FI115971B - 5-metyyliuridiinimenetelmä 2',3'-didehydro-3'-deoksitymidiinin (d4T) laajamittaista valmistusta varten - Google Patents

Description

115971 5-metyyliuridiinimenetelmä 2',3 *-didehydro-3'-deoksityrni-diinin (d4T) laajamittaista valmistusta varten

Keksinnön tausta 5 Tämä keksintö koskee menetelmää, joka on sopiva HI-virusta vastustavan aineen, d4T:n, laajamittaista valmistusta varten. Tässä menetelmässä käytetään 5-metyyli-uridiinia lähtöaineena.

Yhdiste d4T (2', 3' -didehydro-3' -deoksitymidiini) on 10 hyväksytty käytettäväksi AIDS:n hoidossa. USAN on nimennyt lääkkeen stavudiiniksi ja sitä markkinoidaan nimellä ZERIT™. Tähän saakkka d4T on valmistettu kalliista lähtöaineesta, tymidiinista. Vaihtoehtoisia menetelmiä tämän antiviraalisen aineen valmistamiseksi on tutkittu kustan-15 nustehokkuudeltaan paremman menetelmän löytämiseksi, joka johtaisi taloudellisempaan menetelmään kaupallista lääkettä varten tarvittavien d4T:n suurten määrien valmistamiseksi. Tässä mielessä täytyy ottaa huomioon lähtöaine- ja reagenssikulujen lisäksi myös menetelmän vaiheet, menetel-20 män vaatima aika, aineiden käsittely sekä ekologinen vaikutus ja terveys- ja turvallisuusnäkökohdat.

Aikaisemmin on käytetty neljää tärkeintä menetelmää • · halvemman ribonukleosidin, 5-metyyliuridiinin (5-MU), ‘ muuttamiseksi d4T:ksi: ; ; 25 (1) 5-MU:n syklisen tionokarbonaattijohdannaisen ·' · : Corey-Winter-lämpöhajotusta trialkyylifosfiitin avulla.

Katso julkaisu L. Dudycz, Nucleosides and Nucleotides, 8 V : (1), 35 - 41 (1989); (2) Eastwood-reaktiota, jossa käytetään 5-MU-frag-: : : 30 menttien syklistä ortoesteriä vastaavien d4T-johdannaisten tuottamiseksi. Katso julkaisu H. Shiragamai et ai., J.

, Org. Chem., 1988, 53, 5170 - 5173; *;;/ (3) 5-MU:n 2',3'-bis-ksantaattijohdannaisen pelkis- ’ · ’ tävää eliminointia, jossa käytetään tributyylitinahydri- 115971 2 diä. Katso julkaisu C. K. Chu et ai., J. Org. Chem., 1989, 54, 2217 - 2225 ja (4) cis-2' -halo-3' -karboksyyliestereiden eliminointia sinkkipelkistyksen avulla 2',3'-olefiininukleosidien 5 tuottamiseksi. Katso julkaisu M. Mansuri et ai., J. Org. Chem., 1989, 54, 4780 - 4785.

Näillä menetelmillä on tiettyjä haittapuolia. Menetelmiin (2) ja (4) liittyvä suurin ongelma on nukleo-si-doksen merkitsevä pilkkoutuminen, joka johtaa tymiinin 10 muodostumiseen hankalasti poistettavana sivutuotteena. Muiden puutteiden muassa menetelmät (1) ja (3) vaativat molemmat valikoivaa 5'-OH-ryhmän esisuojausta.

Vierekkäisten bromitosylaattien sinkkipelkistys olefiineiksi on julkaistu julkaisussa Cristol & Rade-15 macher, J. Am. Chem. Soc., 1959, 81, 1600 - 1602.

2'-bromi-3'-metaanisulfonyyliesterin sinkkipelkis-tystä on käytetty 2',3'-dideoksi-2',3'-didehydrouridiini-johdannaisten valmistamiseksi. Katso julkaisu Ishida et ai., Kokai No. JP 05 097 847-A, 5 (1993).

20 Furukawa et ai., kuvaavat 2',3'-dideoksiuridiinin tuotannon 2'-bromi-2'-deoksi-3'-mesyyliuridiinijohdan-naisen Pd-hydrauksen kautta julkaisussa Chem. Pharm. [./. Bull., 18, 554 (1970). Tämä menetelmä ei kuitenkaan tuota ,* tulokseksi 2', 3 '-kaksoissidoksen omaavan tuotteen, kuten * ; 25 d4T:n, eristämistä.

' · ' Vähemmän merkitystä on Wilsonin julkaisulla US-pa- ·...’ tentissä 4 921 950, joka kattaa AZT:n valmistuksen lähtien v : D-ksyloosista. Lähtöaine, välituotteet ja tuote eivät ole samoja kuin tämän patenttihakemuksen menetelmässä.

::: 30 Yhteenvetona mikään edellä esitetyistä viitteistä ei opeta tai tee ilmeiseksi tämän keksinnön taloudellista ,d4T-menetelmää, joka tuottaa d4T:n tehokkaan ja vähemmän kustannuksia vaativan tuotannon suuressa mittakaavassa.

3 115971

Keksinnön yhteenveto Tämä menetelmä on aikaisempia taloudellisempi menetelmä d4T:n tuottamiseksi lähtien 5-metyyliuridiinista kalliimman lähtöaineen, tymidiinin, sijasta. Tämä menetel-5 mä sisältää myös erilaisia muunnelmia reaktiojärjestyksen ja lähtöaineiden ja tuotteiden käsittelyn, prosessoinnin ja puhdistamisen valinnassa tuottaen tulokseksi menetelmän, joka on erityisen käyttökelpoinen sopeutettavaksi laajamittaista valmistusta varten. Erityisen käyttökelpoi-10 nen välituote, tymidiinin cis-2'u-halo-31a-sulfonaatties-terijohdannainen, julkaistaan myös käytettäväksi tässä menetelmässä.

Keksinnön yksityiskohtainen kuvaus

Laajimmassa merkityksessään keksintö on aikaisempia 15 halvempi menetelmä, joka on sopeutettavissa laajamittaiseen tuotantoon, d4T:n tuottamiseksi. Menetelmä aloitetaan 4-metyyliuridiinista (5-MU) ja se etenee 5-MU:n uuden cis-2 ' o?-halo-2 ' -deoksi-3 1 a-sulfonaattiesteri johdannaisen kautta, jolla on yleinen kaava (V).

20

I A

:i:

R3SOjO X V

.···. Kaavassa V R5 voi olla vety tai hydroksyyliä suo- • · jaava ryhmä; R3 voi olla Ci-6-alkyyli, C6-3o-aryyli, Ci-6- : alkoksi tai C6-3o-aryylioksi; ja X voi olla Cl, Br tai I.

25 "Hydroksyyliä suoj aavalla ryhmällä" tarkoitetaan osuutta, joka suojaa 5'-happea ottamasta osaa tiettyihin reaktioi- ____: hin, joissa toivotaan eristämistä reaktiosta, ja sitten * · happeen sitoutunut suojaryhmäosuus voidaan muuttaa helposti 4 115971 takaisin hydroksyyliryhmäksi. Edullisia hydroksyyliä suo-jaavia ryhmiä, joita voidaan käyttää, ovat trialkyylisilyy-li- ja alkoksikarbonyyliryhmät sekä alkyyli- tai aryylikar-boksyyliesteriryhmät, joilla on Ci-6-alkyyli- tai C6-3o-aryy-5 lijäännökset. Yhdisteen (V) käyttämiseksi tässä menetelmässä bentsoyyli on edullinen R5-osuus, R3 on metyyli ja X on bromi.

Suppeammassa merkityksessään keksintö käsittelee d4T:n tuotantoa käytännöllisen taloudellisen menetelmän 10 avulla, joka voidaan sopeuttaa d4T:n laajamittaiseen valmistukseen. Kokonaisuudessaan menetelmä aloitetaan 5-MU:sta (kaava X) ja se etenee kaaviossa 1 esitettyjen reaktioiden mukaisesti.

Kuten kaaviossa 1 on esitetty, d4T-menetelmä käsit-15 tää seuraavat kemialliset reaktiot: (a) 2',3',5'-tri-O-mesyyli-5-metyyliuridiinin (IX) tuotannon 5-MU:sta; parannukset tässä vaiheessa koskevat polaarisen liuottimen, kuten asetonin, käyttöä ja orgaanisen emäksen noin 2-4 ekvivalentin käyttöä, jolloin mai- 20 nittu orgaaninen emäs on vahvempi kuin pyridiini, mutta heikompi kuin trietyyliamiini. Käyttökelpoisia orgaanisia ; emäksiä ovat emäkset, kuten pikoliinit, lutidiinit ja edul- :.‘‘j lisesti N-metyylimorf oliini; itse asiassa emäkset, joiden • · · : * : pk-arvo on 5,5 - 8,0. Reaktio etenee lämpötiloissa, jotka • 25 ovat esimerkiksi huoneenlämpötilasta noin 65 °C:seen, ja on .·. tapahtunut täydellisesti noin 0,5 -2,0 tunnin kuluessa.

(b) Di-mesyloidun 2,2 '-anhydro-5-metyyliuridiinin (VIII) tuotannon käsittelemällä yhdiste (IX) vahvalla hyd- . . roksidiliuoksella, kuten 6 N NaOHrlla.

“.* 30 (c) 5'-mesyyliryhmän syrjäyttämisen saattamalla yh- ’·;** diste (VIII) reagoimaan bentsoaattianionin kanssa DMF:ssa, : : : jolloin saadaan 5'-bentsoaattiesterivälituote (VII). Kali- um- ja natriumbentsoaatti ovat edullisia reagensseja.

* » 5 115971 (d) Halogenoinnin käyttäen asetyylihalidia metano-lissa tai hydrohalogeenihappoa etikkahapossa, jolloin saadaan välituote, jolla on yleinen rakenne (V). Erityisesti yhdisteen (VII) käsittely HBr/HOAc:lla tuottaa uuden cis- 5 2'a-bromi-3'-a-mesyylivälituotteen (VI).

(e) Yhdisteen (VI) pelkistävän eliminoinnin metallisen pelkistävän aineen, edullisesti sinkin tai sinkkipa-rin, kuten Zn-Cu:n, avulla, jolloin saadaan d4T:n (III) 5-bentsoaattiesteri. Tämän spesifisen pelkistävän elimi- 10 noinnin etu on, että se etenee puhtaasti tuottaen suuren saannon, samalla kun hankalasti tuotteesta erotettavaa tymiinia muodostustuu pilkkoutumisen tuloksena vain vähän tai ei ollenkaan.

(f) 5'-bentsoaattiesterivälituotteesta (III) pois-15 tetaan suojaus puhtaasti helpossa reaktiossa n-butyyli- amiinin kanssa. N-metyylipyrrolidinonin (NMPO) lisääminen butyyliasetaatissa tekee mahdolliseksi d4T*NMP0-solvaatin (II) eristämisen reaktioseoksesta. Tämä eristäminen NMPO-solvaatin kautta eliminoi tehokkaasti saasteet, jotka on 20 vaikea erottaa tuotteesta, erityisesti suurtuotannossa.

(g) Solvaatti (II) hajotetaan kuumentamalla isopro- ;··_ panolissa, jolloin saadaan suuri saanto puhdasta d4T:a.

Tämä keksintö ei käsitä vain kokonaista reaktiojär-jestystä, kuten kaaviossa 1 on esitetty, vaan myös d4T:n • ·' 25 tuotannon uudesta kaavan (VI) välituotteesta ja tuotteen : eristämisen/puhdistamisen d4T*NMPO-solvaatin II kautta erotettavina ja erillisinä menetelminä sinänsä, v ·’ d4T:n kaupallista laajamittaista tuotantoa varten 5-MU:sta edullista on reaktiojärjestys, joka on vähennet- • 30 tävissä minimimäärään prosessivaiheita ja välituotteen eristämisiä ja/tai puhdistamisia. Tässä mielessä kaavion I ,·, perusreaktiot voidaan järjestää moneen järjestykseen joh- ;; · taen d4T-tuotteeseen, kuten on esitetty kaaviossa 2. Tämän ···' keksinnön toinen näkökohta on synteettisen järjestyksen 35 valinta, joka maksimoi tehokkuuden suurtuotannossa tehden 115971 6 mahdolliseksi reaktioiden yhdistelmän sekä välituotteiden minimaalisen eristämisen ja/tai puhdistamisen menetelmän vaiheissa. Tutkimuksen ja kokeilun jälkeen on kehitetty seuraava uusi menetelmä ja siitä esitetään yhteenveto kaa-5 viossa 3.

Kaavion 3 menetelmä käsittää seuraavat vaiheet: (a) 5-MU:n 2',3'- ja 5'-hydroksiryhmien mesyloinnin saattamalla ne reagoimaan mesyylikloridin kanssa orgaanisen emäksen, kuten lutidiinien, pikoliinien tai edullises- 10 ti N-metyylimorfoliinin, läsnä ollessa; sen jälkeen käsittelyn vesipitoisella hydroksidilla 2,2'-anhydrotymidiini-johdannaisen (VIII) saamiseksi.

(b) 5'-mesyyliryhmän syrjäyttämisen bentsoaatti-anionin avulla ja sen jälkeen hydrobromauksen 5'-bentsoyy- 15 li-2'a-bromi-3'a-mesyylitymidiiniyhdisteen (VI) saamiseksi ja sen jälkeen yhdisteen (VI) pelkistävän eliminoinnin pelkistävien metallien, edullisesti sinkin tai sinkki-ku-pari-parin, avulla d4T:n (III) 5-bentsoaattiesterin tuottamiseksi .

20 (c) Suojauksen poiston yhdisteen (III) 5'-hydrok- siasemasta saattamalla se reagoimaan butyyliamiinin kanssa • ja sen jälkeen käsittelemällä N-metyylipyrrolidinonilla '. \ butyyliasetaatissa d4T*N-metyylipyrrolidinonisolvaatin ,* (II) saostamiseksi, joka eristetään suodattamalla reaktio- • ·' 25 seoksesta.

·'·· · (d) Erittäin puhtaan d4T:n (I) muodostamisen saan- non ollessa suuri desolvatoimalla d4T*NMP0-solvaatti (II) v : lämmittämällä sitä alkoholiväliaineessa, edullisesti iso- propanolissa.

• 30 Tässä menetelmässä bentsoyylin (tai muun asyyliryh- .···. män) poistaminen 5'-asemasta toteutetaan n-butyyliamiinin avulla. Tällaista amiinin reaktiota esterin kanssa ei käy-« tetä usein, koska tarvittavat reaktio-olosuhteet ovat yleensä äärimmäisiä (erityisesti lämpötila ja reaktioai- 7 115971 ka). Reaktion sivutuotteet ovat myös ongelmallisia, koska ne ovat usein hankalia erottaa tuotteesta.

Toinen ongelma, joka mutkistaa 5'-asyyliryhmän poistamista d4T:sta on d4T:n suuri liuokoisuus veteen ja 5 alkoholeihin. Vesi ja alkoholi tai näiden seokset ovat tyypilliset liuottimet, joita käytetään 5'-suojauksenpois-toreaktioissa. Aikaisemman tekniikan d4T-synteeseissä käytetään natriummetoksidia metanolissa 5'-suojauksenpoiston saavuttamiseksi. Koska uutot vesipitoisilla liuottimilla 10 eivät erota sivutuotenatriumsuoloja vesiliukoisesta tuotteesta, niin käytetään tavallisesti vahvoja happohartseja suoj auksenpoistoreaktiossa syntyvien natriumsuolojen poistamiseksi. Tätä seuraa metanolin poistaminen ja sen jälkeen d4T:n eristäminen metyleenikloridiseoksesta.

15 Laajamittaista tuotantoa varten vahvojen happohart- sien käyttö ja metanoliväliaineen korvaaminen metyleeni-kloridilla ovat epämieluisia toimenpiteitä sinänsä ottamatta huomioon näiden eristämis- ja puhdistamistoimenpi-teiden muita epäsuotuisia näkökohtia.

20 Sitä vastoin tämän keksinnön uusi suojauksenpois- to/eristämis/puhdistamismenetelmä käsittää seuraavat vai-.. _. t heet: - sekoitetaan 5'-asyyli-d4T-välituotetta butyyli-amiinissa noin 70 °C:n lämpötilassa noin 6 tunnin ajan; ; 25 - lisätään NMPO ja butyyliasetaatti; : : · - poistetaan ylimääräinen butyyliamiini (ja jonkin verran butyyliasetaattia) tyhjössä; : - jäähdytetään noin -10 °C:seen ja suodatetaan sak ka, joka pestään kylmällä butyyliasetaatilla ja haluttaes-30 sa uunikuivataan tyhjössä noin 50 °C:n lämpötilassa.

Tämä menetelmä ei ole vain tehokkaampi, vaan se .eliminoi ongelman, jonka aiheuttaa vesiliukoisen d4T:n saastuminen vaikeasti poistettavilla epäorgaanisilla suo- loilla.

115971 8 Tämä tehokkaampi menetelmä d4T:n valmistamiseksi 5-MU:sta tarjoaa etuja, jotka eivät koske vain tuotteen saantoa ja puhtautta, vaan myös sopeutettavuutta laajamittaiseen tuotantoon johtuen sovitettavista menetelmän vai-5 heistä ja reagensseista ja reaktio-olosuhteista, joita menetelmän vaiheissa käytetään.

Yhteenvetona aikaisempaa vähemmän kustannuksia vaativa menetelmä d4T:n ja siihen läheisesti liittyvien analogien valmistamiseksi on mukautettavissa laajamittaiseen 10 käyttöön valitsemalla menetelmän vaiheet ja reagenssit, reaktio-olosuhteet ja eristämis/puhdistamistoimenpiteet, jotka tuottavat tehokkaan menetelmän minimoiden hankalat epäpuhtaudet ja tuotteen hajoamisen sekä tuottaen suuren saannon puhdasta tuotetta muodostamatta jätteitä, jotka 15 ovat joko myrkyllisiä tai niiden määrä on suuri.

Spesifisten suoritusmuotojen kuvaus Tämän keksinnön parannettua menetelmää kuvataan yksityiskohtaisemmin seuraavien esimerkkien avulla, jotka on kohdistettu edellä kuvattujen menetelmän vaiheiden 20 edullisiin suoritusmuotoihin. Näitä esimerkkejä ei pitäisi tulkita tämän keksinnön piiriä rajoittaviksi millään ta-.. . voin. Joitakin esimerkkeinä esitettyjä yhdisteitä ei ole \ ·’ itse asiassa eristetty, mutta ne on toimitettu tämän kek- ’· sinnön menetelmän vaiheisiin. Muut seuraavassa esitetyt : 25 esimerkit osoittavat aikaisemmin käytetyn menettelyn ver- : tailun vuoksi menettelyn kanssa, joka on suunniteltu käy- tettäväksi tässä menetelmässä.

A. Yhdiste IX

Esimerkki 1 30 2',3',5'-tris(metaanisulfonyyli)-5-metyyliuridiini I I · a. Pyridiinimenetelmä

Sekoitettavaan seokseen, jossa oli 5-metyyliuridii-: nia (12,8 g, 50 mmol) pyridiinissa (75 ml) 0 °C:n lämpöti- lassa, lisättiin metaanisulfonyylikloridia (17,4 ml, 225 35 mmol). Reaktioseosta sekoitettiin 0 °C:n lämpötilassa vii- i » 9 115971 den tunnin ajan, sitten se kaadettiin jääveteen (500 ml) sekoittaen. Tris(metaanisulfonyyli)-5-metyyliuridiini (IX) saostui ja seosta sekoitettiin 5 minuutin ajan. Kiinteä tuote kerättiin talteen suodattamalla ja pestiin vedellä 5 (3 x 200 ml) ja kuivattiin. Saanto 21,6 g, 89 %.

Hl-NMR (DMS0-d6): δ 1,77 (s, 3H), 3,24 (s, 3H), 3,34 (s, 3H), 3,36 (s, 3H), 4,47 - 4,60 (m, 2H), 5,33 (m, 1H), 5,54 (m, 1H), 5,97 (d, J = 4,5 Hz, 1H), 7,56 (s, 1H), 11,56 (s, 1H).

10 b. N-metyylimorfoliinimenettely N-metyylimorfOliini (29,6 ml, 266 mmol) lisättiin lietteeseen, jossa oli 5-metyyliuridiinihemihydraattia (15,64 g, 58,5 mmol) asetonissa (68 ml), ja tulokseksi saatu seos jäähdytettiin 5 °C:n lämpötilaan. Siihen lisät-15 tiin liuos, jossa oli metaanisulfonyylikloridia (20,1 ml, 255 mmol) asetonissa (30 ml), 45 minuutin kuluessa, mikä aiheutti reaktiolämpötilan nousemisen 45 - 50 °C:seen.

Seosta sekoitettiin vielä 1,4 tunnin ajan, minkä jälkeen N-metyylimorfoliinihydrokloridi poistettiin suodattamalla 20 ja kakku pestiin asetonilla (2 x 30 ml). Suodos ja pesunesteet yhdistettiin ja lisättiin veteen (1 1) 10 - ,, . 15 °C:n lämpötilassa. Seosta sekoitettiin 1,1 tunnin ajan, \ ·] minkä jälkeen valkoinen sakka suodatettiin, pestiin vedel- '· '! lä (2 x 75 ml) ja kuivattiin tyhjössä. Saanto 27,95 g, * · * : 25 (97 %).

: B. Yhdiste vm ( Esimerkki 2 ; : : 3', 5 '-di-0-metaanisulfonyyli-2,2'-anhydro-5-metyy- liuridiini I 30 Sekoitettavaan seokseen, jossa oli 5-metyyliuridii- ,···. nia (200 g, 0,748 mol) asetonissa (400 ml) 5 °C:n lämpöti- t » lassa, lisättiin N-metyylimorfoliinia (NMM, 380 ml, 3,46 : : mol). Saatuun seokseen lisättiin liuos, jossa oli mesyyli- kloridia (256 ml, 3,31 mol) asetonissa (40 ml), antaen 35 reaktiolämpötilan saavuttaa 65 °C kymmenessä minuutissa.

115971 10

Astian lämpötilaa pidettiin 60 - 65 °C:ssa enimmäkseen lisäyksen ajan. Sitten reaktioseosta sekoitettiin kahden tunnin ajan, kunnes vähitellen saavutettiin 25 °C:n lämpötila. NMM-HCl-suola suodatettiin ja kakku pestiin aseto-5 nilla (3 x 350 ml). Suodos ja asetonihuuhtelu yhdistettiin ja lisättiin vettä (400 ml). Reaktioseoksen pH säädettiin arvoon 8,8 - 9,0 6 N NaOHtn avulla käyttäen automaattista titrauslaitetta, samalla nostaen lämpötila 50 - 55 °C:seen. Astiaa sekoitettiin yhden tunnin ajan 50 °C:n 10 lämpötilassa, sen jälkeen kun pH-arvo 9 oli säilynyt suunnilleen 30 minuutin ajan. Tulokseksi saatu paksu liete jäähdytettiin sitten 2 - 5 °C:n lämpötilaan ja suodatettiin. Kakku pestiin 3 x 600 ml:11a vettä ja kuivattiin, jolloin saatiin välituote (VIII), 266 g (89,7 %).

15 ^-NMR (DMS0-d6): δ 1,80 (s, 3H), 3,16 (s, 3H), 3,41 (s, 3H), 4,16 (m, 1H), 4,34 (m, 1H), 4,70 (m, 1H), 5,44 (s, 1H), 5,62 (d, J = 5,7 Hz, 1H), 6,40 (d, J = 5,7 Hz, 1H), 7,80 (s, 1H).

C. Yhdiste VII 20 Esimerkki 3 5'-bentsoyyli-3'-metaanisulfonyyli-2,2'-anhydro-5- metyyliuridiini

Sekoitettavaan lietteeseen, jossa oli natriumbent- *· soaattia (10 g, 69,3 mmol) asetamidissa (50 g) 115 °C:n : 25 lämpötilassa, lisättiin 2' , 3',5'-tris(metaanisulfonyyli)- · 5-metyyliuridiinia (IX, 10 g, 20,3 mmol). Reaktioseosta j· sekoitettiin 115 °C:n lämpötilassa 65 minuutin ajan ja ; sitten se kaadettiin jääveteen (2 1). Seosta sekoitettiin 0 °C:n lämpötilassa 15 minuutin ajan. Valkoinen kiinteä : .·. 30 aine suodatettiin, pestiin vedellä (2 x 50 ml) ja kuivat- » » . ···, tiin, jolloin saatiin yhdiste (VII), 7,76 g (90 %).

T ^-NMR (DMS0-d6): 6 1,74 (s, 3H), 3,44 (s, 3H), : : 4,16 - 4,33 (m, 2H), 4,78 (m, 1H), 5,63 (s, 1H), 5,68 (d, J = 5,7 Hz, 1H), 6,45 (d, J = 5,7 Hz, 1H), 7,79 (s, 1H), 35 7,47 - 7,89 (m, 5H).

1X 1 15971 D. Yhdiste VI Esimerkki 4 5'-bentsoyyli-3'a-metaanisulfonyyli-2'α-bromityrni-di ini 5 a. 5 ' -bentsoyyli-3' -metaanisulfonyyli-2,2 1 -anhydro- 5-metyyliuridiinistä (VIII)

Sekoitettavaan seokseen, jossa oli 5'-bentsoyyli-3'-metaanisulfonyyli-2,2'-anhydro-5-metyyliuridiinia (VIII) (4,0 g, 9,5 mmol) etyyliasetaatissa (100 ml) ja 10 metanolissa (10 ml), lisättiin asetyylibromidia (5 ml, 67,7 mmol). Reaktioseosta palautusjäähdytettiin yhden tunnin ajan ja sitten se jäähdytettiin. Reaktioseos siirrettiin erotussuppiloon. Lisättiin etyyliasetaattia (150 ml). Liuos pestiin kyllästetyllä natriumbikarbonaatilla 15 (100 ml) ja sen jälkeen kyllästetyllä suolaliuoksella (100 ml). Orgaaninen kerros erotettiin ja kuivattiin MgS04:lla. Liuottimen poistaminen tuotti kiinteän tuotteen (VI). Saanto 4,86 g, 100 %.

1H-NMR (DMS0-d6): δ 1,63 (s, 3H), 3,37 (s, 3H), 20 4,50 - 4,55 (m, 1H), 4,60 - 4,64 (m, 2H), 5,09 (t, J = 6,0 Hz, 1H), 5,47 (m, 1H), 6,14 (d, J = 7,2 Hz, 1H), 7,49 (s, 1H), 7,50 - 8,04 (m, 5H), 11,56 (s, 1H).

*t \ b. 21,3',5'-tris(metaanisulfonyyli)-5-metyyliuri- • '* diinista (IX) .· 25 Lietteeseen, jossa oli jauhettua natriumbentsoaat- ,· : tia (3,5 g, 24,3 mmol) DMAc:ssa (25 ml) 90 °C:n lämpöti- , lassa, lisättiin tris(metaanisulfonyyli)-5-metyyliuridii- V: nia (IX, 5,0 g, 10,2 mmol). Reaktioseosta sekoitettiin 5,5 tunnin ajan 90 °C:n lämpötilassa. Lisättiin HBr/H0Ac:a .*. 30 (30 - 32 %, 5 ml, 25,1 mmol) ja reaktioseosta sekoitettiin > * · yhden tunnin ajan. Jäähdyttämisen jälkeen reaktioseos laimennettiin 500 ml:11a etyyliasetaattia ja 100 miellä vet-: tä. Faasit erotettiin ja orgaaninen faasi pestiin 100 : ml:11a vettä, 50 miellä kyllästettyä suolaliuosta ja kui- 12 1 15971 vattiin MgS04:lla. Liuottimen poistaminen tuotti yhdisteen (Via), 5,01 g (98 %).

E. Yhdiste III

Esimerkki 5 5 5'-bentsoyyli-2',31-didehydro-31-deoksitymidiini (5'-bentsoyyli-d4T) a. 5' -bentsoyyli-3' a-metaanisulfonyyli-2'a-bromity- midiinista (VI) 5' -bentsoyyli-3' -metaanisulfonyyli-2 ' -bromi-5-me-10 tyyliuridiini (VI, 6,0 g, 11,9 mmol) suspendoitiin etyyliasetaatin (112,5 ml) ja metanolin (37,5 mmol) seokseen. Tähän lietteeseen lisättiin etikkahappoa (0,68 ml) ja sinkkipölyä (1,36 g) 18 °C:n lämpötilassa. Sitten 3,5 tunnin kuluttua ylimääräinen sinkki poistettiin suodattamalla 15 ja kakku pestiin etyyliasetaatin ja metanolin 3 : 1 -seoksella (2 x 30 ml). Liuotin poistettiin tyhjössä ja lisättiin vielä etyyliasetaatin ja metanolin 3 : 1 -seosta (20 ml). Sitten tähän lietteeseen lisättiin vettä (225 ml). Tulokseksi saatu liete suodatettiin ja tuote 20 pestiin vedellä ja kuivattiin. Saanto 3,8 g (97 %) välituotetta (III).

1H-NMR (DMS0-d6): δ 1,35 (s, 3H), 4,41 - 4,48 (m, 2H), 5,10 (m, 1H), 6,04 (d, J = 5,8 Hz, 1H), 6,53 (d, J = .‘‘I 5,8 Hz, 1H), 6,80 (s, 1H), 7,10 (s, 1H), 7,51 - 7,95 (m, 25 5H), 11,37 (s, 1H).

b. 31,5'-bis(metaanisulfonyyli)-2,2'-anhydro-5- ’' metyyliuridiinistä (VIII)

Sekoitettavaan seokseen, jossa oli 3 ’, 5' -bis(metaa-nisulfonyyli)-2,2'-anhydro-5-metyyliuridiinia (VIII, • 30 200 g, 0,505 mol) DMF:ssa (600 ml) 95 - 97 °C:n lämpöti- ' lassa, lisättiin jauhettua natriumbentsoaattia (79,56 g, 0,552 mol) annoksittain yhden tunnin kuluessa. Tulokseksi ; saatua seosta sekoitettiin vielä viiden tunnin ajan 95 - : 97 °C:n lämpötilassa. Seos jäähdytettiin 80 °C:n lämpöti- 35 laan, minkä jälkeen siihen lisättiin asetyylibromidia 13 115971 (3,8 ml) ja HBr/HOAc:a (30 - 32 %, 120 ml, 0,605 mol).

Reaktioseosta sekoitettiin 90 °C:n lämpötilassa 1-2 tunnin ajan, sitten se jäähdytettiin 0 - 5 °C:n lämpötilaan. Sinkkipölyä (42,8 g, 0,655 mol) lisättiin annoksittain ja 5 reaktioseoksen annettiin reagoida eksotermisesti 50 - 55 °C:n lämpötilaan. Sitten reaktioseosta sekoitettiin 18 - 25 °C:n lämpötilassa yhden tunnin ajan. Lisättiin bromietikkahappoa (21,0 g) ja seosta sekoitettiin 2-3 tuntia ylimääräisen sinkkimetallin kuluttamiseksi. Tulok-10 seksi saatuun kirkkaaseen liuokseen lisättiin seuraavaksi vettä (1,5 - 2,0 1) ja astia jäähdytettiin 2 °C:n lämpötilaan. Liete suodatettiin ja kakku pestiin jäävedellä (6 x 600 ml) ja sitten kylmällä IPA:lla (-10 °C, 400 ml). Kakku kuivattiin vakiopainoon, 136,9 g (87,9 %).

15 c. 2',3',5'-tris(metaanisulfonyyli)-5-metyyliuri- diinista (IX)

Lietteeseen, jossa oli jauhettua natriumbentsoaat-tia (3,5 g, 24,3 mmol) DMFrssa (25 ml) 90 °C:n lämpötilassa, lisättiin tris(metaanisulfonyyli)-5-metyyliuridiinia 20 (IX, 5,0 g, 10,2 mmol). Reaktioseosta sekoitettiin 5,5 tunnin ajan 90 °C:n lämpötilassa. Lisättiin HBr/HOAc:a (30 - 32 %, 5 ml, 25,1 mmol) ja reaktioseosta sekoitettiin 1 4 * : yhden tunnin ajan. Reaktioseos jäähdytettiin 25 °C:n läm- :,‘‘i potilaan ja siihen lisättiin sinkkipölyä (2,0 g, 30,6 * * t > 25 mmol). Reaktioseosta sekoitettiin 30 minuutin ajan. Yli- j ; : määräinen sinkki poistettiin suodattamalla ja pestiin 2 x 100 ml:11a metanolia. Suodokseen lisättiin 100 ml jääkyl-; ; mää vettä. Tulokseksi saatua lietettä sekoitettiin 0 °C:n lämpötilassa 30 minuutin ajan ja sitten se suodatettiin ja 30 kuivattiin, jolloin saatiin 5 *-bentsoyyli-d4T, 2,34 g (7i %).

* » l4 115971 F. Yhdiste II Esimerkki 6 2 ', 3'-didehydro-3'-deoksitymidiini-N-metyylipyrro-1idinonisoivaatti 5 n-butyyliamiiniin (133 ml) lisättiin 5'-bentsoyyli- d4T:a (III, 70,0 g). Reaktioseosta kuumennettiin 70 °C:n lämpötilassa kuuden tunnin ajan. Se jäähdytettiin 20 -25 °C:n lämpötilaan, minkä jälkeen siihen lisättiin N-me-tyylipyrrolidinonia (NMPO, 41,3 ml) ja n-butyyliasetaattia 10 (350 ml). Ylimääräinen n-butyyliamiini (« 112,4 ml) yhdes sä 175 ml:n kanssa n-butyyliasetaattia poistettiin tyhjö-tislaamalla 50 °C:n lämpötilassa. Tulokseksi saatu liete jäähdytettiin 20 - 25 °C:n lämpötilaan yhden tunnin kuluessa ja sitä sekoitettiin 30 minuutin ajan. Sitten liete 15 jäähdytettiin -10 - -15 °C:n lämpötilaan ja sitä sekoitettiin 1,5 tunnin ajan. Kakku suodatettiin ja pestiin 2 x 50 ml:11a kylmää (-10 - -15 °C) n-butyyliasetaattia ja kuivattiin, jolloin saatiin d4T*NMP0-solvaatti (II), 59,0 g (85,6 %).

20 6. Yhdiste I

Esimerkki 7 . v. 2',3'-didehydro-3'-deoksitymidiini (d4T) a. Metoksidimenetelmä I 4 «

Sekoitettavaan lietteeseen, jossa oli 5'-bentsoyy-; ; 25 li-d4T:a (III) (2,4 g, 7,31 mmol) metanolissa (24 ml), ·* * lisättiin natriummetoksidiliuosta (4,8 ml, 25-%:inen, 21 mmol). Tulokseksi saatua liuosta sekoitettiin huoneen-V : lämpötilassa 3 tunnin ajan. Reaktioseos neutraloitiin vah valla happohartsilla (Dowex 50 x 8 - 200, esipesty metano-·_: · 30 lilla) pH-arvoon 4. Hartsi suodatettiin ja kakku pestiin metanolilla (2 x 10 ml). Metanolin poistaminen tuotti mä-. rän kiinteän aineen, johon lisättiin metyleenikloridia *",* (10 ml). Tulokseksi saatua seosta sekoitettiin 30 minuutin • » ajan ja sitten d4T-tuote (I) kerättiin talteen suodatta- * t is 115971 maila, pestiin metyleenikloridilla (2 x 5 ml) ja kuivattiin. Saanto 1,29 g, 79 %.

1H-NMR (DMS0-d6): 6 1,71 (s, 3H), 3,59 (m, 4,76), (m, 1H), 4,76 (m, 1H), 502 (s, 1H), 5,89 (d, J = 5,7 Hz, 5 1H), 6,38 (d, J = 5,7 Hz, 1H), 6,80 (s, 1H), 7,63 (s, 1H), 11,27 (s, 1H).

b. d4T»NMP0-solvaattimenetelmä

Lisättiin 500 ml:aan isopropanolia 50,0 g d4T*NMP0:a (II), 5,0 g Dicalitea, 5,0 g Darco KB:tä. Seos-10 ta kuumennettiin palautusjäähdyttäen ja sitten se suodatettiin kuumana Dicalite-täytteen läpi. Suodatinkakku huuhdottiin 150 ml:11a kuumaa isopropanolia. Suodos ja huuhteluneste yhdistettiin ja väkevöitiin tyhjössä 200 ml:n lopulliseen tilavuuteen. Väkevöityä seosta kuu-15 mennettiin palautusjäähdyttäen liuoksen saamiseksi ja sitten se jäähdytettiin hitaasti, jolloin muodostui tuotteen liete 50 °C:n lämpötilassa. Sitten liete jäähdytettiin 0 °C:n lämpötilaan ja sitä pidettiin tässä lämpötilassa 30 minuutin ajan. Kakku suodatettiin, pestiin kylmällä (0 °C) 20 isopropanolilla ja kuivattiin, jolloin saatiin d4T (I), 30,5 g (87,9 %).

• « · f · I * · · * · ! f » t ie 115971

Kaavio 1 hnV HrV ^ O^tf Hesyylikloridi cy'tf J[

c HO—. HMM MsO-— 6N NaOH MsO—mn N

Asetoni ” \\) Π ΓΊ mso HO OH MsO OMs Vili χ IX PhCO®

5-MU DMP

" & & „-y

PhCOj—. 0 I Zn PhC°i'To^ bromaus PhC°2~~^s^ ~ I I OMs tn MsO Br

m VII

15 " 1) q-BuNH2

2) NMPO

iV ] -

H --*- d4T

20 HO^ · NMPO

ϋ J

i . · 11

Kaavio 2 17 1 15971

1) MsCI/NMM

_2) NaOH_ ’ ir ?r N Λ“·

MsCI/pyridiini ο γ Ο γ

HQ-^Oj (tai MsCI/NMM) NaOH

HO OH ^ MsO OMs MsO (VIII) 10 5-MU ( <IX>

PhCOONa

O

1) MsCI/NMM CHa

2) PhCOONa Il II

nif PhCOONa 15 1) PhCOONa \\/ 2) HBr/HOAc V_V - .. λ ^11)

MsO

AcBr/HOMe (taiHBr/HOAc) 20 1) PhCOONa ♦ O 2) HBr/HOAc hn\ch’ „HBliHOAc 3,Z"

.· : I Phco2, ο I

: : 25 W

: ·' : MsO Br

(VI) I

- - / ^ o ' / ο 1) PhCOONa || Π 30 ^Br/H0Ac hn ifCH3 1) Me = metyyli 2) ΝΜΡΌ^*

; 2) Ph = fenyyli ^^-*PhC02-^oJ Η0>°J

• : 3) Ms = metaanisulfo- \ / ** \ J

, nyyli — (Hn “ · (I) 4) NMM = N-metyylimorfo- c:· « mni

Kaavio 3 ie 1 15971 D4T -menetelmä 5-metyyliuridiinista 5 --,

Saanto HN if" jf

1) MsCI/NMM

asetoni II J) 1Q H°^| 0 2) 6N NaOH MsO-^Oq n 91% H ~ w HO OH Vili _5-MU__ 15 n rrrr 1) i ekv· PhcooNa A ^

il J dmf Htf H

MsO—i rS" tr 2) HBr/HOAc ^ Jf 87% ^ ^~

MsO

20 Vili 111

O O

* R70 1)n-BuNH2 Looo/ Βζ°ΊΟο n -► HO—\On 7 *NMPO öö /o : W N 2) NMPO y°\| : 25 !.! ! _m_n__ 0 0

tV xV

^ . NMpo IPA^ ^ 88% : _Il_I__ ; Yhteensä 61%

Claims (12)

19 115971

1. Menetelmä 2' , 3'-didehydro-3'-deoksitymidiinin (d4T) tuottamiseksi, tunnettu siitä, että se sisältää 5 seuraavat vaiheet: (a) saatetaan reagoimaan 5-metyyliuridiini (X) me-syylikloridin kanssa, 0 „0 cAfT V HO OH X orgaanisen emäksen läsnä ollessa, jonka pka-arvo on noin 10 5,5-8,0, 2’- ,3'- ja 5'-hydroksiryhmien mesyloimiseksi, mitä seuraa käsittely hydroksidilla 2,2'-anhydroyhdisteen (VIII) tuottamiseksi: ..... . ·; MsO-i ÖqT : . *. MsO VIII *,··* (b) syrjäytetään 5' -mesyyliryhmä bentsoaattianionin 15 avulla ja sen jälkeen toteutetaan hydrobromaus 5'-bent- • ;\· soyyli-2 '-bromiyhdisteen (VI) saamiseksi • > · 20 1 15971 Λ BjO —. W MsO Br VI joka saatetaan pelkistävään eliminointiin pelkistävän metallin läsnä ollessa, jolloin saadaan d4T:n 5'-bent-soaattiesteri (III) A III 5 (c) käsitellään yhdiste (III) butyyliamiinilla ja sen jälkeen N-metyylipyrrolidinonilla ja butyyliasetaatil- la, jolloin saadaan d4T.NMP0-solvatti (II) ja (d) muodostetaan d4T-tuote (I) desolvatoimalla » » · / 10 d4T.NMPO-solvaatti (II) alkoholiväliaineessa.

: 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tun- t .; : nettu siitä, että orgaaninen emäs vaiheessa (a) on N- metyylimorfoliini.

: : : 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tun- 15 nettu siitä, että vaiheen (b) hydrobromaus toteutetaan • HBr:n avulla etikkahapossa.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tun-• nettu siitä, että vaiheen (b) pelkistävä metalli on sink- : ki. ',,,· 20

5. Menetelmä raa' an d4T:n puhdistamiseksi, tun- .nettu siitä, että se käsittää 1) d4T:n N-metyyli-pyrrolidinonisolvaatin (II) muodostamisen ja eristämisen 21 115971 menetelmän reaktioseoksesta ja 2) puhdistetun d4T:n muodostamisen hajottamalla solvaatti (II) kuumentamalla alkoholi-väliaineessa.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen puhdistusmenetel- 5 mä, tunnettu siitä, että alkoholiväliaine solvaatin (II) hajottamiseksi on isopropanoli.

7. Nukleosidijohdannaisen synteesissä käyttökelpoinen välituote, tunnettu siitä, että sillä on kaava V /V R}0"i 0 y R3SCVO X V 10 jossa R5 on vety tai hydroksyyliä suojaava ryhmä; R3 on Ci-6-alkyyli, Ci-6-alkoksi, C6-3o-aryyli tai C6-3o-aryylioksi; ja X on kloori, bromi tai jodi.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen välituote, tunnettu siitä, että R5 on bentsoyyli, R3 on metyyli ja j 15 X on bromi.

9. Menetelmä d4T:n tuottamiseksi, tunnettu siitä, että (a) käsitellään yhdiste, jolla on kaava V, jossa R5 h on vety tai hydroksyyliä suojaava ryhmä; R3 on Ci-6-alkyyli, ·’ ’ 20 Ci-6-alkoksi, C6-3o-aryyli tai C6-30-aryylioksi; ja X on kloo ri, bromi tai jodi; ; ; ? : RlSOrO X V 115971 sinkkimetallilla, jotta saadaan yhdiste, jolla on kaava rV (Τ' w (b) käsitellään edellä saatu yhdiste primaarisella 5 tai sekundaarisella alkyyliamiinilla ja sen jälkeen N- metyylipyrrolidinonilla, jotta saadaan d4T.NMP0-solvaatti (II); ja (c) muodostetaan d4T-tuote desolvatoimalla d4TNMP0-solvaatti (II) alkoholiväliaineessa.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaiheen (c) alkoholiväliaine on isopropanoli.

11. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että R3 on metyyli ja R5 on fenyyli.

12. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaiheen (b) alkyyliamiini on n-butyyliamiini. • 23 1 15971