ES2278254T3

ES2278254T3 - Procedimiento e intermedio oxazolidina para la sintesis de taxanos.

Info

Publication number: ES2278254T3
Application number: ES04022031T
Authority: ES
Inventors: Ezio Bombardelli; Bruno Gabetta; Alessandro Pontiroli
Original assignee: Indena SpA
Current assignee: Indena SpA
Priority date: 1999-07-06
Filing date: 2000-07-03
Publication date: 2007-08-01
Anticipated expiration: 2020-07-03
Also published as: IL172973A; ATE350372T1; WO2001002407A3; ATE277932T1; HK1047096A1; CZ301764B6; KR100778156B1; SI1529777T1; DK1529777T3; EP1529777A3; CN1359384A; DE60014374D1; DE60032827D1; PT1529777E; PL352278A1; EP1192162B1; CN1158286C; CA2676424A1; DE60032827T2; IL147445A

Abstract

Un procedimiento para la preparación de ácido (4S, 5R)-N-Boc-2-(2, 4-dimetoxifenil)-4-isobutil-1-oxazolidin-5-carboxílico, que comprende las siguientes etapas: a) protección del grupo amino del leucinol con Boc; b) transformación del N-Boc-L-leucinol en N-Boc-L-leucinal; c) preparación de la cianhidrina del producto de la etapa (b); d) transformación del nitrilo de la cianhidrina en el correspondiente ácido carboxílico; e) formación del éster metílico del ácido carboxílico; f) purificación del éster metílico del ácido (2R, 3S)-3-(N-Boc)amino-2-hidroxi-5-metilhexanoico; g) condensación del producto de la etapa (f) con dimetilacetal de 2, 4-dimetoxibenzaldehído proporcionando éster metílico del ácido (4S, 5R)-N-Boc-2-(2, 4-dimetoxifenil)-4-isobutil-1-oxazolidin-5-carboxílico; h) transformación del producto de la etapa g) en el correspondiente ácido carboxílico.

Description

Procedimiento e intermedio oxazolidina para la síntesis de taxanos.

La presente invención se refiere a derivados de taxano que poseen actividad anticancerosa. De forma más específica, la invención proporciona un procedimiento para la preparación de un intermedio de utilidad para la síntesis de 14\beta-hidroxi-1,14-carbonatobacatinas, sustituidas en la posición 13 con un sustituyente de isoserina.

Los taxanos son una de las clases más importantes de fármacos anticancerosos recientemente desarrollados. Dos de los miembros más representativos de esta clase, Paclitaxel y su análogo Docetaxel, se usan en el tratamiento de diversos tumores. Actualmente se están estudiando derivados de taxanos con actividad antitumoral potenciada y menor toxicidad.

El documento US5750562 da a conocer derivados de 10-desacetilbacatina III y de 10-desacetil-14\beta-hidroxibacatina III que tienen actividad citotóxica y antitumoral. En el documento US 5.705.508, se dan a conocer algunos derivados de 14-hidroxibacatina III sustituidos en la posición 13 con residuos de isoserina en particular con un grupo N-Boc-\beta-isobutilisoserinilo, así como su preparación. El compuesto 14\beta-hidroxi-1,14-carbonatobacatina V sustituido en la posición 13 con un sustituyente N-Boc-\beta-isobutilisoserinilo, de acuerdo con la fórmula (I),

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y sus composiciones antitumorales se describen en la solicitud de patente EP n.º 943970.4 (solicitud de patente
matriz).

El compuesto (I) difiere de los derivados descritos en el documento US 5705508 debido a la configuración del hidroxilo en la posición 7.

Tal como se describe en la solicitud de patente matriz EP (943970.4), el compuesto (I) y el correspondiente epímero \beta en el carbono 7 pueden prepararse mediante las siguientes etapas (procedimiento A):

a): transformación de 14\beta-hidroxi-10-desacetilbacatina III o V en el derivado trietilsililado en la posición 7;

b): preparación del derivado de 1,14-carbonato a partir del producto de la etapa (a);

c): acetilación selectiva del 10-hidroxilo;

d): hacer reaccionar el producto de la etapa (c) con ácido (4S,5R)-N-Boc-2-(2,4-dimetoxifenil)-4-isobutil-1-oxazolidin-5-carboxílico;

e): escisión de los grupos protectores trietilsililo y dimetoxibencilideno del producto de la etapa (d).

La secuencia de las etapas del procedimiento A puede invertirse obteniéndose así el producto final con rendimientos completamente comparables, de acuerdo con el siguiente procedimiento B:

a'): acetilación selectiva del hidroxilo en C-10 de 14\beta-hidroxi-10-desacetilbacatina III o V;

b'): preparación del derivado 1,14-carbonato a partir del producto de la etapa (a');

c'): sililación del hidroxilo en C-7;

d'): hacer reaccionar el producto de la etapa (c') con ácido (4S,5R)-N-Boc-2-(2,4-dimetoxifenil)-4-isobutil-1-oxazolidin-5-carboxílico;

e'): escisión de los grupos protectores trietilsililo y dimetoxibencilideno del producto de la etapa (d').

Los reactivos y condiciones preferidos que se usan en los procedimientos A y B se describen en detalle en la solicitud de patente matriz. Ambos procedimientos comprenden la condensación de 14\beta-hidroxi-1,14-carbonatobacatina III o V, con ácido (4S,5R)-N-Boc-2-(2,4-dimetoxifenil)-4-isobutil-1-oxazolidin-5-carboxílico.

La presente invención proporciona un procedimiento para la preparación de ese último compuesto, en concreto ácido (4S,5R)-N-Boc-2-(2,4-dimetoxifenil)-4-isobutil-1-oxazolidin-5-carboxílico, que esencialmente comprende las siguientes etapas:

a): protección del grupo amino del leucinol con Boc;

b): transformación del N-Boc-L-leucinol en N-Boc-L-leucinal;

c): preparación de la cianhidrina del producto de la etapa (b);

d): transformación del nitrilo de la cianhidrina en el correspondiente ácido carboxílico;

e): formación del éster metílico del ácido carboxílico;

f): purificación del éster metílico del ácido (2R,3S)-3-(N-Boc)amino-2-hidroxi-5-metilhexanoico;

g): condensación del producto de la etapa (f) con dimetilacetal de 2,4-dimetoxibenzaldehído;

h): transformación del éster metílico del ácido (4S,5R)-N-Boc-2-(2,4-dimetoxifenil)-4-isobutil-1-oxazolidin-5-carboxílico en el correspondiente ácido carboxílico.

Tetrahedron Letters, Vol. 38, n.º 24, páginas 4273-4276 (1997) describe la síntesis de análogos C-Seco de paclitaxel y docetaxel comenzando por 7,9-diTes-10-deshidro-C-secobacatina III.

Estos análogos se prepararon acoplando un precursor de los mismos con ácidos N-benzoil y N-Boc (4S,5R)-2-(2,4-dimetoxifenil)-4-fenil-5-oxazolidincarboxílicos.

El documento US 5621121 describe la preparación de derivados de taxano mediante la esterificación de bacatina III o de 10-desacetilbacatina III mediante un ácido oxazolidin-5-carboxílico, que se obtiene haciendo reaccionar un aldehído con un derivado de fenilisoserina.

El documento US 5476954 describe la preparación de ácidos N-Boc-4-ariloxazolidin-5-carboxílicos, que se inicia con la reacción de un éster del ácido \beta-fenilglicídico con azida sódica, seguido de reducción de la azida formada proporcionando un éster de \beta-fenilisoserina. Este éster después se protege en N y se hace reaccionar con un acetal proporcionando el éster del ácido oxazilidinonacarboxílico que puede hidrolizarse proporcionando el ácido.

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(Esquema pasa a página siguiente)

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El procedimiento de la invención se ilustra en el siguiente esquema de reacción:

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De acuerdo con una realización preferida, en la etapa (a), se hace reaccionar el leucinol con anhídrido-Boc, y posteriormente se oxida a aldehído en disolvente DMSO/CH_{2}Cl_{2} utilizando cloruro de oxalilo a una temperatura menor de -60ºC, neutralizando el ácido formado con trietilamina, u oxidándolo con hipoclorito de sodio de -2ºC a -5ºC. Se prepara la cianhidrina de la etapa (c) sustituyendo el grupo sulfónico del intermedio 1-hidroxi-2-(N-Boc)amino-4-metilpentanosulfonato por el ión cianuro. Se hidroliza después la cianhidrina al correspondiente ácido carboxílico en la etapa (d) mediante reflujo en ácido clorhídrico concentrado.

En la etapa (e), se convierte el ácido (2R/S,3S)-3-(N-Boc)amino-2-hidroxi-5-metilhexanoico en el correspondiente éster metílico mediante reacción con diazometano en solución de éter. En la etapa (f), se purifica el diastereómero (2R,3S) mediante cristalización con ciclohexano o una mezcla de hexano/tolueno. La etapa (g) se lleva a cabo en THF en presencia de p-toluenosulfonato de piridinio retirando el metanol producido; después de la terminación de la reacción, se neutraliza el p-toluenosulfonato de piridinio con bicarbonato. En la etapa (h), se hidroliza el éster en una mezcla de metanol/agua con carbonato de potasio. Se acidifica posteriormente la mezcla de reacción y se extrae el producto final con cloruro de metileno.

Ejemplos Ejemplo 1 Preparación del ácido (4S,5R)-N-Boc-(2,4-dimetoxifenil)-4-isobutil-1-oxazolidin-5-carboxílico Preparación de N-Boc-L-leucinol (III)

Se disolvieron 46,8 g de L-leucinol II (400 mmol) en 300 ml de CH_{2}Cl_{2} en un matraz de fondo redondo de tres bocas de 2 l equipado con agitador mecánico, termómetro y embudo de adición. Se añadió después gota a gota a temperatura ambiente una solución de anhídrido-Boc (87,2 g, 400 mmol) en CH_{2}Cl_{2} (100 ml) durante 90 minutos a la solución agitada. Durante la adición del primer 25% del anhídrido-Boc, la reacción fue exotérmica y alcanzó 20-30ºC, proporcionando una suspensión que se volvió transparente después de agitar a temperatura ambiente durante 3 horas adicionales. Se dejó el resto a temperatura ambiente durante una noche. Se evaporó el disolvente a alto vacío, obteniéndose el producto deseado en forma de un aceite espeso con rendimiento cuantitativo (87 g). Se trató posteriormente el producto sin purificaciones adicionales.

Preparación de N-Boc-L-leucinal (IV)

Se añadió lentamente DMSO (28,4 ml, 400 mmol) a una solución de cloruro de oxalilo (26,274 ml, 300 mmol) en 130 ml de cloruro de metileno preenfriado a -60/-65ºC.

La solución se volvió transparente cuando se completó la adición de DMSO. Después de 20 minutos agitando a la misma temperatura, se trató posteriormente la mezcla de reacción con una solución de alcohol III (43,7 g, 200 mmol) en CH_{2}Cl_{2} (200 ml) durante 25 min, manteniendo la temperatura por debajo de -60ºC. Durante la adición del alcohol, la mezcla de reacción se volvió turbia y se formó un precipitado blanco. Después de 20-25 minutos de agitación a la misma temperatura, se añadió gota a gota una solución de trietilamina (112 ml, 800 mmol) en CH_{2}Cl_{2} (100 ml) durante 40 minutos, manteniendo la temperatura a entre -68 y -62ºC. Se agitó después la mezcla de reacción a entre -60 y -65ºC durante 50 minutos adicionales. La TLC de la mezcla de reacción llevada a cabo utilizando 8% de metanol en CH_{2}Cl_{2} como eluyente no detectó producto de partida.

Se vertió después la solución fría en 800 ml de una solución en hielo que contenía 68 g (0,5 mol) de KHSO_{4}. Se separó la fase orgánica y se extrajo la fase acuosa con CH_{2}Cl_{2} (100 ml). Se lavaron las fases orgánicas combinadas con KHSO_{4} acuoso (5%, 1 x 200 ml), salmuera (100 ml, 50 ml) y se concentró a la mitad del volumen (\sim250 ml). Se utilizó dicho material directamente en la etapa posterior.

Derivado bisulfito del compuesto aldehído (V)

Se trató la solución en cloruro de metileno del aldehído (IV) en un matraz de fondo redondo de tres bocas de 2 l equipado con agitador mecánico, termómetro y embudo de adición durante 10 minutos a -5ºC con una solución de bisulfito de sodio (41,7 g, 400 mmol) en agua (200 ml), y posteriormente con n-Bu_{4}NHSO_{4} (678 mg, 2 mmol). Se enfrió la solución a -5ºC. Se agitó la mezcla de reacción a -5 a 0ºC durante 5-6 horas y posteriormente durante una noche
a temperatura ambiente. Se separó la fase acuosa que contenía el compuesto V y se lavó con CH_{2}Cl_{2} (2 x 20 ml).

2-Ciano-3-(N-Boc)amino-5-metilhexanol (VI)

Se añadió CH_{2}Cl_{2} (120 ml) a la solución acuosa anterior (\sim250 ml), y se enfrió la mezcla de reacción a 0-5ºC en un baño de hielo. Se añadió posteriormente KCN sólido (15 g, 230 mmol) a la mezcla de reacción y se agitó la solución a temperatura ambiente durante una noche. Se separó la fase orgánica y se extrajo la fase acuosa con CH_{2}Cl_{2}. Se lavaron las fases orgánicas combinadas con salmuera (1 x 50 ml), se secaron sobre MgSO_{4} y se evaporaron, obteniéndose el producto en forma de un líquido viscoso incoloro (43 g). El producto tenía una [\alpha]_{D}= 51,11 (c= 2, MeOH) y estaba en una mezcla aproximadamente 2:1 de los derivados VI 2(R),3(S) y 2(S),3(S). El rendimiento fue de un 89% en comparación con el L-leucinol de partida.

Ácido (2RS,3S)-3-amino-2-hidroxi-5-metilhexanoico (VII)

Se trató la mezcla del nitrilo bruto VI anterior (43 g) con 150 ml de HCl concentrado (37%) (150 ml) y se calentó a reflujo durante una noche proporcionando el ácido bruto VII*. Se retiró el ácido clorhídrico en exceso mediante rotavapor y se evaporó el residuo con agua (100 ml) para retirar el HCl. Se disolvió después el residuo en 150 ml de agua y se añadieron 100 ml de acetona, después se trató con 33 ml de una solución de NaOH 6,25 M para ajustar el pH a 5. Se añadió después una cantidad adicional de acetona (500 ml) a la solución, que se dejó reposar durante una noche a 4ºC. Se filtró posteriormente el sólido precipitado, se lavó la torta sólida con acetona y se secó a vacío, proporcionando el ácido bruto VII (6,5 g) que contenía una mezcla aproximadamente 3:1 de los derivados 2(R),3(S) y 2(S),3(S) del compuesto VI.

Se evaporó el filtrado y se añadió agua para ajustar el volumen de la solución a 75 ml.

Se añadió después acetona (1 l) a la solución, que se dejó reposar durante una noche a 4ºC en la nevera. Se filtró después el sólido precipitado y se lavó la torta sólida con acetona y se secó a vacío, proporcionando una segunda cantidad de producto (18 g) que contenía NaCl sólido con una mezcla aproximadamente 1:1 de los derivados 2(R),3(S) y 2(S),3(S) de VII.

Se calentó el primer producto VII recuperado (22,5 g) en agua (120 ml) sin obtener la disolución completa y después se enfrió en hielo y se filtró, obteniéndose 12,5 g del ácido VII aún contaminado con aproximadamente un 10% del derivado 2(R),3(S) indeseado de VII. Se secó este producto y se mezcló con la mezcla 1:1 anterior de cristales de la segunda recogida (total \sim27 g).

Ácido (2RS,3S)-3-(N-Boc)amino-2-hidroxi-5-metilhexanoico (VIII)

(A) Se disolvió el ácido bruto 2(R),3(S) VIII de aproximadamente un 90% de pureza (2,5 g, 77,6 mmol) en una mezcla de agua-THF 1:1 (80 ml), después se añadieron trietilamina (13,5 ml) y posteriormente anhídrido-Boc (18,5 g, 85 mmol) a la mezcla de reacción y se agitó la solución entera durante 40 horas a temperatura ambiente. Se evaporó el disolvente mediante rotavapor, se añadieron 60 ml de agua y 60 ml de acetato de etilo manteniendo el conjunto con agitación. Se separó la fase acuosa y se extrajo con acetato de etilo (30 ml). Se extrajeron las fases orgánicas combinadas con carbonato de sodio acuoso al 10% (30 ml, 20 ml). Se combinó después el extracto básico con una fase acuosa acidificada con ácido clorhídrico 2 M (\sim55 ml) para ajustar el pH de la solución a 2. Se extrajo después el ácido VIII de la fase acuosa con acetato de etilo (3x40 ml) y se lavaron los extractos heteroacéticos con agua (20 ml), se secaron (MgSO_{4}) y se evaporaron, proporcionando el derivado Boc VIII bruto en forma de jarabe (20 g, 99%).

(B) Se disolvió el ácido 2R,3S VII bruto, con pureza de aproximadamente 50% contaminado con NaCl (27 g), en una mezcla de agua-dioxano 1:1 (120 ml). Se añadió después trietilamina (20 ml) a la mezcla de reacción y a continuación anhídrido-Boc (26,16 g, 120 mmol). Se agitó la solución durante 40 horas a temperatura ambiente. Se evaporó el disolvente mediante rotavapor y se añadieron agua (100 ml) y acetato de etilo (100 ml) al residuo, manteniendo la agitación durante unos pocos minutos más. Se separó la fase orgánica y se extrajo con carbonato de sodio acuoso al 10% (45 ml, 30 ml). Se combinaron después los extractos de carbonato de sodio con la fase acuosa, se acidificaron con ácido clorhídrico 1 M (\sim165 ml) y se extrajeron con acetato de etilo (3 x 60 ml), después se lavaron con agua (30 ml), se secaron (MgSO_{4}) y se evaporaron, proporcionando VII Boc bruto en forma de jarabe (16 g), constituido por una mezcla 1:1 de los isómeros 2R,3S y 2S,3S.

Éster metílico del ácido (2R,3S)-3-(N-Boc)amino-2-hidroxi-5-metilhexanoico (IX)

Se preparó diazometano a partir de diazald siguiendo el procedimiento reseñado en T.H. Black [Aldrichimica Acta, 16, 3, 1983)].

(A) Se añadió lentamente una solución del ácido VIII bruto (20 g, 56,6 mmol) en CH_{2}Cl_{2} (75 ml) a una solución fría de diazometano en éter (\sim77 mmol), y la mezcla se dejó durante 2 horas en baño de hielo. El color de la solución se volvió blanco en esa etapa, indicando así que se había adsorbido la mayoría del diazometano. Se concentró después la solución y se cristalizó el residuo con una mezcla de tolueno (20 ml) y hexano (70 ml). Después de enfriar durante una noche en nevera a 4ºC, se recogieron los cristales de IXA 2R,3S puro mediante filtración. El rendimiento fue de 15 g. Las aguas madre proporcionaron aproximadamente 5 g de una mezcla isomérica 1:1.

(B) Utilizando el mismo procedimiento, se transformó una mezcla 1:1 de ácido VIII (16 g) en una mezcla 1:1 de ésteres IXA y IXB. Se añadió el material de las aguas madre (5 g de la etapa A), se combinó el material y se separó mediante cromatografía en columna utilizando hexano-acetato de etilo como eluyente (9:1 a 7:3). Se utilizó ninhidrina como revelador para las placas de TLC. Se identificó el compuesto apolar, Rf 0,75 (hexano:acetato de etilo 7:3) como el éster IXA deseado (2R,3S), que se recristalizó con ciclohexano proporcionando IXA en forma de agujas incoloras (8 g), p.f. 95-96ºC, [\alpha]_{D}= 72,4º (c=1, MeOH).

Se identificó el compuesto polar, Rf 0,5 (hexano-acetato de etilo 7:3) como IXB (2S,3S) y se recristalizó con ciclohexano, proporcionando 10 g de IXB en forma de agujas incoloras.

Dimetilacetal de 2,4-dimetoxibenzaldehído

Se calentó a reflujo una mezcla de 2,4-dimetoxibenzaldehído (41,25 g, 0,25 mol), ortoformiato de trimetilo anhidro (50 ml) y nitrato de amonio (2 g disueltos en 20 ml de metanol) durante 6 horas (la ^{1}H-RMN de la mezcla de reacción mostró una conversión de 65-70%). Al principio, la mezcla de reacción caliente era una solución transparente, pero a medida que la reacción progresaba, precipitaba un sólido. Se añadió una segunda porción de ortoformiato de trimetilo anhidro (20 ml) y se separó por destilación parte del metanol.

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Cuando la temperatura de la mezcla de reacción alcanzó 95-100ºC, todo el sólido se disolvió en el matraz. Se enfrió la solución hasta temperatura ambiente y se añadió Na_{2}CO_{3} anhidro (5 g), agitando durante 30 min. Posteriormente, se filtró la solución y se destiló el residuo mediante destilación fraccionada a vacío a 33,33 Pa. La primera fracción a baja temperatura consistía principalmente en el ortoformiato de trimetilo en exceso y la segunda fracción, que se destiló en forma de un aceite incoloro a 175-180ºC, era el acetal deseado. Rendimiento: 37 g (70%).

Éster metílico del ácido (4S,5R)-N-Boc-2-(2,4-dimetoxifenil)-4-isobutil-1-oxazolidin-5-carboxílico (X)

Se añadió dimetilacetal de 2,4-dimetoxibenzaldehído (30 g, 142 mmol) destilado a una solución de éster metílico del ácido (2R,3S)-3-(N-Boc)amino-2-hidroxi-5-metilhexanoico (IXA) (34,375 g, 125 mmol) en THF anhidro (150 ml), y posteriormente p-toluenosulfonato de piridinio (Py.Tos, 400 mg).

Se calentó la solución a reflujo suave en un matraz de tres bocas de 500 ml equipado con un separador Dean-Stark. Después de aproximadamente 6 horas a reflujo, se retiraron aproximadamente 60 ml de THF que contenía metanol generado durante la reacción. Se tomó una muestra para análisis de ^{1}H-RMN (en CDCl_{3}). El pico a \delta= 1,41 ppm desapareció (1) y apareció un nuevo pico a \delta= 1,24 ppm para el éster metílico protegido (2). Después de 6 horas a reflujo, la conversión fue de aproximadamente 70-75%.

Se añadió una alícuota nueva de THF anhidro (50 ml), después una cantidad de acetal de 2,4-dimetoxibenzaldehído (5,0 g, 24 mmol). Se calentó a reflujo la mezcla de reacción durante 2,5 horas adicionales, durante dicho tiempo se retiraron aproximadamente 50 ml de THF utilizando el aparato de Dean-Stark. El posterior análisis de ^{1}H-RMN mostró la transformación completa del material de partida.

Se añadió una solución acuosa saturada de NaHCO_{3} (15 ml) a la mezcla de reacción y se agitó la mezcla durante 15 minutos para neutralizar el Py.Tos. Se añadieron posteriormente terc-butilmetiléter (85 ml) y agua (15 ml) y se separó la fase orgánica. Se extrajo la fase acuosa con terc-butilmetiléter (20 ml), se lavaron las fases orgánicas combinadas con agua (30 ml) y se evaporaron hasta un residuo (66 g) de producto bruto X.

Hidrólisis del éster X para dar el ácido XI

Se disolvió el éster bruto X (22 g, 42 mmol) en 100 ml de metanol y se añadió agua (50 ml) que contenía 8,7 g de carbonato de potasio. Después de agitar durante una noche a temperatura ambiente, se consideró completada la reacción mediante control por TLC (tolueno-acetato de etilo: 4,5:1). El análisis de TLC se confirmó por análisis de ^{1}H-RMN, comprobando la desaparición del pico de éster metílico.

Se evaporó el metanol a una temperatura no superior a 40ºC a vacío (aproximadamente 60 g de residuo) y se añadió agua (150 ml) al residuo. Se extrajo la suspensión acuosa con acetato de etilo (5 x 50 ml) para retirar el benzaldehído y dimetilacetal de benzaldehído en exceso. Se añadieron 90 ml de cloruro de metileno a la fase acuosa, se enfrió la mezcla en baño de hielo y se trató el sistema bifásico con aproximadamente 125 ml de NaHSO_{4} 1 M (pH= 3) con agitación fuerte. Se separaron las fases y se extrajo la fase acuosa con cloruro de metileno (75 ml). Se lavaron los extractos combinados de cloruro de metileno con agua (30 ml), salmuera (30 ml) y se secaron sobre MgSO_{4}. Se mantuvo después la solución a -60ºC hasta el siguiente uso. El rendimiento en el producto final en forma de sólido incoloro fue de 16 g, aproximadamente un 93% basado en el producto de partida.

Ejemplo 2 Síntesis de 1,14-carbonato de 13-(N-Boc-\beta-isobutilserinil)-14\beta-hidroxibacatina III

Se disolvieron 43,26 g de 14\beta-hidroxidesacetilbacatina III junto con 22,3 ml de N-metilimidazol en 230 ml de DMF en un matraz de fondo redondo de vidrio de 500 ml; se añadieron 14 ml de trietilclorosilano a esta solución con agitación fuerte a temperatura ambiente durante 1 h. Cuando se terminó la reacción, se vertió la mezcla de reacción en 2 l de agua con agitación fuerte. Se formó un precipitado abundante, que se dejó a 4ºC durante una noche. Se filtró después el precipitado, se lavó concienzudamente con agua y posteriormente con n-hexano. Después de secar a vacío, se obtuvieron 48,1 g de 7-Tes-10-desacetilbacatina III (XII), que contenía un pequeño porcentaje del derivado 7,10, que tiene las siguientes características quimicofísicas:

^{1}H-RMN (CDCl_{3}, 200 MHz): \delta (ppm)= 0,55 (6H, t, J=7,8 Hz, 7-OTES CH_{2}), 0,94 (9H, c, J=7,8 Hz, 7-OTES CH_{3}), 1,18 (3H, s, C16H_{3}), 1,20 (3H, s, C17H_{3}), 1,77 (3H, s, C19H_{3}), 1,90 (1H, ddd, J=2,4, 10,8, 13,2 Hz, C6H\beta), 2,12 (3H, d, J=1,6 Hz, C18H_{3}), 2,31 (3H, s, 4-OCOCH_{3}), 2,48 (3H, ddd, J=14,3, 9,8, 6,5 Hz, C6H\alpha), 2,73 (1H, d, J=5,5 Hz, OH), 3,79 (1H, d, J=7,1 Hz, C3H), 4,20 (1H, dd, J=1,0, 8,3 Hz, C20H\beta), 4,31 (1H, d, J=8,6 Hz, C20H\alpha), 4,39 (1H, dd, J=6,4, 10,7 Hz, C7H), 4,77 (1H, d, J=5,8 Hz, C14H), 4,94 (1H, dd, J=2,1, 9,7 Hz, C5H), 5,05 (1H, m, C13H), 5,13 (1H, d, J=1,9 Hz, C10H), 6,05 (1H, d, J=7,3 Hz, C2H), 7,41-8,09 (5H, m, Ph).

Espectro de masas (NH_{3}, SED/IQ, iones positivos): (m/z) 718 [(M+NH_{4})^{+}, 100%], 701 (M+H)^{+}, 39%].

Se disolvió el compuesto resultante en 300 ml de una mezcla de cloruro de metileno/piridina 3:1 en atmósfera de nitrógeno; se añadió esta solución con agitación a una solución de fosgeno (214 ml de una solución 1,9 M en tolueno) preenfriada a -10ºC, manteniendo la temperatura de -5 a -10ºC durante la adición.

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Se agitó la mezcla de reacción durante 30 min, después se agitó con 700 ml de una solución saturada de NaHCO_{3} manteniendo la temperatura a o por debajo de 2ºC. Se separaron las fases y se lavó la fase orgánica para retirar la piridina. Se deshidrató la fase orgánica sobre MgSO_{4} y se concentró hasta sequedad. Se obtuvieron 46,6 g de 7-Tes-1,14-carbonato-10-desacetilbacatina III que podía utilizarse directamente para las siguientes reacciones.

Se disolvieron 31 g del compuesto en 250 ml de THF estrictamente anhidro; se enfrió la solución a -50ºC, se añadieron 48 ml de una solución de LiHMDS 1M en 2 minutos y se agitó durante 20 minutos a la misma temperatura. Se añadieron 3,7 g de cloruro de acetilo durante 40 min con agitación. Se dejó elevar la temperatura de reacción hasta 0ºC, manteniendo la agitación durante 2 h. Tras la terminación de la reacción, se trató la mezcla con una solución saturada de NH_{4}Cl y se diluyó con acetato de etilo. Se separaron las fases y se diluyó la solución acuosa con acetato de etilo hasta el agotamiento del producto. Se lavaron las fases orgánicas combinadas con agua, después se secaron sobre MgSO_{4} y se concentraron hasta sequedad. Se obtuvieron 33 g de 14\beta-hidroxi-7-Tes-1,14-carbonatobacatina III, impuro debido a los compuestos de las reacciones precedentes. Se cromatografió este compuesto en gel de sílice eluyendo el producto puro con una mezcla de acetato de etilo/CH_{2}Cl_{2} 9:1. Se obtuvieron 30 g del producto deseado (XIII), que tenía las siguientes características:

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^{1}H-RMN (CDCl_{3}, 200 MHz): \delta (ppm)= 0,55 (6H, t, J=7,8 Hz, 7-OTES CH_{2}), 0,95 (9H, c, J=7,8 Hz, 7-OTES CH_{3}), 1,16 (3H, s, C16H_{3}), 1,32 (3H, s, C17H_{3}), 1,77 (3H, s, C19H_{3}), 1,88 (1H, ddd, J=2,4, 10,8, 13,2 Hz, C6H\beta), 2,21 (3H, d, J=1,6 Hz, C18H_{3}), 2,19 (3H, s, 10-OCOCH_{3}), 2,31 (3H, s, 4-OCOCH_{3}), 2,48 (3H, ddd, J=14,3, 9,8, 6,5 Hz, C6H\alpha), 2,73 (1H, d, J=5,5 Hz, OH), 3,72 (1H, d, J=7,1 Hz, C3H), 4,20 (1H, d, J=8,3 Hz, C20H\beta), 4,31 (1H, d, J=8,6 Hz, C20H\alpha), 4,46 (1H, dd, J=6,4, 10,7 Hz, C7H), 4,79 (1H, d, J=5,8 Hz, C14H), 4,94 (1H, dd, J=2,1, 9,7 Hz, C5H), 5,02 (1H, m, C10H), 5,05 (1H, m, C13H), 6,09 (1H, d, J=7,3 Hz, C2H), 7,41-8,09 (5H, m, Ph).

Espectro de masas (NH_{3}, SED/IQ, iones positivos): (m/z) 759 [(M+NH_{4})^{+}, 19%), 743 [M+H]^{+}, 100%].

Se dispusieron 20 g de 14\beta-hidroxi-7-Tes-1,14-carbonatobacatina III junto con 300 ml de tolueno estrictamente anhidro en un matraz de fondo redondo de 1 l, y se añadieron 10 g del ácido (4S,5R)-N-Boc-2-(2,4-dimetoxifenil)-4-isobutil-1-oxazolidin-5-carboxílico, 2 g de N,N-dimetilaminopiridina (DMAP) y 9,5 g de diciclohexilcarbodiimida (DCC) disueltos en CH_{2}Cl_{2}. Se calentó a reflujo la mezcla de reacción durante 3 h, después se enfrió, se separó por precipitación el producto ureico y se lavaron las aguas madre con una solución saturada de NaHCO_{3} para retirar el ácido no reaccionado, después con ácido clorhídrico diluido para retirar el DMAP y finalmente de nuevo con NaHCO_{3} hasta neutralidad. Se concentró la fase orgánica hasta sequedad, obteniéndose 41,5 g de producto que podría utilizarse directamente en la etapa posterior.

Se desprotegieron 40 g de este compuesto en dos etapas, retirando en primer lugar el Tes y después el 2,4-dimetoxibenzaldehído. Se disolvieron 40 g del compuesto en 100 ml de una mezcla de acetonitrilo/piridina (80:100) en atmósfera de nitrógeno y se enfrió a 0ºC; se añadieron 13 ml de fluoruro de piridinio y se dejó el conjunto con agitación durante 24 h. Se vertió la solución en 2 l de agua, se filtró el producto y se secó a vacío.

Se disolvió el producto en 60 ml de cloruro de metileno y se añadieron a esta solución 40 ml de HCl 0,6 N en metanol con agitación fuerte y a 0ºC. Se dejó la mezcla de reacción durante 2 h con agitación, después se diluyó con 150 ml de cloruro de metileno y se agitó con una solución de NaHCO_{3} ajustando el pH a 6-7. Se concentró la fase orgánica hasta sequedad y se cristalizó el residuo con acetona-hexano. Después de secar, se obtuvieron 16 g de 1,14-carbonato de 13-(N-Boc-\beta-isobutilisoserinil)-14\beta-hidroxibacatina, que tenía las siguientes características fisicoquímicas y espectroscópicas:

Fórmula: C_{44}H_{57}NO_{17}

Aspecto: polvo blanco

Punto de fusión: 245ºC.

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Espectro de masas: (NH_{3}, SED/IQ, iones positivos): (m/z) 889 [(MNH_{4}^{+}], 832 [(MNH_{4}-(CH_{3})_{3}C)^{+}], 772 [(MNH_{4}-BocNH_{2})^{+}].

(NH_{3}, SED/IQ, iones negativos): (m/z) 871 (M^{-}), 260 (cadena lateral).

Espectro infrarrojo (disco de KBr): 3521, 3321, 2971, 2953, 1826, 1762, 1706, 1526, 1366, 1238, 1165, 1072, 723 cm^{-1}.

Espectro UV (MeOH): 231, 276 y 284 nm;

-: E_{1}% a 231 nm= 180,99,

-: E_{1}% a 276 nm= 14,094,

-: E_{1}% a 284 nm= 12,182.

Ejemplo 3 Síntesis de 1,14-carbonato de 13-(N-Boc-\beta-isobutilserinil)-14\beta-hidroxibacatina V

Se disolvieron 5 g de 1,14-carbonato de 13-(N-Boc-\beta-isobutilserinil)-14\beta-hidroxibacatina III en 500 ml de tolueno en atmósfera de argón, se desoxigenó completamente la solución, se añadieron 80 mg de DBU (diazabiciclo[5.4.0]-7-undeceno) y se calentó a reflujo la mezcla de reacción durante 1 hora en atmósfera de argón. Se diluyó la solución con 100 ml de acetato de etilo y se lavó con agua. Se evaporó la fase orgánica hasta sequedad, obteniéndose 4,5 g de 1,14-carbonato de 13-(N-Boc-\beta-isobutilserinil)-14\beta-hidroxibacatina V que tiene las siguientes características quimicofísicas y espectroscópicas:

Fórmula: C_{44}H_{57}NO_{17}

Aspecto: polvo blanco

Punto de fusión: 245ºC.

Espectro de masas (TN+): (m/z) 872 (MH^{+}), 816 (MH^{+}-(CH_{3})_{2}C=CH_{2}); 772 (816-CO_{2}), 756 (816-AcOH), 712 (772-AcOH).

Espectro de infrarrojos (disco de KBr): 3450, 2963, 1813, 1740, 1702, 1247, 1091, 710 cm^{-1}.

Espectro de UV (MeOH): 200 e 230 nm

-: E_{1}% a 200 nm= 370,9

-: E_{1}% a 230 nm= 193,2.

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(Tabla pasa a página siguiente)

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Ejemplo 4 Preparación de 1,4-carbonato de 14\beta-hidroxi-7-Tes-bacatina III

Se añadieron 0,72 g de CeCl_{3}\cdot7H_{2}O y 7,3 ml de anhídrido acético a una solución de 11,2 g de 10-desacetil-14-hidroxibacatina III en 50 ml de tetrahidrofurano seco. Se agitó la mezcla de reacción a temperatura ambiente durante 5 horas; durante este tiempo la mezcla se volvió homogénea. Se añadieron 10 g de hielo y se agitó el conjunto durante 1 hora. Se separó por evaporación el tetrahidrofurano a vacío y se diluyó el residuo con 200 ml de H_{2}O. Se filtró el precipitado y se secó a vacío en presencia de P_{2}O_{5}; se cristalizó el producto con acetato de etilo obteniéndose 10 g de 14-hidroxibacatina III que tiene las siguientes características:

Pf.: 236-238ºC; IR (KBr): 3474, 1739, 1400, 1240, 1090, 1049 cm^{-1}.

^{1}H-RMN (CDCl_{3}, 200 MHz): 8,07 (d, J=8 Hz, Bz), 7,55 (d, J=8 Hz, Bz), 7,44 (t, J=8 Hz, Bz), 6,31 (s, H-10), 5,80 (d, J=7 Hz, H-2), 4,97 (d a, J=8 Hz, H-5), 4,73 (d a, J=4 Hz, H-13), 4,41 (m, H-7), 4,24 (d, J=4 Hz, H-14), 4,20 (d, J=7 Hz, H-20a), 4,06 (d, J=7 Hz, H-20b), 3,89 (J 0 (Hz, H-3)), 2,29 (s, OAc), 2,22 (s, OAc), 2,04 (s, H-18), 1,66 (s, H-19), 1,25, 1,11 (s, H-16 y H-17).

Se dispusieron 52,8 ml de una solución de fosgeno 1,9 M en tolueno en un matraz de cuatro bocas equipado con agitador, embudo de adición, termómetro y condensador de reflujo enfriado a -12ºC. Se añadieron gota a gota a esta solución 11,6 g de 14-hidroxibacatina III disuelta en 53 ml de cloruro de metileno y 17,5 ml de piridina con agitación durante 30 minutos. Se mantuvo la temperatura entre -6 y -10ºC. Después de 30 minutos, se añadieron 50 ml de una solución saturada de NaHCO_{3} con agitación, manteniendo un estrecho control de la temperatura. Después de calentar hasta temperatura ambiente, se separaron las fases. Se retroextrajo la fase acuosa con cloruro de metileno y se lavaron las fases orgánicas con 45 ml de HCl 2 N, ajustando el pH aproximadamente a 1. Se lavó la fase orgánica con HCl 0,1 N y después con NaHCO_{3}, después se secó sobre Na_{2}SO_{4} y se evaporó hasta sequedad para obtener cuantitativamente 11,5 g de 1,14-carbonato de 14-hidroxibacatina.

Se disolvieron 11,5 g de 1,14-carbonato de 14-hidroxibacatina en 50 ml de DMF y se añadieron 1,1 equivalentes de clorotrietilsilano y 3 equivalentes de N-metilimidazol a temperatura ambiente. Después de terminar la reacción, se vertió la mezcla en 500 ml de H_{2}O, el precipitado se filtró y se lavó concienzudamente con H_{2}O y después se secó, obteniéndose 12,8 g de 1,14-carbonato de 14\beta-hidroxi-7-Tes-bacatina III con las mismas características que las reseñadas en el ejemplo 1.

Ejemplo 5 Síntesis de 1,14-carbonato de 13-(N-Boc-\beta-isobutilserinil)-14\beta-hidroxibacatina III

Partiendo del 1,14-carbonato de 14\beta-hidroxi-7-Tes-bacatina III obtenido como se describe en el ejemplo anterior, el procedimiento fue el siguiente.

Se dispusieron en un matraz de fondo redondo de 1 l 20 g de 1,14-carbonato de 14\beta-hidroxi-7-Tes-bacatina III junto con 300 ml de tolueno estrictamente anhidro; se añadieron 10 g de ácido (4S,5R)-N-Boc-2-(2,4-dimetoxifenil)-4-isobutil-1-oxazolidin-5-carboxílico disuelto en CH_{2}Cl_{2} y 2 g de N,N-dimetilaminopiridina (DMAP), y se añadieron 9,5 g de diciclohexilcarbodiimida (DCC). Se calentó la mezcla de reacción a reflujo durante 3 h, después se enfrió para separar por precipitación el producto ureico y se lavaron las aguas madre con una solución saturada de NaHCO_{3} para retirar el ácido no reaccionado, después con ácido clorhídrico diluido para retirar el DMAP y finalmente de nuevo con NaHCO_{3} hasta neutralidad. Se concentró la fase orgánica hasta sequedad, obteniéndose 41,5 g de producto que podría utilizarse directamente en la etapa posterior.

Se desprotegieron 40 g de este compuesto en dos etapas escindiendo en primer lugar el Tes y después el 2,4-dimetoxibenzaldehído. Se disolvieron 40 g del compuesto en 100 ml de una mezcla de acetonitrilo/piridina (80:100) en atmósfera de nitrógeno y se enfrió la mezcla a 0ºC; se añadieron 13 ml de fluoruro de piridinio y se dejó el conjunto con agitación durante 24 h. Se vertió la solución en 2 l de agua y el producto se filtró y se secó a vacío. Se disolvió el residuo en 60 ml de cloruro de metileno y se añadieron a esta solución 40 ml de metanol/HCl 0,6 N con agitación fuerte y a 0ºC. Se dejó la mezcla de reacción durante 2 h con agitación, después se diluyó con 150 ml de cloruro de metileno y se agitó con una solución de NaHCO_{3} ajustando el pH a 6-7. Se concentró la fase orgánica hasta sequedad y se cristalizó el residuo con acetona-hexano, después se secó obteniéndose 16,5 g de 1,14-carbonato de 13-(N-Boc-\beta-isobutilisoserinil)-14\beta-hidroxi-bacatina III.

Claims

1. Un procedimiento para la preparación de ácido (4S,5R)-N-Boc-2-(2,4-dimetoxifenil)-4-isobutil-1-oxazolidin-5-carboxílico, que comprende las siguientes etapas:

a): protección del grupo amino del leucinol con Boc;

b): transformación del N-Boc-L-leucinol en N-Boc-L-leucinal;

c): preparación de la cianhidrina del producto de la etapa (b);

e): formación del éster metílico del ácido carboxílico;

g): condensación del producto de la etapa (f) con dimetilacetal de 2,4-dimetoxibenzaldehído proporcionando éster metílico del ácido (4S,5R)-N-Boc-2-(2,4-dimetoxifenil)-4-isobutil-1-oxazolidin-5-carboxílico;

h): transformación del producto de la etapa g) en el correspondiente ácido carboxílico.

2. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que en la etapa (a) el leucinol se hace reaccionar con anhídrido-Boc.

3. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que en la etapa (b) N-Boc-L-leucinol se oxida a aldehído en disolvente DMSO/CH_{2}Cl_{2} utilizando cloruro de oxalilo a una temperatura menor de -60ºC, neutralizando el ácido formado con trietilamina, u oxidándolo con hipoclorito de sodio de -2ºC a -5ºC.

4. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la cianhidrina de la etapa (c) se prepara haciendo reaccionar N-Boc-L-leucinal con bisulfito seguido de intercambio con cianuro.

5. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que en la etapa (d) se hidroliza la cianhidrina al correspondiente ácido carboxílico mediante reflujo en ácido clorhídrico concentrado, seguido de protección del grupo amino en forma de derivado Boc.

6. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que en la etapa (e), se convierte el ácido (2R/S,3S)-3-(N-Boc)amino-2-hidroxi-5-metilhexanoico en el correspondiente éster metílico mediante reacción con diazometano en solución de éter.

7. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que en la etapa (f), se purifica el diastereómero (2R,3S) mediante cristalización con ciclohexano o una mezcla de hexano/tolueno.

8. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la etapa (g) se lleva a cabo en THF en presencia de p-toluenosulfonato de piridinio retirando el metanol producido.

9. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que en la etapa (h), se hidroliza el éster metílico al ácido carboxílico correspondiente en una mezcla de metanol/agua con carbonato.