JP2003238586A - 立体規則性の高いジヌクレオシドホスホロチオエートの製造法 - Google Patents
立体規則性の高いジヌクレオシドホスホロチオエートの製造法Info
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Abstract
ホスホロチオエートの効率的な合成法の提供。 【解決手段】 光学活性なヌクレオシド3’−ホスホロ
アミダイトとヌクレオシドとを、式(III)で表される活
性化剤を用いて縮合した後、硫化及び脱保護を行う、式
(IV)又は(V)で表される立体規則性の高いジヌクレオ
シドホスホロチオエートの製造法。 【化1】 [式中、X-はBF4 -、PF6 -、TfO-、Tf2N-、A
sF6 -又はSbF6 -、環状構造Aは窒素原子と共に形成
するC3-16のモノシクロ又はビシクロ構造を示す。] 【化2】 [式中、Y+はアンモニウムイオン、Bは式 【化3】 で表されるチミン、アデニン、シトシン、グアニンある
いはそれらの誘導体から誘導される基を示す。]
Description
ホスホロチオエートの製造法に関し、更に詳しくは、立
体制御された光学純度の高いジヌクレオシドホスホロチ
オエートの製造法に関するものである。
レオシドホスホロチオエートは、近年、重要なアンチセ
ンス薬として注目されており、更に多くの病気について
も臨床試験が行われている。ジヌクレオシドホスホロチ
オエートは、リン原子上に不斉中心を有しており、その
絶対立体配置の相違によりアンチセンス効果が異なる。
また、近年のin vitro研究では、ジヌクレオシドホスホ
ロチオエートの性質として、例えばRNAsとの雑種形
成能やヌクレアーゼ耐性、RNaseH能などはリン原子
上のキラリティーに影響されることが報告されており(M
ed. Chem. Lett. 2000, 8, 275-284)、リン原子上の立
体を制御したジヌクレオシドホスホロチオエートの効率
的な合成法が求められている。
オエートは、ホスホロアミダイト法等により合成されて
おり(Beaucage, S.L. ; Iyer, R. P. Tetrahedron, 199
2, 48, 2223-2311)、これらの合成法では、リン原子上
の立体制御を行うことは困難であったため、合成された
ジヌクレオシドホスホロチオエートは、R体とS体のジ
アステレオマーの混合物であった。
した、立体規則性の高いジヌクレオシドホスホロチオエ
ートの効率的な合成法を提供することにある。
題を解決するために、求核性のないアニオン種を有する
新規活性化剤を用いた反応の開発を検討し、本発明を完
成した。
て、水素原子、炭素数1〜3のアルキル基又は炭素数6
〜14のアリール基、R3は炭素数1〜3のアルキル
基、R4は水酸基の保護基、Bは式
グアニンあるいはそれらの誘導体から誘導される基を示
す。]で表される光学活性なヌクレオシド3’−ホスホ
ロアミダイト(以下ホスホロアミダイト(I)という)
と、式(II)
と同じ意味を示す。]で表されるヌクレオシド(以下ヌ
クレオシド(II)という)とを、式(III)
-(TfはCF3SO2−を示す。以下同じ)、Tf
2N-、AsF6 -又はSbF6 -を示す。また、環状構造A
は窒素原子と共に形成する炭素数3〜16のモノシクロ
又はビシクロ構造を示す。]で表される活性化剤(以下
活性化剤(III)という)を用いて縮合した後、硫化及び
脱保護を行うことを特徴とする、式(IV)又は(V)で表
される立体規則性の高いジヌクレオシドホスホロチオエ
ートの製造法を提供するものである。
は前記と同じ意味を示し、各式中の2個のBは同一でも
異なっていても良い。]
当な1,2−アミノアルコールから公知の方法で合成す
ることができる(Tetrahedron:Asymmetry, 1995, 6, 105
1-1054)。例えば、式(VI)
て、水素原子、炭素数1〜3のアルキル基又はアリール
基、R3は炭素数1〜3のアルキル基を示す。]で表さ
れる光学活性な1,2−アミノアルコール(以下アミノ
アルコール(VI)という)を三塩化リンと反応させて得ら
れる、式(VII)
味を示す。]で表される光学活性なホスフィチル化剤
(以下ホスフィチル化剤(VII)という)を、式(VIII)
グアニンあるいはそれらの誘導体から誘導される基を示
す。]で表されるヌクレオシド(以下ヌクレオシド(VII
I)という)と反応させることにより得られる。
及び(R)−2−メチルアミノ−1−フェニルエタノー
ル、(1R,2S)−エフェドリン、(1R,2S)−
2−メチルアミノ−1,2−ジフェニルエタノール等が
挙げられる。
ン、アデニン、シトシン又はグアニンあるいはそれらの
誘導体から誘導される基を示すが、誘導体としては、ア
デニン、シトシン及びグアニンのアミノ基を保護基で保
護したもの等が挙げられ、具体的には、下記式で表され
る化合物が挙げられる。
基、アリール基、アラルキル基、アリールオキシアルキ
ル基を示し、中でもメチル基、イソプロピル基、フェニ
ル基、ベンジル基、フェノキシメチル基が好ましく、特
にフェニル基が好ましい。また、R7及びR8は、それぞ
れ炭素数1〜4のアルキル基を示し、特にメチル基が好
ましい。) ヌクレオシド(VIII)は、チミジン、アデノシン、シチジ
ン、グアノシン又はそれらの誘導体の5位の水酸基を、
tert-ブチルジフェニルシリル基(TBDPS)、tert-
ブチルジメチルシリル基(TBDMS)、4,4’−ジ
メトキシトリチル基(DMTr)、4−メトキシトリチ
ル基(MMTr)等の保護基で保護したものである。
ミダイト(I)において、R1及びR2としては、R1及
びR2のいずれか一方が水素原子で他方がフェニル基、
R1及びR2のいずれか一方がメチル基で他方がフェニル
基、あるいはR1及びR2が共にフェニル基の組み合わせ
が好ましく、R1がフェニル基、R2が水素原子の組み合
わせが更に好ましい。R3はメチル基が好ましい。R4は
TBDPS、TBDMSが好ましく、TBDPSが更に
好ましい。
ン、シチジン、グアノシン又はそれらの誘導体の3位の
水酸基を保護したものであり、Bで示されるチミン、ア
デニン、シトシン、グアニン又はそれらの誘導体から誘
導される基は、ヌクレオシド(VIII)で例示したものが挙
げられる。ヌクレオシド(II)とヌクレオシド(VIII)のB
は、同一でも異なっていても良い。R5で示される水酸
基の保護基としては、TBDPS、TBDMS、アセチ
ル基(Ac)、ベンジル基(Bz)、DMTr、MMT
r等が挙げられ、TBDMSが好ましい。
イト(I)とヌクレオシド(II)とを、活性化剤(III)の
存在下で反応させて、式(IX)
は前記と同じ意味を示す。]で表されるホスファイト
(以下ホスファイト(IX)という)を得る。
アミダイト(I)のチッソ原子に対するプロトン供給能
力を有し、求核試薬としては働かないものである。活性
化剤(III)中、X-としては、BF4 -、PF6 -、Tf
O-、Tf2N-が好ましい。また、環状構造Aは窒素原
子と共に形成する炭素数3〜16のモノシクロ又はビシ
クロ構造を示し、特に式(III-1)で表されるモノシクロ
構造を有するものが好ましい。
は3〜7の数を示し、4又は5が好ましい。) 活性化剤(III)は、式(X)
す。)で表されるアミンと、式(XI) HX (XI) (式中、Xは前記の意味を示す。)で表される化合物と
を反応させることにより容易に得ることができる。活性
化剤(III)は特にアセトニトリルに良い溶解性を示すの
で、ホスホロアミダイト(I)とヌクレオシド(II)の反
応は、アセトニトリル等の溶媒中で行うのが好ましい。
(II)とは、ホスホロアミダイト(I)に対し、ヌクレオ
シド(II)を、0.5〜1.0当量倍の割合で反応させる
ことが好ましい。活性化剤(III)は、ホスホロアミダイ
ト(I)に対し、1〜5当量倍の割合で用いるのが好ま
しい。反応温度は0〜40℃が好ましく、反応圧力は1
気圧が好ましい。
酢酸等でN−アセチル化した後、硫化剤により硫化し、
式(XII)
は前記と同じ意味を示し、R9はアセチル基を示す。]
で表される化合物(以下化合物(XII)という)を得る。
硫化剤としては、硫黄、N,N,N’,N’−テトラエ
チルチウラムジスルフィド、1,2−ベンゾジチオール
−3−オン−1,1−ジオキシド(Beaucage試薬)等が
挙げられ、Beaucage試薬が好ましい。
1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−
エン(DBU)等で処理して除き、式(XIII)
じ意味を示す。]で表される保護されたジヌクレオシド
ホスホロチオエートを得る。最後に、水酸基の保護基
を、(CH3CH2)3N・3HF等で除き、式(IV)又は
(V)で表される立体規則性の高いジヌクレオシドホス
ホロチオエートを得ることができる。
で表されるアンモニウムイオンとしては、R4N+(R
は、水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基を示し、4
個のRは、同一でも異なっていても良い)で表されるア
ンモニウムイオン、又は1,8−ジアザビシクロ[5.
4.0]ウンデカ−7−エニウムイオン(HDBU+)
等が挙げられる。
学純度の高いジヌクレオシドホスホロチオエートを効率
的に得ることができる。
ルオロボレイトの合成 アルゴン雰囲気下、N−シアノメチルピロリジン0.5
51g(5.00mmol)のエチルエーテル(5.00m
l)溶液を−78℃に冷却し、攪拌しつつ54%四フッ
化硼素酸エチルエーテル溶液0.689ml(5.00mm
ol)を滴下した。溶液を室温に戻した後、減圧下濃縮、
乾燥し、残渣にエチルエーテル(5ml)を加えて激しく
攪拌し、シリンジを用いて溶媒を除去した。この洗浄操
作を5回繰り返した後、真空乾燥し、目的物(式(III)
において、n=4、X-=BF4 -の活性化剤)0.99
0g(5.00mmol)を得た。収率定量的。白色粉末。
潮解性大。 ・融点:113.0〜114.0℃ ・IR(KBr)νmax:2988, 2950, 2825, 2527, 244
5, 1451, 1407, 1374, 1298, 1119, 929 cm-1 ・1H−NMR(300MHz,CD3CN)δ:7.17(br,1
H), 4.30(s,2H), 3.51(br,4H), 2.13〜2.08(m,4H) ・13C−NMR(75MHz, CD3CN)δ:112.0, 55.
9, 41.8, 23.2。
ウムヘキサフルオロホスフェートの合成 61%ヘキサフルオロリン酸水溶液1.20g(5.0
0mmol)に水5.00mlを加え、攪拌しつつN−シアノ
メチルピロリジン0.551g(5.00mmol)を滴下
した後、溶液を凍結乾燥した。残渣にエチルエーテル
(10ml)を加え、激しく攪拌し、シリンジを用いて溶
媒を除去した。この洗浄操作を3回繰り返した後、真空
乾燥し、目的物(式(III)において、n=4、X-=PF
6 -の活性化剤)1.28g(5.00mmol)を得た。収
率定量的。白色粉末。潮解性大。 ・融点:56.0〜57.0℃ ・IR(KBr)νmax:2988, 2828, 2532, 2448, 162
6, 1457, 1296, 1082, 987, 834 cm-1 ・1H−NMR(300MHz,CD3CN)δ:8.27(br,1
H), 4.24(s,2H), 3.48(br,4H), 2.12〜2.08(m,4H) ・13C−NMR(75MHz, CD3CN)δ:112.1, 56.
0, 42.1, 23.5 ・31P−NMR(121MHz,CD3CN)δ:-146.0(s
eptet, 1JPF=707Hz)。
ウムトリフルオロメタンスルホネートの合成 N−シアノメチルピロリジン0.551g(5.00mm
ol)のジクロロメタン(5.00ml)溶液を0℃に冷却
し、攪拌しつつトリフルオロメタンスルホン酸0.44
2ml(5.00mmol)を滴下した後、エチルエーテル
(10ml)を加えた。生じた固体を吸引ろ過によって集
め、エチルエーテル(1ml×3)で洗浄した後、減圧下
乾燥して、目的物(式(III)において、n=4、X-=T
fO-の活性化剤)1.11g(4.27mmol)を得
た。収率85%。白色粉末。潮解性小。 ・融点:67.0〜67.5℃ ・IR(KBr)νmax:2996, 2841, 2651, 2477, 234
7, 2282, 1637, 1462, 1437, 1269, 1228, 1168, 1033,
985, 911, 849, 761, 641 cm-1 ・1H−NMR(300MHz,CD3CN)δ:8.16(br,1
H), 4.30(s,2H), 3.50(br,4H), 2.14〜2.09(m,4H) ・13C−NMR(75MHz, CD3CN)δ:121.2(q,1J
CF=320Hz), 55.9, 42.0,23.5。
ウムテトラフルオロボレートの合成 N−シアノメチルピペリジン1.24g(10.0mmo
l)のジクロロメタン(10.0ml)溶液に対し、攪拌
しつつ54%四フッ化硼素酸エチルエーテル溶液1.3
8ml(10.0mmol)を滴下した。溶液をエチルエーテ
ル(20ml)で希釈し、生じた固体を吸引ろ過によって
集め、エチルエーテル(10ml×2)で洗浄した後、減
圧下乾燥して、目的物(式(III)において、n=5、X-
=BF4 -の活性化剤)2.01g(9.48mmol)を得
た。収率95%。白色粉末。潮解性なし。 ・融点:103.0〜103.5℃ ・IR(KBr)νmax:3149, 2997, 2952, 2876, 259
1, 2570, 2491, 2372, 1457, 1422, 1296, 1074, 980,
935, 850, 641 cm-1 ・1H−NMR(300MHz,CD3CN)δ:6.74(br,1
H), 4.22(s,2H), 3.58(br,2H), 3.15(br,2H), 1.97〜1.
51(m,6H) ・13C−NMR(75MHz, CD3CN)δ:111.2, 54.
6, 44.0, 23.0, 20.5。
ウムヘキサフルオロホスフェートの合成 61%ヘキサフルオロリン酸水溶液1.20g(5.0
0mmol)に水5.00mlを加え、攪拌しつつN−シアノ
メチルピペリジン0.621g(5.00mmol)を滴下
した後、溶液を凍結乾燥した。残渣にジクロロメタン
(5ml)、エチルエーテル(10ml)を加え、−78℃
に冷却し、激しく攪拌すると固体が生じたので、室温に
昇温した後、シリンジを用いて溶媒を除去した。残渣に
エチルエーテル(5ml)を加え、激しく攪拌した後、シ
リンジを用いて溶媒を除去した。この洗浄操作を3回繰
り返した後、真空乾燥し、目的物(式(III)において、
n=5、X-=PF6 -の活性化剤)1.31g(4.8
5mmol)を得た。収率97%。白色粉末。潮解性大。 ・融点:54.0〜55.0℃ ・IR(KBr)νmax:2997, 2953, 2876, 2589, 257
0, 2490, 2372, 1655, 1455, 1422, 1297, 1192, 1142,
1084, 1037, 981, 953, 837, 746 cm-1 ・1H−NMR(300MHz,CD3CN)δ:7.94(br,1
H), 4.15(s,2H), 3.31(br,4H), 1.92〜1.83(m,4H), 1.6
3(br,2H) ・13C−NMR(75MHz, CD3CN)δ:111.5, 54.
5, 44.2, 23.1, 20.8 ・31P−NMR(121MHz,CD3CN)δ:-145.9(s
eptet, 1JPF=707Hz)。
ウムトリフルオロメタンスルホネートの合成 N−シアノメチルピペリジン0.621g(5.00mm
ol)のジクロロメタン(5.00ml)溶液を0℃に冷却
し、攪拌しつつトリフルオロメタンスルホン酸0.44
2ml(5.00mmol)を滴下した。溶液を室温に昇温
し、エチルエーテル(10ml)を加えた後、固体を吸引
ろ過によって集め、エチルエーテル(1ml×3)で洗浄
した後、減圧下乾燥して、目的物(式(III)において、
n=5、X-=TfO-の活性化剤)1.37g(5.0
0mmol)を得た。収率定量的。白色粉末。潮解性小。 ・融点:110.0〜110.5℃ ・IR(KBr)νmax:2999, 2723, 1460, 1289, 122
6, 1168, 1083, 1027, 978, 936, 762, 641 cm-1 ・1H−NMR(300MHz,CD3CN)δ:8.12(br,1
H), 4.19(s,2H), 3.58(br,2H), 3.09(br,2H), 2.21(br,
4H), 1.50(br,1H) ・13C−NMR(75MHz, CD3CN)δ:120.9(q, 1
JCF=319Hz), 111.4, 54.5, 44.2, 23.0, 20.7。
フェニル−1,3,2−オキサアザホスホリジンの合成 (S)−2−メチルアミノ−1−フェニルエタノール
3.02g(15.0mmol)、トリエチルアミン5.5
8ml(40.0mmol)のテトラヒドロフラン(THF)
(20.0ml)溶液を0℃に冷却した三塩化リン1.7
5ml(20.0mmol)のTHF(20.0ml)溶液に対
して、攪拌しつつ滴下し、温度を室温にして30分間攪
拌した。生じた塩を、グラスフィルターでアルゴン雰囲
気下ろ過し、塩をTHF(10ml×3)で洗浄した。ろ
液を濃縮し、残渣を減圧下蒸留することにより、目的物
(式(VII)において、R1=フェニル基、R2=H、R3=
メチル基である化合物の5S体)2.59g(12.0
mmol)を得た。収率60%。89〜90℃/0.2mmH
g。無色透明液体。 ・1H−NMR(300MHz,CDCl3)δ:7.54〜7.3
4(m,5H), 5.83, 5.44(br,br,1H), 3.60〜3.42(m,1H),
3.22〜3.12(m,1H), 2.77(d,3JHP=15.6Hz,3H) ・31P−NMR(121MHz,CDCl3)δ:172.4(b
r), 171.3(br)。
メチル−5−フェニル−1,3,2−オキサアザホスホ
リジンの合成 (R)−2−メチルアミノ−1−フェニルエタノール
2.27g(15.0mmol)を用い、合成例2-1と同様
の手法により目的物(式(VII)において、R1=フェニル
基、R2=H、R3=メチル基である化合物の5R体)を
合成した。収率65%。81〜82℃/0.2mmHg。無
色透明液体。 ・1H−NMR(300MHz,CDCl3)δ:7.55〜7.3
5(m,5H), 5.84, 5.46(br,br,1H), 3.58〜3.43(m,1H),
3.22〜3.13(m,1H), 2.78(d,3JHP=16.5Hz,3H) ・31P−NMR(121MHz,CDCl3)δ:172.4(b
r), 171.4(br) 合成例2-3:(2R,4S,5R)−2−クロロ−3−
メチル−4,5−ジフェニル−1,3,2−オキサアザ
ホスホリジンの合成 (1R,2S)−2−メチルアミノ−1,2−ジフェニ
ルエタノール2.27g(10.0mmol)、トリエチル
アミン2.79ml(20.0mmol)のTHF(10.0
ml)溶液を、0℃に冷却した三塩化リン0.872ml
(10.0mmol)のTHF(10.0ml)溶液に対し
て、攪拌しつつ滴下した後、1時間加熱環流した。溶液
を室温まで放冷し、生じた塩を、グラスフィルターでア
ルゴン雰囲気下ろ過し、塩をTHF(10ml×2)で洗
浄した後、ろ液を減圧下濃縮して、目的物(式(VII)に
おいて、R1=フェニル基、R2=フェニル基、R3=メ
チル基である化合物の2R,4S,5R体)3.17g
(10.0mmol)を得た。収率定量的(純度92%)。
乳白色固体。 ・1H−NMR(300MHz,CDCl3)δ:7.08〜7.0
5(m,6H), 6.91〜6.81(m,4H), 6.15(d,3J=8.3Hz,1H), 4.
64(dd,3JHH=8.3Hz,3JHP=4.2Hz,1H), 2.64(d,3JHP=15.3H
z,3H) ・31P−NMR(121MHz,CDCl3)δ:171.7。
ブチルジフェニルシリルチミジン−3’−イル)−3−
メチル−5−フェニル−1,3,2−オキサアザホスホ
リジンの合成 5’−O−tert−ブチルジフェニルシリルチミジン0.
240g(0.500mmol)をピリジン(1ml×3)、
トルエン(1ml×3)で共沸乾燥し、THF(2.50
ml)に溶かした後、ジイソプロピルエチルアミン0.4
25ml(2.50mmol)を加え、−78℃に冷却した。
これに対し、合成例2-1で得られたホスフィチル化剤
0.119g(0.552mmol)のTHF(0.500
ml)溶液を滴下し、室温で30分間攪拌した。溶液をク
ロロホルム(15ml)で希釈し、飽和炭酸水素ナトリウ
ム水溶液(15ml×3)で洗浄した後、水相をクロロホ
ルム(15ml)で逆抽出した。集めた有機相を硫酸ナト
リウムで乾燥した後、減圧下濃縮し、残渣をシリカゲル
カラムクロマトグラフィー(ヘキサン−酢酸エチル−ト
リエチルアミン、50:50:3、v/v/v)によって精
製することにより、目的物(式(I)において、R1=
フェニル基、R2=H、R3=メチル基、R4=TBDP
Sである化合物の2S,5S体)0.257g(0.3
90mmol)を得た。収率78%、白色粉末。 ・1H−NMR(300MHz,CDCl3)δ:8.96(br,1
H), 7.71〜7.65(m,4H),7.46〜7.33(m,12H), 6.42(dd,3J
=8.2,5.6Hz,1H), 5.60(dd,3J=7.2,7.2Hz,1H), 4.91〜4.
85(m,1H), 4.06〜4.05(m,1H), 4.01(dd,2J=11.4Hz,3J=
2.7Hz,1H), 3.86(dd,2J=11.4Hz,3J=2.7Hz,1H), 3.53(dd
d,2J=9.0Hz,3JHH=7.2Hz,3JHP=3.3Hz,1H),2.91(dd,2J=9.
0Hz,3J=7.2Hz,1H), 2.71(d,3JHP=12.0Hz,3H), 2.42(dd
d,2J=13.5Hz,3J=5.6,2.3Hz,1H), 2.20(ddd,2J=13.5Hz,3
J=8.2,6.3Hz,1H), 1.61(s,3H), 1.11(s,9H) ・13C−NMR(75MHz, CDCl3)δ:163.7, 15
0.4, 140.3(d,3JCP=3.4Hz), 135.5, 135.3, 135.1, 13
2.8, 132.3, 130.2, 130.0, 128.5, 128.1, 128.0,128.
0, 125.9, 111.3, 86.5(d,2JCP=5.5Hz), 84.3, 81.9(d,
2JCP=9.8Hz), 72.3(d,3JCP=14.9Hz), 63.6, 57.0(d,2J
CP=4.9Hz), 40.2(d,3JCP=1.4Hz), 31.8(d,2J CP=22.7H
z), 27.0, 19.4, 12.0 ・31P−NMR(121MHz,CDCl3)δ:143.9。
−O−tert−ブチルジフェニルシリルチミジン−3’−
イル)−3−メチル−5−フェニル−1,3,2−オキ
サアザホスホリジンの合成 5’−O−tert−ブチルジフェニルシリルチミジン0.
721g(1.50mmol)をピリジン(2ml×3)、ト
ルエン(2ml×3)で共沸乾燥し、THF(5.00m
l)に溶かした後、ジイソプロピルエチルアミン1.2
8ml(7.53mmol)を加え、−78℃に冷却した。こ
れに対し、合成例2-2で得られたホスフィチル化剤0.
356g(1.65mmol)のTHF(3.00ml)溶液
を滴下し、室温で30分間攪拌した。溶液をクロロホル
ム(30ml)で希釈し、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液
(30ml×3)で洗浄した後、水相をクロロホルム(3
0ml)で逆抽出した。集めた有機相を硫酸ナトリウムで
乾燥した後、減圧下濃縮し、残渣をシリカゲルカラムク
ロマトグラフィー(ヘキサン−酢酸エチル−トリエチル
アミン、50:50:3、v/v/v)によって精製するこ
とにより、目的物(式(I)において、R1=フェニル
基、R2=H、R3=メチル基、R4=TBDPSである
化合物の2R,5R体)0.735g(1.11mmol)
を得た。収率74%。白色粉末。 ・1H−NMR(300MHz,CDCl3)δ:9.00(br,1
H), 7.68〜7.65(m,4H),7.49〜7.32(m,12H), 6.43(dd,3J
=8.1,5.8Hz,1H), 5.58(dd,3J=7.4,7.4Hz,1H), 4.95〜4.
90(m,1H), 4.05〜4.04(m,1H), 3.98(dd,2J=11.7Hz,3J=
2.3Hz,1H), 3.88(dd,2J=11.7Hz,3J=2.3Hz,1H), 3.51(dd
d,2J=8.6Hz,3JHH=7.4Hz,3JHP=3.5Hz,1H),2.90(dd,2J=8.
6Hz,3J=7.4Hz,1H), 2.74(d,3JHP=12.0Hz,3H), 2.44(dd
d,2J=13.5Hz,3J=5.8,2.1Hz,1H), 2.24(ddd,2J=13.5Hz,3
J=8.1,6.6Hz,1H), 1.59(s,3H), 1.11(s,9H) ・13C−NMR(75MHz, CDCl3)δ:163.8, 15
0.4, 140.3(d,3JCP=3.2Hz), 135.5, 135.2, 135.2, 13
2.9, 132.2, 130.1, 130.0, 128.5, 128.1, 128.0,128.
0, 125.8, 111.3, 86.4(d,2JCP=2.0Hz), 84.4, 81.8(d,
2JCP=9.8Hz), 72.5(d,3JCP=15.8Hz), 63.5, 57.1(d,2J
CP=4.9Hz), 40.4(d,3JCP=4.9Hz), 31.8(d,2J P=23.0Hz),
27.0, 19.4, 12.0 ・31P−NMR(121MHz,CDCl3)δ:144.6。
(5’−O−tert−ブチルジフェニルシリルチミジン−
3’−イル)−3−メチル−4,5−ジフェニル−1,
3,2−オキサアザホスホリジンの合成 5’−O−tert−ブチルジフェニルシリルチミジン0.
961g(2.00mmol)をピリジン(5ml×3)、ト
ルエン(5ml×3)で共沸乾燥し、THF(5.00m
l)に溶かした後、ジイソプロピルエチルアミン1.7
0ml(10.0mmol)を加え、−78℃に冷却した。こ
れに対し、合成例2-3で得られたホスフィチル化剤0.
875g(3.00mmol)のTHF(3.00ml)溶液
を滴下し、室温で30分間攪拌した。溶液をクロロホル
ム(60ml)で希釈し、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液
(60ml×3)で洗浄した後、水相をクロロホルム(6
0ml)で逆抽出した。集めた有機相を硫酸ナトリウムで
乾燥した後、減圧下濃縮し、残渣をシリカゲルカラムク
ロマトグラフィー(ヘキサン−酢酸エチル−トリエチル
アミン、67:33:2〜0:100:2、v/v/v)に
よって精製することにより、目的物(式(I)におい
て、R1=フェニル基、R2=フェニル基、R3=メチル
基、R4=TBDPSである化合物の2R,4S,5R
体)1.41g(1.92mmol)を得た。収率96%。
白色粉末。 ・1H−NMR(300MHz,CDCl3)δ:7.99(br,1
H), 7.69〜7.65(m,4H),7.50(d,4J=1.1Hz,1H), 7.44〜7.
32(m,6H), 7.08〜7.03(m,6H), 6.91〜6.88(m,2H), 6.82
〜6.79(m,2H), 6.45(dd,3J=8.5,5.7Hz,1H), 5.88(d,3J=
7.0Hz,1H), 5.06〜5.01(m,1H), 4.52(dd,3J=7.0,2.3Hz,
1H), 4.10〜4.07(m,1H), 3.98(dd,2J=11.8Hz,3J=2.3Hz,
1H), 3.91(dd,2J=11.8Hz,3J=2.3Hz,1H), 2.60(d,3JHP=1
1.1Hz,3H), 2.49(ddd,2J=13.4Hz,3J=5.7,2.1Hz,1H), 2.
30(ddd,2J=13.4Hz,3J=8.5,6.3Hz,1H), 1.59(d,4J=1.1H
z,3H), 1.12(s,9H) ・13C−NMR(75MHz, CDCl3)δ:163.7, 15
0.5, 137.0(d,3JCP=3.7Hz), 136.0(d,3JCP=3.8Hz), 13
5.5, 135.2, 135.2, 132.9, 132.2, 130.1, 130.0,128.
2, 128.0, 127.9, 127.7, 127.5, 127.3, 126.6, 111.
3, 86.5(d,4J=1.7Hz), 85.2(d,2JCP=8.9Hz), 84.4, 72.
7(d,2JCP=18.2Hz), 68.8(d,3JCP=4.9Hz), 63.5, 40.5
(d,3JCP=4.8Hz), 29.5(d,2JCP=19.3Hz), 27.0, 19.4, 1
2.0 ・31P−NMR(121MHz,CDCl3)δ:142.3 <ジヌクレオシドホスホロチオエートの合成> 実施例1-1:トリエチルアンモニウム 5’−O−tert
−ブチルジフェニルシリルチミジン−3’−イル 3’
−O−tert−ブチルジメチルシリルチミジン−5’−イ
ル ホスホロチオエートの合成 NMRサンプルチューブ中に、合成例3-3で得られた化
合物44.2mg(60.1μmol)、3’−O−tert−
ブチルジメチルシリルチミジン17.8mg(49,9μ
mol)、合成例1-4で得られた活性化剤21.2mg(10
0μmol)を入れ、減圧下、五酸化二リン上で12時間
乾燥した。これに対し、アルゴン雰囲気下、アセトニト
リル(0.400ml)と、アセトニトリル−3d(0.
100ml)を加え、5時間後より、31P−NMR(外部
標準、85%リン酸)による測定を開始した。その後、
得られたホスファイト(式(IX)において、R1=フェニ
ル基、R2=フェニル基、R3=メチル基、R4=TBD
PS、R5=TBDMSである化合物)に対し、3H−
1,2−ベンゾジチオール−3−オン 1,1−ジオキ
サイド12.0mg(60.0μmol)を加え、3分後、
1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−
エン74.6μl(500μmol)を加え、50℃で4
時間放置した。室温に放冷後、クロロホルム(3ml)で
希釈し、pH7.0リン酸緩衝液(3ml)で洗浄し、水
相をクロロホルム(3ml×2)で逆抽出した。集めた有
機相を無水硫酸ナトリウムで乾燥した後、減圧下濃縮
し、残渣を薄層クロマトグラフィー(ジクロロメタン
中、メタノール1〜4%、トリエチルアミン0.5%)
で精製し、目的物(式(XIII)において、R4=TBDP
S、R5=TBDMS、Y+=トリエチルアンモニウムイ
オンである化合物のSp体)40.3mg(39.7μmo
l)を得た。収率80%。白色粉末。 ・1H−NMR(300MHz,CDCl3)δ:11.7(br,1
H), 9.12(br,1H), 8.94(br,1H), 7.80, 7.78(s,s,1H),
7.72〜7.66(m,4H), 7.54, 7.50(s,s,1H), 7.44〜7.37
(m,6H), 6.43〜6.33(m,2H), 5.36〜5.31(m,1H), 4.54〜
4.51, 4.43〜4.42(m,m,1H), 4.36〜4.34, 4.28〜4.25
(m,m,1H), 4.17〜3.91(m,4H), 3.10(q,3J=7.2Hz,6H),
2.63, 2.50(dd,2J=13.5Hz,3J=4.8Hz,dd,2J=12.5Hz,3J=
4.7Hz,1H), 2.26〜2.03(m,3H), 1.99(s,3H), 2.03〜1.9
5(m,2H), 1.56, 1.51(s,s,3H), 1.33(t,3J=7.2Hz,9H),
1.09(s,9H), 0.89, 0.87(s,s,9H), 0.08, 0.06(s,s,6H) ・31P−NMR(121MHz,CDCl3)δ:58.0(Rp,
Sp) 。
3’−イル チミジン−5’−イルホスホロチオエート
の合成 実施例1-1で得られた化合物40.3mg(39.7μmo
l)をトリエチルアミントリヒドロフルオライド(0.
400ml)に溶かし、室温で15時間放置した。これに
対し、0.1M酢酸アンモニウム緩衝液(3ml)を加
え、エチルエーテル(3ml×3)で洗浄し、有機相を
0.1M酢酸アンモニウム緩衝液(3ml)で逆抽出し
た。集めた水相を減圧下濃縮し、残渣を逆相カラムクロ
マトグラフィー(0.1M酢酸アンモニウム緩衝液中ア
セトニトリル0〜10%)で精製することにより目的物
(式(IV)において、Y+=H4N+である化合物)を得
た。収率70%。白色粉末。 ・1H−NMR(300MHz,D2O)δ:7.75(d,4J=1.1
Hz,1H), 7.68(d,4J=1.1Hz,1H), 6.33(dd,3J=6.9,6.9Hz,
1H), 6.22(dd,3J=6.5,6.5Hz,1H), 5.00〜4.92(m,1H),
4.63〜4.59(m,1H), 4.24〜4.17(m,4H), 3.89〜3.77(m,2
H), 2.57(ddd,2J=14.0Hz,3J=6.5,3.6Hz,1H), 2.45〜2.3
5(m,3H), 1.93(d,4J=1.1Hz,3H), 1.89(d,4J=1.1Hz,3H) ・31P−NMR(121MHz,D2O)δ:55.6(Rp, 13
%), 55.3(Sp, 87%)。
追跡 NMRサンプルチューブ中に、合成例3-2で得られた化
合物33.0mg(50.0μmol)、3’−O−tert−
ブチルジメチルシリルチミジン17.8mg(49.9μ
mol)を入れ、減圧下、五酸化二リン上で12時間乾燥
した。これに対し、モレキュラーシーブ3Aで8時間乾
燥した、合成例1-1~1-6で得られた活性化剤(III)(10
0μmol)のアセトニトリル(0.400ml)溶液と、
アセトニトリル−3d(0.100ml)を加え、縮合反
応させ、ホスファイト(式(IX)において、R1=フェニ
ル基、R2=H、R3=メチル基、R4=TBDPSであ
る化合物)を得た。反応物の化学シフトを31P−NMR
(外部標準:85%リン酸)により測定した。その結果
を表1に示す。
ロ[5.4.0]ウンデカ−7−エニウム 5’−O
−tert−ブチルジフェニルシリルチミジン−3’−イル 3’−O−tert−ブチルジメチルシリルチミジン−5’
−イル ホスホロチオエートの合成 合成例3-2で得られた化合物39.6mg(60.0μmo
l)、3’−O−tert−ブチルジメチルシリルチミジン
17.8mg(49,9μmol)を減圧下、五酸化二リン
上で12時間乾燥し、モレキュラーシーブ3Aで8時間
乾燥した、合成例1-3で得られた活性化剤(III)26.0
mg(100μmol)のアセトニトリル(0.50ml)溶
液を加え、室温で5分間放置した。これに対し、ピリジ
ン43.0μl(500μmol)、無水酢酸14.9μ
l(100μmol)を加え、30秒放置した後、3H−
1,2−ベンゾジチオール−3−オン 1,1−ジオキ
サイド12.0mg(60.0μmol)を加え、更に3分
後、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−
7−エン(DBU)74.6μl(500μmol)を加
え、50℃で30分間放置した。室温に放冷後、クロロ
ホルム(3ml)で希釈し、pH7.0リン酸緩衝液(3
ml)で洗浄し、水相をクロロホルム(3ml×2)で逆抽
出した。集めた有機相を無水硫酸ナトリウムで乾燥した
後、減圧下濃縮し、残渣を薄層クロマトグラフィー(ジ
クロロメタン中メタノール1〜4%、トリエチルアミン
0.5%)で精製した。得られたトリエチルアミン塩を
0.2M1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデ
カ−7−エニウム ビカーボネート緩衝液(3ml)で洗
浄することにより、目的物(式(XIII)において、R4=
TBDPS、R5=TBDMS、Y+=HDBU+である
化合物のSp体)50.4mg(47.2μmol)を得
た。収率95%。白色粉末。 ・1H−NMR(300MHz,CDCl3)δ:7.85(s,1
H), 7.73〜7.67(m,4H), 7.53(s,1H), 7.44〜7.36(m,6
H), 6.41〜6.37(m,2H), 5.36(dd,3J=9.0,5.7Hz,1H),4.5
2〜4.47(m,1H), 4.28〜4.24(m,1H), 4.16〜4.10(m,1H),
4.01〜3.94(m,4H),2.84〜2.77(m,2H), 2.56〜2.10(m,4
H), 1.99(s,3H), 2.02〜1.93(m,2H), 1.76〜1.62(m,6
H), 1.55(s,3H), 1.09(s,9H), 0.87(s,9H), 0.06(s,6H) ・31P−NMR(121MHz,CDCl3)δ:57.4。
ロ[5.4.0]ウンデカ−7−エニウム 5’−O
−tert−ブチルジフェニルシリルチミジン−3’−イル 3’−O−tert−ブチルジメチルシリルチミジン−5’
−イル ホスホロチオエートの合成 合成例3-1で得られた化合物39.6mg(60.0μmo
l)を用い、実施例3と同様の方法により、目的物(式
(XIII)において、R4=TBDPS、R5=TBDMS、
Y+=HDBU+である化合物のRp体)52.1mg(4
8.8μmol)を得た。収率98%。 ・1H−NMR(300MHz,CDCl3)δ:7.95(s1
H), 7.73〜7.66(m,4H), 7.52(s,1H), 7.43〜7.38(m,6
H), 6.47〜6.39(m,2H), 5.35(dd,3J=9.9,5.4Hz,1H),4.6
0〜4.57(m,1H), 4.43〜4.40(m,1H), 4.19〜4.13(m,2H),
4.09(d,2J=11.1Hz,1H), 3.99(d,2J=11.1Hz,1H), 3.49
〜3.39(m,6H), 2.84〜2.82(m,2H), 2.55〜2.17(m,4H),
2.00(s,3H), 2.02〜1.95(m,2H), 1.76〜1.63(m,6H), 1.
49(s,3H), 1.09(s,9H), 0.89(s,9H), 0.09(s,6H) ・31P−NMR(121MHz,CDCl3)δ:57.6。
ン−3’−イル チミジン−5’−イル ホスホロチオ
エートの合成 実施例3で得られた化合物50.4mg(47.2μmo
l)をピリジン(1ml×3)、トルエン(1ml×3)で
減圧下共沸乾燥し、トリエチルアミントリヒドロフルオ
ライド0.500mlを加えて室温で15時間放置した。
これに対し、0.1M酢酸アンモニウム緩衝液(3ml)
を加え、エチルエーテル(3ml×3)で洗浄し、有機相
を0.1M酢酸アンモニウム緩衝液(3ml)で逆抽出し
た。集めた水相を減圧下濃縮し、残渣を逆相カラムクロ
マトグラフィー(0.1M酢酸アンモニウム緩衝液中ア
セトニトリル0〜10%)で精製することにより、目的
物(式(IV)において、Y+=H4N+である化合物)2
0.5mg(35.4mmol)を得た。収率75%。白色粉
末。Rp:Sp=0.5以下:99.5以上。逆相HP
LCの結果を図1に示す。 ・1H−NMR(300MHz,D2O)δ:7.69(s,1H),
7.63(s,1H), 6.28(dd,3J=6.9,6.9Hz,1H), 6.18(dd,3J=
6.9,6.9Hz,1H), 4.95〜4.88(m,1H), 4.58〜4.53(m,1H),
4.19〜4.10(m,4H), 3.79(ddd,2JHH=19.0Hz,3JHP=12.7H
z,3JHH=4.0Hz,2H),2.52(ddd,2J=14.1Hz,3J=6.0,3.6Hz,1
H), 2.40〜2.31(m,3H), 1.88(s,3H), 1.84(s,3H) ・31P−NMR(121MHz,D2O)δ:55.2。
−3’−イル チミジン−5’−イル ホスホロチオエ
ートの合成 実施例4で得られた化合物52.1mg(48.8μmo
l)を原料として用い、実施例5と同様の方法により目
的物(式(V)において、Y+=H4N+である化合物)
20.6mg(35.5μmol)を得た。収率73%。白
色粉末。Rp:Sp=99.5以上:0.5以下。逆相
HPLCの結果を図2に示す。 ・1H−NMR(300MHz,D2O)δ:7.74(d,4J=1.4
Hz,1H), 7.66(d,4J=1.4Hz,1H), 6.33(dd,3J=6.8,6.8Hz,
1H), 6.22(dd,3J=6.9,6.9Hz,1H), 5.01〜4.94(m,1H),
4.62〜4.57(m,1H), 4.24〜4.12(m,4H), 3.85(ddd,2JHH=
20.0Hz,3JHP=12.6Hz,3JHH=4.0Hz,2H), 2.57(ddd,2J=12.
0Hz,3J=6.3,3.9Hz,1H), 2.41〜2.32(m,3H),1.94(d,4J=
1.4Hz,3H), 1.89(d,4J=1.4Hz,3H) ・31P−NMR(121MHz,D2O)δ:55.6。
二量体の合成> 比較例1:1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウン
デカ−7−エニウム 5’−O−tert−ブチルジフェニルシリルチミジン−
3’−イル 3’−O−tert−ブチルジメチルシリル
チミジン−5’−イル ホスホロチオエートの合成 5’−O−tert−ブチルジフェニルシリルチミジン−
3’−イル H−ホスホネート0.690g(0.99
0mmol)、3’−O−tert−ブチルジメチルシリルチミ
ジン0.321g(0.900mmol)をピリジン(2ml
×3)で減圧下共沸乾燥した後、ピリジン(10.0m
l)溶液とした。これに対し、N,N’−ビス(2−オ
キソ−3−オキサゾリジニル)ホスホニッククロライド
(Bop−Cl)0.458g(1.80mmol)を加
え、室温で20分間攪拌した。ピリジンを減圧留去した
後、クロロホルム(30ml)で希釈し、飽和炭酸水素ナ
トリウム水溶液(30ml×3)で洗浄し、クロロホルム
(30ml)で逆抽出した。集めた有機相を無水硫酸ナト
リウムで乾燥した後、溶媒を減圧留去した。残渣をピリ
ジン(2ml×3)で減圧下共沸乾燥し、ピリジン(9.
00ml)に溶かした。これに対し、粉末状の硫黄0.1
44g(4.49mmol)を加え、室温で2時間攪拌し
た。溶媒を減圧留去し、残渣をクロロホルム(50ml)
に溶かして1Mトリエチルアンモニウム ビカーボネー
ト緩衝液(50ml)で洗浄し、水相をクロロホルム(5
0ml×2)で逆抽出した。集めた有機相を無水硫酸ナト
リウムで乾燥し、減圧下濃縮した後、シリカゲルカラム
クロマトグラフィー(ジクロロメタン中メタノール0〜
3%、トリエチルアミン0.5%)で精製した。得られ
たトリエチルアンモニウム 5’−O−tert−ブチルジ
フェニルシリルチミジン−3’−イル 3’−O−te
rt−ブチルジメチルシリルチミジン−5’−イル ホス
ホロチオエートをクロロホルム(50ml)に溶かし、
0.2M 1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウン
デカ−7−エニウム ビカーボネート緩衝液(50ml)
で洗浄し、水相をクロロホルム(50ml×2)で逆抽出
した。有機相を無水硫酸ナトリウムで乾燥し、減圧下溶
媒を留去することにより、目的物(式(XIII)において、
R4=TBDPS、R5=TBDMS、Y+=HDBU+で
ある化合物)0.901g(0.844mmol)を得た。
収率84%。白色粉末。 ・1H−NMR(300MHz,CDCl3)δ:7.94, 7.8
9(s,s,1H), 7.73〜7.66(m,4H), 7.55, 7.52(s,s,1H),
7.44〜7.36(m,6H), 6.47〜6.36(m,2H), 5.40〜5.32(m,1
H), 4.59〜4.56, 4.51〜4.48(m,m,1H), 4.42〜4.40, 4.
29〜4.26(m,m,1H),4.19〜3.95(m,5H), 3.49〜3.39(m,6
H), 2.86〜2.80(m,2H), 2.63, 2.48(dd,2J=13.2Hz,3J=
5.7Hz,dd,2J=13.4Hz,3J=5.3Hz,1H), 2.27〜2.10(m,3H),
2.00(s,3H),2.03〜1.95(m,2H), 1.76〜1.64(m,6H), 1.
55,1.49(s,s,3H), 1.09(s,9H), 0.89, 0.87(s,s,9H),
0.08, 0.06(s,s,6H) ・31P−NMR(121MHz,CDCl3)δ:57.5(Rp,
46%), 57.3(Sp, 54%)。
−イル チミジン−5’−イル ホスホロチオエートの
合成 比較例1で得られた化合物40.2mg(39.6μmo
l)をトリエチルアミントリヒドロフルオライド0.3
96mlに溶かし、室温で3時間攪拌した後、水1mlを加
え、逆相カラムクロマトグラフィー(0.1Mリン酸ア
ンモニウム緩衝液中アセトニトリル0〜10%)で精製
することにより、目的物(式(IV)及び(V)において、
Y+=H4N+である化合物の混合物)15.7mg(2
7.1mmol)を得た。収率68%。白色粉末。Rp:S
p=41:59。逆相HPLCの結果を図3に示す。 ・1H−NMR(300MHz,D2O)δ:6.73(s,1H),
6.66(s,1H), 6.31(dd,3J=6.6,6.6Hz,1H), 6.21(dd,3J=
6.6,6.6Hz,1H), 4.99〜4.91(m,1H), 4.63〜4.56(m,1H),
4.22〜4.15(m,4H), 3.89〜3.76(m,2H), 2.59〜2.51(m,
1H), 2.43〜2.34(m,3H), 1.93, 1.91(s,s,3H), 1.87(s,
3H) ・31P−NMR(121MHz,D2O)δ:55.6(Rp, 42
%), 55.2(Sp, 58%)
る。
る。
る。
Claims (2)
- 【請求項1】 式(I) 【化1】 [式中、R1及びR2は、同一又は異なって、水素原子、
炭素数1〜3のアルキル基又は炭素数6〜14のアリー
ル基、R3は炭素数1〜3のアルキル基、R4は水酸基の
保護基、Bは式 【化2】 で表されるチミン、アデニン、シトシン、グアニンある
いはそれらの誘導体から誘導される基を示す。]で表さ
れる光学活性なヌクレオシド3’−ホスホロアミダイト
と、式(II) 【化3】 [式中、R5は水酸基の保護基、Bは前記と同じ意味を
示す。]で表されるヌクレオシドとを、式(III) 【化4】 [式中、X-はBF4 -、PF6 -、TfO-(TfはCF3
SO2−を示す。以下同じ)、Tf2N-、AsF6 -又は
SbF6 -を示す。また、環状構造Aは窒素原子と共に形
成する炭素数3〜16のモノシクロ又はビシクロ構造を
示す。]で表される活性化剤を用いて縮合した後、硫化
及び脱保護を行うことを特徴とする、式(IV)又は(V)
で表される立体規則性の高いジヌクレオシドホスホロチ
オエートの製造法。 【化5】 [各式中、Y+はアンモニウムイオン、Bは前記と同じ
意味を示し、各式中の2個のBは同一でも異なっていて
も良い。] - 【請求項2】 式(I)で表される光学活性なヌクレオ
シド3’−ホスホロアミダイトが、式(VI) 【化6】 [式中、R1、R2及びR3は前記と同じ意味を示す。]
で表される光学活性な1,2−アミノアルコールを三塩
化リンと反応させて得られる、式(VII) 【化7】 [式中、R1、R2及びR3は前記と同じ意味を示す。]
で表される光学活性なホスフィチル化剤を、式(VIII) 【化8】 [式中、R4及びBは前記と同じ意味を示す。]で表さ
れるヌクレオシドと反応させることにより得られるもの
である請求項1記載の製造法。
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