JP2001122891A - ヌクレオシド誘導体及びその製造方法 - Google Patents
ヌクレオシド誘導体及びその製造方法Info
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Abstract
結果低コストである、ヌクレオシド誘導体の3’−α位
にフッ素原子を導入する工業的に有用な方法を提供す
る。 【解決手段】2’−α位に水酸基又はシリル化された水
酸基を持ち、3’−β位にフッ素以外のハロゲン原子を
持つヌクレオシド誘導体を、ジアルキルアミノサルファ
ートリフルオライドと反応させることにより、2’−β
位にハロゲン原子が転移し、3’−α位がフッ素化され
た全く新規な化合物を得る。更にこの化合物の2’−β
位のフッ素以外のハロゲン原子を還元し、5’位水酸基
の脱保護を行い、必要に応じ核酸塩基の保護、脱保護、
修飾を行うことにより、3’−α位がフッ素化され、
2’位が脱オキシ化されたヌクレオシド誘導体を合成す
ることができる。
Description
素化されたヌクレオシド誘導体の製造方法に関し、更に
は新規な3’−α位フッ素化ヌクレオシド誘導体に関す
る。
ド誘導体は、その抗腫瘍性や抗ウィルス性から注目を浴
びている(例えば、2’,3’−ジデオキシ−3’−フ
ルオロアデノシンについては、Kowollik, Gotthard; La
ngen, Peter; Kvasyuk, E. I.;Mikhailopulo, I. A., D
D 158903、2’,3’−ジデオキシ−3’−フルオログ
アノシンについては、Zaitseva, G. V.; Kowollik, Got
thard; Langen, Peter; Mikhailopulo, I. A.; Kvasyu
k, E. I., DD 209197、2’,3’−ジデオキシ−3’
−フルオロイノシンについては、Van Aerschot, Arthu
r; Herdewijn, Piet; Balzarini, Jan; Pauwels, Rudi;
De Clercq, Erik., J. Med. Chem. (1989), 32(8), 17
43-9を参照)。
ら一連のヌクレオシド誘導体を合成するには、3’−β
位の水酸基をSN2型置換反応によって立体反転的にフ
ッ素化する方法があるが、3’−β位に水酸基を持つ反
応基質を通常のリボ核酸から合成するには工程数がかか
り、また収率も低くて工業化には向かない。また、対応
するフッ素化された糖を合成し、これを核酸塩基とカッ
プリングする方法も行われるが、フッ素化された糖を合
成するには工程数がかかり、また収率も低く、さらにカ
ップリング時に生成するα/βアノマーは一般に分離が
困難であり、この方法も工業化には向かない。
程数が短く高収率で、その結果低コストである、ヌクレ
オシド誘導体の3’−α位にフッ素原子を導入する工業
的に有用な方法を提供することである。
点を解決すべく鋭意検討を行った結果、工業的に短段階
で容易に合成しうる2’−α位に水酸基かシリル化され
た水酸基を持ち、3’−β位にフッ素以外のハロゲン原
子を持つヌクレオシド誘導体を、ジアルキルアミノサル
ファートリフルオライドと反応させることで、全く新規
な転移反応が進行し、その結果2’−β位にフッ素以外
のハロゲン原子が転移し、3’−α位がフッ素化された
全く新規な化合物が得られることを見出した。更に、こ
の化合物の2’−β位のハロゲン原子を還元し、5’位
水酸基の脱保護、又は必要に応じて核酸塩基の保護、脱
保護、修飾を行うことにより、容易に3’−α位がフッ
素化され、2’位が脱オキシ化された所望のヌクレオシ
ド誘導体を合成し得ることを見出し、本発明を完成する
に至った。
る。
を有するヌクレオシド誘導体。
ゲン原子(フッ素原子を除く)を示し、Rは水酸基の保
護基を示す。]
クレオシド誘導体を、
原子又は有機シリル残基を示し、Xはハロゲン原子(フ
ッ素原子を除く)を示し、Rは水酸基の保護基を示
す。]ジアルキルアミノサルファートリフルオライドと
反応させることを特徴とする、前記(i)記載のヌクレ
オシド誘導体の製造方法。
誘導体を用い、下記(1)、(2)及び必要により
(3)の工程を順不同で経て製造されることを特徴とす
る、下記一般式(III)で表されるヌクレオシド誘導
体の製造方法。 (1)2’位のハロゲンを脱ハロゲン化をする工程。 (2)水酸基の保護基を脱保護する工程。 (3)核酸塩基又はその誘導体の保護、脱保護、修飾の
うち、少なくともいずれか一つを行う工程。
るヌクレオシド誘導体において、Bはプリン塩基やピリ
ミジン塩基等の核酸塩基またはその誘導体を示す。具体
的にはピリミジン塩基としてウラシル、チミン、シトシ
ン等があげられる、またプリン塩基としてはヒポキサン
チン、アデニン、グアニン等があげられる。Bとしては
核酸塩基が有する水素原子、水酸基、アミノ基等の記が
適当な置換基で置換された核酸塩基誘導体もあげること
ができる。置換基としては水素原子、アミノ基、ハロゲ
ン基、炭素数1−10のアルキル基、炭素数1−10ま
でのビニル基、ニトロ基等があげられる。
核酸合成一般で用いられる保護基で保護されていても良
い。保護基としては、水酸基の保護基の場合、例えばア
セチル基、ベンゾイル基等のアシル基、メトキシメチル
基、アリル基等のアルキル基、ベンジル基、トリフェニ
ルメチル基等のアラルキル基等があげられる。アミノ基
の保護基の場合、例えば、アセチル基、ベンゾイル基等
のアシル基、ベンジル基等のアラルキル基等が挙げられ
る。これらの保護基はハロゲン原子、炭素数1−5のア
ルキル基、炭素数1−5のアルキルオキシ基等の適当な
置換基を有していてもよい。
ロゲン原子を示す。このようなハロゲン原子としては、
例えば塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ
る。
を示す。水酸基の保護基としては、例えば、アセチル
基、ベンゾイル基等のアシル基、メトキシメチル基、ア
リル基等のアルキル基、ベンジル基、トリフェニルメチ
ル基等のアラルキル基等が挙げられる。尚、これらの保
護基はハロゲン原子、炭素数1−5のアルキル基、炭素
数1−5のアルキルオキシ基等の置換基を有していても
よい。
れるヌクレオシド誘導体において、Aは水素原子か有機
シリル残基を示す。有機シリル残基の例として、例えば
トリメチルシリル残基、トリエチルシリル残基、t−ブ
チルジフェニルシリル残基等があげられる。
述の上記一般式(I)におけるB、X、Rと同じ意味を
示す。
I)で表されるヌクレオシド誘導体は、Aが水素原子の
場合、2’位と5’位がアシル基で保護された3’-ブ
ロモ−3’−デオキシ−β−D−キシロフラノシル−ヌ
クレオシド誘導体を公知の方法に基づいて、ヒドラジン
や亜鉛/銅試薬で2’位選択的に脱保護することで容易
に合成することができる。2’位と5’位がアシル基で
保護された3’−ブロモ−3’−デオキシ−β−D−キ
シロフラノシル−ヌクレオシド誘導体はヌクレオシド誘
導体の合成で一般的に用いられる方法(例えば "Chemis
try of Nucleosides and Nucleotides", Vol. 1, L. B.
Townsend, Ed., Plenum Press, New York(1988), 1-28
1 参照)に従って、任意の化合物を合成することができ
る。
−アセチル−3−ブロモ−3−デオキシ−β−D−キシ
ロフラノシル)−9H−プリン−6−アミンについて
は、Shiragami, Hiroshi; Tanaka, Yasuhiro; Uchida,
Yumiko; Iwagami, Hisao; Izawa, Kunisuke; Yukawa, T
oshihide, Nucleosides Nucleotides (1992), 11(2-4),
391-400に記載の方法に従って合成することができる。
また例えば、9−[5−O−[2−(アセチルオキシ)
−2−メチル−1−オキソプロピル]−3−ブロモ−3
−デオキシ−β−D−キシロフラノシル]−1,9−ジ
ヒドロ−6H−プリン−6−オンについては、Dorland,
Erwin; Serafinowski, Pawel, Synthesis(1992), Issu
e 5, 477-81に記載の方法に従って合成することができ
る。
シド誘導体において、Aが有機シリル残基である場合、
対応するAが水素原子である一般式(II)で表される
ヌクレオシド誘導体を、有機シリル化剤と反応して容易
に得ることができる。有機シリル化剤として、例えばト
リメチルシリルクロライド、トリエチルシリルクロライ
ド、t−ブチルジフェニルシリルクロライド等の有機シ
リルハロゲン化物などをあげることができる。
クレオシド誘導体は、一般式(II)で表されるヌクレ
オシド誘導体をジアルキルアミノサルファートリフルオ
ライドと反応させることで得ることができる。ジアルキ
ルアミノサルファートリフルオライドの例として、例え
ば下記一般式(IV)で表される化合物を挙げることがで
き、具体例としては例えば、ジエチルアミノサルファー
トリフルオライドやモルホリノサルファートリフルオラ
イド等を挙げることができる。
子数1〜6の直鎖又は分岐鎖のアルキル基を示す。ここ
でR1、R2は一体となって環構造を形成していてもよ
く、又その環構造中に窒素原子、酸素原子等のヘテロ原
子を含んでいてもよい。]
イドは基質に対して通常0.1から10モル当量の範囲
で用いられる。好ましくは0.5から5モル当量の範囲
で用いられる。
が、好ましくは、トルエン、酢酸エチル、塩化メチレ
ン、メチル−t−ブチルエーテル、テトラヒドロフラ
ン、アセトニトリル、アセトンなどの有機溶媒中で行う
のがよい。反応は通常−78℃から溶媒還流温度で行わ
れる。好ましくは0℃から溶媒還流温度である。
は特に制限されないが、例えば、アミン類やその塩、金
属水酸化物、金属アルコキサイド、イオン交換樹脂、炭
酸塩類、リン酸塩類、酢酸塩類等が挙げられる。このう
ちアミン類等が特に好ましい。アミン類としては、例え
ば、ヒドロキシルアミン、アンモニア又はその塩、1級
から4級までの有機アミン又はその塩、イオン交換樹脂
又はポリマー化されたアミンの樹脂等があげられる。具
体例を挙げると、トリエチルアミン、トリブチルアミ
ン、トリオクチルアミン、N,N−ジメチルシクロヘキ
シルアミン、N,N−ジエチルシクロヘキシルアミン、
N−エチルジイソプロピルアミン、1,8−ジアザビシ
クロ[5,4,0]ウンデック−7−エン、1−エチル
ピペリジン、2,2,6,6−テトラメチルピペリジ
ン、1,1,3,3−テトラメチルグアニジン、2,
4,6−コリジン、ポリビニルピリジン等が挙げられ
る。
ル当量の範囲で用いられる。好ましくは0.5から5モ
ル当量の範囲で用いられる。
和し、トルエン、酢酸エチル、塩化メチレン等の水と分
層可能な有機溶媒を用いて通常の抽出操作で前記一般式
(I)で表されるフッ素化体を抽出することができる。
(I)で表されるヌクレオシド誘導体は、一般式(I
I)で表されるヌクレオシド誘導体において2’−α位
水酸基が脱離し、Xで示されるハロゲン原子(フッ素原
子を除く)が3’−β位から2’−β位に転移し、3’
−α位にフッ素原子が導入された化合物である。これは
全く新規な転移反応であり、その結果得られる一般式
(I)で表されるヌクレオシド誘導体も全く新規な化合
物である。
(I)で表される3’−α位がフッ素化されたヌクレオ
シド誘導体は、下記の(1)、(2)及び必要により
(3)の工程を順不同で経ることにより、一般式(II
I)で表される3’−α位がフッ素化され、2’位が脱
オキシ化された所望のヌクレオシド誘導体へと導くこと
ができる。 (1)2’位のハロゲンを脱ハロゲン化する工程。 (2)水酸基の保護基を脱保護する工程。 (3)核酸塩基又はその誘導体の保護、脱保護、修飾の
うち、少なくともいずれか一つを行う工程。 上記(1)、(2)、(3)の工程は当業者に公知の方
法により行うことができる。
合物が有する水酸基の保護基は、例えば、水酸基の保護
基がアセチル基、ベンゾイル基等のアシル基の場合、水
酸化ナトリウム等でアルカリ処理することで、またベン
ジル基、トリフェニルメチル基等のアラルキル基の場
合、塩酸や酢酸等の酸で処理することにより脱保護を行
うことができる。核酸塩基又はその誘導体が保護基を有
する場合も同様に通常の方法により脱保護することがで
きる。また、上記一般式(I)で表される化合物が有す
るハロゲン原子(フッ素原子を除く)は、通常の方法に
より還元することができる。例えばハロゲン原子が塩素
原子、臭素原子、ヨウ素原子等の場合、トリブチルチン
ハイドライド等を用いたラジカル還元や、パラジウム炭
素触媒等を用いた接触水素還元等により容易に還元する
ことができる。さらに、核酸塩基又はその誘導体の置換
基を他の適当な置換基に誘導するなどして修飾し、所望
のフッ素含有ヌクレオシド誘導体へと変換することもで
きる。
塩基やピリミジン塩基等の核酸塩基またはその誘導体を
示す。具体的にはピリミジン塩基としてウラシル、チミ
ン、シトシン等があげられる、またプリン塩基としては
ヒポキサンチン、アデニン、グアニン等があげられる。
B’としては核酸塩基が有する水素原子、水酸基、アミ
ノ基等の記が適当な置換基で置換された核酸塩基誘導体
もあげることができる。置換基としては水素原子、アミ
ノ基、ハロゲン基、炭素数1−10のアルキル基、炭素
数1−10までのビニル基、ニトロ基等があげられる。
に医薬用途において重要な化合物である。例えば、B’
がアデニンである2’,3’−ジデオキシ−3’−フル
オロアデノシンや、B’がヒポキサンチンである2’,
3’−ジデオキシ−3’−フルオロイノシンは、ヒト免
疫不全ウイルス(HIV)に対し強力な抗ウイルス活性
を持つことが知られている。
ち、例えば、Bがアデニンであり、Xが臭素原子であ
り、Rがアセチル残基である化合物は、Xをトリブチル
チンハイドライドでラジカル還元し、Rをナトリウムメ
トキサイドで脱保護する、後掲実施例記載の方法によ
り、容易に2’,3’−ジデオキシ−3’−フルオロア
デノシンに導くことができる。
が、もちろんこれら実施例は本発明を何ら限定するもの
ではない。
チル−3−ブロモ−3−デオキシ−β−D−キシロフラ
ノシル)アデニンの合成。
リットルの酢酸に溶解し、11.7ミリリットルのトリ
メチルオルトアセテートを加え、50℃で3時間攪拌し
た。この反応溶液を減圧下濃縮し、100ミリリットル
のアセトニトリルを加え、10℃に冷却した。この混合
物に22ミリリットルの酢酸ブロマイドをゆっくりと1
時間かけて滴下し、さらに15℃に昇温して2時間攪拌
した。この反応混合物に炭酸ナトリウム水溶液を加えて
反応を停止し、分層して、水層を50ミリリットルのア
セトニトリルで抽出した。有機層を併せ、硫酸ナトリウ
ムで乾燥した後、減圧下濃縮し、残さをシリカゲルカラ
ム(クロロホルム/メタノール=5/1)で精製して、
27.2グラム(収率88%)の目的物を得た。
−ブロモ−3−デオキシ−β−D−キシロフラノシル)
アデニンの合成。
アセチル−3−ブロモ−3−デオキシ−β−D−キシロ
フラノシル)アデニンを100ミリリットルのエタノー
ルに溶解し、12.1グラムのヒドラジン1水和物を加
え、0℃で30分間攪拌した。この反応溶液を減圧下濃
縮し、残さをシリカゲルカラム(クロロホルム/メタノ
ール=10/1)で精製して、6.30グラム(収率7
0%)の目的物を得た。
−ブロモ−2,3−ジデオキシ−3−フルオロ−β−D
−アラビノフラノシル)アデニンの合成。
ル−3−ブロモ−3−デオキシ−β−D−キシロフラノ
シル)アデニン(97%純度)を15ミリリットルの塩
化メチレンに溶解し、0.8ミリリットルのジエチルア
ミノサルファートリフルオライド(4当量)を加え、4
時間加熱環流した。この反応溶液を氷温に冷却し、別に
用意した、氷温に冷却した25ミリリットルの5%炭酸
水素ナトリウム水溶液に加えて反応を停止した。15ミ
リリットルの塩化メチレンを加え、有機層を分離し、水
層は再度クロロホルムで抽出した。抽出した有機層をあ
わせて濃縮し、残さをシリカゲルカラム(クロロホルム
/メタノール=20/1)で精製して、272ミリグラ
ム(収率49%)の目的物を得た。
(1H, s, H-8), 8.18 (1H, s, H-2), 7.37 (2H, bs, 6-N
H2), 6.51 (1H, d, J = 6.8 Hz, H-1'), 5.93 (1H, dd
d, J =54.7, 6.1, 6.1 Hz, H-3'), 5.34 (1H, ddd, J =
18.6, 6.6, 6.6 Hz, H-2'),4.3-4.5 (3H, m, H-4'+H-
5'), 2.06 (3H, s, 5'O-Ac); 高分解能マススペクトル(FAB+):C12H14N5O3BrF
(M + H)+ 計算値 374.0264, 測定値 374.0272
−ブロモ−2,3−ジデオキシ−3−フルオロ−β−D
−アラビノフラノシル)アデニンの合成。
−3−ブロモ−3−デオキシ−β−D−キシロフラノシ
ル)アデニン(97%純度)を30ミリリットルの塩化
メチレンに溶解し、1.5ミリリットルのモルホリノサ
ルファートリフルオライド(4当量)を加え、1.5時
間加熱環流した。この反応溶液を氷温に冷却し、別に用
意した、氷温に冷却した50ミリリットルの5%炭酸水
素ナトリウム水溶液に加えて反応を停止した。10ミリ
リットルの塩化メチレンを加え、有機層を分離し、水層
は再度塩化メチレンで抽出した。抽出した有機層をあわ
せて濃縮し、残さをシリカゲルカラム(クロロホルム/
メタノール=20/1)で精製して、963ミリグラム
(収率86%)の目的物を得た。
−ブロモ−3−デオキシ−2−O−トリメチルシリル−
β−D−キシロフラノシル)アデニンの合成。
−3−ブロモ−3−デオキシ−β−D−キシロフラノシ
ル)アデニンと13ミリグラムの硫酸アンモニウムを4
0ミリリットルの1,1,1,3,3,3−ヘキサメチ
ルジシラザンに懸濁させ、114℃で4時間攪拌した。
この反応溶液を減圧下濃縮し、残さをシリカゲルカラム
(クロロホルム/メタノール=9/1)で精製して、
1.50グラム(収率84%)の目的物を得た。
−ブロモ−2,3−ジデオキシ−3−フルオロ−β−D
−アラビノフラノシル)アデニンの合成。
ル−3−ブロモ−3−デオキシ−2−O−トリメチルシ
リル−β−D−キシロフラノシル)アデニンを10ミリ
リットルの塩化メチレンに溶解し、789ミリグラムの
ジエチルアミノサルファートリフルオライド(5当量)
を加え、2時間加熱環流した。この反応溶液を氷温に冷
却し、別に用意した10ミリリットルの10%炭酸水素
ナトリウム水溶液を加えて反応を停止した。この反応混
合物を分層し、水層を30ミリリットルの塩化メチレン
で2回抽出した。有機層をあわせて濃縮し、残さをシリ
カゲルカラム(クロロホルム/メタノール=9/1)で
精製して、182ミリグラム(収率48%)の目的物を
得た。
−ブロモ−2,3−ジデオキシ−3−フルオロ−β−D
−アラビノフラノシル)アデニンの合成。
ル−3−ブロモ−3−デオキシ−2−O−トリメチルシ
リル−β−D−キシロフラノシル)アデニンを10ミリ
リットルの塩化メチレンに溶解し、917ミリグラムの
モルホリノサルファートリフルオライド(5当量)を加
え、1.5時間加熱環流した。この反応溶液を氷温に冷
却し、別に用意した30ミリリットルの10%炭酸水素
ナトリウム水溶液を加えて反応を停止した。この反応混
合物を分層し、水層を30ミリリットルの塩化メチレン
で2回抽出した。水層を濾過後、20ミリリットルの水
を加え、30ミリリットルの塩化メチレンで再度抽出し
た。有機層をあわせて、硫酸マグネシウムで乾燥後に濃
縮し、残さをシリカゲルカラム(クロロホルム/メタノ
ール=4/1)で精製して、221ミリグラム(収率5
9%)の目的物を得た。
−ジデオキシアデノシンの合成。
チル−2−ブロモ−2,3−ジデオキシ−3−フルオロ
−β−D−アラビノフラノシル)アデニンを1.0ミリ
リットルのトルエンに溶解し、175ミリグラムのトリ
ブチルチンハイドライドと3.3ミリグラムのAIBN
を加え、95℃で1時間攪拌した。この反応混合物を減
圧下濃縮し、残さを分取TLC(クロロホルム/メタノ
ール=9/1)で精製して、臭素還元体を得た。この臭
素還元体を1.0ミリリットルのメタノールに溶解し、
7.7ミリグラムの28%ナトリウムメトキサイド−メ
タノール溶液を加え、室温で3時間攪拌した。この反応
混合物を減圧下濃縮し、残さを逆層の分取TLC(水/
メタノール=1/1)で精製して、43.7ミリグラム
(収率86%)の目的物を得た。生成物の物理データは
既知の値と一致した。
8.14 (1H, s, H-2), 7.36 (2H, bs, 6-NH2), 6.39 (1
H, dd, J = 9.2, 5.7 Hz, H-1'), 5.51 (1H, bs,5'-O
H), 5.44 (1H, dd, J = 53.4, 4.2 Hz, H-3'), 4.25 (1
H, ddd, J = 28.3,5.4, 3.2 Hz, H-4'), 3.62 (2H, bs,
H-5'), 2.56-3.16 (2H, m, H-2'); 高分解能マススペクトル(FAB+): C10H13N5O2F
(M + H)+ 計算値 254.1053, 測定値 254.1054
に合成しうる2’−α位に水酸基又はシリル化された水
酸基を持ち、3’−β位にフッ素以外のハロゲン原子を
持つヌクレオシド誘導体から、1段階で立体特異的に
3’−α位がフッ素化されたヌクレオシド誘導体を得る
ことができる。
Claims (3)
- 【請求項1】下記一般式(I)で表されるヌクレオシド
誘導体。 【化1】 [式中、Bは核酸塩基又はその誘導体を示し、Xはハロ
ゲン原子(フッ素原子を除く)を示し、Rは水酸基の保
護基を示す。] - 【請求項2】下記一般式(II)で示されるヌクレオシ
ド誘導体を、 【化2】 [式中、Bは核酸塩基又はその誘導体を示し、Aは水素
原子又は有機シリル残基を示し、Xはハロゲン原子(フ
ッ素原子を除く)を示し、Rは水酸基の保護基を示
す。]ジアルキルアミノサルファートリフルオライドと
反応させることを特徴とする、請求項1記載のヌクレオ
シド誘導体の製造方法。 - 【請求項3】請求項1記載のヌクレオシド誘導体を用
い、下記(1)、(2)及び必要により(3)の工程を
順不同で経て製造されることを特徴とする、下記一般式
(III)で表されるヌクレオシド誘導体の製造方法。 (1)2’位のハロゲンを脱ハロゲン化する工程。 (2)水酸基の保護基を脱保護する工程。 (3)核酸塩基又はその誘導体の保護、脱保護、修飾の
うち、少なくともいずれか一つを行う工程。 【化3】 [式中、B’は核酸塩基又はその誘導体を示す。]
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30754599A JP4126823B2 (ja) | 1999-10-28 | 1999-10-28 | ヌクレオシド誘導体及びその製造方法 |
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JP30754599A JP4126823B2 (ja) | 1999-10-28 | 1999-10-28 | ヌクレオシド誘導体及びその製造方法 |
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Publication Number | Publication Date |
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CN113880901A (zh) * | 2021-10-25 | 2022-01-04 | 四川大学 | 一种(1β,2α,4β)卤代核苷类化合物的合成方法 |
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