【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は一般式〔３〕［化４］
【０００２】
【化４】
（式中、Ｒ１は水素原子、ハロゲン原子または低級アルキル基を、Ｒ２は水素原子または保護された水酸基を表す。）で表される一般式〔３〕で表されるＮ４−ベンゾイル−２’−デオキシシチジン類の製造方法に関する。
【０００３】
近年、この一般式〔３〕で表されるＮ４−ベンゾイル−２’−デオキシシチジン類は、各種抗ウイルス剤、抗癌剤、抗クローン病および抗リウマチ剤として開発されつつあるオリゴヌクレオチド誘導体やアンチセンスＤＮＡの製造原料として、有用な化合物として注目されている。
【０００４】
【従来の技術】
従来、一般式〔３〕で表されるＮ４−ベンゾイル−２’−デオキシシチジン類の一般的な製造法においては、通常原料である２’−デオキシシチジンが塩酸塩であり、ベンゾイル化の妨げとなる塩酸をイオン交換樹脂やアミンで中和除去する必要がある点で欠点があった。
【０００５】
さらに２’−デオキシシチジンのベンゾイル化の方法としては、以下の３通りの方法が知られているが、それぞれに欠点があった。
まず第１の方法は、２’−デオキシシチジンと無水安息香酸を反応させる方法である。この方法では、後処理工程として、副生成物および夾雑物を除去するためにジクロロメタンやエーテルで反応物を洗浄したり、濃縮操作を行う必要がある〔Ｊ．Ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌ．Ｃｈｅｍ．１５３１（１９８９）、Ｎｕｃｌｅｏｓｉｄｅｓ、Ｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅｓ．１７９（１９８９）〕。そして本方法においては、文献〔ＳｙｎｔｈｅｔｉｃＰｒｏｃｅｄｕｒｅｓ ｉｎ Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、ｖｏｌ１．２８８（１９６８）〕にも記載があるように、除去困難な副生成物である３’−Ｏ−，Ｎ４−ジベンゾイル−２’−デオキシシチジンが生じる欠点がある。
【０００６】
第２の方法は、２´−デオキシシチジンとトリメチルシリルクロライドを反応させ、３’位と５’位の水酸基を保護した後、塩化ベンゾイルによりベンゾイル化し、３’，５’−Ｏ−ビス（トリメチルシリル）−Ｎ４−ベンゾイル−２’−デオキシシチジンを合成後、アンモニア水と反応させて一般式〔３〕で表されるＮ４−ベンゾイル−２’−デオキシシチジン類を合成する方法である〔例えばＰｒｏｃ．−Ｉｎｄｉａｎ Ａｃｉｄ．Ｓｃｉ．，Ｃｈｅｍ．Ｓｃｉ、３５７（１９８５）〕。この方法では、後処理工程としてエーテルで生成物を抽出し、その溶液を濃縮し、溶媒抽出を行ったり、カラム分離等で精製を行う必要がある。このように製造工程が煩雑になる理由は、２’−デオキシシチジンに対して５倍モル量のトリメチルシリルクロリドと塩化ベンゾイルを使用するため、多量の夾雑物が生じ、後処理後の目的物の単離が困難となるためである。
【０００７】
そして第３の方法は、２´−デオキシシチジンと塩化ベンゾイルを反応させて、パーベンゾイル−２’−デオキシシチジンを合成後、溶媒抽出・濃縮により単離精製を行い、さらに、水酸化ナトリウムにて加水分解を行い、再び、溶媒抽出、洗浄、濃縮工程を経て、一般式〔３〕で表されるＮ４−ベンゾイル−２’−デオキシシチジン類を得る製造方法〔例えばＨｅｌｖ．Ｃｈｅｍ．Ａｃｔａ．，６５（８），２３７２，（１９８２）など。収率７１から８０％〕である。本方法では、塩化ベンゾイルを過剰量（２’−デオキシシチジンに対して４．０から６．０倍モル量）に添加するため、精製時に除去困難な夾雑物、および副生成物が必要以上に発生する。そのため、この夾雑物を除去する必要から、中間体であるＮ４，３’，５’−Ｏ−トリベンゾイル−２’−デオキシシチジンを一度、濃縮精製工程により単離する工程が必要となる。そのため本方法は製造工程が複雑となり、さらには最終目的物の回収率が低下する。
【０００８】
【非特許文献１】Ｊ．Ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌ．Ｃｈｅｍ．１５３１（１９８９）
【０００９】
【非特許文献２】Ｎｕｃｌｅｏｓｉｄｅｓ、Ｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅｓ．１７９（１９８９）
【００１０】
【非特許文献３】ＳｙｎｔｈｅｔｉｃＰｒｏｃｅｄｕｒｅｓ ｉｎ Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、ｖｏｌ１．２８８（１９６８）
【００１１】
【非特許文献４】ＳｙｎｔｈｅｔｉｃＰｒｏｃｅｄｕｒｅｓ ｉｎ Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、ｖｏｌ１．２８８（１９６８）
【００１２】
【非特許文献５】Ｈｅｌｖ．Ｃｈｅｍ．Ａｃｔａ．，６５（８），２３７２，（１９８２）
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
以上述べた従来知られていたＮ４−ベンゾイル−２’−デオキシシチジン類の製造方法においては以下のような問題点があった。
（１）抽出、洗浄操作など多数の工程が必要で煩雑な製造プロセスであった。
（２）抽出、洗浄操作にハロゲン系溶媒、エーテル系溶媒が多量に用いられていた。
（３）除去困難な不純物が生成する。
【００１４】
よって、本発明は上記問題点を解決した一般式〔３〕で表されるＮ４−ベンゾイル−２’−デオキシシチジン類の工業的製造方法を提供することを目的としている。
【００１５】
また、本発明は一般式〔３〕で表されるＮ４−ベンゾイル−２’−デオキシシチジン類を製造するための、供給量に制限がない、高収率で効率的な製造方法を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明者らは鋭意検討を行った結果、ベンゾイル誘導体の使用当量を極限まで減らし、さらにエタノールを添加する工程を行うことで、単離ロスの最大の原因となる安息香酸の生成を抑制し、その代りに単離に影響を与えない安息香酸エチルへと変換することにより収率を向上した。
【００１７】
本発明によれば、製造方法が簡略されたワンポットプロセスにより、除去困難な不純物の生成量が大きく減少し、高純度なＮ４−ベンゾイル−２’−デオキシシチジン類を高収率で得ることができる。
即ち、本発明は
［１］（１）一般式〔１〕［化５］
【００１８】
【化５】
（式中、Ｒ１は水素原子、ハロゲン原子またはメチル基を、Ｒ２は水素または保護された水酸基を表す。）で表わされる２’−デオキシシチジン類またはその塩に、一般式〔２〕［化６］
【００１９】
【化６】
（式中、Ｘはフッ素原子、塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子を表す。）で表わされるベンゾイル誘導体を反応させる第一工程と、低級アルコールを添加する第二工程と、塩基性試薬により加水分解する第三工程を有し、途中、中間体を単離することなく第一工程から第三工程の操作を行うことを特徴とする一般式〔３〕［化７］
【００２０】
【化７】
（式中、Ｒ１およびＲ２は前記と同義である。）で表わされるＮ４−ベンゾイル−２’−デオキシシチジン類の製造方法であり、
［２］一般式〔２〕で表されるベンゾイル誘導体の添加量が一般式〔１〕で表される２’−デオキシシチジン類に対して２．９から３．９倍モルである［１］記載の製造方法であり、
［３］塩基性試薬の添加量が、一般式〔１〕で表される２’−デオキシシチジン類に対して５．６から７．５倍モルである［１］または［２］に記載の製造方法であり、
［４］低級アルコールが、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノールから選ばれる１種類または２種類以上の化合物である［１］から［３］のいずれか一項に記載の製造方法であり、
［５］一般式〔２〕で表されるベンゾイル誘導体を添加し反応させる温度が１０℃から６０℃の範囲である［１］から［４］のいずれか一項に記載の製造方法であり、
［６］塩基性試薬による加水分解を−１０℃から２０℃の温度で行う［１］から［５］のいずれか一項に記載の製造方法であり、
［７］塩基性試薬を添加した後、反応終了後のｐＨを６．０から８．０に中和する第四工程を有する［１］から［６］のいずれか一項に記載の製造方法であり、
［８］第三又は第四工程により得られた反応液を濃縮後、極性溶媒と水の混合溶液を添加しＮ４−ベンゾイル−２’−デオキシシチジン類を析出させる工程を有する［１］から［７］のいずれか一項に記載の製造方法である。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
原料である一般式〔１〕で表される２’−デオキシシチジン類は塩構造をとっていても塩フリーでも水和物でも良く、特に制限されない。塩としては塩酸塩、硫酸塩、メタンスルホン酸塩、ｐ−トルエンスルホン酸塩などが挙げられる。
【００２２】
一般式〔１〕で表される２’−デオキシシチジン類および一般式〔３〕で表されるＮ４−ベンゾイル−２’−デオキシシチジン類において、Ｒ１のハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などがあげられる。低級アルキル基とは例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基などが挙げられる。
【００２３】
Ｒ２の保護された水酸基としては、たとえばメトキシ基、エトキシ基、イソプロピルオキシ基、ｎ−ブチルオキシ基、ｉ−ブチルオキシ基、ｔ−ブチルオキシ基、ペンチルオキシ基、ベンジルオキシ基、２−メトキシベンジルオキシ基、３−メトキシベンジルオキシ基、４−メトキシベンジルオキシ基、２−メチルベンジルオキシ基、３−メチルベンジルオキシ基、４−メチルベンジルオキシ基、メトキシエチルオキシ基、エトキシエチルオキシ基、ベンジルオキシメトキシ基、ベンジルオキシエトキシ基、アセトキシメトキシ基、アセトキシエトキシ基、ベンゾイルオキシメトキシ基、ベンゾイルオキシエトキシ基、メトキシエトキシエトキシ基、プロパルギルオキシ基、アリルオキシ基、フェニルオキシ基、２−メトキシフェニルオキシ基、３−メトキシフェニルオキシ基、４−メトキシフェニルオキシ基、４−フェニルフェニルオキシ基、２−ピリジニルオキシ基、３−ピリジニルオキシ基、４−ピリジニルオキシ基、ホルミルオキシ基、アセチルオキシ基、プロピオニルオキシ基、ベンゾイルオキシ基、２−メトキシベンゾイルオキシ基、３−メトキシベンゾイルオキシ基、４−メトキシベンゾイルオキシ基、２−メチルベンゾイルオキシ基、３−メチルベンゾイルオキシ基、４−メチルベンゾイルオキシ基、２−ニトロベンゾイルオキシ基、３−ニトロベンゾイルオキシ基、４−ニトロベンゾイルオキシ基、４−フェニルベンゾイルオキシ基、２−クロロベンゾイルオキシ基、３−クロロベンゾイルオキシ基、４−クロロベンゾイルオキシ基、アミノカルボニルオキシ基、ジメチルアミノカルボニルオキシ基、メチルアミノカルボニルオキシ基、エチルアミノカルボニルオキシ基、ジエチルアミノカルボニルオキシ基、フェニルアミノカルボニルオキシ基、メタンスルホニルオキシ基、エタンスルホニルオキシ基、ベンゼンスルホニルオキシ基、２−メチルベンゼンスルホニルオキシ基、３−メチルベンゼンスルホニルオキシ基、４−メチルベンゼンスルホニルオキシ基、トリフルオロメタンスルホニルオキシ基、トリクロロメタンスルホニルオキシ基、トリメチルシリルオキシ基、トリエチルシリルオキシ基、ｔ−ブチルジメチルシリルオキシ基、ｔ−ブチルジフェニルシリルオキシ基などが挙げられる。
【００２４】
低級アルコールとしては、たとえばメタノール、エタノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、ｓｅｃ−ブチルアルコール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール、ｎ−ペンチルアルコール、イソペンチルアルコール、アミルアルコール、ネオペンチルアルコール、シクロヘキシルアルコールなどが挙げられる。
【００２５】
塩基性試薬としては、無機塩基類、金属アルコキサイド類、有機塩基類を使用できる。無機塩基類としては、例えば水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化セシウム、水酸化バリウムなどの水酸化物、あるいは炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなどの炭酸金属塩、あるいは炭酸水素リチウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウムなどの炭酸水素金属塩、あるいはリン酸ナトリウム、リン酸カリウムなどのリン酸アルカリ塩などが挙げられる。金属アルコキサイド類としては、リチウムメトキサイド、リチウムエトキサイド、リチウムｔｅｒｔ−ブトキサイド、ナトリウムメトキサイド、ナトリウムエトキサイド、ナトリウムｔｅｒｔ−ブトキサイド、カリウムメトキサイド、カリウムエトキサイド、カリウムｔｅｒｔ−ブトキサイドなどが挙げられる。また有機塩基類として第１級または第２級のアミンなどが好ましく、例えばアンモニア、メチルアミン、エチルアミン、ｎ−プロピルアミン、ｎ−ブチルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ピロリジン、ピペリジンやピペラジンなどが挙げられる。
【００２６】
本発明においては、まずはじめに、一般式〔１〕で表される２’−デオキシシチジン類 一般式〔１〕で表される２’−デオキシシチジン類と一般式〔２〕で表されるベンゾイル誘導体を反応させる（第一工程）。
【００２７】
第一工程における一般式〔２〕で表されるベンゾイル誘導体の添加量は２’−デオキシシチジン類に対して２．０から５倍モル量で可能だが、好ましくは２．９から３．９倍モル量であり、さらに好ましくは３．４から３．７倍モル量である。ベンゾイル誘導体を添加して反応させる際の反応温度は１０℃から６０℃の範囲が好ましく、１５℃から５０℃が特に好ましい。またその際の反応時間は０．５時間から３時間が好ましく、１時間から２時間が特に好ましい。
【００２８】
この反応を停止するためにアルコールを添加する（第二工程）。アルコールの添加量は一般式〔２〕で表されるベンゾイル誘導体の１．０倍から１０倍モル量であり、好ましくは１．１から２．０倍モル量が特に好ましい。アルコールとしては、たとえばメタノール、エタノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、ｓｅｃ−ブチルアルコール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール、ｎ−ペンチルアルコール、イソペンチルアルコール、アミルアルコール、ネオペンチルアルコール、シクロヘキシルアルコールなどが挙げられ、エタノールは特に好ましい。
【００２９】
上記操作で得られた反応液に溶媒としてアルコールを添加する。添加量は一般式〔１〕で表される２’−デオキシシチジン類の重量に対して５から１５倍重量が好ましい。その後、攪拌しながら冷却し、温度は−１０℃から２０℃が好ましく、０℃から１０℃が特に好ましい。アルコールとしては、たとえばメタノール、エタノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、ｓｅｃ−ブチルアルコール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール、ｎ−ペンチルアルコール、イソペンチルアルコール、アミルアルコール、ネオペンチルアルコール、シクロヘキシルアルコールなどが挙げられ、エタノールはさらに好ましい。停止に用いるアルコールと反応に用いるアルコールは異なっていても良い。両方とも、エタノールを用いることが特に好ましい。
【００３０】
上記第二工程において冷却された液に塩基性試薬を添加する（第三工程）。この試薬の添加量は添加した塩化ベンゾイルの量に応じて変える必要があり、添加した塩化ベンゾイルのモル量に２．１から５モル量を加えたモル量が好ましい。一般式〔１〕で表される２’−デオキシシチジン類に対して表すと、３から１０倍モル量で可能だが、５．６から７．５倍モル量が好ましく、さらに好ましくは６．０から７．５倍モル量である。また、その際の反応時間は１時間から５時間が好ましい。
【００３１】
更に、上記第三工程の反応終了後、酸性試薬を添加しｐＨが６．０から８．０となるように調整する（第四工程）。酸性試薬としては無機および有機の酸が挙げられ、塩酸、臭化水素酸、硫酸、硝酸、リン酸、ホウ酸、トリフルオロ酢酸、酢酸、クエン酸、蓚酸、メタンスルホン酸、トルエンスルホン酸などが挙げられるが，塩酸が好ましい。
第四工程で得られた反応液を所望に応じて濃縮し、晶析溶媒を加えて〔３〕を結晶として得ることもできる。晶析溶媒としては極性溶媒と水の混合溶液を用いることが好ましい。混合溶媒の比率は重量比で極性溶媒／水が１／９から５／５が好ましく、さらに好ましくは１／９から３／７である。添加量は１から５倍が好ましく、さらに好ましくは２から３倍である。析出温度は０℃から３０℃が好ましい。極性溶媒としては たとえばメタノール、エタノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、ｓｅｃ−ブチルアルコール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール、ｎ−ペンチルアルコール、イソペンチルアルコール、アミルアルコール、ネオペンチルアルコール、シクロヘキシルアルコールなどが挙げられ、エタノールは特に好ましい。
【００３２】
得られた一般式〔３〕で表されるＮ４−ベンゾイル−２’−デオキシシチジン類は、必要ならば再結晶により純度を高めることができる。
【００３３】
【実施例】
以下に実施例をあげて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。
【００３４】
比較例１
２´−デオキシシチジン塩酸塩２．５０ｇ、乾燥ピリジン２５ｍＬを混合し、室温で攪拌した懸濁液に、塩化ベンゾイル４．６６ｇを数分かけて滴下した。反応混合物を室温で１時間攪拌し、次いで、エタノールを１．９ｍＬ添加し、０℃から１０℃まで氷冷した。エタノールを更に２０ｍＬ添加し、氷冷後、反応液を攪拌しながら４０％（Ｗｔ）ＮａＯＨ水溶液５．２２ｇを滴下した。滴下終了後、２時間攪拌した。反応終了後、６％ＨＣｌ水溶液を滴下しｐＨ７とした。
本反応液を高速液体クロマトグラフ法（逆相カラム、溶離液：水／メタノール、検出波長：２５４ｎｍ）にて分析した結果、収率５％であった。
【００３５】
実施例１
２´−デオキシシチジン塩酸塩２．５０ｇ、乾燥ピリジン２５ｍＬを混合し、室温で攪拌した懸濁液に、塩化ベンゾイル４．６６ｇを数分かけて滴下した。反応混合物を室温で１時間攪拌し、次いで、エタノールを１．９ｍＬ添加し、エタノールを更に２０ｍＬ添加し０℃から１０℃まで氷冷した。氷冷後、反応液を攪拌しながら、４０％（Ｗｔ）ＮａＯＨ水溶液５．６９ｇを滴下した。滴下終了後、２時間攪拌した。反応終了後、６％ＨＣｌ水溶液を滴下しｐＨ７とした。
本反応液を高速液体クロマトグラフ法（逆相カラム、溶離液：水／メタノール、検出波長：２５４ｎｍ）にて分析した結果、収率９５％であった。
【００３６】
実施例２
２´−デオキシシチジン塩酸塩２．５０ｇ、乾燥ピリジン２５ｍＬを混合し、室温で攪拌した懸濁液に、塩化ベンゾイル４．６６ｇを数分かけて滴下した。反応混合物を室温で１時間攪拌し、次いで、エタノールを１．９ｍＬ添加し、エタノールを更に２０ｍＬ添加し０℃から１０℃まで氷冷した。氷冷後、反応液を攪拌しながら、４０％（Ｗｔ）ＮａＯＨ水溶液６．１８ｇを滴下した。滴下終了後、２時間攪拌した。反応終了後、６％ＨＣｌ水溶液を滴下しｐＨ７とした。
本反応液を高速液体クロマトグラフ法（逆相カラム、溶離液：水／メタノール、検出波長：２５４ｎｍ）にて分析した結果、収率９１％であった。
【００３７】
実施例３
２´−デオキシシチジン塩酸塩２．５０ｇ、乾燥ピリジン２５ｍＬを混合し、室温で攪拌した懸濁液に、塩化ベンゾイル４．６６ｇを数分かけて滴下した。反応混合物を室温で１時間攪拌し、次いで、エタノールを１．９ｍＬ添加し、エタノールを更に２０ｍＬ添加し０℃から１０℃まで氷冷した。氷冷後、反応液を攪拌しながら、４０％（Ｗｔ）ＮａＯＨ水溶液６．６４ｇを滴下した。滴下終了後、２時間攪拌した。反応終了後、６％ＨＣｌ水溶液を滴下しｐＨ７とした。
本反応液を高速液体クロマトグラフ法（逆相カラム、溶離液：水／メタノール、検出波長：２５４ｎｍ）にて分析した結果、収率９９％であった。
【００３８】
実施例４
２´−デオキシシチジン塩酸塩２．５０ｇ、乾燥ピリジン２５ｍＬを混合し、室温で攪拌した懸濁液に、塩化ベンゾイル４．６６ｇを数分かけて滴下した。反応混合物を室温で１時間攪拌し、次いで、エタノールを１．９ｍＬ添加し、エタノールを更に２０ｍＬ添加し０℃から１０℃まで氷冷した。氷冷後、反応液を攪拌しながら、４０％（Ｗｔ）ＮａＯＨ水溶液７．１６ｇを滴下した。滴下終了後、２時間攪拌した。反応終了後、６％ＨＣｌ水溶液を滴下しｐＨ７とした。
本反応液を高速液体クロマトグラフ法（逆相カラム、溶離液：水／メタノール、検出波長：２５４ｎｍ）にて分析した結果、９５％であった。
【００３９】
実施例５
２´−デオキシシチジン塩酸塩５ｇ、乾燥ピリジン５０ｍＬを混合し、室温で攪拌した懸濁液に、塩化ベンゾイル８．５ｇを数分かけて滴下した。反応混合物を室温で１時間攪拌し、次いで、エタノールを２．８ｍＬ添加し、エタノールを更に４７ｍＬ添加し０℃から１０℃まで氷冷した。氷冷後、反応液を攪拌しながら、４０％（Ｗｔ）ＮａＯＨ水溶液１０．７ｇを滴下した。滴下終了後、２時間攪拌した。反応終了後、６％ＨＣｌ水溶液を滴下しｐＨ７とした。
本反応液を高速液体クロマトグラフ法（逆相カラム、溶離液：水／メタノール、検出波長：２５４ｎｍ）にて分析した結果、収率９９％であった。濃縮後、水を加えて再度濃縮し、１０％エタノール水を加えて攪拌晶析した。析出物をろ取、乾燥し、表題化合物６．０ｇを無色粉末として得た。収率９５％。３’位または５’位にベンゾイル基がさらに置換した不純物は含まれないことが判った。
以下に、実施例１から５の結果を［表１］に示す。
【００４０】
【表１】
【００４１】
実施例６
実施例５と同様の操作で、水酸化ナトリウムの添加量を２´−デオキシシチジンのモル数に対して２．５倍モル量で行い、塩化ベンゾイルを様々な量で反応した結果を［表２］に示す。
【００４２】
【表２】
【００４３】
【発明の効果】
本発明によれば、不純物の生成、大量の溶媒の使用、煩雑な製造プロセス等の従来の製造方法が有していた欠点を解消した効率的なＮ４−ベンゾイル−２´−デオキシシチジン類〔３〕の工業的な製造方法が提供される。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a compound represented by the general formula [3]:
[0002]
Embedded image
[0003]
In recent years, N4-benzoyl-2'-deoxycytidines represented by the general formula [3] have been developed as oligonucleotide derivatives and antisense DNAs which are being developed as various antiviral agents, anticancer agents, anti-Crohn's disease and antirheumatic agents. Is attracting attention as a useful compound as a raw material for the production of.
[0004]
[Prior art]
Conventionally, in a general production method of N4-benzoyl-2′-deoxycytidine represented by the general formula [3], 2′-deoxycytidine, which is usually a raw material, is a hydrochloride, which prevents benzoylation. There is a drawback in that it is necessary to neutralize and remove the resulting hydrochloric acid with an ion exchange resin or an amine.
[0005]
Furthermore, the following three methods are known as benzoylation methods for 2'-deoxycytidine, but each has its own drawbacks.
First, the first method is a method of reacting 2'-deoxycytidine with benzoic anhydride. In this method, as a post-treatment step, it is necessary to wash the reaction product with dichloromethane or ether or to perform a concentration operation in order to remove by-products and impurities [J. Heterocycl. Chem. 1531 (1989), Nucleosides, Nucleotides. 179 (1989)]. In this method, as described in the literature [Synthetic Procedures in Nucleic Acid Chemistry, vol 1.288 (1968)], 3'-O- and N4-dibenzoyl-2'- which are by-products which are difficult to remove. There is a disadvantage that deoxycytidine occurs.
[0006]
In the second method, 2'-deoxycytidine is reacted with trimethylsilyl chloride to protect the hydroxyl groups at the 3'-position and the 5'-position, and then benzoylated with benzoyl chloride to obtain 3 ', 5'-O-bis (trimethylsilyl). -N4-benzoyl-2'-deoxycytidine is synthesized and then reacted with aqueous ammonia to synthesize N4-benzoyl-2'-deoxycytidine represented by the general formula [3] [for example, Proc. -Indian Acid. Sci. Chem. Sci, 357 (1985)]. In this method, it is necessary to extract the product with ether as a post-treatment step, concentrate the solution, perform solvent extraction, or perform purification by column separation or the like. The reason why the production process is complicated is that, since 5 times molar amounts of trimethylsilyl chloride and benzoyl chloride are used relative to 2'-deoxycytidine, a large amount of impurities are generated, and the target product after post-treatment is simply a target. This is because separation becomes difficult.
[0007]
In the third method, 2'-deoxycytidine is reacted with benzoyl chloride to synthesize perbenzoyl-2'-deoxycytidine, which is then isolated and purified by solvent extraction and concentration, and further, with sodium hydroxide. A production method for obtaining N4-benzoyl-2′-deoxycytidine represented by the general formula [3] through hydrolysis, and solvent extraction, washing and concentration steps again [for example, Helv. Chem. Acta. , 65 (8), 2372, (1982). Yield 71 to 80%]. In this method, since benzoyl chloride is added in an excess amount (4.0 to 6.0 times the molar amount with respect to 2′-deoxycytidine), impurities that are difficult to remove during purification and by-products are more than necessary. appear. Therefore, a step of once isolating the intermediate N4,3 ', 5'-O-tribenzoyl-2'-deoxycytidine by a concentration and purification step is necessary because of the need to remove these contaminants. For this reason, this method complicates the manufacturing process and further reduces the recovery rate of the final target.
[0008]
[Non-Patent Document 1] Heterocycl. Chem. 1531 (1989)
[0009]
[Non-Patent Document 2] Nucleosides, Nucleotides. 179 (1989)
[0010]
[Non-Patent Document 3] Synthetic Procedures in Nucleic Acid Chemistry, vol 1.288 (1968)
[0011]
[Non-Patent Document 4] Synthetic Procedures in Nucleic Acid Chemistry, vol 1.288 (1968)
[0012]
[Non-Patent Document 5] Helv. Chem. Acta. , 65 (8), 2372, (1982).
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
The above-mentioned conventionally known method for producing N4-benzoyl-2'-deoxycytidine has the following problems.
(1) A complicated manufacturing process requiring many steps such as extraction and washing operations.
(2) Halogen-based solvents and ether-based solvents have been used in large amounts in the extraction and washing operations.
(3) Difficult to remove impurities are generated.
[0014]
Accordingly, an object of the present invention is to provide an industrial method for producing N4-benzoyl-2'-deoxycytidine represented by the general formula [3] which solves the above problems.
[0015]
Further, the present invention provides a high-yield and efficient production method for producing N4-benzoyl-2'-deoxycytidine represented by the general formula [3], which has no limitation on the supply amount. With the goal.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present inventors have conducted intensive studies, and as a result, the use equivalent of the benzoyl derivative has been reduced to the utmost, and further performing the step of adding ethanol is the largest cause of isolation loss. The yield was improved by suppressing the production of benzoic acid and instead converting it to ethyl benzoate which does not affect the isolation.
[0017]
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the production amount of the impurity which is difficult to remove is greatly reduced by the one-pot process whose manufacturing method was simplified, and high-purity N4-benzoyl-2'-deoxycytidine can be obtained in high yield. .
That is, the present invention provides [1] (1) a general formula [1] [formula 5]
[0018]
Embedded image
[0019]
Embedded image
[0020]
Embedded image
[2] The addition amount of the benzoyl derivative represented by the general formula [2] is 2.9 to 3.9 times the molar amount of the 2'-deoxycytidine represented by the general formula [1] [1]. It is a manufacturing method of description,
[3] The method according to [1] or [2], wherein the amount of the basic reagent added is 5.6 to 7.5 times the molar amount of the 2'-deoxycytidine represented by the general formula [1]. Manufacturing method,
[4] The method according to any one of [1] to [3], wherein the lower alcohol is one or more compounds selected from methanol, ethanol, isopropanol, and butanol,
[5] The production method according to any one of [1] to [4], wherein the temperature at which the benzoyl derivative represented by the general formula [2] is added and reacted is in the range of 10 ° C to 60 ° C,
[6] The production method according to any one of [1] to [5], wherein the hydrolysis with the basic reagent is performed at a temperature of -10 ° C to 20 ° C,
[7] The method according to any one of [1] to [6], further comprising a fourth step of neutralizing the pH after the reaction is completed to 6.0 to 8.0 after adding the basic reagent. And
[8] The method according to [1], which comprises a step of concentrating the reaction solution obtained in the third or fourth step and then adding a mixed solution of a polar solvent and water to precipitate N4-benzoyl-2′-deoxycytidine. 7].
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The 2'-deoxycytidine represented by the general formula [1] as a raw material may have a salt structure, may be salt-free or may be a hydrate, and is not particularly limited. Examples of the salt include hydrochloride, sulfate, methanesulfonate, p-toluenesulfonate and the like.
[0022]
In the 2'-deoxycytidines represented by the general formula [1] and the N4-benzoyl-2'-deoxycytidines represented by the general formula [3], examples of the halogen atom of R1 include a fluorine atom and chlorine. Atom, bromine atom, iodine atom and the like. Examples of the lower alkyl group include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, and a tert-butyl group.
[0023]
Examples of the protected hydroxyl group for R2 include methoxy, ethoxy, isopropyloxy, n-butyloxy, i-butyloxy, t-butyloxy, pentyloxy, benzyloxy, 2-methoxybenzyloxy, 3-methoxybenzyloxy group, 4-methoxybenzyloxy group, 2-methylbenzyloxy group, 3-methylbenzyloxy group, 4-methylbenzyloxy group, methoxyethyloxy group, ethoxyethyloxy group, benzyloxymethoxy group, Benzyloxyethoxy, acetoxymethoxy, acetoxyethoxy, benzoyloxymethoxy, benzoyloxyethoxy, methoxyethoxyethoxy, propargyloxy, allyloxy, phenyloxy, 2-methoxyphenyloxy , 3-methoxyphenyloxy, 4-methoxyphenyloxy, 4-phenylphenyloxy, 2-pyridinyloxy, 3-pyridinyloxy, 4-pyridinyloxy, formyloxy, acetyloxy, propionyloxy, benzoyl Oxy group, 2-methoxybenzoyloxy group, 3-methoxybenzoyloxy group, 4-methoxybenzoyloxy group, 2-methylbenzoyloxy group, 3-methylbenzoyloxy group, 4-methylbenzoyloxy group, 2-nitrobenzoyloxy Group, 3-nitrobenzoyloxy group, 4-nitrobenzoyloxy group, 4-phenylbenzoyloxy group, 2-chlorobenzoyloxy group, 3-chlorobenzoyloxy group, 4-chlorobenzoyloxy group, aminocarbonyloxy group Dimethylaminocarbonyloxy, methylaminocarbonyloxy, ethylaminocarbonyloxy, diethylaminocarbonyloxy, phenylaminocarbonyloxy, methanesulfonyloxy, ethanesulfonyloxy, benzenesulfonyloxy, 2-methylbenzenesulfonyloxy Group, 3-methylbenzenesulfonyloxy group, 4-methylbenzenesulfonyloxy group, trifluoromethanesulfonyloxy group, trichloromethanesulfonyloxy group, trimethylsilyloxy group, triethylsilyloxy group, t-butyldimethylsilyloxy group, t-butyl And a diphenylsilyloxy group.
[0024]
Examples of the lower alcohol include methanol, ethanol, isopropanol, n-butanol, sec-butyl alcohol, tert-butyl alcohol, n-pentyl alcohol, isopentyl alcohol, amyl alcohol, neopentyl alcohol, and cyclohexyl alcohol.
[0025]
As the basic reagent, inorganic bases, metal alkoxides, and organic bases can be used. Examples of the inorganic bases include hydroxides such as lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, magnesium hydroxide, calcium hydroxide, cesium hydroxide, and barium hydroxide, and lithium carbonate, sodium carbonate, and potassium carbonate. Or a metal hydrogencarbonate such as lithium hydrogencarbonate, sodium hydrogencarbonate and potassium hydrogencarbonate; and an alkali phosphate such as sodium phosphate and potassium phosphate. Examples of metal alkoxides include lithium methoxide, lithium ethoxide, lithium tert-butoxide, sodium methoxide, sodium ethoxide, sodium tert-butoxide, potassium methoxide, potassium ethoxide, potassium tert-butoxide and the like. Further, as the organic base, a primary or secondary amine is preferable, and examples thereof include ammonia, methylamine, ethylamine, n-propylamine, n-butylamine, dimethylamine, diethylamine, pyrrolidine, piperidine and piperazine.
[0026]
In the present invention, first, 2'-deoxycytidines represented by the general formula [1] 2'-deoxycytidines represented by the general formula [1] and benzoyl derivatives represented by the general formula [2] (First step).
[0027]
The amount of the benzoyl derivative represented by the general formula [2] in the first step can be 2.0 to 5 times the molar amount of 2'-deoxycytidine, but is preferably 2.9 to 3.9 times. Molar amount, more preferably 3.4 to 3.7 times the molar amount. The reaction temperature at the time of adding and reacting the benzoyl derivative is preferably in the range of 10 ° C to 60 ° C, particularly preferably 15 ° C to 50 ° C. The reaction time at that time is preferably from 0.5 hour to 3 hours, and particularly preferably from 1 hour to 2 hours.
[0028]
Alcohol is added to stop the reaction (second step). The amount of the alcohol to be added is 1.0 to 10 times the molar amount of the benzoyl derivative represented by the general formula [2], preferably 1.1 to 2.0 times the molar amount. Examples of the alcohol include methanol, ethanol, isopropanol, n-butanol, sec-butyl alcohol, tert-butyl alcohol, n-pentyl alcohol, isopentyl alcohol, amyl alcohol, neopentyl alcohol, and cyclohexyl alcohol. Particularly preferred.
[0029]
An alcohol is added as a solvent to the reaction solution obtained by the above operation. The addition amount is preferably 5 to 15 times the weight of the 2'-deoxycytidine represented by the general formula [1]. Thereafter, the mixture is cooled while stirring, and the temperature is preferably from -10 ° C to 20 ° C, particularly preferably from 0 ° C to 10 ° C. Examples of the alcohol include methanol, ethanol, isopropanol, n-butanol, sec-butyl alcohol, tert-butyl alcohol, n-pentyl alcohol, isopentyl alcohol, amyl alcohol, neopentyl alcohol, and cyclohexyl alcohol. More preferred. The alcohol used for termination and the alcohol used for the reaction may be different. In both cases, it is particularly preferred to use ethanol.
[0030]
A basic reagent is added to the liquid cooled in the second step (third step). It is necessary to change the addition amount of this reagent according to the amount of benzoyl chloride added, and a molar amount of 2.1 to 5 mols added to the molar amount of the added benzoyl chloride is preferable. In terms of the 2'-deoxycytidine represented by the general formula [1], the molar amount can be 3 to 10 times, but preferably 5.6 to 7.5 times, and more preferably 6.0. To 7.5 times the molar amount. The reaction time at that time is preferably 1 hour to 5 hours.
[0031]
Furthermore, after the completion of the reaction in the third step, an acidic reagent is added to adjust the pH to 6.0 to 8.0 (fourth step). Acidic reagents include inorganic and organic acids, such as hydrochloric acid, hydrobromic acid, sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid, boric acid, trifluoroacetic acid, acetic acid, citric acid, oxalic acid, methanesulfonic acid, and toluenesulfonic acid. But hydrochloric acid is preferred.
The reaction solution obtained in the fourth step can be concentrated as required, and a crystallization solvent can be added to obtain [3] as crystals. It is preferable to use a mixed solution of a polar solvent and water as the crystallization solvent. The weight ratio of the mixed solvent is preferably from 1/9 to 5/5, more preferably from 1/9 to 3/7. The addition amount is preferably 1 to 5 times, and more preferably 2 to 3 times. The precipitation temperature is preferably from 0 ° C to 30 ° C. Examples of the polar solvent include methanol, ethanol, isopropanol, n-butanol, sec-butyl alcohol, tert-butyl alcohol, n-pentyl alcohol, isopentyl alcohol, amyl alcohol, neopentyl alcohol, cyclohexyl alcohol, and the like. Particularly preferred.
[0032]
The purity of the obtained N4-benzoyl-2′-deoxycytidine represented by the general formula [3] can be increased by recrystallization if necessary.
[0033]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.
[0034]
Comparative Example 1
2.50 g of 2'-deoxycytidine hydrochloride and 25 mL of dry pyridine were mixed, and 4.66 g of benzoyl chloride was added dropwise to the suspension stirred at room temperature over several minutes. The reaction mixture was stirred at room temperature for 1 hour, then 1.9 mL of ethanol was added, and the mixture was ice-cooled from 0 ° C to 10 ° C. An additional 20 mL of ethanol was added, and after cooling with ice, 5.22 g of a 40% (Wt) NaOH aqueous solution was added dropwise while stirring the reaction solution. After completion of the dropwise addition, the mixture was stirred for 2 hours. After the completion of the reaction, a 6% aqueous HCl solution was added dropwise to adjust the pH to 7.
The reaction solution was analyzed by high performance liquid chromatography (reverse phase column, eluent: water / methanol, detection wavelength: 254 nm), and as a result, the yield was 5%.
[0035]
Example 1
2.50 g of 2'-deoxycytidine hydrochloride and 25 mL of dry pyridine were mixed, and 4.66 g of benzoyl chloride was added dropwise to the suspension stirred at room temperature over several minutes. The reaction mixture was stirred at room temperature for 1 hour, then 1.9 mL of ethanol was added, another 20 mL of ethanol was added, and the mixture was ice-cooled from 0 ° C to 10 ° C. After cooling with ice, 5.69 g of a 40% (Wt) NaOH aqueous solution was added dropwise while stirring the reaction solution. After completion of the dropwise addition, the mixture was stirred for 2 hours. After the completion of the reaction, a 6% aqueous HCl solution was added dropwise to adjust the pH to 7.
The reaction solution was analyzed by high performance liquid chromatography (reverse phase column, eluent: water / methanol, detection wavelength: 254 nm), and as a result, the yield was 95%.
[0036]
Example 2
2.50 g of 2'-deoxycytidine hydrochloride and 25 mL of dry pyridine were mixed, and 4.66 g of benzoyl chloride was added dropwise to the suspension stirred at room temperature over several minutes. The reaction mixture was stirred at room temperature for 1 hour, then 1.9 mL of ethanol was added, another 20 mL of ethanol was added, and the mixture was ice-cooled from 0 ° C to 10 ° C. After cooling with ice, 6.18 g of a 40% (Wt) NaOH aqueous solution was added dropwise while stirring the reaction solution. After completion of the dropwise addition, the mixture was stirred for 2 hours. After the completion of the reaction, a 6% aqueous HCl solution was added dropwise to adjust the pH to 7.
The reaction solution was analyzed by high performance liquid chromatography (reverse phase column, eluent: water / methanol, detection wavelength: 254 nm), and as a result, the yield was 91%.
[0037]
Example 3
2.50 g of 2'-deoxycytidine hydrochloride and 25 mL of dry pyridine were mixed, and 4.66 g of benzoyl chloride was added dropwise to the suspension stirred at room temperature over several minutes. The reaction mixture was stirred at room temperature for 1 hour, then 1.9 mL of ethanol was added, another 20 mL of ethanol was added, and the mixture was ice-cooled from 0 ° C to 10 ° C. After cooling with ice, 6.64 g of a 40% (Wt) NaOH aqueous solution was added dropwise while stirring the reaction solution. After completion of the dropwise addition, the mixture was stirred for 2 hours. After the completion of the reaction, a 6% aqueous HCl solution was added dropwise to adjust the pH to 7.
The reaction solution was analyzed by high performance liquid chromatography (reverse phase column, eluent: water / methanol, detection wavelength: 254 nm), and as a result, the yield was 99%.
[0038]
Example 4
2.50 g of 2'-deoxycytidine hydrochloride and 25 mL of dry pyridine were mixed, and 4.66 g of benzoyl chloride was added dropwise to the suspension stirred at room temperature over several minutes. The reaction mixture was stirred at room temperature for 1 hour, then 1.9 mL of ethanol was added, another 20 mL of ethanol was added, and the mixture was ice-cooled from 0 ° C to 10 ° C. After cooling with ice, 7.16 g of a 40% (Wt) NaOH aqueous solution was added dropwise while stirring the reaction solution. After completion of the dropwise addition, the mixture was stirred for 2 hours. After the completion of the reaction, a 6% aqueous HCl solution was added dropwise to adjust the pH to 7.
The reaction solution was analyzed by high performance liquid chromatography (reverse phase column, eluent: water / methanol, detection wavelength: 254 nm), and as a result, was 95%.
[0039]
Example 5
5 g of 2'-deoxycytidine hydrochloride and 50 mL of dry pyridine were mixed, and 8.5 g of benzoyl chloride was added dropwise to the suspension stirred at room temperature over several minutes. The reaction mixture was stirred at room temperature for 1 hour, then 2.8 mL of ethanol was added, and another 47 mL of ethanol was added, and the mixture was ice-cooled from 0 ° C to 10 ° C. After cooling with ice, 10.7 g of a 40% (Wt) NaOH aqueous solution was added dropwise while stirring the reaction solution. After completion of the dropwise addition, the mixture was stirred for 2 hours. After the completion of the reaction, a 6% aqueous HCl solution was added dropwise to adjust the pH to 7.
The reaction solution was analyzed by high performance liquid chromatography (reverse phase column, eluent: water / methanol, detection wavelength: 254 nm), and as a result, the yield was 99%. After concentration, water was added, and the mixture was concentrated again, and 10% aqueous ethanol was added, followed by stirring for crystallization. The precipitate was collected by filtration and dried to give 6.0 g of the title compound as a colorless powder. 95% yield. It was found that impurities in which a benzoyl group was further substituted at the 3′-position or the 5′-position were not included.
Hereinafter, the results of Examples 1 to 5 are shown in [Table 1].
[0040]
[Table 1]
Example 6
In the same manner as in Example 5, the amount of sodium hydroxide added was 2.5 times the molar amount of 2'-deoxycytidine, and the result of reacting benzoyl chloride in various amounts was shown in Table 2. ].
[0042]
[Table 2]
【The invention's effect】
According to the present invention, an efficient N4-benzoyl-2'-deoxycytidine [3] which has solved the drawbacks of the conventional production methods such as generation of impurities, use of a large amount of solvent, and complicated production processes. ] Is provided.