurden getrennt. Die wässerige Phase wurde mit EtOAc (3 × 500 ml) extrahiert, und die kombinierten organischen Phasen wurden mit gesättigtem wässerigem NaHCO₃ (500 ml) und Lauge (500 ml) gewaschen. Die organische Phase wurde getrocknet (Na₂SO₄), gefiltert und das Lösungsmittel in vacuo entfernt, um 27 (27 g, 97%) als weißen Schaum zu ergeben. R_f = 0,33 (100% EtOAc); ESI-MS m/z ergab 557,0 ([MNa]⁺, berechnet 557,1); ¹H NMR (CDCI₃) δ 10,21 (br s, ¹H, NH), 7,33-7,25 (m, 6H, Ph, H6), 5,77 (d, J = 3,9, 1H, H1'), 4,84 (d, J = 11,4, ¹H, H3'), 4,59-4,57 (m, 3H), 4,42-4,37 (m, 3H), 4,26-4,19 (m, 2H) (H₂', H₂'', H5'', CH ₂Ph, OH), 2,98 (s, 3H, CH₃), 2,76 (s, 3H, CH₃), 1,80 (s, 3H, CH₃); ¹³C NMR (CDCI₃) δ 162,5 (C4), 151,0 (C2), 136,7 (Ph), 136,2 (C6), 128,5, 128,3, 128,2 (Ph), 111,3 (C5), 92,1 (C1'), 84,0 (C4'), 77,7 (C3'), 74,1, 73,5 (C2', CH₂Ph), 68,6, 68,3 (C5', C1''), 37,2, 37,1 (Ms), 12,0 (CH₃); Anal. berechnet für C₂₀H₂₆N₂O₁₁S₂: C, 44,9; H, 4,9; N, 5,2. Ergab: C, 45,0; H, 4,7; N, 5,1.
1-(3-O-Benzyl-2,5-Di-O-Methansulfonyl-4-C-(Methansulfonyloxymethyl)-β-D-Erythro-Pentofuranosyl)Thymin (28).
Das Nucleosid 27 (20 g, 37 mmol) wurde in wasserfreiem Dichlormethan (100 ml) aufgelöst, und es wurde wasserfreies Pyridin (100 ml) hinzugefügt. Die Lösung wurde auf 0°C abgekühlt, und es wurde tröpfchenweise Methansulfonylchlorid (4,4 ml, 56 mmol) hinzugefügt. Nach 2 Std. wurde die Reaktion mit gesättigtem, wässerigem NaHCO₃ (200 ml) gequenscht, und die Phasen wurden getrennt. Die wässerige Phase wurde mit Dichlormethan (2 × 150 ml) extrahiert, und die kombinierten organischen Phasen wurden mit wässerigem HCl (1 M, 2 × 200 ml), gesättigtem, wässerigem NaHCO₃ (2 × 250 ml) und Lauge (250 ml) gewaschen. Die organische Phase wurde getrocknet (Na₂SO₄), gefiltert, und das Lösungsmittel wurde in vacuo entfernt. Das rohe Produkt wurde mit Toluol ko-verdampt, was 28 (22 g, 96%) als weißen Schaum ergab. R_f = 0,41 (100% EtOAc); ESI-MS m/z ergab 635,0 ([MNa]⁺, berechnet 635,1). Alle analytischen Daten waren identisch mit denen, die zuvor angegeben wurden. (Håkansson, A. E.; Koshkin, A.; Sørensen, M. D.; Wengel, 3. J. Org. Chem. 2000, 65, 5161-5166)
2,2'-Anhydro-1-(3-O-Benzyl-5-O-Methansulfonyl-4-C-Methansulfonyloxymethyl-β-D-Threo-Pentofuranosyl)Thymin (29).
Das Nukleotid 280 (10 g, 16,3 mmol) wurde in Anhyd?-Acetonitril (100 ml) aufgelöst, und es wurde DBU (2,69 ml, 18,0 mmol) hinzugefügt. Das Produkt wurde langsam von der Reaktionsmischung ausgefällt. Nach 2 Stunden war die Reaktion abgeschlossen, und in vacuo konzentriert, um die Fällung zu erleichtern. Die Reaktionsmischung wurde auf –20°C gekühlt, und das Produkt durch Filterung aufgefangen, um das Nukleosid 29 (7,64 g, 91%) als weißes festes Material zu ergeben. FAB-MS m/z ergab 517,0 ([MH]⁺, berechnet 517,1); ¹H NMR (DMSO-d₆) δ 7,79 (d, J = 1,3, 1H, H6), 7,45-7,32 (m, 5H, Ph), 6,40 (d, J = 6,0, 1H, H1'), 5,60 (dd, J = 6,1, 2,8, 1H, H₂'), 4,82 (d, J = 11,5, 1H, CH ₂Ph), 4,70 (d, J = 11,5, 1H, CH ₂Ph), 4,51 (d, J = 2,8, 1H, H3'), 4,43 (d, J = 10,6, 1H), 4,36 (d, J = 6,2, 1H), 4,33 (d, J = 5,9, 1H), 4,25 (d, J = 11,0, 1H) (H5', H1''), 3,22 (s, 3H, Ms), 3,16 (s, 3H, Ms), 1,80 (s, J = 1,1, 3H, CH₃); ¹³C NMR (DMSO-d₆) δ 171,5 (C4), 159,1 (C2), 136,9, 132,1, 128,5, 128,1, 127,9 (C6, Ph), 117,1 (C5), 89,1 (C1'), 86,1 (C2'), 85,4 (C4'), 83,7 (C3'), 72,4 (CH₂Ph), 68,6, 68,0 (C5', C1''), 36,9, 36,8 (Ms), 13,6 (CH₃); Anal. berechnet für C₂₀H₂₄N₂O₁₀S₂: C, 46,5; H, 4,7; N, 5,4. Ergab: C, 46,6; H, 4,8; N, 5,3.
1-(3-O-Benzyl-5-O-Methansulfonyl-4-C-Methansulfonyloxymethyl-β-D-Threopentofuranosyl)Thymin (30).
Das Nukleotid 29 (3,70 g, 7,16 mmol) wurde in einer Mischung aus Aceton (160 ml) und wässeriger H₂SO₄ (0,1 M, 160 ml) suspendiert. Die Mischung wurde über Nacht zum Zurückfließen unter Rühren erhitzt. Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur wurde ein weißer Feststoff ausgefällt. Das Volumen wurde auf rund. ½ in vacuo reduziert, und es wurde ein weißer Feststoff durch Filtration isoliert. Der Feststoff wurde gründlich mit Wasser gewaschen und in vacuo getrocknet, um das Nukleosid 30 (3,77 g, 98%) als einen weißen Feststoff zu ergeben. FAB-MS m/z ergab 535,0 ([MH]⁺, berechnet 535,1); ¹H NMR (DMSO-d₆) δ 11,35 (s, 1H, NH), 7,41-7,32 (m, 6H, H6, Ph), 6,20 (d, J = 5,0, 1H, H1'), 6,10 (d, J = 4,8, 1H, 2'-OH), 4,77 (d, J = 11,9, 1H, CH ₂Ph), 4,67 (d, J = 11,9, 1H, CH ₂Ph), 4,56 (d, J = 10,6, 1H), 4,50-4,41 (m, 3H), 4,32 (d, J = 10,6, 1H), 4,16 (d, J = 3,7, 1H, H3'), 3,25 (s, 3H, Ms), 3,20 (s, 3H, Ms), 1,79 (s, 3H, CH₃); ¹³C NMR (DMSO-d₆) δ 163,9 (C4), 150,6 (C2), 137,8, 137,6, 128,4, 127,9, 127,7 (C6, Ph), 108,2 (C5), 84,8 (C1'), 84,3 (C3'), 81,7 (C4'), 73,3 (C2'), 72,3 (CH₂Ph), 68,1, 67,6 (C5', C1''), 37,0, 36,8 (Ms), 12,2 (CH₃); Anal. berechnet für C₂₀H₂₆N₂O₁₁S₂: C, 44,9; H, 4,9; N, 5,2. Ergab: C, 44,5; H, 4,8; N, 5,1.
1-(3-O-Benzyl-5-O-Methansulfonyl-4-C-Methansulfonyloxymethyl-2-O-Trifluormethansulfonyl-β-D-Threo-pentofuranosyl)Thymine (31).
Das Nukleosid 30 (300 mg, 0,56 mmol) wurde in wasserfreiem Pyridin (2 × 5 ml) aufgelöst und in vacuo zur Entfernung der Spuren von Wasser konzentriert. Die Verbindung wurde in einer Mischung aus wasserfreiem Dichlormethan (20 ml) und wasserfreiem Pyridin (0,45 ml, 5,60 mmol) aufgelöst, gefolgt von einem Hinzufügen von DMAP (274 mg, 2,24 mmol). Nach dem Abkühlen auf 0°C wurde 30 Min. lang tröpfchenweise Trifluormethansulfon?-Anhydrid (0,19 ml, 1,12 mmol) hinzugefügt. Die Reaktionsmischung wurde weitere 1,5 Std. umgerührt und in eisgekühltes, gesättigtes, wässeriges NaHCO₃ (20 ml) gegossen. Die organische Phase wurde getrennt und sukzessive mit wässerigem HCl (1 M, 2 × 20 ml) und gesättigtem wässerigem NaHCO₃ (2 × 20 ml) gewaschen, getrocknet (Na₂SO₄), gefiltert und in vacuo verdampft. Der Rest wurde mittels DCVC (0-100% EtOAc in n-Heptan v/v) gereinigt und ergab das Nukleosid 31 (302 mg, 80%) als einen weißen Schaum. FAB-MS m/z ergab 667,0 ([MH]⁺, berechnet 667,0); ¹H NMR (DMSO-d₆) δ 11,62 (br s, 1H, NH), 7,51 (s, 1H, H6), 7,40-7,33 (m, 5H, Ph), 6,45 (br s, 1H, H1'), 5,91 (t, J = 6,0, 1H, H₂'), 4,97 (d, J = 5,7, 1H, H3'), 4,82-4,36 (m, 6H, CH ₂Ph, H5'a, H5'b, H1''a, H1''b), 3,30 (s, 3H, Ms), 3,24 (s, 3H, Ms), 1,81 (s, 3H, CH₃); ¹³C NMR (DMSO-d₆) δ 163,3 (C4), 150,0 (C2), 136,5, 128,3, 128,0, 127,8 (C6, Ph), 117,6 (q, J = 320, CF₃), 110,1 (C5), 88,0 (C1'), 81,7, 81,0 (C3', C4'), 73,1 (CH₂Ph), 68,0, 67,6 (C5', C1''), 36,7, 36,6 (Ms), 11,8 (CH₃); Anal. berechnet für C₂₁H₂₅F₃N₂O₁₃S₃: C, 37,8; H, 3,8; N, 4,2. Ergab: C, 38,1; H, 3,8; N, 4,1.
1-(2-Azido-3-O-Benzyl-2-Deoxy-5-O-Methansulfonyl-4-C-(Methansulfonyloxymethyl)-β-D-Erythro-Pentofuranosyl)Thymin (32).
Verfahren A: Zu einer Nukleosidlösung 31 (215 mg, 0,32 mmol) in wasserfreiem DMF (10 ml) wurden NaN₃ (23 mg, 0,35 mmol) und 15-crown-5 (64 μL, 0,32 mmol) hinzugefügt. Die Mischung wurde 1 Std. lang bei 80°C umgerührt und dann auf Raumtemperatur gekühlt, woraufhin Wasser (20 ml) hinzugefügt wurde. Die Lösung wurde mit EtOAc (50 ml) extrahiert, und die organische Phase wurde mit gesättigtem, wässerigem NaHCO₃ (2 × 20 ml) gewaschen, getrocknet (Na₂SO₄), gefiltert und in vacuo bis zur Trockenheit verdampft. Der Rest wurde mittels DCVC (50-100% EtOAc in n-Heptan v/v) gereinigt, was Nukleosid 32 (164 mg, 91% aus 31) als einen weißen Schaum ergab. Die analytischen Daten waren identisch mit den oben genannten Daten.
Verfahren B: Eine Nukleosidlösung 30 (5,35 g, 10 mmol) in wasserfreiem Dichlormethan (300 ml) wurde auf 0°C abgekühlt. Wasserfreies Pyridin (8,08 ml, 100 mmol) und DMAP (4,89 g, 40 mmol) wurde hinzugefügt, gefolgt von dem tröpfchenweisen Hinzufügen von Triflouromethansulfon Anhydrid (3,3 ml, 20 mmol). Nach 2 Std. bei 0°C wurde die Reaktion durch das Hinzufügen von eiskaltem, gesättigtem, wässerigem NaHCO₃ (200 ml) transferiert, und die Reaktionsmischung wurde zu einem Separationstrichter transferiert. Die Phasen wurden getrennt, und die wässerige Phase wurde mit Dichlormethan (200 ml) extrahiert. Die kombinierten organischen Phasen wurde mit wässerigem HCl (1,0 M, 2 × 300 ml) gewaschen und gesättigtem, wässerigem NaHCO₃ (300 ml) getrocknet (Na₂SO₄), gefiltert und in vacuo konzentriert, um einen weißen Feststoff zu ergeben. Der Feststoff wurde in wasserfreiem DMF (300 ml) aufgelöst, und NaN₃ (1,86 g, 30 mmol) wurde hinzugefügt. Nach dem Rühren bei Raumtemperatur 4 Std. lang wurde Lauge (300 ml) hinzugefügt, und die Mischung wurde zu einem Separationstrichter transferiert. Die wässerige Phase wurde mit Dichlormethan (3 × 200 ml) extrahiert, und die kombinierten organischen Phasen wurden getrocknet (Na₂SO₄), gefiltert und in vacuo konzentriert, was einen gelben Rest ergab, der mittels DCVC (Ø 5 cm, 25-100% EtOAc in n-Heptan v/v, 5% Inkremente, 100 ml Fraktionen) ergab, was ein Nukleosid 32 (5,1 g, 91% von 30) als einen weißen Feststoff ergab. Die analytischen Daten waren identisch mit denen, die oben angegeben wurden.
(1R,3R,4R,7S)-7-Benzyloxy-1-Methansulfonyloxymethyl-3-(Thymin-1-yl)-2-Oxa-5-Azabicyclo[2:2:1]Heptan (33).
Zu einer Lösung von 32 (5,83 g, 10,4 mmol) in THF (300 ml) bei Raumtemperatur wurden unter Umrührung wässeriges NaOH (2,0 M, 104 ml, 208 mmol) und PMe₃ in THF (1,0 M, 20,8 ml, 20,8 mmol) hinzugefügt. Nach 8 Std. wurde das THF teilweise unter reduziertem Druck entfernt. Es wurden Lauge (200 ml) und EtOAc (300 ml) hinzugefügt, und die Phasen wurden getrennt. Die wässerige Phase wurde mit EtOAc (2 × 300 ml) und Dichlormethan (2 × 300 ml) extrahiert. Die kombinierten organischen Phasen (Na₂SO₄) wurden getrocknet, gefiltert und in vacuo konzentriert, um das Nukleosid 33 (4,22 g, 93%) als weißen Feststoff zu ergeben. R_f = 0,15 (10% MeOH in EtOAc, v/v); ESI-MS m/z ergab 438,0 ([MH]⁺, berechnet 438,1); ¹H NMR (DMSO-d₆) δ 11,33 (br s, 1H, NH), 7,46 (s, 1H, H6), 7,36-7,27 (m, 5H, Ph), 5,44 (s, 1H, H1'), 4,67 (d, J = 11,7, 1H), 4,59 (d, J = 11,5, 1H), 4,56 (d, J = 11,9, 1H), 4,52 (d, J = 11,7, 1H) (H5', CH ₂Ph), 3,84 (s, 1H, H3'), 3,65 (s, 1H, H₂'), 3,26 (s, 3H, Ms), 3,06 (d, J = 10,1, 1H, H1''a), 2,78 (d, J = 9,9, 1H, H1''b), 1,77 (s, 3H, CH₃); ¹³C NMR (DMSO-d₆) δ 163,9 (C4), 150,1 (C2), 137,9, 134,7, 128,2, 127,7, 127,6 (C6, Ph), 108,3 (C5), 88,4 (C1'), 85,6 (C4'), 76,3 (C3'), 70,9, 66,6 (CH₂Ph, C5'), 59,4 (C2'), 50,1 (C1''), 36,9 (Ms), 12,3 (CH₃); Anal. berechnet für C₁₉H₂₃N₃O₇S: C, 52,1; H, 5,3; N, 9,6. Ergab: C, 52,0; H, 5,2; N, 9.2.
(1R,3R,4R,7S)-7-Benzyloxy-1-Methansulfonyloxymethyl-5-Methyl-3-(Thymin-1-yl)-2-Oxa-5-Azabicyclo[2:2:1]Heptan (34).
Zu einer Lösung aus 33 (4,22 g, 9,64 mmol) in Ameisensäure (20 ml) wurde Formaldehyd (37% wässerige Lösung, 20 ml) unter Umrührung hinzugefügt, und die Reaktionsmischung wurde auf 80°C erhitzt. Nach 1 Std. wurde die Reaktion mit EtOAc (150 ml) verdünnt und durch sorgfältiges Abgießen in gesättigtes, wässeriges NaHCO₃ (100 ml) gequenscht. Die Phasen wurden getrennt, und die organische Phase wurde mit gesättigtem, wässerigem NaHCO₃ (4 × 100 ml) gewaschen. Die kombinierten wässerigen Phasen wurden mit Dichlormethan (2 × 200 ml) extrahiert. Die kombinierten organischen Phasen wurden getrocknet (Na₂SO₄), gefiltert und unter reduziertem Druck konzentriert. Die Reinigung mittels DCVC (Ø 6 cm, 0-15% MeOH in EtOAc v/v, 1% Inkremente, 100 ml Fraktionen) stellte das Nukleosid 34 (3,89 g, 90%) als einen cremefarbenen Feststoff bereit. R_f = 0,30 (10% MeOH in EtOAc, v/v); ESI-MS m/z ergab 452,1 ([MH]⁺, berechnet 452.1); ¹H NMR (DMSO-d₆) δ 11,34 (br s, 1H, NH), 7,43 (s, 1H, H6), 7,34-7,28 (m, 5H, Ph), 5,58 (s, 1H, H1'), 4,67 (m, 4H, H5', CH ₂Ph), 3,88 (s, 1H, H3'), 3,58 (s, 1H, H₂'), 3,27 (s, 3H, Ms), 2,98 (d, J = 9,7, 1H, H1''a), 2,76 (d, J = 9,7, 1H, H1''b), 2,57 (s, 3H, NCH₃), 1,76 (s, 3H, CH₃); ¹³C NMR (DMSO-d₆) δ 163,9 (C4), 149,9 (C2), 137,6 (Ph), 134,6 (C6), 128,3, 127,7 (Ph), 108,4 (C5), 86,1 (C1'), 85,3 (C4'), 77,3 (C3'), 71,0, 66,3 (CH₂Ph, C5'), 64,9 (C2'), 58,7 (C1''), 40,8 (NCH₃), 36,9 (Ms), 12,3 (CH₃); Anal. berechnet für C₂₀H₂₅N₃O₇S·0,25H₂O: C, 52,7; H, 5,6; N, 9,1. Ergab: C, 52,9; H, 5,6; N, 8,9.
(1R,3R,4R,7S)-7-Benzyloxy-1-Hydroxymethyl-5-Methyl-3-(Thymin-1-yl)-2-Oxa-5-Azabicyclo[2:2:1]Heptan (35).
Die Verbindung 34 (3,00 g, 6,64 mmol) wurde in wasserfreiem DMF (30 ml) aufgelöst, und es wurde Natriumbenzoat (1,93 g, 13,3 mmol) hinzugefügt. Die Reaktionsmischung wurde 7 Std. lang auf 100°C erhitzt und dann auf Raumtemperatur abgekühlt. Es wurde Natrium-Methoxid (1,44 g, 26,6 mmol) hinzugefügt, und nach 1 Std. wurde die Reaktion mit Dichlormethan (100 ml) verdünnt und mit Lauge (2 × 100 ml) gewaschen. Die kombinierten wässerigen Phasen wurden mit Dichlormethan (2 × 50 ml) extrahiert. Die kombinierten organischen Phasen wurden getrocknet (Na₂SO₄) und unter reduziertem Druck konzentriert. Der Rest wurde in wässerigem HCl (1 M, 15 ml) aufgelöst und lyophilisiert, was einen cremefarbenen Feststoff ergab. Die Reinigung mittels DCVC (Ø 4 cm, 0-10% MeOH in Dichlormethan v/v, 0,5% Inkrementen, 50 ml Fraktionen) stellte das Hydrochlorid-Salz des Nukleosids 35 (2,72 g, 98%) als einen cremefarbenen Feststoff bereit. R_f = 0,19 (7% MeOH in Dichlormethan, v/v); ESI-MS m/z ergab 374,1 ([MH]⁺, berechnet 374.2), 408,1, 410,1 ([MCl]-, berechnet 408,1, 410,1); ¹H-NMR (DMSO-d₆) δ 11,43 (br s, 1H, NH), 7,63 (s, 1H, H6), 7,45-7,29 (m, 5H, Ph), 5,60 (s, 1H, H1'), 4,80 (t, J = 5,7, 1H, 5'-OH), 4,67-4,50 (m, 2H, CH ₂Ph), 3,87 (s, 1H, H3'), 3,67 (d, J = 6,0, 2H, H5'), 3,38 (s, 1H, H₂'), 2,88 (d, J = 9,2, 1H, H1''a), 2,66 (d, J = 9,5, 1H, H1''b), 2,57 (s, 3H, NCH₃), 1,75 (s, 3H, CH₃); ¹³C NMR (DMSO-d₆) δ 164,0 (C4), 149,8 (C2), 137,0 (Ph), 134,4 (C6), 128,5, 127,8 (Ph), 108,9 (C5), 88,4 (C1'), 88,0 (C4'), 77,8 (C3'), 71,0, (CH₂Ph), 66,0, 65,7 (C2', C5'), 61,4 (C1''), 40,1 (NCH₃), 12,6 (CH₃); Anal. berechnet für C₁₉H₂₃N₃O₅·HCl·H₂O: C, 53,3; H, 6,1; N, 9.8. Ergab: C, 53,0; H, 6,3; N, 9,6.
(1R,3R,4R,7S)-7-Hydroxy-7-Hydroxymethyl-5-Methyl-3-(Thymin-I-yl)-2-Oxa-5-Azabicyclo[2:2:1]Heptan (36).
Die Verbindung 35 (2,60 g, 6,64 mmol) wurde in eiskalter Essigsäure (50 ml) aufgelöst, und der Reaktionskolben wurde entleert und mehrere Male mit Argon gefüllt. Es wurde Pd(OH)₂ auf Holzkohle (20% Feuchtigkeit, 200 mg) hinzugefügt, und der Reaktionskolben wurde entleert und mehrere Male mit Wasserstoff gefüllt. Die Reaktion wurde 8 Std. lang unter einer Wasserstoffatmosphäre heftig umgerührt. Der Katalysator wurde durch die Filterung durch einen Kieselgur-Anschluss entfernt. Das Kieselgur wurde gründlich mit heißem Methanol (200 ml) gewaschen. Die Lösungsmittel wurden in vacuo entfernt. Der Rest wurde in Wasser (10 ml) aufgelöst und lyophilisiert, was das Acetatsalz des Nukleosids 36 (2,10 g, 97%) als cremefarbene Flocken ergab. R_f = 0,11 (0,5% Et₃N, 10% MeOH, 89,5% EtOAc, v/v/v); ESI-MS m/z ergab 284,1 ([MH]⁺, berechnet 284,1). Alle analytischen Daten waren identisch mit denen, die zuvor dargelegt wurden.
(1R,3R,4R,7S)-1-(4,4'-Dimethoxytrityloxymethyl)-7-Hydroxy-5-Methyl-3-(Thymin-1-yl)-2-Oxa-5-Azabicyclo[2:2:1]Heptan (37).
Die Verbindung 36 (2,00 g, 5,83 mmol) wurde in wasserfreiem Pyridin (2 × 50 ml) aufgelöst und in vacuo konzentriert. Das Nukleosid wurde in wasserfreiem Pyridin (50 ml) aufgelöst und es wurde 4,4'-Dimethoxytrityl Chlorid (2,96 g, 8,74 mmol) hinzugefügt, und die Reaktion wurde 9 Std. bei Raumtemperatur umgerührt. Die Reaktion wurde auf ½ Volumen in vacuo konzentriert, und der Rest wurde mit EtOAc (100 ml) verdünnt. Die organische Phase wurde mit gesättigtem, wässerigem NaHCO₃ (3 × 100 ml) und mit Lauge (100 ml) gewaschen, getrocknet (Na₂SO₄), gefiltert und unter reduziertem Druck konzentriert. Die Reinigung mittels DCVC (Ø 4 cm, 0-10% MeOH in EtOAc + 0,5% TEA v/v, 0,5% Inkremente, 50 ml Fraktionen) ergab das Nukleotid 37 (3,13 g, 92%) als cremefarbene weiße Masse. R_f = 0,38 (0,5% Et₃N, 10% MeOH, 89,5% EtOAc, v/v/v); ESI-MS m/z ergab 586,2 ([MH]⁺, berechnet 586,2). Alle analytischen Daten waren identisch mit denen, die zuvor genannt wurden. (Singh, S. K.; Kumar, R.; Wengel, J. J. Org. Chem. 1998, 63, 10035-10039)
(1R,3R,4R,7S)-7-(2-Cyanoethoxy(Diisopropylamino)Phosphinoxy)-1-(4,4'-Dimethoxytrityloxymethyl)-5-Methyl-3-(Thymin-1-yl)-2-Oxa-5-Azabicyclo[2.2.1]Heptan (38).
Die Verbindung 37 (500 mg, 0,85 mmol) wurde in wasserfreiem Dichlormethan (4 ml) aufgelöst, und es wurden 4,5-Dicyanoimidazol in MeCN (1,0 M, 0,59 ml, 0,59 mmol) bei Raumtemperatur unter Umrührung hinzugefügt. 2-Cyanoethyl-N,N,N',N'-Tetraisopropylphosphorodiamidit (0,27 ml, 0,85 mmol) wurde tröpfchenweise zu der Reaktionsmischung hinzugefügt. Nach 2 Stunden wurde die Reaktion mit Dichlormethan (10 ml) verdünnt und zu einem Separationstrichter transferiert und mit gesättigtem, wässerigem NaHCO₃ (2 × 15 ml) und Lauge extrahiert (15 ml). Die kombinierte wässerige Phase wurde mit Dichlormethan (10 ml) extrahiert. Die organischen Phasen wurden gepoolt und getrocknet (Na₂SO₄). Nach der Filterung wurde die organische Phase in vacuo verdampft, um das Nukleosid 29 als einen leicht gelblichen Schaum zu ergeben (660 mg, 98% Ertrag). R_f = 0,56 (0,5% Et₃N, 10% MeOH, 89,5% EtOAc, v/v/v); ESI-MS m/z ergab 786,3 ([MH]⁺, berechnet 786,4). ¹⁹P NMR (CDCl₃) δ 14,8, 149,6. (Singh, S. K.; Kumar, R.; Wengel, J. J. Org. Chem. 1998, 63, 10035-10039)
(1R,3R,4R,7S)-1-(4,4'-Dimethoxytrityloxymethyl)-7-Hydroxy-5-N-Methyl-3-(4-N-Benzoyl-5-Methyl-Cytosin-1-yl)-2-Oxa-5-Azabicyclo[2:2:1]Heptan (43).
Die Verbindung 37 (1,5 g, 2,5 mmol) wurde in wasserfreien Pyridin (25 ml) aufgelöst. Es wurde Essigsäureanhydrid (2,4 ml, 25 mmol) hinzugefügt und die Reaktion 24 Std. lang bei Raumtemperatur umgerührt. Die Reaktion wurde mit Wasser (25 ml) gequenscht und mit EtOAc (2 × 25 ml) extrahiert. Die kombinierten organischen Phasen wurden mit gesättigtem wässerigen NaHCO₃ (2 × 50 ml) und Lauge (50 ml) gewaschen und getrocknet (Na₂SO₄). Die organische Phase wurde gefiltert und in vacuo verdampft, um die Verbindung 39 als weißen Schaum zu ergeben. Das restliche Wasser wurde von dem rohen Produkt durch Verdampfen vom wasserfreien MeCN entfernt. Das Produkt wurde dann in wasserfreiem MeCN (50 ml) aufgelöst, und es wurde Et₃N (3,5 ml, 25,3 mmol) hinzugefügt, gefolgt von 1,2,4-Triazol (1,75 g, 25 mmol). Die Reaktionsmischung wurde auf einem Eisbad gekühlt, und es wurde tröpfchenweise POCl₃ (0,48 ml, 5,0 mmol) hinzugefügt, um einen weißen Schlamm zu ergeben. Nach 15 Min. wurde es der Reaktionsmischung ermöglicht, die Raumtemperatur zu erreichen. Der resultierende gelbe Schlamm wurde unter Argon bei Raumtemperatur umgerührt. Nach 4,5 Std. wurde die Reaktionsmischung in einen Schlamm aus gesättigtem, wässerigem NaHCO₃ (50 ml) und Eis gegossen, und mit EtOAc (3 × 25 ml) extrahiert. Die kombinierten organischen Phasen wurden mit Lauge (100 ml) gewaschen und getrocknet (Na₂SO₄). Die Filterung und Verdampfung in vacuo ergaben das Trialzolid 40 als einen rosafarbenen Schaum, der unverzüglich in wasserfreiem MeCN (50 ml) aufgelöst wurde, und es wurde gesättigte, wässerige NH₄OH (50 ml) hinzugefügt. Nach 16-stündiger Umrührung wurde festes NaCl hinzugefügt, bis die Phasen getrennt wurden. Die wässerigen Phasen wurden mit EtOAc (3 × 50 ml) extrahiert, und die kombinierten organischen Phasen getrocknet (Na₂SO₄), gefiltert und verdampft, um das Nukleosid 41 als einen cremefarbenen Feststoff zu ergeben. Das Produkt wurde in wasserfreiem Pyridin (50 ml) aufgelöst, und es wurde Benzoyl Chlorid (0,87 ml, 7,5 mmol) hinzugefügt. Die Reaktion wurde 3 Std. lang unter Argon umgerührt, und dann in vacuo konzentriert. Der Rest wurde mit EtOAc (100 ml) verdünnt und mit gesättigtem wässerigem NaHCO₃ (100 ml) extrahiert. Die Phasen wurden getrennt und die wässerige Phase mit EtOAc (2 × 100 ml) extrahiert. Die kombinierten organischen Phasen wurden mit Lauge (200 ml) gewaschen und getrocknet (Na₂SO₄). Die Filterung und das Verdampfen der organischen Phase produzierten ein helles Öl 42, das in THF (100 ml) aufgelöst wurde. Es wurde LiOH (wässerig, 1,0 M, 25 ml) hinzugefügt, und die Reaktion wurde 2 Std. lang umgerührt. Die Reaktionsmischung wurde zu einem Separationstrichter mit EtOAc (100 ml) und Lauge (100 ml) transferiert und mit EtOAc (2 × 100 ml) extrahiert. Die kombinierten organischen Phasen wurden mit Lauge (200 ml) gewaschen und getrocknet (Na₂SO₄). Die Filterung und das Verdampfen in vacuo ergaben einen gelben Schaum, der mittels DCVC (Ø 4 cm, 50-100% EtOAc, n-Heptan v/v (die Säule wurde mit 1% Et₃N in Heptan v/v vorbehandelt), 5% Inkremente, 100 ml Fraktionen)) gereinigt wurde, was das Nukleosid 43 (1,12 g, 65%) als ein weißer Feststoff ergab. R_f = 0,56 (EtOAc); ESI-MS m/z ergab 689,3 ([MH]⁺, berechnet 689,3); ¹H NMR (DMSO-d₆) δ 8,16 (s, 2H, Bz), 7,86 (s, 1H, H6), 7,61-7,44 (m, 5H, Bz, DMT), 7,36-7,24 (m, 7H, Bz, DMT), 6,92 (dd, 4H, J = 9,0, 2,4, DMT), 5,64 (s, 1H, H1'), 5,41 (d, J = 5,3, 1H, H3'), 4,14 (d, J = 5,3, 1H, H₂'), 5,64 (s, 1H, H1'), 3,75 (s, 6H, OCH₃), 3,39 (d, J = 10,8, 1H, H5'), 3,28 (d, J = 10,8 Hz, 1H, H5'), 2,89 (d, J = 9,5, 1H, H1''), 2,59 (s, 3H, NCH₃), 2,58 (d, J = 9,2, 1H, H1''), 1,73 (s, 3H, CH₃); ¹³C NMR (DMSO-d₆) δ 178,2 (PhC(O)), 160,3 (C4), 158,2 (Ph), 147,0 (C2), 144,8 (Ph), 137,4 (C6), 135,4, 135,2, 132,5, 129,9, 129,3, 128, 128,0, 127,7, 126,9, 113,3 (Ph), 108,6 (C5), 88,9 (C1'), 85,7 (C4'), 85,0 (Ph), 70,5 (C3'), 67,0 (C5'), 59,6, 58,6 (C2', C1''), 55,1 (OCH₃), 40,1 (NCH₃), 14,1 (CH₃); Anal. berechnet für C₄₀H₄₀N₄O₇: C, 69,7; H, 5,9; N, 8,1. Ergab: C, 69,5; H, 5,9; N, 7,7.
(1R,3R,4R,7S)-1-(4,4'-Dimethoxytrityloxymethyl)-7-(2-Cyanoethoxy(Diisopropylamino)Phosphinoxy)-5-N-Methyl-3-(4-N-Benzoyl-5-Methyl-Cytosin-1-yl)-2-Oxa-5-Azabicyclo[2:2:1]Heptan (44).
Die Verbindung 43 (0,50 g, 0,73 mmol) wurde in wasserfreiem Dichlormethan (10 ml) aufgelöst, und es wurde 4,5-Dicyanoimidazol in MeCN (1,0 M, 0,51 ml, 0,51 mmol) bei Raumtemperatur unter Umrührung hinzugefügt. Es wurde 2-Cyanoethyl-N,N,N',N'-Tetraisopropylphosphorodiamidit (0,23 ml, 0,74 mmol) tröpfchenweise zu der Reaktionsmischung hinzugefügt. Nach 2 Std. wurde die Reaktion mit Dichlormethan (20 ml) verdünnt und zu einem Separationstrichter transferiert und mit gesättigtem wässerigem NaHCO₃ (2 × 30 ml) und Lauge (30 ml) extrahiert. Die kombinierten wässerigen Phasen wurden mit Dichlormethan (30 ml) extrahiert. Die organischen Phasen wurden gepoolt und getrocknet (Na₂SO₄). Nach der Filterung wurde die organische Phase in vacuo verdampft, um einen gelben Schaum zu ergeben. Die Reinigung mittels DCVC (Ø 4 cm, 0-100% EtOAc, N-Heptan, 0,5% Et₃N v/v/v (Die Säule wurde mit 1% Et₃N in Heptan v/v vorbehandelt), 5% Inkremente, 50 ml Fraktionen) ergab das Nukleosid 44 (0,58 g, 92%) als einen weißen Feststoff. R_f = 0,67 (20% Heptan, 79,5% EtOAc, 0,5% Et₃N, v/v/v); ESI-MS m/z ergab 889,2 ([MH]⁺, berechnet 889.4); ³¹P NMR (DMSO-d₆) δ 148,4, 147,4
1-(3-O-Benzoyl-5-O-Methansulfonyl-4-C-Methansulfonyloxymethyl-β-D-Threopentofuranosyl)Thymin (52).
Das Anhydronucleosid 29 (30,00 g, 58,1 mmol) wurde in einer Mischung aus Methanol (1000 ml) und Aceton (1000 ml) auf 70°C erhitzt, bis eine helle Lösung erhalten wurde und es der Lösung ermöglicht wurde, die Raumtemperatur zu erreichen. Der Reaktionskolben wurde mit Argon gespült, und es wurde Pd/C (10 Gew.-% Pd auf Kohlenstoff, 6,2 g, 5,8 mmol) hinzugefügt. Die Mischung wurde unter einer Atmosphäre aus Wasserstoffgas (Ballon) heftig umgerührt. Nach 23 Std. wurde der Schlamm durch ein Kieselgurkissen gefiltert. Der Katalysator wurde von dem Kieselgur zurückgenommen und 1 Std. in das DMF (1000 ml) zurückgespült. Der heißt DMF-Schlamm wurde durch ein Kissen aus Kieselgur gefiltert, und die organischen Phasen gepoolt und in vacuo verdampft, um 2,2'-Anhydro-1-(3-Hydroxy-5-O-Methanesulfonyl-4-C-Methansulfonyloxymethyl-β-c-Threopentofuranosyl)Thymin (50) als ein gelbes Pulver zu ergeben. Die restlichen Lösungsmittel wurden über Nacht auf einer Hochvakuumpumpe entfernt. Das rohe Nukleosid 50 (23 g) wurde auf 70°C im DMF (300 ml) erhitzt, um eine helle gelbe Lösung zu ergeben, der es ermöglicht wurde, auf Raumtemperatur abzukühlen. Es wurde Benzoyl Chlorid (81,7 g, 581 mmol, 67,4 ml) hinzugefügt, gefolgt von wasserfreiem Pyridin (70 ml). Nach 18 Std. wurde die Reaktion mit Methanol (200 ml) gequenscht, und überschüssiges Methanol wurde in vacuo entfernt. Zu der dunkelbraunen Nukleosidlösung 51 (2,2'-Anhydro-1-(3-O-Benzoyl-5-O-Methansulfonyl-4-C-Methansulfonyloxymethyl-β-D-Threopentofuranosyl)Thymin) wurde wässerige H₂SO₄ (0,25 M, 400 ml) hinzugefügt. Die Lösung wurde auf einem Ölbad auf 80°C erhiltzt (Bei rund 50°C erfolgt die Fällung. Bei 80°C wird die Lösung wieder hell). Nach 22 Std. bei 80°C wurde es der Lösung ermöglicht, auf Raumtemperatur abzukühlen. Die Reaktionsmischung wurde zu einem Separationstrichter mit EtOAc (1000 ml) transferiert. Die organischen Phasen wurden mit gesättigtem, wässerigem NaHCO₃ (2 × 1000 ml) extrahiert. Die kombinierten wässerigen Phasen wurden mit EtOAc (1000 + 500 ml) extrahiert. Die organischen Phasen wurden gepoolt und noch einmal mit gesättigtem, wässerigem NaHCO₃ (1000 ml) extrahiert, getrocknet (Na₂SO₄), gefiltert und in vacuo verdampft, um eine gelbe Flüssigkeit zu ergeben. Die restlichen Lösungsmittel wurden über Nacht auf einer Hochvakuumpumpe entfernt, um einen gelben Sirup zu ergeben. Das Produkt wurde durch Trockensäulen-Vakuum-Chromatographie (Ø 10 cm, 50-100% EtOAc in n-Heptan (v/v), 100 ml Fraktionen, 10% Inkremeten, gefolgt von 2-24% MeOH in EtOAc (v/v), 100 ml Fraktionen, 2% Inkremente) gereinigt. Fraktionen, die das Produkt enthalten, wurden kombiniert und in vacuo verdampft, was das Nukleosid 52 (25,1 g, 79%) als einen weißen Schaum ergab.
R_f = 0,54 (5% MeOH in EtOAc, v/v); ESI-MS m/z ergab 549,0 ([MH]⁺, berechnet 549,1); ¹H NMR (DMSO-d₆) δ 11,39 (br s, 1H, NH), 8,10-8,08 (m, 2H, Ph), 7,74-7,70 (m, 1H, Ph), 7,60-7,56 (m, 2H, Ph), 7,51 (d, J = 1,1, 1H, H6), 6,35 (d, J = 4,9, 1H, H1'), 6,32 (d, J = 5,3, 1H, 2'-OH), 5,61 (d, J = 4,0, 1H, H3'), 4,69 (d, J = 10,8, 1H), 4,59 (m, 1H, H₂'), 4,55 (d, J = 10,8, 1H), 4,52 (d, J = 10,8, 1H), 4,46 (d, J = 10,6, 1H) (H5' and H1''), 3,28 (s, 3H, Ms), 3,23 (s, 3H, Ms), 1,81 (s, 3H, CH₃); ¹³C NMR (DMSO-d₆) δ 164,5, 163,6 (C4, PhC(O)), 150,3 (C2), 137,7 (C6), 133,8, 129,6, 128,7, 128,6 (Ph), 108,1 (C5), 84,8 (C1'), 81,1 (C4'), 78,0 (C3'), 73,2 (C2'), 68,0, 67,1 (C5', C1''), 36,7, 36,6 (Ms), 11,9 (CH₃); Anal. berechnet für C₂₀H₂₄N₂O₁₂S₂·0,33H₂O: C, 44,34; H, 4,65; N, 4,85. Ergab: C, 44,32; H, 4,58; N, 4,77.
(1R,3R,4R,7R)-7-Benzouloxy-1-Methansulfonyloxymethyl-3-(Thymin-1-yl)-2-Oxa-5-Thiabicyclo[2:2:1]Heptan (54).
1-(3-O-Benzoyl-5-O-Methansulfonyl-4-C-Methansulfonyl-Oxymethyl-β-D-Threo-Pentofuranosyl)Thymin (52) (10,00 g, 18,23 mmol) wurde in wasserfreiem Dichlormethan (500 ml) aufgelöst und auf 0°C gekühlt. Es wurden Pyridin (15 ml) und DMAP (8,91 g, 72,9 mmol) hinzugefügt, gefolgt von tröpfchenweise hinzugefügtem Trifluormethansulfon Anhydrid (10,30 g, 36,5 mmol, 6,0 ml). Nach 1 Std. wurde die Reaktion mit gesättigtem, wässerigem NaHCO₃ (500 ml) gequenscht und zu einem Separationstrichter transferiert. Die organische Phase wurde mit 1,0 M wässeriger HCl (500 ml), gesättigtem, wässerigem NaHCO₃ (500 ml) und Lauge (500 ml) extrahiert. Die organische Phase wurde in vacuo mit Toluol verdampft (100 ml), um 1-(3-O-Benzoyl-5-O-Methansulfonyl-4-C-Methansulfonyloxymethyl-2-O-Trifluormethansulfonyl-β-D-Threo-Pentofuranosyl)Thymin (53) als ein gelbes Pulver zu ergeben. Das rohe Nukleosid 53 wurde in wasserfreiem DMF (250 ml) aufgelöst, und es wurde Na₂S (1,57 g, 20,1 mmol) hinzugefügt, um einen dunkelgrünen Schlamm zu ergeben. Nach 3 Std. wurde die Reaktion mit halb gesättigtem, wässerigem NaHCO₃ (500 ml) gequenscht, und mit CH₂Cl₂ (500 + 2 × 250 ml) extrahiert. Die kombinierten organischen Phasen wurden mit Lauge (500 ml) extrahiert, getrocknet (Na₂SO₄), gefiltert und in vacuo konzentriert, um eine gelbe Flüssigkeit zu ergeben. Das restliche Lösungsmittel wurde über Nacht auf einer Hochvakuumpumpe entfernt, um ein gelbes Gummi zu ergeben, das durch Trockensäulen-Vakuumchromatographie gereinigt wurde (Ø 6 cm, 50-100% EtOAc in n-Heptan (v/v), 50 ml Fraktionen, 10% Inkremente, gefolgt von 2-20% MeOH in EtOAc (v/v), 50 ml Fraktionen, 2% Inkremente), um das Nukleosid 54 (6,15 g, 72%) als gelben Schaum zu ergeben.
R_f = 0,27 (20% n-Heptan in EtOAc, v/v); ESI-MS m/z ergab 469,0 ([MH]⁺, berechnet 469,1); ¹H NMR (CDCl₃) δ 8,70 (br s, 1H, NH), 8,01-7,99 (m, 2H, Ph), 7,67 (d, J = 1,1, 1H, H6), 7,65-7,61 (m, 1H, Ph), 7,50-7,46 (m, 2H, Ph), 5,98 (s, 1H, H1'), 5,34 (d, J = 2,4, 1H, H3'), 4,66 (d, J = 11,7, 1H, H5'a), 4,53 (d, J = 11,5, 1H, H5'b), 4,12 (m (überlappend mit restlichem EtOAc), 1H, H₂'), 3,15-3,13 (m, 4H, H1''a und Ms), 3,06 (d, J = 10,6, 1H, H1''b), 1,98 (d, J = 1,1, 3H, CH₃); ¹³C NMR (CDCl₃) δ 165,2, 163,5 (C4, PhC(O)), 149,9 (C2), 134,1, 133,9, 129,8, 128,7, 128,3 (C6, Ph), 110,7 (C5), 91,1 (C1'), 86,8 (C4'), 72,6 (C3'), 65,8 (C5'), 50,5 (C2'), 37,9 (Ms), 35,1 (C1''), 12,5 (CH₃); Anal. berechnet für C₁₉H₂₀N₂O₈S₂·0,33 EtOAc: C, 49,21; H, 4,72; N, 5,47. Ergab: C, 49,25; H, 4,64; N, 5,48.
(1R,3R,4R,7R)-7-Benzoyloxy-1-Nenzoyloxymethyl-3-(Thymin-1-yl)-2-Oxa-5-Thiabicyclo[2:2:1]Heptan (55)
Das Nukleosid 54 (1,92 g, 4,1 mmol) wurde in wasserfreiem DMF (110 ml) aufgelöst. Es wurde Natrium-Benzoat (1,2 g, 8,2 mmol) hinzugefügt, und die Mischung wurde 24 Std. lang auf 100°C erhitzt. Die Reaktionsmischung wurde zu einem Separationstrichter mit halb gesättigter Lauge (200 ml) transferiert und mit EtOAc (3 × 100 ml) extrahiert. Die kombinierten organischen Phasen wurden getrocknet (Na₂SO₄), gefiltert und in vacuo verdampft, um eine braune Flüssigkeit zu ergeben. Das Produkt wurde auf eine Hochvakuumpumpe gegeben, um das restliche Lösungsmittel zu entfernen. Das resultierende braune Gummi wurde durch Trockensäulen-Vakuumchromatographie gereinigt (Ø 4 cm, 0-100% EtOAc in n-Heptan (v/v), 50 ml Fraktionen, 10% Inkremente, gefolgt von 2-10% MeOH in EtOAc (v/v), 50 ml Fraktionen, 2% Inkremente) um das Nukleotid 55 (1,64 g, 81%) als einen leicht gelben Schaum zu liefern. R_f = 0,57 (20% n-Heptan in EtOAc, v/v); ESI-MS m/z ergab 495,1 ([MH]⁺, berechnet 495,1); ¹H NMR (CDCl₃) δ 9,02 (br s, 1H, NH), 8,07-7,99 (m, 4H, Ph), 7,62-7,58 (m, 2H, Ph), 7,47-7,42 (m, 5H, Ph und H6), 5,95 (s, 1H, H1'), 5,46 (d, J = 2,2, 1H, H3'), 4,93 (d, J = 12,8, 1H, H5'a), 4,60 (d, J = 12,8, 1H, H5'b), 4,17 (d, J = 2,2, 1H, H2'), 3,27 (d, J = 10,6, 1H, H1''a), 3,16 (d, J = 10,6, 1H, H1''b), 1,55 (d, J = 1,1, 3H, CH₃); ¹³C NMR (CDCl₃) δ 165,8, 165,1, 163,7 (C4, 2 × PhC(O)), 150,0 (C2), 133,9, 133,7, 133,6, 129,8, 129,6, 129,0, 128,8, 128,6, 128,5 (C6, 2 × Ph), 110,3 (C5), 91,3 (C1'), 87,5 (C4'), 72,9 (C3'), 61,3 (C5'), 50,6 (C2'), 35,6 (C1''), 12,3 (CH₃); Anal. berechnet für C₂₅H₂₂N₂O₇S: C, 60,72; H, 4,48; N, 5,66. Ergab: C, 60,34; H, 4,49; N, 5,35.
(1R,3R,4R,7R)-7-Hydroxy-1-Hydroxymethyl-3-(Thymin-1-yl)-2-Oxa-5-Thiabicyclo[2:2:1]Heptan (56).
Das Nukleosid 55 (1,50 g, 3,0 mmol) wurde in Methanol aufgelöst, der mit Ammoniak (50 ml) gesättigt war. Der Reaktionskolben wurde versiegelt und 20 Std. lang bei Raumtemperatur umgerührt. Die Reaktionsmischung wurde in vacuo konzentriert, um ein gelbes Gummi zu ergeben, das durch Trockensäulen-Vakuumchromatographie (ø 4 cm, 0-16% MeOH in EtOAc (v/v), 1% Inkremente, 50 ml Fraktionen) gereinigt wurde, um das Nukleosid 56 (0,65 g, 76%) als helle Kristalle zu ergeben. R_f = 0,31 (10% MeOH in EtOAc, v/v); ESI-MS m/z ergab 287,1 ([MH]⁺, berechnet 287,1); ¹H NMR (DMSO-d₆) δ 11,32 (br s, 1H, NH), 7,96 (d, J = 1,1, 1H, H6), 5,95 (s, 1H, H6), 5,70 (d, J = 4,2, 1H, 3'-OH), 5,62 (s, 1H, H1'), 4,49 (t, J = 5,3, 1H, 5'-OH), 4,20 (dd, J = 4,1 und 2,1, 1H, H3'), 3,77-3,67 (m, 2H, H5'), 3,42 (d, J = 2,0, 1H, H2'), 2,83 (d, J = 10,1, 1H, H1''a), 2,64 (d, J = 10,1, 1H, H1''b), 1,75 (d, J = 1,1, 3H, CH₃); ¹³C NMR (DMSO-d₆) δ 163,8 (C4), 150,0 (C2), 135,3 (C6), 107,5 (C5), 90,2, 89,6 (C1' und C4'), 69,4 (C3'), 58,0 (C5'), 52,1 (C2'), 34,6 (C1''), 12,4 (CH₃); Anal. berechnet für C₁₁H₁₄N₂O₅S: C, 46,15; H, 4,93; N, 9,78. Ergab: C, 46,35; H, 4,91; N, 9,54.
(1R,3R,4R,7R)-1-(4,4'-Dimethoxytrityloxymethyl)-7-Hydroxy-5-Methyl-3-(Thymin-1-yl)-2-Oxa-5-Thiabicyclo[2:2:1]Heptan (57).
Das Nukleosid 56 (0,60 g, 2,1 mmol) wurde in wasserfreiem Pyridin (10 ml) aufgelöst. Es wurde 4,4'-Dimethoxytritylchlorid (0,88 g, 2,6 mmol) hinzugefügt, und die Reaktion wurde 3 Std. lang bei Raumtemperatur umgerührt. Die Rekationsmischung wurde zu einem Separationstrichter mit Wasser (100 ml) transferiert und mit EtOAc (100 + 2 × 50 ml) extrahiert. Die kombinierten organischen Phasen wurden mit gesättigtem, wässerigem NaHCO₃ (100 ml) und Lauge (100 ml) gewaschen und in vacuo bis zur Trockenheit verdampft, um eine visköse gelbe Flüssigkeit zu ergeben. Das Produkt wurde in Toluol (50 ml) erneut aufgelöst und in vacuo konzentriert, um einen gelben Schaum zu ergeben. Der Schaum wurde über Nacht auf einer Hochvakuumpumpe getrocknet und durch Trockensäulen-Vakuumchromatographie (Ø 4 cm, 10-100% EtOAc in n-Heptane (v/v), 10% Inkremente, 50 ml Fraktionen) gereinigt, um das Nukleosid 57 (1,08 g, 88%) als einen weißen Schaum zu ergeben. R_f = 0,24 (20% n-Heptane in EtOAc, v/v); ESI-MS m/z ergab 587,1 ([M-H]+, berechnet 587,19); ¹H NMR (CDCl₃) δ 8,96 (br s, 1H, NH), 7,74 (d, J = 1,1, 1H, H6), 7,46-7,44 (m, 2H, Ph), 7,35-7,22 (m, 9H, Ph), 7,19-7,7,15 (m, 2H, Ph), 6,86-6,80 (m, 2H, Ph), 5,82 (s, 1H, H1'), 4,55 (dd, J = 9,3 und 2,1, 1H, H3'), 3,79 (s, 6H, OCH₃), 3,71 (d, J = 2,0, 1H, H2'), 3,50 (s, 2H, H5'), 2,81 (d, J = 10,8, 1H, H1''a), 2,77 (d, J = 10,8; 1H, H1''b), 2,69 (d, J = 9,2, ¹H, 3'-OH), 1,42 (s, 3H, CH₃); ¹³C NMR (CDCl₃) δ 158,7(C4), 150,1 (C2), 144,1, 135,2, 135,1, 130,1, 129,1, 128,1, 128,0, 127,1, 127,0 (C6, Ph), 113,3 (Ph), 110,0 (C5), 90,2 (C(Ph)3), 89,6 (C1'), 87,0 (C4'), 71,7 (C3'), 60,9 (C5'), 55,2 (C2'), 34,7 (C1''), 12,2 (CH₃); Anal. berechnet für C₃₂H₃₂N₂O₇S·0,5 H₂O: C, 64,31; H, 5,57; N, 4,69. Ergab: C, 64,22; H, 5,67; N, 4,47.
(1R,3R,4R,7R)-7-(2-Cyanoethoxy(Diisopropylamino)Phosphinoxy)-1-(4,4'-Dimethoxytrityloxymethyl)-3-(Thymin-1-yl)-2-Oxa-5-Thiabicyclo[2.2.1]Heptan (58).
Das Nukleosid 57 (0,78 g, 1,33 mmol) wurde in wasserfreiem Dichlormethan (5 ml) aufgelöst, und es wurde eine 1,0 M Lösung aus 4,5-Dicyanoimidazol in Acetonitril (0,93 ml, 0,93 mmol) hinzugefügt, gefolgt von einem tröpfchenweisen Hinzufügen 2-Cyanoethyl-N,N,N,N'-Tetraisopropylphosphorodiamidit (0,44 ml, 1,33 mmol). Nach 2 Std. wurde die Reaktion zu einem Separationstrichter mit Dichlormethan (40 ml) transferiert und mit gesättigtem, wässerigem NaHCO₃ (2 × 25 ml) und Lauge (25 ml) extrahiert. Die organische Phase wurde getrocknet (Na₂SO₄), gefiltert und in vacuo verdampft, um das Nukleosid 58 (1,04 g, 99%) als einen weißen Schaum zu ergeben. R_f = 0,29 und 0,37 – zwei Diastereoisomere (20% n-Heptan in EtOAc, v/v); ESI-MS m/z ergab 789,3 ([MH]⁺, berechnet 789,30); ³¹P NMR (DMSO-d₆) δ 150,39, 150,26
(1R,3R,4R,7S)-7-Benzyloxy-1-Methansulfonyloxymethyl-3-(Thymin-1-yl)-2-Oxa-5-Thiabicyclo[2:2:1]Heptan (60).
Das Nukleosid 31 (0,10 g, 0,17 mmol) wurde in wasserfreiem DMF (1 ml) aufgelöst, und es wurde Kalium-Thioacetat (25 mg, 0,22 mmol) hinzugefügt. Die Reaktion wurde 5 Std. lang bei Raumtemperatur umgerührt und zu einem Separationstrichter mit Lauge (10 ml) transferiert. Die wässerige Phase wurde mit Dichlormethan (3 × 10 ml) extrahiert und die kombinierten organischen Phasen getrocknet (Na₂SO₄), gefiltert und in vacuo verdampft, um eine gelbe Flüssigkeit zu ergeben. Das rohe Produkt 59 wurde in THF (2 ml) aufgelöst, und es wurde LiOH·H₂O (35 mg in 1 ml Wasser, 0,84 mmol) hinzugefügt. Nach 20 Min. wurde die Reaktion vervollständigt und durch das Hinzufügen von eiskalter Essigsäure (0,5 ml) gequenscht. Das THF wurde in vacuo entfernt, und der Rest in Dichlormethan (10 ml) aufgelöst und mit gesättigtem, wässerigem NaHCO₃ (2 × 10 ml) extrahiert. Die wässerigen Phasen wurden mit Dichlormethan (10 ml) extrahiert. Die kombinierten organischen Phasen wurden getrocknet (Na₂SO₄), gefiltert und in vacuo verdampft, um eine gelbe Flüssigkeit zu ergeben, die mittels DCVC (Ø 1 cm, 0-80% EtOAc in n-Heptan v/v, 2,5% Inkremente, 10 ml Fraktionen) gereinigt wurde. Das Nukleosid 60 enthaltende Fraktionen wurden kombiniert und in vacuo verdampft, um ein weißes Pulver zu ergeben (36 mg, 47% aus 31). R_f = 0,38 (80% EtOAc in N-Heptan, v/v); ESI-MS m/z ergab 455,0 ([MH]⁺, berechnet 455,1); ¹H NMR (DMSO-d₆) δ 11,38 (br s, 1H, NH), 7,50 (d, J = 1,1, 1H, H6), 7,36-7,27 (m, 5H, Ph), 5,77 (s, 1H, H1), 4,68 (d, J = 11,7, 1H), 4,61 (d, J = 11,7, 1H), 4,60 (d, J = 11,7, 1H), 4,56 (d, J = 11,5, 1H) (H5', CH ₂Ph), 4,20 (d, J = 1,8, 1H, H3'), 4,00 (d, J = 2,0, 1H, H2'), 3,29 (s, 3H, Ms), 3,02 (d, J = 10,6, 1H, H1''a), 2,90 (d, J = 10,4, 1H, H1''b), 1,78 (s, 3H, CH₃); ¹³C NMR (DMSO-d₆) δ 163,9 (C4), 150,1 (C2), 137,5, 134,1, 128,3, 127,7 (C6, Ph), 108,3 (C5), 90,5 (C1'), 86,6 (C4'), 76,9 (C3'), 70,9, 66,8 (C5', CH₂Ph), 49,5 (C2'), 36,8 (Ms), 35,1 (C1''), 12,3 (CH₃); Anal. berechnet für C₁₉H₂₂N₂O₇S₂·0,33Et0Ac: C, 50,5; H, 5,1; N, 5,8. Ergab: C, 50,8; H, 5,1; N, 5,8.
9-(3-O-Benzyl-5-O-(Methansulfonyl)-4-C-[[(Methansulfonyl)Oxy]Methyl]-2-O-Trifluormethansulfonyl-α-L-Threopentofuranosyl)6-N-Benzoyladenin (62).
Die Verbindung 61¹ (9,58 g, 15 mmol) wurde konzentriert aus trockenem Acenotril, um das restliche Wasser zu entfernen. Der Rest wurde in trockenem Dichlormethan (100 ml) aufgelöst und unter Umrührung unter Ar auf –30°C abgekühlt. Die Lösung wurde zu trockenem Pyridin (3,6 ml, 44 mmol) hinzugefügt, gefolgt von tröpfchenweisem Hinzufügen von Tf₂O (3,7 ml, 22 mmol). Der Reaktionsmischung wurde erlaubt, 0°C zu erreichen. TLC (Eluent: EtOAc) zeigt die vollständige Umformung zu dem Produkt (R_f = 0,66). Die Reaktion wurde durch Hinzufügen von gesättigter NaHCO₃-Lösung (100 ml) gequenscht und mit Dichlormethan (100 ml) verdünnt. Die Schichten wurden getrennt, und die organische Schicht wurde mit gesättigter NaHCO₃-Lösung (100 ml) und Lauge (100 ml) gewaschen, getrocknet (Na₂SO₄), gefiltert und in vacuo entfernt, um das Lösungsmittel in orangefarbenem Schaum bereitzustellen, was durch Trockensäulen-Chromatographie gereinigt wurde (Eluent: Heptan → EtOAc) um reines Triflat 62 zu ergeben (8,53 g, 74% Ertrag). R_f = 0,60 (Eluent: EtOAc). ESI-MS m/z ergab 780,0 ([MH]⁺, berechnet 780,0); ¹H-NMR (CDCl₃, 400 MHz): δ 9,05 (1H, s, N-H), 8,80 (1H, s, Base), 8,21 (1H, s, Base), 8,00 (2H, d, J = 7,3 Hz, Bz), 7,61 (1H, t, J = 7,3 Hz, Bz), 7,52 (2H, t, J = 7,3 Hz, Bz), 7,41-7,30 (5H, m, Bn), 6,56 (1H, t, J = 5,5 Hz, H-2'), 6,34 (1H, d, J = 5,5 Hz, H-1'), 4,81 (2H, d, J = 10,4 Hz, CH₂), 4,73 (1H, d, J = 5,9 Hz, H-3'), 4,65 (1H, d, J = 11,3 Hz, CH₂), 4,44 (1H, d, J = 11,3 Hz, CH₂), 4,34 (1H, d, J = 11,1 Hz, CH₂), 4,14 (1H, d, J = 11,4 Hz, CH₂), 3,05 (3H, s, OMs), 2,91 (3H, s, OMs); ¹³C-NMR (CDCl₃, 100 MHz): δ 164,34, 152,94, 151,26, 149,88, 141,55, 135,07, 133,24, 132,84, 128,98, 128,83, 128,80, 128,49, 127,70, 86,49, 85,03, 83,62, 80,33, 74,49, 67,51, 67,22, 37,76 (OMs), 37,41 (OMs);1 Die Verbindung 61 wurde gemäß dem in JACS beschriebenen Verfahren, 124, S. 2164-2176 (2002) hergestellt. Das Triflat 62 wird ebenfalls in diesem Artikel beschrieben, jedoch nicht als isoliertes Produkt.
(1S,3R,4S,7R)-7-Benzyloxy-3-(6-N-Benzoyladenin-9-yl)-2,5-Dioxabicyclo[2.2.1]Heptan (53)
Es wurde reines 62 (100 mg, 0,128 mmol) in THF (7 ml) aufgelöst, auf 0°C abgekühlt, und es wurde 1 M LiOH (1,3 ml, 10 Äquival.) hinzugefügt. Der Reaktionsmischung wurde erlaubt langsam, die Raumtemperatur zu erreichen. Als das LCMS die vollständige Umformung von 62 auf 63 bestätigte, wurde die Reaktion mit 1 M mit NaCl (1,3 ml) gesättigtem HCL neutralisiert, mit DCM (20 ml) und Lauge (10 ml) verdünnt. Die Schichten wurden getrennt, und die wässerige Schicht wurde mit DCM (2 × 20 ml) extrahiert. Die kombinierten organischen Schichten wurden getrocknet (Na₂SO₄), gefiltert, und die Lösung wurde in vacuo entfernt, um ein helles Öl (63)² zu ergeben (quantitativer Ertrag). R_f = 0,49 (Eluent: EtOAc). ESI-MS m/z ergab 552,2 ([MH]⁺, berechnet 552,1); ¹H-NMR(CDCl₃, 400 MHz): 8,64 (1H, s, N-H), 8,44 (1H, s, Adenin), 7,95 (2H, d, J = 7,1 Hz, Bz), 7,50 (1H, t, J = 7,3 Hz, Bz), 7,40 (1H, t, J = 7,3 Hz, Bz), 7,07-6,79 (5H, m, OBn), 6,11 (1H, s, H-1'), 4,66 (1H, d, J = 11,5 Hz, CH₂), 4,61 (1H, d, J = 11,5 Hz, CH₂), 4,48 (1H, d, J = 1,8 Hz, H-2'/H-3'), 4,30 (1H, d, J = 11,9 Hz, CH₂), 4,12 (1H, d, J = 11,9 Hz, CH₂), 4,07 (1H, d, J = 1,8 Hz, H-3'/H-2'), 4,02 (1H, d, J = 8,6 Hz, CH₂), 3,94 (1H, d, 3 = 8,6 Hz, CH₂), 3,02 (3H, s, OMs); ¹³C- NMR(CDCl₃, 100 MHz): δ 165,31, 152,03, 150,45, 148,54, 141,99, 135,38, 132,90, 132,84, 128,63, 128,37, 128,26, 127,98, 127,88, 121,34, 87,90, 86,16, 79,84, 76,29, 73,45, 72,51, 67,76, 64,47, 37,48 (OMs). ²Die Verbindung 63 wird ebenfalls in JACS 124, S. 2164-2176 (2002) beschrieben, jedoch nicht als isoliertes Produkt.
1-(2-Azido-3-O-Benzyl-4-C-Methansulfonyloxymethyl-5-O-Methansulfonyl-2-Deoxy-α-L-Erytro-Pentofuranosyl)-6-Benzoyl Adenin-9-yl-(64).
Nicht ganz reines 62 (6,23 g, 0,008 mol) wurde in trockenem DMF (70 ml) aufgelöst, es wurde NaN₃ (5,2 g, 10 Äquival.) hinzugefügt und bei Raumtemperatur 3 Tage lang umrühren gelassen. Gequenscht durch Hinzufügen von Wasser (100 ml) und verdünnt mit DCM (200 ml). Die Schichten wurden getrennt, und die organische Schicht wurde mit Lauge (2 × 125 ml) gewaschen, getrocknet (Na₂SO₄), und die Lösung in vacuo gequenscht. Der Rest wurde durch Trockensäulen-Flüssigchromatographie (Eluent: Heptan EtOAc) gereinigt, um reines 64 zu ergeben (5,38 g, quantitativer Ertrag). R_f = 0,60 (Eluent: EtOAc). ESI-MS m/z ergab 673,0 ([MH]⁺, berechnet 673,1); ¹H-NMR(CDCl₃, 400 MHz): δ 9,14 (1H, s), 8,70 (1H, s), 8,93 (1H, s), 8,00 (3H, d, J = 7,3 Hz), 7,59-7,50 (3H, 2 × t, ) = 7,3 Hz),7,41-7,37 (5H, m), 6,51 (1H, d, J = 4 Hz, H-1), 4,92 (1H, d, J = 11,7 Hz), 4,77 (1H, d, J = 11,3 Hz), 4,75 (1H, d, J = 4,8 Hz, H-3), 4,70 (1H, d, J = 11,3 Hz), 4,50 (1H, dd, J = 4,2 Hz, J = 4,6 Hz, H-2), 4,41 (2H, d, J = 11-12 Hz), 4,27 (1H, d, J = 11 Hz), 3,05 (3H, s, OMs), 3,02 (3H, s, OMs).¹³C-NMR(CDCl₃, 100 MHz): δ 164,4, 162,3, 152,5, 151,1, 149,3, 142,1, 135,5, 133,3, 132,6, 128,9, 128,8, 128,8, 128,7, 128,4, 127,6, 122,3 (A^Bz und OBn), 82,35, 81,79, 79,55, 74,58 (OBn), 68,51, 68,06, 62,59, 37,78 (OMs), 37,57 (OMs).
(1S,3R,4R,7S)-7-Benzyloxy-1-Methansulfonyloxymethyl-3-(6-Benzoyladenin-9-yl)-2-Oxa-5-Azabicyclo[2:2:1]Heptan (65).
Zu einer Lösung aus 64 (2,28 g, 3,4 mmol) in THF (100 ml) bei Raumtemperatur wurden wässeriges NaOH (2,0 M,34 ml) und PMe₃ in THF (1,0 M, 7 ml) unter Umrührung hinzugefügt. Nach Ablauf der Nacht bei Raumtemperatur wurde das THF teilweise unter reduziertem Druck entfernt. Es wurden Lauge (100 ml) und EtOAc (200 ml) hinzugefügt, und die Phasen wurden getrennt. Die organische Schicht wurde mit Lauge (100 ml) gewaschen. Die kombinierte wässerige Schicht wurde mit Dichlormethan (200 ml) extrahiert. Die kombinierten organischen Phasen wurden getrocknet (Na₂SO₄), gefiltert und in vacuo konzentriert, um einen gelben Schaum (1,73 g) zu ergeben, der durch Trockensäulen-Flüssigchromatographie gereinigt wurde, um reines Nukleosid 65 (848 mg) als einen gelben Schaum zu ergeben. R_f = 0,13 (EtOAc). *Kombiniert mit Resten von ähnlichen Reaktionen vor der Reinigung; R_f = 0,21 (Eluent: EtOAc). ESI-MS m/z ergab 551,1 ([MH]⁺, berechnet 551,1); ¹H NMR (DMSO-d₆, 400 MHz): δ 11,18 (1H, br s, NH), 8,77 (1H, s, A^Bz), 8,73 (1H, s, A^Bz), 8,06 (2H, d, J = 7,3 Hz), 7,64 (1H, t, J = 7,3 Hz, Bz), 7,55 (2H, t, J = 7,3 Hz, Bz), 7,45 (2H, d, J = 7,2 Hz, Bn), 7,38 (2H, t, J = 7,2 Hz, Bn), 7,31 (1H, t, J = 7,2 Hz, Bn), 6,52 (1H, d, J = 1,6 Hz, H-1'), 4,74 (1H, d, J = 11,9 Hz, H-5'a/H-1''a), 4,65 (1H, d, J = 11,9 Hz, H-5'b/H-1''b), 4,59 (1H, d, J = 11,9 Hz, H-1''a/H-5'a), 4,52 (1H, d, J = 11,8 Hz, H-1''b/H-5'b), 4,44 (1H, s, H-3'), 4,04 (1H, d, J = 7,2 Hz, Bn), 4,01 (1H, d, J = 7,2 Hz, Bn), 3,91 (1H, br s, H-2'), 3,22 (3H, s, OMs); ¹³C-NMR (DMSO-d₆, 100 MHz): δ 170,34, 165,59, 152,12, 151,47, 150,09, 143,20, 137,89, 133,44, 132,43, 128,48, 128,31, 127,70, 125,19 (Bz und Bn), 87,30, 84,45, 80,47, 71,13 (Bn), 66,99, 59,92, 59,80, 51,27, 36,93 (OMs)
2',3'-Epoxid (66).
Zu einer Lösung aus 62 (50 mg) in trockenem DCM (1,5 ml) bei Raumtemperatur wurde tröpfchenweise MsOH (0,5 ml) hinzugefügt. Die Reaktion wurde bei Raumtemperatur bis die vollständige Umformung von s. m. durch LCMS bestätigt wurde, umgerührt. Die Reaktion wurde mit DCM (20 ml) verdünnt, auf 0°C abgekühlt, mit Et₃N (1,1 ml) neutralisiert, mit gesättigter NaHCO₃-Lösung (20 ml) und Lauge (20 ml) gewaschen, getrocknet (Na₂SO₄), gefiltert, und das Lösungsmittel in vacuo entfernt, um ein helles Öl zu ergeben (66) (49 mg, quantitativer Ertrag). R_f = 0,24 (Eluent: EtOAc). ESI-MS m/z ergab 540,2 ([MH]⁺, berechnet 540,1); ¹H NMR (CDCl₃, 400 MHz): δ 9,3 (1H, br s, N-H), 8,67 (1H, s, Base), 8,33 (1H, s, Base), 7,94 (2H, d, J = 7,5 Hz), 7,51 (1H, t, J = 7,4 Hz), 7,42 (2H, t, J = 7,5 Hz), 6,61 (1H, s, H-1'); 4,57 (1H, d, J = 11,3 Hz), 4,47 (1H, d, J = 10,8 Hz), 4,44 (1H, d, J = 11,3 Hz), 4,36 (1H, d, J = 10,8 Hz), 4,25 (1H, d, J = 2,7 Hz, H-2'/H-3'), 4,13 (1H, d, J = 2,7 Hz, H-3'/H-2'), 3,11 (3H, s, OMs), 3,01 (3H, s, OMs); ¹³C-NMR (CDCl₃, 100 MHz): δ 164,7, 152,6, 151,5, 149,4, 141,3, 133,2, 132,6, 128,6, 128,6, 128,3, 128,3, 127,7, 122,2 (A^Bz), 81,45, 81,23, 68,64, 66,58, 57,59, 57,27, 37,66 (OMs), 37,50 (OMs);
1-(2-Azido-3-O-Benzyl-4-C-Methansulfonyloxymethyl-5-O-Methansulfonyl-2-Deoxy-α-L-Threo-Pentofuranosyl)-6-Benzoyl Adenin-9-yl (67).
Zu einer Lösung von 66 (50 mg, 0,093 mmol) in wasserfreiem DMF (2 ml) wurde NaN₃ (60 mg, 10 Äquival.) hinzugefügt. Die Mischung wurde über Nacht auf 50°C erhitzt. LCMS bestätigt die vollständige Umformung von 66 auf 67. Die Reaktionsmischung wurde mit Wasser (15 ml) und DCM (15 ml) verdünnt. Die Schichten wurden getrennt, und die organische Schicht wurde mit Lauge (15 ml) gewaschen, getrocknet (Na₂SO₄), gefiltert, und das Lösungsmittel in vacuo entfernt, um 67 (43 mg, 80% Ertrag) zu ergeben. R_f = 0,51 (Eluent: EtOAc), ESI-MS m/z ergab 583,0 ([MH]⁺, berechnet 583,1); ¹H NMR (CDCl₃, 400 MHz): δ 11,27 (1H, s, N-H), 8,79 (1H, s, Base), 8,05 (2H, d, 3 = 7,3 Hz, Bz), 7,95 (1H, s, Base), 7,65 (1H, t, J = 7,5 Hz), 7,55 (2H, t, J = 7,5 Hz), 6,70 (1H, d, J = 5,5 Hz, H-1'), 6,18 (1H, d, J = 8,6 Hz, 3'-OH), 5,27 (1H, t, J = 8,6 Hz, H-3'), 4,66 (1H, d, J = 10,7 Hz, CH₂), 4,57 (1H, dd, J = 5,6 Hz, J = 8,5 Hz, H-2'), 4,47 (1H, d, J = 10,8 Hz, CH₂), 4,41 (2H, d, 3 = 10,8 Hz, CH₂), 3,29 (3H, s, OMs), 3,22 (3H, s, OMs); ¹³C-NMR (CDCl₃, 100 MHz): δ 165,67, 162,33, 152,33, 152,20, 150,75, 142,63, 133,28, 132,56, 128,57, 128,52, 125,52, 82,34, 81,79, 74,77, 69,00, 68,46, 66,11, 36,87 (OMs), 35,85 (OMs)
(1R,3R,4R,7S)-7-Hydroxy-1-Methansulfonyloxymethyl-3-(6-Benzoyladenin-9-yl)-2-Oxa-5-Thiobicyclo[2:2:1]Heptan (68).
Die Verbindung 66 (1,0 g, 1,9 mmol) wurde in trockenem DMF aufgelöst, und es wurde Na₂S (290 mg, 2 Äquival.) hinzugefügt. Die Reaktion färbte sich grün. Sie wurde über Nacht umgerührt. Die LCMS bestätigte die vollständige Umformung der Verbindung 1. Die Reaktionsmischung wurde in Lauge (100 ml) und EtOAc (100 ml) unterteilt. Die Schichten wurden getrennt und die wässerige Schicht mit EtOAc (2 × 100 ml) und DCM (2 × 100 ml) extrahiert. Die kombinierte organische Schicht wurde mit Lauge (200 ml) gewaschen, getrocknet (Na₂SO₄), gefiltert, und das Lösungsmittel in vacuo entfernt. Der Rest wurde mittels DCLC gereinigt, um die Verbindung 2 (268 mg, 30% Ertrag) zu ergeben. LCMS: ergab 478,0, berechnet 478,0 (M+H), ¹H-NMR(CDCl₃, 400 MHz): δ 9,5-7,3 (8H, A^Bz), 6,46 (1H, s, H-1), 4,64 (2H, 2 × d, J = 11,4 Hz, H-1''a and b), 4,56 (1H, d, J = 1 Hz, H-3'), 3,75 (1H, d, J = 1 Hz, H-2'), 3,04, 5,97 (2H, 2 × d, J = 10,8 Hz, H-5' a und b), 3,02 (3H, s, OMs).
(1S,3R,4S,7S)-7-Benzyloxy-1-Methansulfonyloxymethyl-3-(6-Benzoyladenin-9-yl)-2-Oxa-5-Thiobicyclo[2:2:1]Heptan (69).
Die Verbindung 62 (3,30 g, 4,2 mmol) wurde in trockenem DMF (33 ml) aufgelöst, und es wurde Na₂S (1,65 g, 5 Äquival.) hinzugefügt. Die Reaktionsfarbe reicht in 30 Min. von grün bis orange. Die LCMS bestätigt die vollständige Umformung der Verbindung 2. Die Reaktionsmischung wurde in gesättigte NaHCO₃-Lösung. (150 ml) und DCM (150 ml) unterteilt. Die Schichten wurden getrennt, und die wässerige Schicht wurde mit DCM (2 × 75 ml) extrahiert. Die kombinierte organische Schicht wurde mit gesättigter NaHCO₃-Lösung (150 ml) und Lauge (150 ml) gewaschen, getrocknet (Na₂SO₄), gefiltert, und das Lösungsmittel in vacuo entfernt, um einen öligen Rest (~3 g), zu ergeben, der im nächsten Schritt ohne weitere Reinigung verwendet wurde, LCMS: ergab 568,0, berechnet 568,1 (M+H), ¹H-NMR(400 MHz, CDCl₃) : δ 9,5 (1H, br s, N-H), 8,65 (1H, s, A^Bz), 8,36 (1H, s, A^Bz), 7,99 (2H, 2 × d, J = 7,3 Hz, A^Bz), 7,54 (1H, t, J = 7,3 Hz, A^Bz), 7,45 (2H, t, J = 7,3 Hz, A^Bz), 7,30-7,36 (5H, m, OBn), 6,61 (1H, d, J = 2,2 Hz, H-1'), 4,72 (1H, d, J = 11,6 Hz, H-1''a), 4,59 (1H, d, J = 11,3 Hz, H-1''b), 4,59 (1H, d, J = 1,6 Hz, H-3'), 4,91, (2H, s, OBn), 4,05 (1H, t, J = 2,0 Hz, H-2'), 3,17 (1H, d, J = 10,5 Hz, H-5'a), 3,05 (1H, d, J = 11,0 Hz, H-5'b), 3,02 (3H, s, OMs),13C-NMR(100 MHz, CDCl₃): δ 152,1, 150,8, 149,2, 141,3, 136,1, 133,4, 132,5, 128,6, 128,6, 128,5, 128,2, 127,8, 127,7, 123,0, (A^Bz, OBn), 87,34 (C-4'), 87,25 (C-1'), 80,35 (C-3'), 72,05 (C-1''), 66,48 (OBn), 51,80 (C-2'), 37,67 (OMs), 36,00 (C-5').
Verbindung 70
Die Verbindung 69 (2,38 g, 4,2 mmol) wurde in trockenem DMSO (25 ml) aufgelöst, es wurde NaOBz (1,24 g, 2 Äquival.) hinzugefügt und über Nacht auf 100°C erhitzt. Die LCMS bestätigt die vollständige Umformung zur Verbindung 4. Die Reaktionsmischung wurde in Wasser (150 ml) und DCM (150 ml) aufgeteilt. Die Schichten wurden getrennt, und die wässerige Schicht wurde mit DCM (2 × 100 ml) extrahiert. Die kombinierte organische Schicht wurde mit Lauge (2 × 150 ml) gewaschen, getrocknet (Na₂SO₄), gefiltert und auf Silica konzentriert. Gereinigt mittels DCLC, um die Verbindung 3 zu ergeben (945 mg, 38% über zwei Schritte). LCMS: ergab 594,2, berechnet, 594,1 (M+H), ¹H-NMR(400 MHz, CDCl₃): 8,63-7,18 (17H, A^Bz, OBz, OBn), 6,56 (1H, d, J = 2,2 Hz, H-1'), 4,72 (1H, d, J = 11,5 Hz, H-1''a), 4,69 (1H, d, J = 11,0 Hz, H-1''b), 4,57 (1H, d, J = 1,6 Hz, H-3'), 4,53 (1H, d, J = 11,6 Hz, OBn), 4,49 (1H, d, J = 12 Hz, OBn), 4,01 (1H, br s, H-2'), 3,24 (1H, d, J = 10,4 Hz, H-5'a), 2,99 (1H, d, J = 10,4 Hz, H-5'b), ¹³C-NMR(100 MHz, CDCl₃): δ 165,5, 152,1, 150,7, 149,2, 141,4, 136,2, 133,5, 133,2, 132,5, 129,5, 129,1, 128,6, 128,4, 128,3, 128,1, 127,7, 127,6 (A^Bz, OBz, OBn), 87,73 (C-4'), 87,32 (C-1'), 80,47 (C-3'), 71,88 (C-1''), 61,73 (OBn), 51,80 (C-2'), 36,43 (C-5'),
Verbindung 71
Die Verbindung 70 (966 mg, 1,627 mmol) wurde in trockenem DCM (27 ml) aufgelöst, und es wurde MSOH (9 ml) hinzugefügt. Umrührung bei Raumtemperatur 1 Std. lang. Die LCMS bestätigt die vollständige Debenzylation. Die Reaktionsmischung wurde mit DCM (30 ml) verdünnt, mit Lauge (50 ml) und gesättigter NaHCO₃-Lösung (50 ml) gewaschen, getrocknet (Na₂SO₄), gefiltert, und das Lösungsmittel entfernt, um in vacuo die Verbindung 6 (739 mg, 90% Ertrag) zu ergeben. LCMS: ergab 504,1, berechnet 504,1 (M+H).
Verbindung 73
Die Verbindung 71 (739 mg, 1,468 mmol) wurde in in THF (60 ml) aufgelöst, und es wurde 1 M LiOH (7,5 ml) hinzugefügt. Die Reaktion wurde bei Raumtemperatur umgerührt. Nach 90 Min. wurde zusätzliches 1 M LiOH (1 ml) hinzugefügt. Der Abschluss der Reaktion wurde nach weiteren 60 Min. durch TLC bestätigt (Eluent: EtOAc/MeOH 9: 1). Die Reaktion wurde mit 1 M mit NaCl (8,5 ml) gesättigter HCl gequenscht, und die Mischung wurde in Lauge (100 ml) und EtOAc (100 ml) unterteilt. Die Schichten wurden getrennt, und die wässerige Schicht wurde mit EtOAc (2 × 100 ml) extrahiert. Die kombinierten organischen Schichten wurden mit Lauge (100 ml) gewaschen, getrocknet (Na₂SO₄), gefiltert, und das Lösungsmittel wurde in vacuo entfernt, um einen gelben Feststoff zu ergeben (Verbindung 72), die mit trockenem Pyridin ko-verdampft wurde. Der Rest wurde in trockenem Pyridin (25 ml) aufgelöst, es wurde DMAP (180 mg, 1 Äquival.) hinzugefügt, gefolgt von DMTCI (597 mg, 1,2 Äquival.) und bei Raumtemperatur umgerührt. Es wurde weiteres DMTCI (200 mg) hinzugefügt. Das TLC (Eluent: EtOAc/MeOH 9:1) zeigt nach 24 Std. die vollständige Umformung zur Verbindung 73. Die Reaktion wurde mit DCM (100 ml) verdünnt und mit Wasser (100 ml) gewaschen. Die wässerige Schicht wurde mit DCM (50 ml) extrahiert, und die kombinierte organische Schicht wurde mit gesättigter NaHCO₃-Lösung gewaschen. (100 ml), Lauge (100 ml), getrocknet (Na₂SO₄), gefiltert, und das Lösungsmittel wurde in vacuo entfernt, um einen Rest zu ergeben, der mittels DCLC gereinigt wurde, um die Verbindung 6 (518 mg, 50% über zwei Stufen) zu ergeben. LCMS: ergab 702,2, berechnet 702,2 (M+H).
Verbindung 74
Die Verbindung 73 (518 mg, 0,738 mmol) wurde in DCM (10 ml) aufgelöst, es wurde 1 M DCI (520 μl, 0,7 Äquival., aufgelöst in Aquanotril) hinzugefügt, gefolgt vom Bisamidit Reagens (244 μl, 1 Äquival.) und bei Raumtemperatur unter einer Atmosphäre von N₂ umgerührt. Es wurde weiteres Bisamidit Reagens hinzugefügt (2 × 40 μl), und der Kolben wurde über das Wochenende in den Kühlschrank transferiert. Die LCMS bestätigt die vollständige Umformung zum Amidit. Die Reaktionsmischung wurde mit DCM (100 ml) verdünnt, mit gesättigter NaHCO₃-Lösung (2 × 100 ml) und Lauge (100 ml) gewaschen, getrocknet (Na₂SO₄), gefiltert, und das Lösungsmittel wurde in vacuo entfernt, um die Verbindung 74 (642 mg, 97% Ertrag) zu ergeben. LCMS: ergab 902,2, berechnet 903,3 (M+H).
9-(2-O-acetyl-3-O-Benzyl-5-O-MethansuIfonyl-4-C-Methansulfonyloxymethyl-β-L-Threo-Furanosyl)-2-Amino-6-Chlorpurin (75).
1,2-Di-O-Acetyl-5-O-Methansulfonyl-4-C-Methansulfonyloxymethy-3-O-Benzyl-L-Threopentofuranose (20,6 g, 40,0 mmol) wurde in wasserfreiem 1,2-Dichlorethan (250 ml) aufgelöst, und es wurde 2-Amino-6-Chlorpurin (7,5 g, 44,4 mmol) hinzugefügt, gefolgt von N,O-bis(Trimethylsilyl)Acetamid (19,6 ml, 80,0 mmol). Die Reaktionsmischung wurde zurückgespült, bis sie hell wurde (1 Std.) und auf Raumtemperatur abgekühlt. Es wurde Trimethylsilyl Triflat (14,5 ml, 80,0 mmol) 15 Min. lang hinzugefügt, und die Reaktionsmischung wurde 3 Std. zurückgespült. Der Reaktionsmischung wurde das Abkühlen auf Raumtemperatur erlaubt, und sie wurde in gesättigtes, wässeriges NaHCO₃ (500 ml) gegossen. CHCl₃ (300 ml) wurde hinzugefügt, und nach 30 Min. heftiger Umrührung wurde die Mischung in einen Separationstrichter transferiert. Die Phasen wurden getrennt und die wässerige Phase wurde mit CHCl₃ (3 × 250 ml) extrahiert. Die kombinierten organischen Phasen wurden mit gesättigtem, wässerigem NaHCO₃:Lauge (1:1, 500 ml) gewaschen, getrocknet (Na₂SO₄), gefiltert, und in vacuo verdampft, um einen roten Schaum zu ergeben. Das Produkt wurde durch Trockensäulen-Vakuumchromatographie (ø 10 cm, 50-100% EtOAc in n-Heptan v/v, 10% Inkremente, 2 × 100 ml Fraktionen, gefolgt von: 1-10% MeOH in EtOAc v/v, 1% Inkremente, 100 ml Fraktionen) gereinigt. Die das Nukleosid 75 enthaltenden Fraktionen wurde gepoolt und in vacuo verdampft, um einen weißen Schaum zu ergeben (15,6 g, 65%). Darüber hinaus wurde das N7 Isomer (2,0 g) isoliert. Die Verbindung 75: R_f = 0,59 (10% MeOH in EtOAc, v/v), ESI-MS m/z ergab 620,1; 622.0 ([MH]⁺, berechnet, 620,1),¹H NMR (CDCl₃, 400 MHz): δ 8,03 (s, ¹H, H8), 7,38-7,29 (m, 5H, Ar-H), 6,14 (d, ¹H, J = 3,3 Hz, H1'), 5,90 (dd (sieht aus wie t), ¹H, J = 3,3 Hz and 3,0 Hz, H₂'), 5,29 (s br, 2H, NH₂), 4,78 (d, 1H, J = 10,6 Hz, CH₂), 4,70 (d, 1H, J = 11,3 Hz, CH₂), 4,67 (d, 1H, J = 11,8 Hz, CH₂), 4,44 (d, 1H, J = 11,3 Hz, CH₂), 4,37 (d, 1H, J = 10,6 Hz, CH₂), 4,37 (d, ¹H, J = 3,0 Hz, H3'), 3,01 (s, 3H, Ms), 2,96 (s, 3H, Ms), 2,14 (s, 3H, Ac), ¹³C NMR (CDCl₃, 100 MHz): δ 169,4 (CH₃ C(O)), 159,1, 153,2, 151,7 (C2, C4, C6), 140,4 (C8), 136,5, 128,8, 128,5, 128,4 (Ph), 125,3 (C5), 87,0 (C1'), 85,4 (C4'), 81,2 (C3'), 78,8 (C2'), 73,4 (CH₂), 67,5, 65,8 (2 × CH₂), 37,7, 37,6 (2 × Ms), 20,6 (CH₃C(O)), Anal, berechnet für C₂₂H₂₆CIN₅O₁₀S₂ : C, 42,6; H, 4,2; N, 11,3, Ergab: C, 42,5; H, 4,2; N, 11,0,
9-(3-O-Benzyl-5-O-Methansulfonyl-4-C-Methansulfonyloxymethyl-β-L-Threofuranosyl)-2-Amino-6-Chlorpurin (76).
Die Verbindung 75 (5,0 g, 8,1 mmol) wird in Methanol (100 ml) aufgelöst und auf 0°C abgekühlt, und es wurde gesättigtes methanolisches Ammoniak (100 ml) hinzugefügt. Die Mischung wurde 1 Std. lang bei 0°C umgerührt, und dann wurde die Reaktion durch Neutralisation mit eiskalter Essigsäure (rund 30 ml) gequenscht. Das gesättigte wässerige NaHCO₃ (100 ml) und das CHCl₃ (100 ml) wurden hinzugefügt, und nach 5 Min. heftiger Umrührung wurde die Mischung zu einem Separationstrichter transferiert. Die Phasen wurden getrennt, und die wässerige Phase wurde mit CHCl₃ (3 × 200 ml) extrahiert. Die kombinierte organische Phase wurde getrocknet (Na₂SO₄), gefiltert, und das Lösungsmittel in vacuo entfernt, um 76 (4,60 g, 99%) als einen weißen Feststoff zu ergeben. R_f = 0.67 (EtOAc). ESI-MS m/z ergab 578,1; 580,0 ([MH]⁺, berechnet 578,1), ¹H NMR (CD₃CN, 400 MHz): δ 8,03 (s, ¹H, H8), 7,41-7,33 (m, 5H, Ar-H), 5,86 (d, 1H, J = 6,2 Hz, H1'), 5,71 (s br, 2H, NH₂), 5,90 ("q" 1H, J = 4,6 Hz, H2'),4,82 (d, 1H, J = 11,5 Hz, CH₂), 4,72 (d, 1H, J = 11,5 Hz, CH₂), 4,68 (d, 1H, J = 11,0 Hz, CH₂), 4,44-4,32 (m, 5H, CH₂(3), H3', OH), 3,10 (s, 3H, Ms), 2,98 (s, 3H, Ms),13C NMR (CD₃CN, 100 MHz): δ 160,6, 154,7, 151,5, 142,3 (C2, C4, C6, C8), 138,4, 129,3, 129,0, 128,9 (Ph), 125,8 (C5), 88,4 (C1'), 83,8, 83,6 (C2', C4'), 77,5 (C3'), 73,9 (CH₂), 69,6, 69,5 (2 × CH₂), 37,7, 37,5 (2 × M5), Anal, berechnet für C₂₂H₂₆CIN₅O₁₀S₂: C, 42,6; H, 4,2; N, 11,3, Ergab: C, 42,5; H, 4,2; N, 11,0.
9-(3-O-Benzyl-5-O-Methansulfonyl-4-C-Methansulfonyloxymethyl-2-O-Trifluormethansulfonyl-β-L-Threo-furanosyl)-2-Amino-6-Chlorpurin (77).
Die Verbindung 75 (4,50 g, 7,8 mmol) wurde in wasserfreiem CH₃CN (2 × 50 ml) aufgelöst und konzentriert, um in vacuo Wasserspuren zu entfernen. Die Verbindung wurde in wasserfreiem Dichlormethan (50 ml) aufgelöst, und es wurde wasserfreies Pyridin (6,30 ml, 77,8 mmol) hinzugefügt, gefolgt vom Hinzufügen von DMAP (3,80 g, 31,1 mmol). Nach dem Abkühlen auf 0°C, wurde 20 Min. lang tröpfchenweise Trifluormethansulfon Anhydrid (2,57 ml, 15,6 mmol) hinzugefügt.
Die Reaktionsmischung wurde weitere 40 Min. lang umgerührt, und es wurde eisgekühltes NaHCO₃ (100 ml) hinzugefügt, und nach 5 Min. heftiger Umrührung wurde die Mischung zu einem Separationstrichter transferiert. Die Phasen wurden getrennt, und die wässerige Phase wurde mit CH₂Cl₂ (2 × 100 ml) extrahiert. Die kombinierte organische Phase wurde sukzessive mit wässerigem HCl (0,1 M, 2 × 100 ml) und gesättigtem, wässerigem NaHCO₃ (100 ml) gewaschen, getrocknet (Na₂SO₄), gefiltert und in vacuo verdampft. Der Rest wurde durch DCVC (ø = 6 cm, 0-100% EtOAc in n-Heptan v/v, 5% Inkremente, 100 ml Fraktionen) gereinigt und ergab das Nukleosid 77 (5,05 g, 91%) als ein weißes Pulver, R_f = 0,18 (1:1 EtOAc in n-Heptan v/v), ESI-MS m/z ergab 710,0; 711,9 ([MH]⁺, berechnet, 710,0), ¹H NMR (DMSO-d₆, 400 MHz): δ 8,45 (s, 1H, H8), 7,42-7,36 (m, 5H, Ar-H), 7,16 (br, s, 2H NH₂), 6,48-6,48 (m, 2H), 5,02 (dd, 1H, J = 6,2, 1,6 Hz), 4,85 (dd, 2H, J = 10,8, 1,1 Hz), 4,67 (d, 1H, J = 11,0 Hz), 4,57-4,48 (m, 3H), 3,34 (s, 3H, Ms), 3,18 (s, 3H, Ms), ¹³C NMR (DMSO-d₆, 100 MHz): δ 160,0, 153,8, 150,2, 141,2 (C2, C4, C6, C8), 136,4, 128,5, 128,5, 128,4 (Ph), 123,4 (C5), 117,7 (q, J = 319,7 Hz, CF₃), 87,0 (C1'), 80,8, 80,2 (C3', C4'), 73,8 (CH₂), 68,6, 68,4 (2 × CH₂), 59,8 (C2'), 36,9, 36,5 (2 × Ms), Anal, berechnet für C₂₁H₂₃CIF₃N₆O₁₁S₃·0,25 EtOAc: C, 36,1; H, 3,4; N, 9,6, Ergab: C, 36,1; H, 3,2; N, 9,5, HINWEIS: ¹⁹F wurde ebenfalls verzeichnet und ergab nur eine einzige Spitze.
(1S,3R,4S,7R)-7-Benzyloxy-1-(Mesyloxymethyl)-3-(Guanin-9-yl)-2,5-Dioxabicyclo[2.2.1]Heptan (78).
3-Hydroxypropionitril (3,55 ml, 52 mmol) wurde in wasserfreiem THF (75 ml) aufgelöst und auf 0°C abgekühlt. Es wurde Natriumhydrid (60% in Mineralöl, 2,50 g, 62,4 mmol) in Abschnitten hinzugefügt, und die Temperatur wurde bis auf Raumtemperatur ansteigen gelassen, und die Mischung wurde 30 Min. lang bei Raumtemperatur umgerührt. Die Reaktionsmischung wurde erneut auf 0°C abgekühlt, und es wurde in wasserfreiem THF (75 ml) aufgelöstes 9-(3-O-Benzyl-5-O-Methansulfonyl-4-C-Methansulfonyloxymethyl-2-O-Trifluormethansulfonyl-β-L-Threo-Furanosyl)-2-Amino-6-Chlorpurin (77) (7,37 g, 10,4 mmol) tröpfchenweise 20 Min. lang hinzugefügt, und die Temperatur wurde bis auf Raumtemperatur. Nach 8 Std. wurde die Reaktion durch Hinzufügen von HCL (1 M, wässrig): Lauge (1:9, 250 ml) gequenscht, und die Mischung wurde zu einem Separationstrichter transferiert. Die Phasen wurden getrennt, und die wässerige Phase wurde mit EtOAc (3 × 200 ml) extrahiert. Die kombinierten organischen Phasen wurden getrocknet (Na₂SO₄), gefiltert und in vacuo verdampft, um ein rotes Öl zu ergeben. Das Produkt wurde durch erste Filterung durch einen kurzen Silica-Anschluss (Ø 6 cm, 10% MeOH in EtOAc v/v, 500 ml) gereinigt, und das resultierende Material wurde dann von EtOH: H₂O (1:1) gefällt, was zu 78 als ein bräunlicher Feststoff führte (4,64 g, 96%), R_f = 0,31 (10% MeOH in EtOAc v/v); ESI-MS m/z ergab 464,1 ([MH]⁺, berechnet 464,1); ¹H NMR (DMSO-d₆, 400 MHz): δ = 10,63 (s br, 1H, NH), 7,72 (s, 1H, H8), 7,30-7,24 (m, 3H, Ar-H), 7,16-7,11 (m, 2H, Ar-H), 6,65 (s br, 2H, NH₂), 5,86 (s, 1H, H1'), 4,83 (d, 1H, J = 11,5 Hz, H1''), 4,71 (d, 1H, J = 11,4 Hz, H1''), 4,60 (d, 1H, J = 1,8 Hz, H₂'/H3'), 4,52 (d, 1H, J = 11,9 Hz, PhCH ₂), 4,34 (d, 1H, J = 11,9 Hz, PhCH ₂), 4,27 (d, 1H, J = 1,8 Hz, H₂'/H3'), 4,08 (d, 1H, J = 8,4 Hz, H5'), 3,86 (d, 1H, J = 8,2 Hz, H5'), 3,27 (s, 3H, Ms); ¹³C NMR (DMSO-d₆, 100 MHz): δ = 156,7 (C6), 153,8 (C2), 150,5 (C4), 137,0 (Ph), 135,6 (C8), 128,3, 127,9, 127,9 (Ph), 116,2 (C5), 86,8 (C4'), 85,5 (C1'), 80,2 (C3'), 76,4 (C2'), 72,5, 72,2 (Ph CH₂, C5'), 66,4 (C1''), 36,8 (Ms), Anal, berechnet für C₁₉H₂₁N₅O₇S: C, 49,2; H, 4,6; N, 15,1, Ergab: C, 49,4; H, 4,5; N, 15,2,
(1S,3R,4S,7R)-7-Benzyloxy-1-(Benzoyloxymethyl)-3-(Guanin-9-yl)-2,5-Dioxabicyclo[2.2.1]Heptan (79).
Die Verbindung 78 wurde in DMSO (25 ml) aufgelöst, und es wurde BzONa (2,22 g, 15,24 mmol) hinzugefügt. Erhitzen auf 100°C 6 Std. lang und dann auf 120°C 3 Std. lang. Die Reaktion wurde mit EtOAc (50 ml) verdünnt und mit Wasser : gesättigtem wässerigem NaHCO₃ (1:1, 100 ml) gequenscht. Die Phasen wurden getrennt, und die wässerige Phase wurde mit EtOAc (3 × 50 ml) extrahiert. Die kombinierten organischen Phasen wurden mit Lauge (2 × 100 ml) gewaschen, getrocknet (Na₂SO₄), gefiltert und konzentriert. Das Produkt wurde durch Trockensäulen-Vakuumchromatographie (Ø 4 cm, 0-15% MeOH in Dichlormethan v/v, 1% Inkremente, 100 ml Fraktionen) gereinigt. Die das Nukleosid 79 enthaltenden Fraktionen wurden gepoolt und in vacuo verdampft, um einen weißen Feststoff zu ergeben (1190 mg, 95%), R_f = 0,15 (5% MeOH in DCM v/v); ESI-MS m/z ergab 488,3 ([M-H]^-, berechnet 488,2); ¹H NMR (DMSO-d₆, 400 MHz): δ = 10,63 (s, 1H, NH), 7,95 (d, 2H, J = 7,3 Hz, Bz), 7,67 (s, 1H, H8), 7,64 (t, 1H, J = 7,3 Hz, Bz), 7,50 (t, 3H, J = 7,3 Hz, Bz), 7,24-7,18 (m, 3H, Bn), 7,12-7,06 (m, 2H, Bn), 6,54 (br s, 2H, -NH₂), 5,86 (s, 1H, H1'), 4,79 (s, 2H, H1''), 4,59 (d, 1H, J = 1,8 Hz, H₂'/H3'), 4,49 (d, 1H, J = 11,9 Hz, PhCH ₂O), 4,34 (d, 1H, J = 11,9 Hz, PhCH₂O), 4,29 (d, 1H, J = 1,8 Hz, H₂'/H3'), 4,11 (d, 1H, J = 8,4 Hz, H5'a), 3,93 (d, 1H, J = 8,2 Hz, H5'b); ¹³C NMR (DMSO-d₆, 100 MHz): δ = 165,3 (C(O)Ph), 156,7, 153,8, 150,1 (C2; C4; C6), 137,0 (Bn), 135,5 (C8), 133,7 (Bz), 129,4, 129,1, 128,9, 128,3, 127,9 (Ph), 116,3 (C5), 86,8, 85,9 (C4', C1'), 80,0, 76,4 (C2', C3'), 72,7, 72,2 (Ph CH₂, C5'), 60,6 (C1'')
(1R,3R,4S,7R)-3-(Guanin-9-yl)-7-Hydroxy-1-Hydroxymethyl-2,5-Dioxabicyclo-[2.2.1]Heptan (80).
Die Verbindung 79 (2,33 g, 4,16 mmol) wurde in MeOH (100 ml) suspendiert, und es wurden Pd(OH)₂-C (20%, 292 mg, 10% mol Pd) und Ammoniumformiat (5,24 g; 83,2 mmol) hinzugefügt. Die Mischung wurde zum Rückfluss erhitzt. Nach 4 Std. wurde weiteres Pd(OH)₂-C (20%, 292 mg, 10% mol Pd) hinzugefügt, und nach weiteren 4 Std. wurde das letzte Pd(OH)₂-C (20%, 292 mg, 10% mol Pd) hinzugefügt. Rückfluss über weitere 12 Std..
Die Katalyse wurde durch Filterung durch Papier entfernt, das Filterpapier mit dem Katalysator wurde 30 Min. lang in MeOH gekocht, dann wurde erneut gefiltert. Die beiden Methanollösungen wurden gepoolt und durch Kieselgur gefiltert. Das Kieselgur wurde gründlich mit heißem MeOH gewaschen. Alle Methanollösungen wurden gepoolt und konzentriert. Die Aufnahme in H₂O und zweimalige Lyophilisierung resultierte in 79 als weißen Feststoff, (1100 mg, 90%). R_f = 0,01 (10% MeOH in EtOAc v/v); ESI-MS m/z ergab 296,1 ([MH]⁺, berechnet 296,1); ¹H NMR (D2O, 400 MHz): δ = 7,90 (s, 1H, H8), 5,91 (s, 1H, H1'), 4,74 (d, 1H, J = 2,4 Hz, H₂'/H3'), 4,40 (d, 1H, J = 2,4 Hz, H₂'/H3'), 4,12 (d, 1H, J = 8,6 Hz, H5'), 4,02 (d, 1 H, J = 8,7 Hz, H5'), 4,01 (s, 2H, H5'); ¹³C NMR (D2O, 100 MHz): δ = 158,7 (C6), 153,7 (C2), 150,8 (C4), 138,4 (C8), 115,4 (C5), 88,7 (C4'), 86,3 (C1'), 78,1 (C3'), 73,2, 72,4 (C2', C5'), 57,4 (C1''); Anal., berechnet für C₁₁H₁₃N₅O₅·H₂O: C, 42,2; H, 4,8; N, 22,4, Ergab: C, 42,0; H, 4,5; N, 22,2.
(1S,3R,4S,7R)-1-(4,4'-Dimethoxytrityloxymethyl)-3-(2-N-((Dimethylamino)Methyliden)-7-Hydroxy-Guanin-9-yl)-2,5-Dioxabicyclo[2.2.1]Heptan (82).
Die Verbindung 80 (860 mg, 2,91 mmol) wurde in wasserfreiem DMF (25 ml) aufgelöst, und es wurde N,N-Dimethylformamid-dimethylacetal (0,77 ml, 5,83 mmol) hinzugefügt. Nach 4 Std. wurde die Reaktion abgeschlossen, und das meiste DMF wurde in vacuo entfernt. Der resultierende Schlamm 81 wurde zweimal mit wasserfreiem Pyridin (2 × 25 ml) ko-verdampft und in wasserfreiem Pyridin (10 ml) suspendiert. Es wurde 4,4'-Dimethoxytritylchlorid (1,48 g, 4,37 mmol) hinzugefügt, und die Reaktionsmischung wurde 16 Std. lang bei Raumtemperatur umgerührt. Dass meiste Pyridin wurde in vacuo entfernt, und der Rest wurde in DCM (50 ml) aufgenommen und mit halb gesättigtem, wässerigem NaHCO₃ (2 × 50 ml) und Lauge (50 ml) gewaschen. Die kombinierten wässerigen Phasen wurden mit DCM (2 × 50 ml) extrahiert, und die kombinierten organischen Phasen wurden getrocknet (Na₂SO₄), gefiltert und in vacuo verdampft, um einen gelben Schaum zu ergeben. Das Produkt wurde durch Trockensäulen-Vakuumchromatographie (Ø 4 cm, 0-10% MeOH in DCM v/v, 0,5% Inkremente, 100 ml Fraktionen) gereinigt. Die das Nukleosid 82 enthaltenden Fraktionen wurden gepoolt und in vacuo verdampft, um einen weißen Schaum zu ergeben (1,10 g, 58%), R_f = 0,08 (10% MeOH in EtOAc, v/v); ESI-MS m/z ergab 653,3 ([MH]⁺, berechnet 653,3; ¹H NMR (DMSO, 400 MHz): δ = 11,29 (s, 1H, NH), 8,57 (s, 1H, N=CH), 7,87 (s, 1H, H8), 7,46-7,40 (m, 2H, DMT), 7,35-7,22 (m, 7H, DMT), 6,93-6,88 (m, 4H, DMT), 6,00 (s, 1H, H1'), 5,92 (d, 1H, J = 3,8 Hz, H₂'), 4,51 (d, 1H, J = 2,0 Hz, OH), 4,21 (dd, 1H, J = 3,5 ,2,2 Hz, H3'), 4,05 (d, 1H, J = 8,2 Hz, H1''), 3,98 (d, 1H, J = 8,2 Hz, H1''), 3,74 (s, 6H, OCH₃), 3,51 (d, 1H, J = 10,2 Hz, H5'), 3,38 (d, 1H, J = 10,2 Hz, H5'), 3,33 (s, 3H, NCH₃), 3,15 (s, 3H, NCH₃); ¹³C NMR (DMSO, 100 MHz): δ 158,0 (DMT), 157,8, 157,4, 157,1 (C2, C6, N=CH), 149,2 (C4), 144,5 (DMT), 137,3 (C8), 135,2 (DMT), 129,6, 129,6, 127,7, 127,5, 126,6 (DMT), 118,9 (C5), 113,1 (DMT), 87,3, (C4'), 86,1 (C1'), 85,5 (DMT), 78,1 (C3'), 73,0, 72,7 (C1'', C2'), 60,0 (C5'), 54,9 (OCH₃), 40,5, 34,6 (N(CH₃)₂); Anal., berechnet für C₃₅H₃₆N₆O₇H₂O: C, 62,7; H, 5,7; N, 12,5, Ergab: C, 62,8; H, 5,4; N, 12,6,
(1S,3R,4S,7R)-1-(4,4'-Dimethoxytrityloxymethyl)-7-(2-Cyanoethoxy(Diisopropylamino)Phosphinoxy)-3-[2-N-((N',N'-Dimethylamino)Methyliden)-Guanin-9-yl]-2,5-Dioxabicyclo[2.2.1] Heptan (83).
Die Verbindung 82 (750 mg, 1,15 mmol) wurde in wasserfreiem DMF (25 ml) aufgelöst, und es wurde 4,5-Dicyanoimidazol in MeCN (1,0 M, 0,80 ml, 0,8 mmol) unter Umrührung bei Raumtemperatur hinzugefügt. Es wurde 2-Cyanoethyl-N,N,N,N'-Tetraisopropylphosphorodiamidit (0,40 ml, 1,26 mmol) tröpfchenweise zu der Reaktionsmischung hinzugefügt. Nach 4 Std. wurde die Reaktionsmischung mit EtOAc (70 ml) verdünnt und zu einem Separationstrichter transferiert und mit gesättigtem, wässerigem NaHCO₃ (2 × 50 ml) und Lauge (50 ml) extrahiert. Die kombinierten wässerigen Phasen wurden mit EtOAC (100 ml) extrahiert. Die organischen Phasen wurden gepoolt und getrocknet (Na₂SO₄). Nach der Filterung wurde die organische Phase in vacuo verdampft, um einen gelben Schaum zu ergeben. Die Reinigung mittels DCVC (Ø 2 cm, 1-10% MeOH, EtOAc, v/v, 0,5% Inkremente, 50 ml Fraktionen (die Säule wurde mit 1% Et₃N in EtOAc v/v vorbehandelt)) ergab Amidit 83 (480 mg, 49%) als einen weißen Feststoff. R_f = 0,50 (1%, TEA, 10% MeOH in DCM v/v/v); ESI-MS m/z ergab 853,2 ([MH]⁺, berechnet 853,4); ³¹P NMR (CDCl₃ 121 MHz) δ 151,7, 150,3.
(1S,3R,4S,7R)-7-Benzyloxy-3-(2-Amino-6-Chlor-Purin-9-yl)-1-(Methansulfonyloxymethyl)-2,5-Dioxabicyclo[2.2.1]Heptan (84).
Die Verbindung 77 (7,44 g, 10,4 mmol) wurde in in THF (300 ml) aufgelöst. Nach dem Abkühlen auf 0°C wurde wässeriges LiOH (1,0M, 105 ml) hinzugefügt. Die Reaktionsmischung wurde 4 Std. lang bei 0°C und dann weitere 2 Std. bei Raumtemperatur umgerührt. Die Reaktion wurde durch Hinzufügen von HCl (1,0M, gesättigt mit NaCl, 100 ml) gequenscht und nach 5 Min. heftiger Umrührung wurde die Mischung zu einem Separationstrichter transferiert. Die Phasen wurden getrennt, und die wässerige Phase wurde mit EtOAc (3 × 150 ml) extrahiert. Die kombinierte organische Phase wurde mit Lauge: gesättigtem, wässerigem NaHCO₃ (1:1, 200 ml) gewaschen, getrocknet (Na₂SO₄), gefiltert und in vacuo verdampft. Der Rest wurde mittels DCVC (ø=6 cm, 50-100% EtOAc in n-Heptan v/v, 5% Inkremente, 2 × 100 ml Fraktionen) gereinigt, was das Nukleosid 84 (4,49 g mg, 89%) als ein weißes Pulver ergab. R_f = 0,49 (20% n-Heptan in EtOAc (v/v)). ESI-MS m/z ergab 482,1,; 484,0 ([MH]⁺, berechnet 482,1), ¹H NMR (DMSO-d₆, 400 MHz): δ 8,09 (s, 1H, H8), 7,26-7,19 (m, 3H, Ar-H), 7,08-7,04 (m, 2H, Ar-H), 7,01 (br, s, 2H, NH₂), 5,96 (s, 1H, H1'), 4,86 (d, 1H, J = 11,3 Hz, H5''), 4,76 (d, 1H, J = 11,3 Hz, H5''), 4,65 (d, 1H, J = 2,0 Hz, H₂'), 4,51 (d, 1H, J = 11,9 Hz, CH₂), 4,32 (d, 1H, J = 11,7 Hz, CH₂), 4,31 (d, 1H, J = 2,0 Hz, H3'), 4,10 (d, 1H, J = 8,2 Hz, CH₂), 3,89 (d, 1, J = 8,4 Hz, CH₂), 3,28 (s, 3H, Ms), ¹³C NMR (DMSO-d₆, 100 MHz): δ 159,6, 153,0, 149,0 (C2, C4, C6), 140,8 (C8), 136,7, 128,0, 127,8, 127,7 (Ph), 123,2 (C5), 86,8 (C4'), 85,6 (C1'), 80,0 (C3'), 75,8 (C2'), 72,3, 72,2 (C5', CH₂Ph), 66,2 (C5''), 36,6 (Ms),
(1S,3R,4S,7R)-7-Benzyloxy-3-(2-Amino-6-Chlor-Purin-9-yl)-1-(Benzouloxymethyl)-2,5-Dioxabicyclo[2.2.1]Heptan (85).
Die Verbindung 84 (4,49 g, 9,32 mmol) wurde in DMSO (200 ml) aufgelöst, und es wurde BzONa (6,76 g, 46,6 mmol) hinzugefügt. Die Reaktion wurde 16 Std. lang bei 100°C umgerührt. Die Reaktion erlaubte das Abkühlen auf Raumtemperatur, und es wurden EtOAc (200 ml) und Lauge : gesättigtes, wässeriges NaHCO₃ (1:1, 400 ml) hinzugefügt. Die Mischung wurde zu einem Separationstrichter transferiert. Die Phasen wurden getrennt, und die wässerige Phase wurde mit EtOAc (3 × 200 ml) extrahiert. Die kombinierte organische Phase wurde mit Lauge gewaschen (halb gesättigt, 2 × 200 ml), getrocknet (Na₂SO₄), gefiltert und in vacuo verdampft. Der Rest wurde durch DCVC (ø=6 cm, 50-100% EtOAc in n-Heptan v/v, 5% Inkremente, 2 × 100 ml Fraktionen, 0-10% MeOH in EtOAc v/v, 1% Inkremente, 100 ml) gereinigt, was das Nukleosid 85 (3,30 g, 70%) als ein weißes Pulver ergab, R_f = 0,40 (35% n-Heptan in EtOAc (v/v)), ESI-MS m/z ergab 508,2,; 510,1 ([MH]⁺, berechnet, 508,1), ¹H NMR (DMSO-d₆, 400 MHz): δ 8,05 (s, 1H, H8), 7,98 (d, 2H, J = 7,3 Hz, Bz), 7,68 (t, 1H, J = 7,3 Hz, Bz), 7,53 (t, 2H, J = 7,7 Hz, Bz), 7,25-7,15 (m, 3H, Bn), 7,05-7,00 (m, 4H, Bn, NH₂), 5,98 (s, 1H, H1'), 4,85 (s, 2H, H5''), 4,67 (d, 1H, J = 1,8 Hz, H₂'), 4,50 (d, 1H, J = 12,1 Hz, CH₂), 4,35 (d, 1H, J = 2,0 Hz, H3'), 4,34 (d, 1H, J = 11,7 Hz, CH₂), 4,16 (d, 1H, J = 8,4 Hz, CH₂), 3,98 (d, 1H, J = 8,1 Hz, CH₂), ¹³C NMR (DMSO-d₆, 100 MHz): δ 165,1 (PhCO), 159,6, 152,9, 149,0 (C2, C4, C6), 140,6 (C8), 136,7, 133,5, 129,2, 128,9, 128,7, 128,0, 127,9, 127,7,127,6 (Ph), 123,2 (C5), 86,7 (C4'), 85,9 (C1'), 79,9 (C3'), 75,8 (C2'), 72,5, 72,1 (5', CH₂Ph), 60,4 (C5''),
9-(3-O-Benzyl-2-Deoxy-2-Iodo-5-O-Methansulfonyl-4-C-(Methansulfonyloxymethyl)-β-D-Threo-Pentofuranosyl)-6-N-Benzoyladenin (87).
9-(3-O-Benzyl-5-O-Methansulfonyl-4-C-(Methansulfonyloxymethyl)-2-O-Trifluormethansulfonyl-/3-D-Erythro-Pentofuranosyl)-6-N-Benzoyladenin (589 mg, 0,755 mmol) wurde in trockenem Acetronil (15 ml) aufgelöst, es wurde Lithiumiodid (202 mg, 2 Äquival.) hinzugefügt und zum Rückfluss erhitzt. Nach 2 Std. zeigt die LCMS die vollständige Umformung. Das Lösungsmittel wurde in vacuo entfernt, und der Rest wurde zwischen DCM (50 ml) und Wasser (50 ml) aufgeteilt. Die Schichten wurden getrennt, und die organische Schicht wurde mit Lauge (50 ml) gewaschen, getrocknet (Na₂SO₄), gefiltert, und das Lösungsmittel in vacuo entfernt, um einen orangefarbenen Schaum (514 mg, 90% Ertrag) zu ergeben
9-(2-Azido-3-O-Benzyl-2-Deoxy-5-O-Methansulfonyl-4-C-(Methansulfonyloxymethyl)-β-D-Erythro-Pentofuranosyl)-6-N-Benzoyladenin (88)
Die Verbindung 87 (30 mg) wurde in DMF/Wasser 1:1 (2 ml) aufgelöst, gefolgt von Natriumazid (26 mg, 10 Äquival.). Die Reaktionsmischung wurde über Nacht bei 80°C umgerührt. Die LCMS bestätigte die Umformung des Ausgangsmaterials zum mit Azid substituierten Produkt.

Claims

Verfahren zur Synthese eines LNA-Analogs der allgemeinen Formel IV
Formel IV worin X aus -CH₂-, -NR^H-, -O- und -S- ausgewählt ist; Z aus -CH₂-, -NR^H-, -S- und -Se- ausgewählt ist; B eine Nukleobase ist; R³ aus -R^H, -N₃, -NR^HR^H*, -NR^HC(O)R^H*, -C(O)NR^HR^H*, -OR^H, -OC(O)R^H, -C(O)OR^H, -SR^H, -SC(O)R⁺ und tri(C_1-6-Alkyl/Aryl)silyloxy ausgewählt ist; R^H und R^H*, jeweils unabhängig ausgewählt werden aus Hydrogen, gegebenenfalls substituiertem C_1-6-Alkyl, gegebenenfalls substituiertem Aryl und gegebenenfalls substituiertem Aryl-C_1-6-Alkyl; A⁴ und A⁵ unabhängig ausgewählt sind aus C_1-6-Alkylen; und R⁵ ausgewählt ist aus Jod, Brom, Chlor, C_1-6-Alkylsulfonyloxy, gegebenenfalls substituiert mit einem oder mehreren Halogen(en), und Arylsulfonyloxy, gegebenenfalls substituiert mit einem oder mehreren Substituent(en), ausgewählt aus Nitro, Halogen, C_1-6-Alkyl und C_1-6-Alkyl, substituiert mit einem oder mehreren Halogen(en); das Verfahren folgende Stufen umfasst: Behandlung eines Zwischenprodukts der allgemeinen Formel I:
Formel I worin X, B, R³, A⁴ und A⁵ wie oben definiert sind; R² ausgewählt ist aus Jod, C_1-6-Alkylsulfonyloxy, gegebenenfalls substituiert mit einem oder mehreren Halogen(en), und Arylsulfonyloxy, gegebenenfalls substituiert mit einem oder mehreren Substituent(en), ausgewählt aus Nitro, Halogen, C_1-6-Alkyl, und C_1-6-Alkyl, substituiert mit einem oder mehreren Halogen(en); R³ und R² zusammen ein Epoxid bilden können und R⁴ und R⁵ unabhängig wie für R⁵ oben definiert sind; mit einem Nucleophil, ausgewählt aus Halogen, ^-N₃, ^-NR^HR^H*, ^-SR^H, ^--S, ^-SeR^H, -^-Se, -NR^HC(O)R^H*, ^-SC(O)R^H und organometallischen Kohlenwasserstoffresten, um R² zu ersetzen, und den Ringschluss zwischen den C2'- und C4'-Positionen durchzuführen, um das LNA-Analog der Formel IV hervorzubringen; oder Verfahren zur Synthese eines LNA-Analogs der allgemeinen Formel VIII
Formel VIII wobei das Verfahren folgende Stufen umfasst: Behandlung eines Zwischenprodukts der allgemeinen Formel IX
Formel IX mit einem Nucleophil, ausgewählt aus Halogen, ^-N₃, -NR^HR^H*, ^-OR^H, ^-OH, ^-SR^H, ^--S, ^-SeR^H, ^--Se, ^-NR^HC(O)R^H*, ^-SC(O)R^H und organometallischen Kohlenwasserstoffresten, um R² zu ersetzen, und die Ringschluss zwischen den C2'- und C4'-Positionen durchzuführen, um das LNA-Analog der Formel VIII hervorzubringen, worin X, B, R², R³, R⁴, R⁵, A⁴ und A⁵ wie oben definiert sind, und worin Z aus -CH₂-, -NR^H-, -O- -S- und -Se- ausgewählt ist.
Verfahren nach Anspruch 1, worin R² ausgewählt ist aus C_1-6-Alkylsulfonyloxy, gegebenenfalls substituiert mit einem oder mehreren Halogen(en), und Arylsulfonyloxy, gegebenenfalls substituiert mit einem oder mehreren Substituent(en), ausgewählt aus Nitro, Halogen, C_1-6-Alkyl und C_1-6-Alkyl, substituiert mit einem oder mehreren Halogen(en); R³ gegebenenfalls substituiertes Aryl(C_1-6-alkyl)oxy ist; und R⁴ und R⁵ unabhängig ausgewählt sind aus C_1-6-Alkylsulfonyloxy, gegebenenfalls substituiert mit einem oder mehreren Halogen(en), und Arylsulfonyloxy, gegebenenfalls substituiert mit einem oder mehreren Substituent(en), ausgewählt aus Nitro, Halogen, C_1-6-Alkyl und C_1-5-Alkyl, substituiert mit einem oder mehreren Halogen(en).
Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, worin A⁴ und A⁵ Methylen sind.
Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, worin R⁴ und R⁵ identisch sind.
Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, worin X -O- ist.
Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, worin B ausgewählt ist aus Adenin, Guanin, 2,6-Diaminopurin, Thymin, 2-Thiothymin, Cytosin, Methylcytosin, Uracil, 5-Fluorcytosin, Xanthin, 6-Aminopurin, 2-Aminopurin, 6-Chlor-2-Aminopurin und 6-Chlorpurin; R² ausgewählt ist aus C_1-6-Alkylsulfonyloxy, substituiert mit einem oder mehreren Halogen(en); R³ Benzyl ist; und R⁴ und R⁵ unabhängig ausgewählt sind aus C_1-5-Alkylsulfonyloxy, gegebenenfalls substituiert mit einem oder mehreren Halogen(en), und Arylsulfonyloxy, gegebenenfalls substituiert mit einem oder mehreren Substituenten, ausgewählt aus Nitro, Halogen, C_1-6-Alkyl, und C_1-6-Alkyl, substituiert mit einem oder mehreren Halogen(en).
Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, worin R⁴ und R⁵ unabhängig ausgewählt sind aus Methansulfonyloxy, Trifluormethansulfonyloxy, Ethansulfonyloxy, 2,2,2-Trifluorethansulfonyloxy, Propansulfonyloxy, Iso-Propansulfonyloxy, Butansulfonyloxy, Nonafluorbutansulfonyloxy, Pentansulfonyloxy, Cyclopentansulfonyloxy, Hexansulfonyloxy, Cyclohexansulfonyloxy, α-Toluolsulfonyloxy, 2-Chlor-α-Toluolsulfonyloxy, Ortho-Toluolsulfonyloxy, Meta-Toluolsulfonyloxy, Para-Toluolsulfonyloxy, Benzolsulfonyloxy, Ortho-Brombenzolsulfonyloxy, Meta-Brombenzolsulfonyloxy, Para-Brombenzolsulfonyloxy, Ortho-Nitrobenzolsulfonyloxy, Meta-Nitrobenzolsulfonyloxy und Para-Nitrobenzolsulfonyloxy.
Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, worin das Zwischenprodukt die Formel III hat,
Formel III worin B, R⁴ und R⁵ wie in irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche definiert sind, und worin R³ OR^H oder -OC(O)R^H ist, wo R^H wie in Anspruch 1 definiert ist.
Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1-7, worin das Zwischenprodukt die Formel X hat,
Formel X worin B, R⁴ und R⁵ wie in irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche definiert sind, und worin R³ -OR^H oder -OC(O)R^H ist, wo R^H wie in Anspruch 1 definiert ist.
Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, worin B ausgewählt ist aus Adenin, Guanin, 2,6-Diaminopurin, Thymin, 2-Thiothymin, Cytosin, Methylcytosin, Uracil, 5-Fluorcytosin, Xanthin, 6-Aminopurin, 2-Aminopurin, 6-Chlor-2-Aminopurin und 6-Chlorpurin; R³ Benzyloxy ist; und R⁴ und R⁵ beide Methylsulfonyloxy sind.
Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, worin das Nucleophil ausgewählt ist aus ^-N₃, ^-NR^HR^H*, ^-SR^H, ^--S, ^-NR^HC(O)R^H* und ^-SC(O)R^H.
Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, worin Z -S- ist.
Verfahren nach Anspruch 12, worin das Nucleophil Na₂S oder Kaliumthioazetat ist.
Verfahren nach Anspruch 13, worin der Ringschluss unter Einfluss von Lithiumhydroxid in einem polaren aprotischen Lösungsmittel durchgeführt ist.
Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1-11, worin Z -NH- ist.
Verfahren nach Anspruch 15, worin das Nucleophil Natriumazid ist.
Verfahren nach Anspruch 16, worin der Ringschluss unter Einfluss von Natriumhydroxid und Trimethylphosphan in einem polaren aprotischen Lösungsmittel durchgeführt ist.
Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 15-17, worin die Synthese ferner die Stufe umfasst, wo das LNA-Analog, worin Z -NH- ist, in ein LNA-Analog, wo Z -N(C_1-6-Alkyl)- oder -N(aryl) ist, durch eine Reaktion einer Lösung des früheren LNA-Analogs mit einem Reduktionsmittel und einem C_1-6-Alkanal oder einem aromatischen Aldehyd, oder wo Z N(acyl) ist, durch Reaktion mit einem Säurechlorid oder einem Säureanhydrid umgewandelt wird.
Verfahren nach Anspruch 18, worin das C_1-6-Alkanal Formaldehyd ist, oder das aromatische Aldehyd Benzaldehyd, Pyren-1-Carbaldehyd oder Phthalimidoacetaldehyd ist, und das Reduktionsmittel NaBCNH₃ ist, oder worin das Säurechlorid Benzoylchlorid oder Pyren-1-ylcarbonylchlorid ist.
Verbindung der Formel I,
Formel I worin X, B, R², R³, R⁴, R⁵, A⁴ und A⁵ wie in irgendeinem der Ansprüche 1-19 definiert sind, mit der Bedingung, dass die Verbindung nicht ausgewählt ist aus 1-(3-Azido-3-deoxy-2,5-di-O-methansulfonyl-4-C-(methansulfonyloxymethyl)-β-D-erythro-pentofuranosyl)thymin und 1-(3-O-Benzyl-2,5-di-O-methansulfonyl-4-C-(methansulfonyloxymethyl)-β-D-erythro-pentofuranosyl)thymin.
Verbindung der Formel IX
Formel IX worin X, B, R², R³, R⁴, R⁵, A⁴ und A⁵ wie in irgendeinem der Ansprüche 1-19 definiert sind, mit der Bedingung, dass die Verbindung nicht 1-(3-O-Benzyl-2,5-di-O-methanesulfonyl-4-C-(methansulfonyloxymethyl)-α-L-Threo-pentofuranosyl)thymin ist.
Verbindung nach Anspruch 20, worin die Verbindung die Formel III hat
Formel III und worin B, R⁴ und R⁵ wie in irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche definiert sind, und worin R³ oder -OC(O)R^H ist, wo R^H wie in Anspruch 1 definiert ist.
Verbindung nach Anspruch 21, worin die Verbindung die Formel X hat
Formel X und worin B, R⁴ und R⁵ wie in irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche definiert sind, und worin R³ -OR^H oder -OC(O)R^H ist, wo R^H wie in Anspruch 1 definiert ist.
Oligonukleotid umfassend eine Verbindung der Formel XI
XI worin R aus Benzoyl, Benzyl, Pyrin-1-ylcarbonyl, 1-Pyren-1-ylmethyl und 2-Aminoethyl ausgewählt ist.
Oligonukleotid nach Anspruch 24, worin das Oligonukleotid ein 9-Mer ist und zwei oder drei LNA-Monomere der Formel XI enthält.