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Die
Erfindung betrifft das Fachgebiet der acyclischen Nucleoside und
insbesondere die Synthese von Verbindungen, die gegen Herpes und
retrovirale Infektionen nützlich
sind, sowie von neuartigen Intermediaten von diesen.
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Die
Internationalen Patentanmeldungen WO 97/30051 und WO 97/30052, beide
veröffentlicht
am 21. August 1997, und deren Inhalt hiermit zur Zitierung Bestandteil
der Anmeldung werden, beschreiben die Zubereitung und die antivirale
Wirkung bestimmter acyclischer Nucleoside der Formel I:
wobei
- a)
R1 -C(O)CH(CH(CH3)2)NH2 oder -C(O)CH(CH(CH3)CH2CH3)NH2 ist und R2 gesättigtes
oder mono-ungesättigtes,
gegebenenfalls substituiertes -C(O)C3-C21-Alkyl ist; oder
- b) R1 gesättigtes oder mono-ungesättigtes,
gegebenenfalls substituiertes -C(O)C3-C21-Alkyl
ist und
R2 -C(O)CH(CH(CH3)2)NH2 oder
-C(O)CH(CH(CH3)CH2CH3)NH2 ist; und R3 OH oder H ist.
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Die
Internationale Patentanmeldung WO 98/34917, deren Inhalt hiermit
durch Zitierung Inhalt der Anmeldung wird und die am 13. August
1998 veröffentlicht
wurde (also nach dem Prioritätsdatum
der vorliegenden Anmeldung), beschreibt und beansprucht eine Anzahl
von Synthesewegen für
die oben angegebenen Verbindungen und neuartigen Intermediate dafür.
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Die
oben genannten Dokumente beinhalten die folgenden bevorzugten Ausführungsformen:
Vorteilhafterweise
ist die Gruppe R3 Hydroxy oder sein Tautomer
=O, so dass der Basenanteil der erfindungsgemäßen Verbindungen das natürlicherweise
auftretende Guanin ist, z.B. im Falle, dass die Seitenkette in vivo gespalten
wird. Alternativ kann R3 Wasserstoff sein
und somit das im Allgemeinen löslichere
6-Desoxy-Derivat definieren, das in vivo (z.B. durch Xanthinoxidase)
zur Guanin-Form oxidiert werden kann.
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Die
Verbindung der Formel I kann in racemischer Form vorliegen, also
einem Gemisch der 2R- und 2S-Isomeren.
Vorzugsweise allerdings weist die Verbindung der Formel I wenigstens
70%, vorzugsweise wenigstens 90% der R-Form auf, beispielsweise
mehr als 95%. Am meisten bevorzugt liegt die Verbindung der Formel
I in der enantiomerisch reinen R-Form vor.
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Vorzugsweise
stammt die Aminosäure
der Gruppe R1/R2 von
einer L-Aminosäure.
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Vorzugsweise
besitzt die Fettsäure
der Gruppe R1/R2 insgesamt
eine gerade Anzahl von Kohlenstoffatomen, insbesondere Decanoyl(C10), Lauryl(C12),
Myristoyl(C14), Palmitoyl(C16),
Stearoyl(C18) oder Eicosanoyl(C20).
Andere nützliche
R1/R2-Gruppen beinhalten
Butyryl, Hexanoyl, Octanoyl oder Behenoyl(C22).
Weitere nützliche
R1/R2-Gruppen beinhalten
jene, die von Myristoleinsäure,
Myristelaidinsäure,
Palmitoleinsäure,
Palmitelaidinsäure,
n6-Octadecensäure, Oleinsäure, Elaidinsäure, Gandoinsäure, Erucasäure oder
Brassidinsäure
abgeleitet sind. Mono-ungesättigte
Fettsäureester
weisen die Doppelbindung üblicherweise
in der trans-Konfiguration auf, vorzugsweise in der -6-, -9- oder
-11-Position, in Abhängigkeit
von ihrer Länge.
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Vorzugsweise
stammt die R1/R2-Gruppe
von einer Fettsäure
ab, die ein gesättigtes
C9-C17- oder ein mono-ungesättigtes
n:9-Alkyl umfasst.
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Die
gesättigte
oder ungesättigte
Fettsäure
oder R1/R2 kann
gegebenenfalls mit bis zu fünf ähnlichen oder
unterschiedlichen Substituenten substituiert sein, die unabhängig voneinander
aus der Gruppe von Hydroxy, C1-C6-Alkyl, C1-C6-Alkoxy, C1-C6-Alkoxy-C1-C6-Alkyl, C1-C6-Alkanoyl,
Amino, Halo, Cyano, Azido, Oxo, Mercapto und Nitro, und dergleichen,
ausgewählt
werden.
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Die
am meisten bevorzugten Verbindungen der Formel I sind solche, in
denen R1 -C(O)CH(CH(CH3)2)NH2 oder -C(O)CH(CH(CH3)CH2CH3)NH2 ist und R2 gesättigtes
-C(O)C9C17-Alkyl
ist.
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Der
Ausdruck „niedrigerer
Alkyl", wie er hierin
verwendet wird, bezeichnet gerad- oder verzweigtkettige Alkyl-Reste,
die 1 bis 7 Kohlenstoffatome enthalten, einschließlich, jedoch
nicht begrenzt auf, Methyl, Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, n-Butyl,
Isobutyl, sek.-Butyl, t-Butyl, n-Pentyl,
1-Methylbutyl, 2,2-Dimethylbutyl, 2-Methylpentyl, 2,2-Dimethylpropyl,
n-Hexyl und dergleichen.
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Der
Ausdruck „Alkanoyl", wie er hierin verwendet
wird, betrifft R20C(O)-, wobei R20 eine niedrigere Alkylgruppe ist.
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Der
Ausdruck „Alkoxy", wie er hierin verwendet
wird, betrifft R21O-, wobei R21 eine
niedrigere Alkylgruppe ist.
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Der
Ausdruck „Alkoxyalkyl", wie er hierin verwendet
wird, betrifft eine Alkoxygruppe, die an einen niedrigeren Alkyl-Rest
angehängt
ist.
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Die
Ausdrücke „N-Schutzgruppe" oder „N-geschützt", wie sie hierin
verwendet werden, betreffen solche Gruppen, die den N-Terminus einer
Aminosäure
oder eines Peptids schützen
sollen oder eine Aminogruppe gegen unerwünschte Reaktionen während der
Syntheseverfahren schützen
sollen. Üblicherweise
verwendete N-Schutzgruppen sind in Greene, „Protective Groups in Organic
Synthesis" (John
Wiley & Sons,
New York, 1981) offenbart, was hiermit durch Zitierung in die Anmeldung
aufgenommen wurde. N-Schutzgruppen beinhalten Acylgruppen, wie Formyl,
Acetyl, Propionyl, Pivaloyl, t-Butylacetyl, 2-Chloracetyl, 2-Bromacetyl, Trifluoracetyl,
Trichloracetyl, Phthalyl, o-Nitrophenoxyacetyl, Chlorbutyryl, Benzoyl,
4-Chlorbenzoyl,
4-Brombenzoyl, 4-Nitrobenzoyl und dergleichen; Sulfonylgruppen,
wie Benzolsulfonyl, p-Toluolsulfonyl und dergleichen, Carbamat-bildende
Gruppen, wie Benzyloxycarbonyl, p-Chlorbenzyloxycarbonyl, p-Methoxybenzyloxycarbonyl,
p-Nitrobenzyloxycarbonyl,
2-Nitrobenzyloxycarbonyl, p-Brombenzyloxycarbonyl, 3,4-Dimethoxybenzyloxycarbonyl,
4-Methoxybenzyloxycarbonyl, 2-Nitro-4,5-dimethoxybenzyloxycarbonyl, 3,4,5-Trimethoxybenzyloxycarbonyl,
1-(p-Biphenylyl)-1-methylethoxycarbonyl,
Dimethyl-3,5-dimethoxybenzyloxycarbonyl, Benzhydryloxycarbonyl,
t-Butoxycarbonyl,
Diisopropylmethoxycarbonyl, Isopropyloxycarbonyl, Ethoxycarbonyl, Methoxycarbonyl,
Allyloxycarbonyl, 2,2,2-Trichlorethoxycarbonyl, Phenoxycarbonyl,
4-Nitrophenoxycarbonyl, Fluorenyl-9-methoxycarbonyl,
Cyclopentyloxycarbonyl, Adamantyloxycarbonyl, Cyclohexyloxycarbonyl,
Phenylthiocarbonyl und dergleichen; Alkylgruppen, wie Benzyl, Triphenylmethyl,
Benzyloxymethyl und dergleichen; und Silylgruppen, wie Trimethylsilyl
und dergleichen. Bevorzugte N-Schutzgruppen beinhalten Formyl, Acetyl,
Benzoyl, Pivaloyl, t-Butylacetyl, Phenylsulfonyl, Benzyl, t-Butoxycarbonyl
(BOC) und Benzyloxycarbonyl (Cbz).
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Die
Erfindung betrifft insbesondere neuartige Intermediate und Verbesserungen
in den Syntheseschemata C und E, die in den oben beschriebenen internationalen
Patentanmeldungen offenbart wurden.
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Unter
Bezugnahme auf Schema C, wird Malonat 1 (R4 und
R5 sind niedrigeres Alkyl oder Benzyl oder dergleichen)
durch eine Reaktion mit etwa 0,5 bis etwa 2,0 molaren Äquivalenten
von Acetal 2 (R6 und R7 sind niedrigere
Alkyl oder Benzyl und dergleichen oder R6 und
R7 sind zusammen genommen -CH2CH2- oder -CH2CH2CH2- oder -CH2CH2CH2CH2- und X1 ist eine
Abgangsgruppe (z.B. Cl, Br oder I oder ein Sulfonat, wie Methansulfonat,
Triflat, p-Toluolsulfonat,
Benzolsulfonat und dergleichen)) in Gegenwart von etwa 0,5 bis etwa 2,0
molaren Äquivalenten
einer Base (z.B. Kalium-t-butoxid oder Natriumethoxid oder NaH oder
KH und dergleichen) in einem inerten Lösungsmittel (z.B. DMF oder
THF oder Dioxan oder Dioxolan oder N-Methylpyrrolidon und dergleichen)
bei einer Temperatur von etwa –40°C bis etwa
190°C alkyliert,
so dass alkyliertes Malonat 3 bereitgestellt wird. Alkyliertes Malonat
3 kann mittels Destillation aufgereinigt werden oder indem das rohe
alkylierte Malonat zuerst mit einer verdünnten wässrigen Base (z.B. 7% wässriges
KOH) behandelt wird, gefolgt von einer Entfernung flüchtiger
Verunreinigungen mittels Destillation.
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Die
Reduktion von 3 mit etwa 0,5 bis etwa 4,0 molaren Äquivalenten
eines Mittels, das einen Ester zu einem Alkohol reduziert (z.B.
LiBH4 oder Ca(BH4)2 oder NaBH4 oder
LiAlH4 und dergleichen), in einem inerten Lösungsmittel
(z.B. THF oder Methyl-t-butylether oder t-BuOH und dergleichen)
bei einer Temperatur von etwa –20°C bis etwa
100°C, stellt
das Diol 4 bereit. Die enzymatische Veresterung von 4 durch eine
Reaktion mit etwa 1,0 bis etwa 20,0 molaren Äquivalenten eines Vinylesters
5 (R8 ist C1-C21-gesättigtes
oder mono-ungesättigtes,
gegebenenfalls substituiertes Alkyl) in Gegenwart einer Lipase (z.B.
Lipase PS-30 oder Lipase PPL oder Lipase CCL und dergleichen) oder
einer Phospholipase (z.B. Phospholipase D und dergleichen) stellt
das erwünschte
Stereoisomer des Esters 6 bereit. Diese Reaktion kann in Abwesenheit
eines Lösungsmittels
oder in Gegenwart eines inerten Lösungsmittels (z.B. Methyl-t-butylether oder
Toluol oder Hexan und dergleichen) ausgeführt werden. Die Reaktion wird
bei einer Temperatur von etwa –20°C bis etwa
80°C ausgeführt.
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Der
Alkoholsubstituent von 6 wird durch eine Reaktion mit einem halogenierenden
Mittel (z.B. NBS/P(Ph)3 oder NCS/P(Ph)3 oder POCl3 oder
NCS/P(Ph)3/NaI in Aceton und dergleichen)
in einem inerten Lösungsmittel
(z.B. Methylenchlorid oder Toluol oder Ethylacetat und dergleichen)
oder durch eine Reaktion mit etwa 0,8 molaren Äquivalenten mit bis etwa 2,0
molaren Äquivalenten
eines Sulfonylhalogenids (z.B. Benzolsulfonylchlorid, Toluolsulfonylchlorid
oder Methansulfonylchlorid und dergleichen) in Gegenwart von etwa 1,0
bis etwa 4,0 molaren Äquivalenten
einer Base (z.B. Triethylamin oder Kaliumcarbonat oder Pyridin oder Dimethylaminopyridin
oder Ethyldiisopropylamin und dergleichen) in einem inerten Lösungsmittel
(z.B. Methylenchlorid oder Toluol oder Ethylacetat oder Pyridin
oder Methyl-t-butylether
und dergleichen) bei einer Temperatur von etwa 25°C bis etwa
100°C in
eine Abgangsgruppe (z.B. ein Halogen oder ein Sulfonat) konvertiert, so
dass der Ester 7 bereitgestellt wird (X2 ist
eine Halogen- oder Sulfonat-Abgangsgruppe).
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Die
Reaktion von 7 mit etwa 0,9 bis etwa 2,0 molaren Äquivalenten
von 2-Amino-6-chlorpurin 8 in Gegenwart von etwa 1,0 bis etwa 6,0
molaren Äquivalenten
einer Base (z.B. Kaliumcarbonat oder LiH oder NaH oder KH oder NaOH
oder KOH oder Lithiumdiisopropylamid oder LiN(Si(CH3)3)2 und dergleichen)
in einem inerten Lösungsmittel
(z.B. DMF oder THF oder Acetonitril oder N-Methylpyrrolidon oder
Ethanol oder DMSO und dergleichen) bei einer Temperatur von etwa –25°C bis etwa
140°C stellt
das substituierte Purin 9 bereit.
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Alternativ
kann die Base eine sterisch sperrige Aminbase sein (z.B. 1,8-Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-en (DBU),
1,4-Diazabicyclo[2.2.2]octan (Dabco), 1,5-Diazabicyclo[4.3.0]non-5-en (DBN), Tetramethylguanidin, N,N-Diisopropylethylamin
und dergleichen) oder eine sterisch sperrige Phosphazinbase (z.B.
tert.-Butylimino-tri(pyrrolidino)phosphoran, tert.-Butylimino-tri(dimethylamino)phosphoran,
tert.-Octylimino-tri(dimethylamino)phosphoran
und dergleichen) in einem inerten Lösungsmittel (z.B. THF oder DMF
oder DMSO und dergleichen). Für
weitere Erklärungen
siehe die Beispiele aus WO 00/08025 (welche die erste Veröffentlichung
der im gegenwärtigen
Patent zugrunde liegenden Anmeldung ist)!
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Alternativ
stellt die Mitsunobu-Kopplung (z.B. P(Ph)3/Diethylazidocarboxylat)
des Alkohols 6 mit dem 2-Amino-6-chlorpurin 8 die Verbindung 9 bereit.
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Die
Reaktion von 9 mit 2,0 bis etwa 20 molaren Äquivalenten eines Alkohols
R9OH (R9 ist eine
Alkohol-Schutzgruppe, wie Benzyl oder Diphenylmethyl und dergleichen)
in Gegenwart von etwa 1,0 bis etwa 6,0 molaren Äquivalenten einer Base (z.B.
Kalium-t-butoxid oder Kaliumcarbonat oder NaH oder KH oder Lithiumdiisopropylamid
und dergleichen) in einem inerten Lösungsmittel (z.B. THF oder
DMF und dergleichen) bei einer Temperatur von etwa –25°C bis etwa
150°C stellt
den Alkohol 10 bereit.
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Die
Entfernung der Alkohol-Schutzgruppe R9 von
10 (z.B. mittels katalytischer Hydrierung in einem inerten Lösungsmittel,
wie Ethanol oder Benzylalkohol oder Methanol oder THF und dergleichen
in Gegenwart eines Katalysators für Hydrierung, wie Pd/c oder
Pd(OH)2 und dergleichen) stellt das substituierte
Guanin 11 bereit.
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Die
Veresterung von 11 durch eine Reaktion mit a) von etwa 0,8 bis etwa
2,0 molaren Äquivalenten von
R10COOH und einem Kopplungsmittel (z.B.
DCC/DMAP) und dergleichen in einem inerten Lösungsmittel (z.B. THF oder
DMF und dergleichen) oder b) von etwa 0,8 bis etwa 2,0 molaren Äquivalenten
eines aktivierten Derivats von R10COOH (z.B.
das Säurechlorid
oder der N-Hydroxysuccinimidester oder R10C(OS(O)2R30 (R30 ist
niedrigeres Alkyl, Phenyl oder Toluyl) oder R10C(O)OC(O)R10 oder R10C(O)OC(O)R10a (R10a ist niedrigeres Alkyl
und dergleichen) in Gegenwart von etwa 0 bis etwa 3,0 molaren Äquivalenten
einer Base (z.B. Pyridin oder Dimethylaminopyridin oder Triethylamin
oder Ethyldiisopropylamin oder N-Methylmorpholin
oder DBU oder Kaliumcarbonat und dergleichen) in einem inerten Lösungsmittel
(z.B. Methylenchlorid oder THF oder Pyridin oder Acetonitril oder
DMF und dergleichen) bei einer Temperatur von etwa –25°C bis etwa
100°C stellt den
Ester 12 bereit. R10 ist C3-C21-gesättigtes
oder mono-ungesättigtes,
gegebenenfalls substituiertes Alkyl.
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Vom
Acetal-Substituenten von 12 wird die Schutzgruppe entfernt, und
das resultierende Aldehyd wird reduziert, indem zuerst 12 mit etwa
0,1 bis etwa 10,0 molaren Äquivalenten
einer Säure
(z.B. Triflinsäure
oder HCl oder Ameisensäure
oder Essigsäure/Ameisensäure oder
Schwefelsäure
und dergleichen) in einem inerten Lösungsmittel (z.B. THF/H2O oder Methylenchlorid/H2O
oder Ethylacetat/H2O oder Ethanol/H2O oder Methanol/H2O
oder Wasser oder dergleichen) bei einer Temperatur von etwa –25°C bis etwa
100°C umgesetzt wird.
Zu dem rohen Reaktionsgemisch werden von etwa 0,1 bis etwa 10,0
molare Äquivalente
einer Base (z.B.
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Natriumbicarbonat
oder Kaliumcarbonat oder Triethylamin oder Pyridin oder KOH und
dergleichen) (gegebenenfalls wird zusätzliches inertes Lösungsmittel
(z.B. THF und/oder Methylenchlorid oder Ethylacetat oder Methyl-t-butylether
oder Isopropanol und dergleichen hinzugefügt) und von etwa 0,3 bis etwa
0,5 molaren Äquivalenten
eines Aldehyd-reduzierenden Mittels (z.B. Natriumborhydrid oder
RaNi/H2 oder Boran-t-butylamin-Komplex und
dergleichen) bei einer Temperatur von etwa –25°C bis etwa 100°C hinzugefügt, so dass
der Alkohol 13 bereitgestellt wird. Die optische Reinheit der Verbindung
13 kann verbessert werden, indem sie mit optisch aktiven organischen
Sulfonsäuren,
wie (S)-(+)-Camphersulfonsäure
und dergleichen, umgesetzt wird. Eine zu diesem Zweck bevorzugte
Sulfonsäure
ist (S)-(+)-Camphersulfonsäure.
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Alternativ
kann der Acetal-Substituent von 12 mittels einer Reaktion in einem
inerten Lösungsmittel
mit einem Säureharz
(z.B. Amberlyst 15-Harz, Nafion NR50-Harz, Dowex 50WX4–200R-Harz
oder Amberlite 120-Harz und dergleichen) hydrolysiert werden, so
dass das entsprechende Aldehyd bereitgestellt wird. Der Aldehyd
kann vor der Reduktion zum Alkohol 13 wie oben beschrieben isoliert
werden, oder der rohe Aldehyd kann direkt in situ reduziert werden.
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Die
Umsetzung von 13 mit etwa 0,8 bis etwa 3,0 molaren Äquivalenten
einer N-geschützten
Aminosäure
P1NHCH(R11)COOH
oder einem aktivierten Derivat davon (P1 ist
eine N-Schutzgruppe
(z.B. Benzyloxycarbonyl, t-Butyloxycarbonyl, Allyloxycarbonyl und
dergleichen) und R11 ist Isopropyl oder
Isobutyl) in einem inerten Lösungsmittel
(z.B. THF oder Dioxan oder Dioxolan oder DMF oder Methylenchlorid
und dergleichen) bei einer Temperatur von etwa 25°C bis etwa
100°C stellt
den Alkohol 14 bereit.
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Die
Entfernung der N-Schutzgruppe von 14 stellt die erfindungsgemäße Verbindung
der Formel I bereit, wobei R3 -OH ist. Wenn
die Schutzgruppe beispielsweise mittels Hydrierung entfernt werden
kann, beispielsweise wenn die Schutzgruppe Cbz ist, wird die Hydrierung
in Gegenwart von Pd/C in Ethanol oder PdBaCO3 oder
Pd/BaSO4 und dergleichen in THF oder Isopropanol/THF
und dergleichen bevorzugt.
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Alternativ
kann die Verbindung 13 mit dem von P1NHCH(R11)COOH (d.h. P1NHCH(R11)C(O)O-C(O)CH(R11)NHP1) abgeleiteten symmetrischen Anhydrid umgesetzt
werden, so dass 14 bereitgestellt wird. Das Anhydrid kann in situ
zubereitet werden, oder es kann separat vor der Umsetzung mit 13
zubereitet werden.
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Alternativ
kann 11 mittels der Hydrolyse des Esters von 9 zu einem Alkohol
zubereitet werden (z.B. durch die Reaktion mit einer Base, wie K2CO3, Li2CO3, Na2CO3,
KHCO3, LiOH, NaOH oder KOH und dergleichen,
in einem inerten Lösungsmittel,
wie Methanol, Ethanol, Isopropanol, THF, Wasser oder Gemischen davon
und dergleichen, am meisten bevorzugt mit K2CO3 in MeOH/H2O und
dergleichen), gefolgt von einer direkten Konversion der Chlorgruppe
in ein – OH
(z.B. durch die Umsetzung mit einer anorganischen Base, wie KOH
oder NaOH und dergleichen, in H2O unter
Erhitzung und dergleichen).
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In
einem weiteren alternativen Verfahren kann 11 direkt durch die Hydrolyse
des Chloresters 9 zubereitet werden (beispielsweise durch die Umsetzung
mit einer anorganischen Base, wie KOH oder NaOH und dergleichen
in H2O unter Erhitzung und dergleichen).
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In
einer weiteren Alternative kann der Ester von 9 mittels einer Esterase
in Wasser oder einem wässrigen
Puffer hydrolysiert werden, in An- oder Abwesenheit eines hinzugefügten organischen
Lösungsmittels, wie
einem Alkohol (z.B. Ethanol oder Isopropanol und dergleichen), THF,
DMF oder DMSO und dergleichen.
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In
einem weiteren alternativen Verfahren kann 11 aus 9 (oder aus der
Hydroxyverbindung, die aus der Hydrolyse des Esters in 9 resultiert)
durch Umsetzung mit einer anorganischen Base (z.B. NaOH, LiOH, KOH und
dergleichen, vorzugsweise NaOH) und Trimethylamin in einem wässrigen
Lösungsmittel
zubereitet werden.
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In
einem weiteren alternativen Verfahren kann 11 direkt durch die Hydrolyse
des Chloresters 9 (beispielsweise durch Umsetzung mit 1–3 Äquivalenten
einer Base, wie Natriummethoxid (und dergleichen) in Gegenwart von
Mercaptoethanol in einem gemischten Lösungsmittel von Wasser und
Methanol oder Dioxan (und dergleichen) bei einer Temperatur von
etwa 20°C
bis etwa Refluxtemperatur und dergleichen) zubereitet werden.
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In
einem weiteren alternativen Verfahren kann vor der Konversion von
9 zu 10 oder 11 der Ester von 9 wie oben beschrieben zum Alkohol
hydrolysiert werden. Der Alkohol kann anschließend umgeestert und aufgereinigt
werden (beispielsweise aus Methyl-t-butylether und dergleichen).
Dieser Vorgang führt
zu einem Anstieg des enantiomeren Überschusses (d.h. Reinheit)
des resultierenden Esters 9. Vorzugsweise wird der Alkohol umgeestert,
so dass das Acetat bereitgestellt wird, welches aus Methyl-t-butylether
aufgereinigt wird.
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In
einem weiteren alternativen Verfahren kann 13 durch die Umsetzung
von 9 (wobei R8 = R10)
mit Ameisensäure,
gegebenenfalls unter Erhitzung, gefolgt von der Reduktion des Aldehyds
zubereitet werden, so dass sich 13 ergibt.
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In
einer weiteren Alternative kann 13 aus 11 zubereitet werden, ohne
die Intermediate zu isolieren und unter einer in situ-Herstellung
des Veresterungsmittels, wodurch die Reinheit des resultierenden
Produkts erhöht
wird und ein erhöhter
Durchsatz in dem Verfahren ermöglicht
wird.
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Eine
zusätzliche
Alternative beinhaltet die enzymatische Veresterung des Alkohols
4 mit dem Vinylester CH2=CH-OC(O)R10 (d.h. R8 = R10 in Schema C), so dass der erwünschte Carbonsäureester
des Endprodukts I direkt in 6 eingebaut wird. Dies erlaubt die Eliminierung
der Esterhydrolyse und Umesterung, die auf dem Weg von 9 bis 12
ansonsten üblich
sind.
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Ein
weiteres Verfahren für
die Zubereitung der Verbindungen der Formel I ist in Schema E gezeigt.
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Die
enzymatische Veresterung von 4 (siehe Schema E) durch die Umsetzung
mit etwa 1,0 bis etwa 20,0 molaren Äquivalenten eines Vinylesters
24 (R10 ist C3-C21-gesättigtes
oder monoungesättigtes,
gegebenenfalls substituiertes Alkyl) in Gegenwart einer Lipase (z.B.
Lipase PS-30 oder Lipase PPL oder Lipase CCL und dergleichen) oder
einer Phospholipase (z.B. Phospholipase D und dergleichen) stellt
das erwünschte
Stereoisomer des Esters 25 bereit. Diese Reaktion kann in Abwesenheit
eines Lösungsmittels
oder in Gegenwart eines inerten Lösungsmittels (z.B. Methyl-t-butylether
oder Toluol oder Hexan und dergleichen) ausgeführt werden. Die Umsetzung wird
bei einer Temperatur von etwa –20°C bis etwa
80°C ausgeführt.
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Der
Alkoholsubstituent von 25 wird durch Umsetzung mit einem halogenierenden
Mittel (beispielsweise NBS/P(Ph)3 oder NCS/P(Ph)3 oder POCl3 oder
NCS/P(Ph)3/NaI in Aceton und dergleichen)
in einem inerten Lösungsmittel
(beispielsweise Methylenchlorid oder Toluol oder Ethylacetat und
dergleichen) oder durch Umsetzung mit etwa 0,8 molaren Äquivalenten
bis etwa 2,0 molaren Äquivalenten
eines Sulfonylhalogenids (beispielsweise Benzolsulfonylchlorid,
Toluolsulfonylchlorid oder Methansulfonylchlorid und dergleichen)
in Gegenwart von etwa 1,0 bis etwa 4,0 molaren Äquivalenten einer Base (z.B.
Triethylamin oder Kaliumcarbonat oder Pyridin oder Dimethylaminopyridin
oder Ethyldiisopropylamin und dergleichen) in einem inerten Lösungsmittel
(beispielsweise Methylenchlorid oder Toluol oder Ethylacetat oder
Pyridin oder Methyl-t-butylether und dergleichen) bei einer Temperatur
von etwa –25°C bis etwa
100°C in
eine Abgangsgruppe (beispielsweise ein Halogen oder ein Sulfonat)
konvertiert, so dass ein Ester 26 bereitgestellt wird (X2 ist eine Halogen- oder Sulfonat-Abgangsgruppe).
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Der
Acetalsubstituent von 26 wird zum Aldehyd 27 hydrolysiert, indem
26 mit einer Säure
(beispielsweise Trifluoressigsäure,
Triflinsäure
oder HCl oder Ameisensäure
oder Essigsäure/Ameisensäure oder Schwefelsäure und
dergleichen) in einem inerten Lösungsmittel
(beispielsweise THF/H2O oder Methylenchlorid/H2O oder Ethylacetat/H2O
oder Ethanol/H2O oder Methanol/H2O oder Wasser und dergleichen) bei einer Temperatur
von etwa –25°C bis etwa
100°C umgesetzt
wird.
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Zu
dem Aldehyd 27 in einem inerten Lösungsmittel (beispielsweise
THF oder Methylenchlorid oder Ethylacetat oder Methyl-t-butylether
oder Isopropanol und dergleichen) wird ein Aldehyd-zu-Alkohol-reduzierendes
Mittel (beispielsweise Natriumborhydrid oder RaNi/H2 oder
Boran-t-butylamin-Komplex
und dergleichen) bei einer Temperatur von etwa –25°C bis etwa 100°C hinzugefügt, so dass
der entsprechende Alkohol bereitgestellt wird.
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Die
Umsetzung des resultierenden Alkohols mit etwa 0,8 bis etwa 3,0
molaren Äquivalenten
der N-geschützten
Aminosäure
P1NHCH(R11)COOH
oder eines aktivierten Derivats davon (P1 ist
eine N-Schutzgruppe (beispielsweise Benzyloxycarbonyl, t-Butyloxycarbonyl,
Allyloxycarbonyl, Trichlorethylcarbonyl und dergleichen) und R11 ist Isopropyl oder Isobutyl) in einem
inerten Lösungsmittel
(beispielsweise THF oder Dioxan oder Dioxolan oder DMF oder Methylenchlorid
und dergleichen) bei einer Temperatur von etwa 25°C bis etwa
100°C stellt
den Diester 28 bereit.
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Alternativ
kann der Alkohol mit dem vom P1NHCH(R11)COOH (d.h. P1NHCH(R11)C(O)OC(O)CH(R11)NHP1) abgeleiteten symmetrischen Anhydrid umgesetzt
werden, so dass 28 bereitgestellt wird.
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Die
Konversion von 27 zu 28 kann mit oder ohne Isolierung/Aufreinigung
des intermediaten Alkohols erreicht werden. Ein bevorzugtes Aldehyd-zu-Alkohol-reduzierendes
Mittel ist Boran-t-butylamin-Komplex.
Ein bevorzugtes Veresterungsmittel ist das symmetrische Anhydrid.
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Die
Umsetzung von 28 mit Purin 29 in Gegenwart einer Base (beispielsweise
Kaliumcarbonat oder LiH oder NaH oder KH oder NaOH oder KOH oder
Lithiumdiisopropylamid oder LiN(Si(CH3)3)2 und dergleichen)
in einem inerten Lösungsmittel
(z.B. DMF und dergleichen) stellt 30 bereit. Das Purin 29 wird von
6-Chlor-2-aminopurin zubereitet, indem es mit R9OH
in einem inerten Lösungsmittel
(beispielsweise Toluol) oder THF und dergleichen in Gegenwart einer
Base (beispielsweise NaH oder KH oder NaOH oder KOH oder Kalium-t-butoxid
und dergleichen) umgesetzt wird. Ein bevorzugtes Verfahren für die Zubereitung
von Purin 29 beinhaltet die Umsetzung von 2-Amino-6-chlorpurin mit
sauberem R9-OH in Gegenwart einer Base,
wie NaOH oder KOH oder Kalium-t-butoxid und dergleichen. Die Schutzgruppe
des substituierten Purins 30 wird entfernt, so dass die Verbindung
der Formel I bereitgestellt wird.
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Alternativ
kann in der Umsetzung von 28 mit 29 die Base eine sterisch sperrige
Aminbase (beispielsweise 1,8-Diazabicyclo[5.4.0]-undec-7-en (DBU),
1,4-Diazabicyclo[2.2.2]octan (Dabco), 1,5-Diazabicyclo[4.3.0]non-5-en
(DBN), Tetramethylguanidin, N,N-Diisopropylethylamin
und dergleichen) oder eine sterisch sperrige Phosphazinbase (beispielsweise
tert.-Butylimino-tri(pyrrolidino)phosphoran, tert.-Butylimino-tri(dimethylamino)phosphoran,
tert.-Octylimino-tri(dimethylamino)phosphoran und dergleichen) in
einem inerten Lösungsmittel
(beispielsweise THF oder DMF oder DMSO und dergleichen) sein.
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Kurze Beschreibung
der Erfindung
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In Übereinstimmung
mit einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Verbindung der Formel:
bereitgestellt, wobei R
6 und R
7 niedrigere
Alkyl- oder Benzyl-Reste oder R
6 und R
7 zusammen genommen -CH
2CH
2-, -CH
2CH
2CH
2- oder -CH
2CH
2CH
2CH
2- sind, R
8 C
1-C
21 gesättigtes
oder mono-ungesättigtes,
gegebenenfalls substituiertes Alkyl ist, R
25 Wasserstoff
oder -C(O)NR
27R
28 ist,
wobei R
27 und R
28 unabhängig voneinander
aus niedrigeren Alkyl-, Phenyl- und Benzyl-Resten ausgewählt werden, oder R
27 und
R
28 zusammen genommen mit dem Stickstoff,
an den sie gebunden sind, eine Pyrrolidinyl- oder Piperidinylgruppe
ausbilden, und R
26 ein niedrigerer Alkyl-,
Phenyl- oder Benzyl-Rest ist, wobei der Ausdruck „niedrigerer
Alkyl-Rest" gerad- oder
verzweigtkettige Alkylgruppen bedeutet, die 1 bis 7 Kohlenstoffatome
enthalten.
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Vorzugsweise
ist die Verbindung eine Verbindung, wobei R6 und
R7 -CH3 oder -CH2CH3 sind, oder R6 und R7 zusammen
genommen -CH2CH2-,
-CH2CH2CH2- oder -CH2CH2CH2CH2-
sind und R8 -CH3 ist.
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Vorzugsweise
ist die Verbindung eine Verbindung, wobei R6 und
R7 -CH2CH3 sind und R8 -CH3 ist.
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Vorzugsweise
ist die Verbindung eine Verbindung, wobei R6 und
R7 -CH3 oder -CH2CH3 sind oder R6 und R7 zusammen
genommen -CH2CH2-,
-CH2CH2CH2- oder -CH2CH2CH2CH2-
sind und R8 -(CH2)16CH3 ist.
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Vorzugsweise
ist die Verbindung eine Verbindung, wobei R6 und
R7 -CH2CH3 sind und R8 -(CH2)16CH3 ist.
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Vorzugsweise
ist die Verbindung eine Verbindung, wobei R8 -(CH2)16CH3 oder – CH3 ist, R25 Wasserstoff
und R26 -CH3 ist.
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Vorzugsweise
ist die Verbindung eine Verbindung, wobei R8 -(CH2)16CH3 oder
-CH3 ist, R25 -C(O)N(phenyl)2 ist und R26 -CH3 ist.
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Ein
zweiter Aspekt der Erfindung stellt ein Verfahren für die Herstellung
der Verbindung gemäß dem ersten
Aspekt bereit, wobei das Verfahren den Schritt umfasst, eine Verbindung
der Formel:
in der R
25 und
R
26 wie in Anspruch 1 definiert sind, mit
einer Verbindung der Formel:
umzusetzen, in der R
6, R
7, R
8 und
R
9 wie in Anspruch 1 definiert sind und
in der X
2 eine Abgangsgruppe, beispielsweise
eine Halogen- oder eine Sulfonatabgangsgruppe, ist. Vorzugsweise
ist das Verfahren ein Verfahren, wobei R
8 -(CH
2)
16CH
3 oder
-CH
3 ist und X
2 ein
p-Toluolsulfonyloxy-Rest ist, wobei der Schritt der Umsetzung in
Anwesenheit einer Base stattfindet, wobei die Base Kaliumcarbonat,
LiH, NaH, KH, NaOH, KOH, Lithiumdiisopropylamid, LiN(Si(CH
3)
3)
2 oder
eine sterisch sperrige Aminbase ist.
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Vorzugsweise
ist das Verfahren ein Verfahren, wobei die sterisch sperrige Aminbase
1,8-Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-en,
1,4-Diazabicyclo[2.2.2]octan, 1,5-Diazabicyclo[4.3.0]non-5-en, Tetramethylguanidin, N,N-Diisopropylethylamin
oder eine sterisch sperrige Phosphazinbase ist, insbesondere wobei
die sperrige Phospazinbase aus tert.-Butylimino-tri(dimethylamino)phosphoran, tert.-Butylimino-tri(pyrrolidino)phosphoran und
tert.-Octylimino-tri(dimethylamino)phosphoran
ausgewählt
wird.
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Vorzugsweise
ist die sperrige Phosphazinbase tert.-Butylimino-tri(pyrrolidino)phosphoran.
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Ein übliches
Reaktionsschema gemäß dem zweiten
Aspekt der Erfindung ist in Schema G gezeigt.
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Die
Alkylierung von 32 mit 7 in Gegenwart einer Base (beispielsweise
Kaliumcarbonat, LiH, NaH und dergleichen) in einem inerten Lösungsmittel
(beispielsweise DMF, THF und dergleichen) stellt 33 bereit.
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R25 ist Wasserstoff oder -C(O)NR27R28, wobei R27 und
R28 unabhängig voneinander aus niedrigeren
Alkyl-, Phenyl- und Benzyl-Resten ausgewählt werden, oder R27 und
R28 zusammen genommen mit dem Stickstoff,
an den sie gebunden sind, eine Pyrrolidinyl- oder Piperidinylgruppe
ausbilden. R26 ist ein niedrigerer Alkyl-,
Phenyl- oder Benzyl-Rest.
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Die
Hydrolyse von 33 zu 11 kann unter basischen Bedingungen (beispielsweise
mit KOH in Wasser und dergleichen) erreicht werden.
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Alternativ
kann 32 mit 7 alkyliert werden, indem eine sterisch sperrige Aminbase
(beispielsweise 1,8-Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-en (DBU), 1,4-Diazabicyclo[2.2.2]octan
(Dabco), 1,5-Diazabicyclo[4.3.0]non-5-en (DBN), Tetramethylguanidin,
N,N-Diisopropylethylamin
und dergleichen) oder eine sterisch sperrige Phosphazinbase (beispielsweise
tert.-Butylimino-tri(pyrrolidino)phosphoran, tert.-Butylimino-tri(dimethylamino)phosphoran,
tert.-Octylimino-tri(dimethylamino)phosphoran und dergleichen) in
einem inerten Lösungsmittel
(beispielsweise THF oder DMF oder DMSO und dergleichen) analog zu
den Beispielen in WO 00/08025 (welche die erste Veröffentlichung
der dem vorliegenden Patent zugrunde liegenden Anmeldung ist) verwendet
wird.
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Detaillierte
Beschreibung der Erfindung
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Beispiel 1
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Zubereitung von (R)-9-[4,4-Diethoxy(hydroxymethyl)butyl]-guanin
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a) 2-N-Acetyl-6-O-diphenylcarbamoyl-(R)-9-[4,4-diethoxy-2-(acetoxymethyl)butyl]-guanin.
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In
einen 50 ml-Rundkolben wurden 2-N-Acetyl-6-O-diphenylcarbamoylguanin
(1,10 g, 2,83 mmol) und wasserfreies DMF (10 ml) gegeben. DBU (423 μl, 2,83 mmol)
wurde hinzugefügt,
und der Feststoff löste
sich nach 5-minütigem
Rühren.
Eine Lösung
des Produkts von Beispiel 14 d) von WO 98/34917 (1,0 g, 2,6 mmol) in
wasserfreiem DMF (5,0 ml) wurde hinzugefügt, und die resultierende Lösung wurde
bei 45°C
unter Stickstoff für
28 Stunden gerührt.
Nach Abkühlung
auf Raumtemperatur wurde das Reaktionsgemisch mit Ethylacetat (40
ml) und Wasser (20 ml) verdünnt.
Die organische Phase wurde abgetrennt und mit einer 5%igen KHSO4-Lösung, einer
gesättigten
Natriumbicarbonatlösung
und Lauge gewaschen und anschließend über Natriumsulfat getrocknet.
Das Lösungsmittel
wurde im Vakuum evaporiert, so dass ein hellgelbes Öl entstand, das
auf Silicagel (5% Heptan in Ethylacetat) chromatographiert wurde,
so dass sich das erwünschte
Produkt als hellgelber Feststoff ergab (460 mg).
1H
NMR (300 MHz, CDCl3) _ 1,05–1,18 (m,
6H), 1,55–1,68
(m, 2H), 1,92 (s, 3H), 2,40–2,52
(m, 1H), 2,47 (s, 3H), 3,32–3,46
(m, 2H), 3,48–3,62
(m, 2H), 3,89–4,02
(m, 2H), 4,10–4,25
(m, 2H), 4,52 (t, J = 5,4 Hz, 1H), 7,05–7,42 (m, 10H), 7,91 (s, 1H),
8,11 (s, 1H) ESI (–)
MS m/z 603 (M – H)–.
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b) (R)-9-[4,4-Diethoxy-2-(hydroxymethyl)butyl]guanin
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Zum
Produkt von Beispiel 1 a) (100 mg, 0,165 mmol) in einem 25 ml-Rundkolben
wurden KOH (62 mg, 0,972 mmol) und Wasser (10 ml) hinzugefügt. Die
Suspension wurde für
20 Stunden refluxiert. Das Reaktionsgemisch wurde auf Raumtemperatur
abgekühlt
und mit Essigsäure
auf pH 5 angesäuert.
Das Lösungsmittel wurde
unter reduziertem Druck evaporiert, so dass sich das erwünschte Produkt
als weißer
Feststoff ergab.
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Beispiel 2
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2-N-Acetyl-(R)-9-[4,4-diethoxy-2-(acetoxyethyl)butyl]-guanin
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In
einen 50 ml-Rundkolben wurden 2-N-Acetylguanin (547 mg, 2,83 mmol)
und das Produkt von Beispiel 14 d) von WO 98/34917 (1,0 g, 2,6 mmol)
gegeben. Wasserfreies DMSO (10 ml) wurde hinzugefügt, gefolgt
von DBU (430 μl,
2,88 mmol). Die resultierende Lösung
wurde bei 40°C
unter Stickstoff für
24 Stunden gerührt.
Nach Abkühlung
auf Raumtemperatur wurde das Reaktionsgemisch mit Chloroform (50
ml) und Wasser (20 ml) verdünnt.
Die organische Phase wurde abgetrennt und mit Wasser (2 ×) und Lauge
gewaschen und anschließend über Natriumsulfat
getrocknet. Das Lösungsmittel
wurde unter Vakuum evaporiert, so dass sich ein hellgelbes Öl ergab,
das auf Silicagel (10% Methanol in Ethylacetat) chromatographiert
wurde, so dass sich das erwünschte
Produkt als ein weißer
Schaum ergab (280 mg).
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N-7-Isomer:
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- 1H NMR (300 MHz, CDCl3) δ 1,10–1,31 (m,
6H), 1,62–1,85
(m, 2H), 2,06 (s, 3H), 2,44 (s, 3H), 2,50–2,68 (m, 1H), 3,40–3,56 (m,
2H), 3,57–3,73
(m, 2H), 3,96–4,20
(m, 2H), 4,32–4,55
(m, 2H), 4,62 (t, J = 5,5 Hz, 1H), 7,82 (s, 1H), 11,60 (s, 1H),
12,40 (s, 1H).
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N-9-Isomer:
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- 1H NMR (300 MHz, CDCl3) δ 1,10–1,28 (m,
6H), 1,66–1,72
(m, 2H), 2,02 (s, 3H), 2,36 (s, 3H), 2,38–2,52 (m, 1H), 3,38–3,53 (m,
2H), 3,54–3,70
(m, 2H), 3,93–4,15
(m, 4H), 4,58 (t, J = 5,3 Hz, 1H), 4,58 (t, J = 5,3 Hz, 1H), 7,75
(s, 1H), 10,67 (s, 1H), 12,23 (s, 1H).
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Beispiel 3
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Zubereitung des Intermediats
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a) Zubereitung von (2R)-4,4-Diethoxy-2-stearoyloxymethylbutanol.
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Ein
12 Liter 4-Hals-Monon-Kolben mit Stickstoffeinlass und mechanischem
Rührmechanismus
wurde mit Vinylstearat (3202 g, 9,375 mol) beschickt. Wärme wurde
mit einem 50°C
Wasserbad zugeführt.
Als das Vinylstearat schmolz, wurde die Wasserbadtemperatur auf
35°C abgesenkt
und das Rühren
begann. Erhitzen und Rühren
wurden fortgesetzt, bis das Vinylstearat vollständig geschmolzen war. Anschließend wurden
das Produkt von Beispiel 14 b) von WO 98/34917 (1800 g, 9,375 mol)
und Lipase PS30 (45 g, 2,5 Gew.-%) hinzugefügt. Die Suspension wurde bei
35–37°C für 22 Stunden
gerührt.
Das Reaktionsgemisch wurde durch die Zugabe von 37,5% Methyl-t-butylether
in Heptan (2,5 l) gequencht. Das Gemisch wurde anschließend durch Celite
filtriert und das Celite wurde mit 37,5% Methyl-t-butylether in Heptan
(12 l) gewaschen. Die organischen Filtrate wurden zusammengefasst
und mit Wasser (10 l) und 23% NaCl-Lösung (10 l) gewaschen. Die
organische Lösung
wurde evaporiert und Methylenchlorid wurde hinzugefügt (4 l).
Die Lösung
wurde auf etwa die Hälfte
ihres Originalvolumens evaporiert. Es wurden zusätzlich 4 l Methylenchlorid
hinzugefügt,
und die Lösung
wurde bei 5°C über Nacht
stehengelassen.
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b)
Zubereitung von (2S)-4,4-Diethoxy-2-stearoyloxymethylbutyltoluolsulfonat
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Die
Methylenchloridprodukt-Lösung,
die aus Beispiel 3 a) resultiert, wurde in einen 50 l-Rundkolben mit mechanischem
Rührmechanismus,
Wasserkondensator, Stickstoffeinlass und einem Temperaturmessfühler gefüllt. Zusätzlich wurden
4 l Methylenchlorid hinzugefügt,
gefolgt von Triethylamin (2349 g, 23,2 mol) und p-Toluolsulfonylchlorid
(2654 g, 13,92 mol). Das Reaktionsgemisch wurde für 6 Stunden
ohne Erhitzen oder Kühlung
von außen
gerührt.
Zum Reaktionsgemisch wurde Wasser (1,8 l) hinzugefügt und energisch
für 17 Stunden
gerührt.
Die organische Phase wurde abgetrennt und mit Wasser (10 l) gewaschen.
Die wässrige Phase
wurde mit Methylenchlorid (1 l) extrahiert. Die zusammengefassten
organischen Phasen wurden mit 7% Natriumbicarbonatlösung (10
l) und 23% NaCl-Lösung
(10 l) gewaschen. Das Lösungsmittel
wurde evaporiert, so dass sich das erwünschte Produkt als ein dickes Öl ergab
(5947 g).