本発明方法により得られる化合物は、前記式[I]で表されるものであり、式中のBで表される塩基としては、プリン(アザプリン及びデアザプリンをも含む)塩基を例示することができる。
このようなプリン塩基は、ハロゲン原子、アルキル基、ハロアルキル基、アルケニル基、ハロアルケニル基、アルキニル基、アミノ基、アルキルアミノ基、水酸基、ヒドロキシアミノ基、アミノキシ基、アルコキシ基、メルカプト基、アルキルメルカプト基、アリール基、アリールオキシ基、シアノ基などの置換基を有していてもよく、置換基の数及び位置は特に制限されるものではない。
置換基としてのハロゲン原子としては、塩素、フッ素、ヨウ素、臭素が例示される。アルキル基としては、メチル、エチル、プロピルなどの炭素数1〜7の低級アルキル基が例示される。ハロアルキル基としては、フルオロメチル、ジフルオロメチル、トリフルオロメチル、ブロモメチル、ブロモエチルなどの炭素数1〜7のアルキルを有するハロアルキル基が例示される。アルケニル基としては、ビニル、アリルなどの炭素数2〜7のアルケニル基が例示される。ハロアルケニル基としては、ブロモビニル、クロロビニルなどの炭素数2〜7のアルケニルを有するハロアルケニル基が例示される。アルキニル基としては、エチニル、プロピニルなどの炭素数2〜7のアルキニル基が例示される。アルキルアミノ基としては、メチルアミノ、エチルアミノなどの炭素数1〜7のアルキルを有するアルキルアミノ基が例示される。
アルコキシ基としては、メトキシ、エトキシなどの炭素数1〜7のアルコキシ基が例示される。アルキルメルカプト基としては、メチルメルカプト、エチルメルカプトなどの炭素数1〜7のアルキルを有するアルキルメルカプト基が例示される。アリール基としては、フェニル基;メチルフェニル、エチルフェニルなどの炭素数1〜5のアルキルを有するアルキルフェニル基;メトキシフェニル、エトキシフェニルなどの炭素数1〜5のアルコキシを有するアルコキシフェニル基;ジメチルアミノフェニル、ジエチルアミノフェニルなどの炭素数1〜5のアルキルアミノを有するアルキルアミノフェニル基;クロロフェニル、ブロモフェニルなどのハロゲノフェニル基などが例示される。
プリン系の塩基を具体的に例示すれば、プリン、6−アミノプリン(アデニン)、6−ヒドロキシプリン、6−フルオロプリン、6−クロロプリン、6−メチルアミノプリン、6−ジメチルアミノプリン、6−トリフルオロメチルアミノプリン、6−ベンゾイルアミノプリン、6−アセチルアミノプリン、6−ヒドロキシアミノプリン、6−アミノオキシプリン、6−メトキシプリン、6−アセトキシプリン、6−ベンゾイルオキシプリン、6−メチルプリン、6−エチルプリン、6−トリフルオロメチルプリン、6−フェニルプリン、6−メルカプトプリン、6−メチルメルカプトプリン、6−アミノプリン−1−オキシド、6−ヒドロキシプリン−1−オキシド、2−アミノ−6−ヒドロキシプリン(グアニン)、2、6−ジアミノプリン、2−アミノ−6−クロロプリン、2−アミノ−6−ヨードプリン、2−アミノプリン、2−アミノ−6−メルカプトプリン、2−アミノ−6−メチルメルカプトプリン、2−アミノ−6−ヒドロキシアミノプリン、2−アミノ−6−メトキシプリン、2−アミノ−6−ベンゾイルオキシプリン、2−アミノ−6ーアセトキシプリン、2−アミノ−6−メチルプリン、2−アミノ−6−サイクロプロピルアミノメチルプリン、2−アミノ−6−フェニルプリン、2−アミノ−8−ブロモプリン、6−シアノプリン、6−アミノ−2−クロロプリン(2−クロロアデニン)、6−アミノ−2−フルオロプリン(2−フルオロアデニン)、6−アミノ−3−デアザプリン、6−アミノ−8−アザプリン、2−アミノ−6−ヒドロキシ−8−アザプリン、6−アミノ−7−デアザプリン、6−アミノ−1−デアザプリン、6−アミノ−2−アザプリンなどが挙げられる。
以下、本発明方法を工程毎に説明する。
第1工程は式[II]で表される化合物の3’位水酸基を保護し、式[IV]で表される化合物を得る工程である。
[II] [III] [IV]
(式中、Bはプリン(アザプリンまたはデアザプリンも含む)塩基を示し、R1、R2は保護基を示す。)
式[IV]で表される化合物は、式[II]で表される化合物の5’位水酸基を保護した後、3’位水酸基を5’位保護基とは除去法の異なる保護基で保護し、引き続き、5'位水酸基の保護基を選択的に除去して得ることができる。
R1で表される5’位水酸基の保護基としては、ヌクレオシドの5’位水酸基の保護基として常用されているものであればよく、具体的には、ジメトキシトリチル、メトキシトリチル、トリチル、t−ブチルジメチルシリル、t−ブチルジフェニルシリル、ベンゾイル基などが例示される。また、R2で表される3'位水酸基の保護基としては、水酸基などで通常使用されるものであればよく、たとえばエーテル系保護基、アシル系保護基、シリル系保護基、アセタール系保護基などを例示することができる。
より具体的には、エーテル系保護基としては、メチルエーテル、第3級ブチルエーテル、ベンジルエーテル、メトキシベンジルエーテル、トリチルエーテルなどを、アシル系保護基としてはアセチル、ベンゾイル、ピバロイルなどを、シリル系保護基としてはt−ブチルジメチルシリル、t−ブチルジフェニルシリル、トリメチルシリル、トリエチルシリルなどを、アセタール系保護基としてはイソプロピリデン、エチリデン、メチリデン、ベンジリデン、テトラヒドロピラニル、メトキシメチルなどをそれぞれ使用することができる。
引き続き行う5’位保護基の除去は、使用した保護基に応じ、酸性加水分解、アルカリ性加水分解、フッ化テトラブチルアンモニウム処理、接触還元などの通常の処理方法から適宜選択して行えばよい。
第2工程は、式[IV]で表される化合物の4’位にヒドロキシメチル基を導入し、式[V]で表される化合物を得る工程である。
[IV] [V]
(式中、Bはプリン(アザプリンまたはデアザプリンも含む)塩基を示し、R2は保護基を示す。)
式[V]で表される化合物は、式[IV]で表される化合物の5’位をアルデヒド基へ変換後、ホルムアルデヒドとのアルドール反応による4'位へのヒドロキシメチル基の導入及びアルデヒド基の還元を経て合成することができる。
式[IV]で表される化合物の5’−ヒドロキシメチル基をアルデヒドに変換する場合の酸化剤としては、無水クロム酸、ピリジンと無水酢酸との複合試薬、ピリジンクロロクロメート、ピリジンジクロメートなどのクロム系酸化剤;デス−マーチン試薬などの高原子価ヨウ素酸化剤;ジメチルスルホキシドと無水酢酸、塩化オキサリルまたはジシクロヘキシルカルボジイミドとを組み合わせて用いるジメチルスルホキシド系酸化剤などを例示することができる。
反応条件は用いる酸化剤により異なり、たとえば、1−エチル−3−(ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩とジメチルスルホキシドを用いて酸化する場合、トルエンなどの有機溶媒とジメチルスルホキシドの混合溶媒中、必要によりアルゴン、窒素などの不活性ガス雰囲気下、式[IV]化合物1モルに対して1−エチル−3−(ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩を1〜5モル用い、10〜50℃で1〜2時間程度反応させることにより実施できる。
次に、4’位へのヒドロキシメチル基の導入は、得られたアルデヒド化合物とホルムアルデヒドとのアルドール反応により実施することができる。
アルドール化は、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどの有機溶媒中、1〜5モルの水酸化ナトリウムなどの塩基存在下、アルデヒド化合物1モルに対して1〜10モルのホルムアルデヒドを用い、反応させることにより実施することができる。
引き続き行うアルデヒド基の還元は、メタノール、エタノール、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等の有機溶媒中、アルデヒド化合物1モルに対して、1〜5モルの水素化ホウ素ナトリウム、水素化リチウムアルミニウムなどの還元剤を用い、−78℃から室温で15分から1時間程度反応させればよい。
第3工程は、式[V]で表される化合物の5’位に保護基を導入する工程である。
[V] [VI] [VII]
(式中、Bはプリン(アザプリンまたはデアザプリンも含む)塩基を示し、R2とR4は保護基を示す。)
式[VII]で表される化合物は、式[V]で表される化合物の4’位ヒドロキシメチル基を保護した後、5’位水酸基を4’位ヒドロキシメチル基の保護基とは除去法の異なる保護基で保護し、引き続き、4’位ヒドロキシメチル基の保護基を選択的に除去して得られる。
R3で表される4’位ヒドロキシメチル基の保護基としては、ヌクレオシドの5’位水酸基の保護基として常用されているものであればよく、具体的には、ジメトキシトリチル、メトキシトリチル、トリチル、t−ブチルジメチルシリル、t−ブチルジフェニルシリル、ベンゾイル基などが例示される。また、R4で表される5'位水酸基の保護基としては、水酸基などで通常使用されるものであればよく、たとえばエーテル系保護基、アシル系保護基、シリル系保護基、アセタール系保護基などを例示することができる。
より具体的には、エーテル系保護基としては、メチルエーテル、第3級ブチルエーテル、ベンジルエーテル、メトキシベンジルエーテル、トリチルエーテルなどを、アシル系保護基としてはアセチル、ベンゾイル、ピバロイルなどを、シリル系保護基としてはt−ブチルジメチルシリル、t−ブチルジフェニルシリル、トリメチルシリル、トリエチルシリルなどを、アセタール系保護基としてはイソプロピリデン、エチリデン、メチリデン、ベンジリデン、テトラヒドロピラニル、メトキシメチルなどをそれぞれ使用することができる。
4’位ヒドロキシメチル基の保護基の除去は、使用した保護基に応じ、酸性加水分解、アルカリ性加水分解、フッ化テトラブチルアンモニウム処理、接触還元などの通常の処理方法から適宜選択して行えばよい。
第4工程は、式[VII]で表される化合物の4’位ヒドロキシメチル基をエチニル基に変換する工程である。
[VII] [VIII]
(式中、Bはプリン(アザプリンまたはデアザプリンも含む)塩基を示し、R2とR4は保護基を示す。)
エチニル基への反感反応は、式[VII]化合物の4’位ヒドロキシメチル基をアルデヒド基へと酸化した後、これをブロモビニル基へと変換し、引き続き、強塩基処理により脱臭化水素処理することにより実施できる。
式[VII]で表される化合物の4’−ヒドロキシメチル基をアルデヒド基に変換する場合、用いる酸化剤としては、無水クロム酸、ピリジンと無水酢酸との複合試薬、ピリジンクロロクロメート、ピリジンジクロメートなどのクロム系酸化剤;デス−マーチン試薬などの高原子価ヨウ素酸化剤;ジメチルスルホキシドと無水酢酸、塩化オキサリルまたはジシクロヘキシルカルボジイミドとを組み合わせて用いるジメチルスルホキシド系酸化剤などを例示することができる。
反応条件は用いる酸化剤により異なり、たとえば、1−エチル−3−(ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩とジメチルスルホキシドを用いて酸化する場合、トルエンなどの有機溶媒とジメチルスルホキシドの混合溶媒中、必要によりアルゴン、窒素などの不活性ガス雰囲気下、式[IV]化合物1モルに対して1−エチル−3−(ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩を1〜5モル用い、10〜50℃で1〜2時間程度反応させることにより実施できる。
アルデヒド基のブロモビニル基への変換は、テトラヒドロフランなどの有機溶媒中、アルデヒド化合物1モルに対して、1〜5モルのブロモメチレントリフェニルホスホラン、または、四臭化炭素とトリフェニルホスフィンの組み合わせを用い、−78℃〜室温で反応させることにより実施できる。
ブロモビニル化合物の脱ブロモ化水素処理に使用する強塩基としては、アルキルリチウム、グリニヤール試薬などの有機金属試薬、ジイソプロピルアミン、ヘキサメチルジシラザンなどの金属アミド、カリウムt−ブトキシド等を用いることで実施でき、特にカリウムt−ブトキシドが好ましい。
脱ブロモ化水素処理の条件は用いる試薬により異なり、たとえば、カリウムt−ブトキシドを用いる場合、テトラヒドロフランなどの有機溶媒中、ハロビニル化合物1モルに対してカリウムt−ブトキシド1〜5モル用い、−40℃〜室温で15分〜2時間程度反応させることにより実施できる。
第5工程は、こうして得られた化合物[VIII]の保護基を除去して、Rが水素である化合物を得、必要に応じてリン酸化して式[I]化合物を得る工程である。
[VIII] [I]
(式中、Bはプリン(アザプリンまたはデアザプリンも含む)塩基を示し、Rは水素原子またはリン酸残基を示し、R2とR4は保護基を示す。)
保護基の除去は、使用した保護基に応じ、酸性加水分解、アルカリ性加水分解、フッ化テトラブチルアンモニウム処理、接触還元などの通常の処理方法から適宜選択して行えばよい。
さらに、所望により塩基中のアミノ基を脱アミノしたい場合には、アデノシンデアミナーゼ、シチジンデアミナーゼなどの各種デアミナーゼを用いて常法により脱アミノすることも可能である。
また、Rがモノリン酸残基、ジリン酸残基などのリン酸残基である化合物を得る場合には、Rが水素原子である化合物をオキシ塩化リン、テトラクロロピロリン酸などのヌクレオシドの5'位の選択的なリン酸化に使用されるリン酸化剤と反応させることにより、遊離酸型または塩型の目的化合物を得ることができる。
このようにして得られる式[I]化合物及びその中間体は、一般のヌクレオシド、ヌクレオチドの単離精製に使用されている方法(例えば、再結晶法、イオン交換カラムクロマトグラフィー、吸着カラムクロマトグラフィーなど)を適宜組み合せて分離精製することができる。
以下、本発明を合成例をあげて具体的に説明するが、本発明はこれらによって何等限定されるものではない。
合成例1:4’−C−エチニル−2’−デオキシアデノシンの合成
(1)N6−benzoyl−3’−O−tert−butyldimethylsilyl−2’−deoxyadenosine(化合物2)の合成
N6−benzoyl−2’−deoxy−5’−O−dimethoxytrityladenosine 1(2.00g、3.04mmol)をジメチルホルムアミド(6.00ml)に溶解し、イミダゾール(0.83g、12.2mmol)、tert−ブチルクロロジメチルシラン(0.92g、6.10mmol)を加え、室温で終夜撹拌した。
メタノールを加えて反応を停止させた後、反応液を酢酸エチルで希釈し、有機層を水洗、乾燥(無水硫酸マグネシウム上)した。乾燥剤をろ去後、ろ液を減圧下濃縮した。得られた残さをクロロホルム(70.0ml)に溶解し、氷冷下、トルエンスルホン酸1水和物(2.00g)のメタノール溶液(30.0ml)を滴下し、同温度で30分撹拌した。
反応液に飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を加え撹拌した後、有機層を無水硫酸マグネシウム上で乾燥した。溶液を減圧下濃縮し、残さをシリカゲルカラムクロマトグラフィー(シリカゲル 100cc、ヘキサン:酢酸エチル=1:3)により精製し、白色泡状の化合物2(1.20g、2.56mmol、84.2%)を得た。
1H−NMR(CDCl3) δ 9.05(1H、s、NH)、8.78(1H、s、H−8)、8.10(1H、s、H−2)、8.09−7.52(5H、m、aromatic)、6.37(1H、dd、H−1’、J=5.36、9.28)、5.78(1H、dd、5’−OH、J=1.92、11.2)、4.74(1H、d、H−3’、J=4.88)、4.17(1H、s、H−4’)、4.00−3.74(2H、m、H−5’)、3.07(1H、m、H−2’a)、2.27(1H、m、H−2’b)、0.94(9H、s、t−Bu)、0.13(6H、s、Me).
(2)N6−benzoyl−3’−O−tert−butyldimethylsilyl−2’−deoxy−4’−C−hydroxymethyladenosine(化合物3)の合成
化合物 2(2.55g、5.43mmol)をトルエン(10.0ml)、ジメチルスルホキシド(15.0ml)に溶解し、1−エチル−3−(ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(3.12g、16.3mmol)、ピリジン(0.41ml)、トリフルオロ酢酸(0.21ml)を加え、室温で2時間撹拌した。反応液を酢酸エチルで希釈した後、有機層を水洗、乾燥(無水硫酸マグネシウム上)した。乾燥剤をろ去後、ろ液を減圧下濃縮し、粗アルデヒドを得た。粗アルデヒドをジオキサン(15.0ml)に溶解し、37% ホルムアルデヒド水溶液(2.86ml)、2N 水酸化ナトリウム水溶液(2.86ml)を加え、室温で1時間撹拌した。
反応液を酢酸で中和後、酢酸エチルで希釈し、水洗、乾燥した。乾燥剤をろ去後、ろ液を減圧下濃縮して得られた残さをエタノール(25.0ml)に溶解し、氷冷下、水素化ホウ素ナトリウム(0.21g、5.55mmol)を加え、30分撹拌した。反応液を酢酸で中和後、酢酸エチルで希釈し、水洗、乾燥(無水硫酸マグネシウム上)した。乾燥剤をろ去後、ろ液を減圧下濃縮し、残さをシリカゲルカラムクロマトグラフィー(シリカゲル 300cc、ヘキサン:酢酸エチル=1:3〜1:4〜1:5)により精製し、淡黄色泡状の化合物 3(1.68g、3.36mmol、61.9%)を得た。
1H−NMR(CDCl3) δ 9.05(1H、s、NH)、8.79(1H、s、H−8)、8.08(1H、s、H−2)、8.04−7.52(5H、m、aromatic)、6.44(1H、dd、H−1’)、5.56(1H、br.d、OH)、4.94(1H、dd、H−3’、J=1.48、5.88)、3.86−3.63(4H、m、H−5’ and H−6’)、3.24(1H、m、H−2’a)、2.67(1H、br.s、OH)、2.38(1H、m、H−2’b)、0.96(9H、s、t−Bu)、0.19、0.18(each 3H、s、Me).
(3)N6−benzoyl−3’−O−tert−butyldimethylsilyl−4’−C−dimethoxytrityloxymethyladenosine(化合物4)の合成
化合物 3(0.84g、1.68mmol)をジクロロメタン(17.0ml)に溶解し、氷冷下、トリエチルアミン(0.47ml、3.37mmol)、塩化ジメトキシトリチル(0.85g、2.51mmol)を加え、30分撹拌した。メタノールを加えて反応を停止させた後、有機層を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウム上で乾燥後、減圧下濃縮し、残さをシリカゲルカラムクロマトグラフィー(シリカゲル 200cc、ヘキサン:酢酸エチル=2:1〜1:1)により精製し、淡黄色泡状の化合物 4(0.91g、1.13mmol、67.3%)を得た。
1H−NMR(CDCl3) δ 9.30(1H、bs、NH)、8.94(1H、s、H−8)、8.24(1H、s、H−2)、8.18−6.94(18H、m、aromatic)、6.41(1H、dd、H−1’、J=5.84、8.80)、5.36(1H、br.s、OH)、4.85(1H、d、H−3’、J=3.92)、4.42(1H、br.d、H−5’a)、3.91(6H、s、OMe)、3.78(1H、br、t、H−5’b)、3.66(1H、d、H−6’a、J=10.76)、3.28(1H、m、H−2’a)、3.20(1H、d、H−6’b、J=10.76)、2.41(1H、m、H−2’b)、0.89(9H、s、t−Bu)、0.13、0.11(each 3H、s、Me).
(4)N6−benzoyl−3’,5’−di−O−tert−butyldimethylsilyl−2’−deoxy−4’−C−hydroxymethyladenosine(化合物5)の合成
化合物 4(1.61g、2.01mmol)をジメチルホルムアミド(8.00ml)に溶解し、イミダゾール(0.41g、6.02mmol)、tert−ブチルクロロジメチルシラン(0.45g、2.99mmol)を加え、室温で終夜撹拌した。メタノールを加えて反応を停止させた後、反応液を酢酸エチルで希釈し、有機層を水洗、乾燥(無水硫酸マグネシウム上)した。乾燥剤をろ去し、ろ液を減圧下濃縮した。得られた残さをクロロホルム(70.0ml)に溶解し、氷冷下、トルエンスルホン酸1水和物(1.00g)のメタノール溶液(30.0ml)を滴下し、同温度で30分撹拌した。反応液に飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を加え撹拌した後、有機層を無水硫酸マグネシウム上で乾燥した。得られた溶液を減圧下濃縮し、残さをシリカゲルカラムクロマトグラフィー(シリカゲル 200cc、ヘキサン:酢酸エチル=3:1)により精製し白色泡状の化合物 5(1.00g、1.63mmol、81.1%)を得た。
1H−NMR(CDCl3) δ 9.09(1H、bs、NH)、8.80(1H、s、H−8)、8.28(1H、s、H−2)、8.04−7.51(5H、m、aromatic)、6.52(1H、t、H−1’、J=6.32)、4.87(1H、dd、H−3’、J=4.40、6.36)、3.90−3.72(4H、m、H−5’ and H−6’)、3.03(1H、m、H−2’a)、2.60(1H、m、H−2’b)、2.53(1H、br.s、OH)、0.95、0.89(each 9H、s、t−Bu)、0.16、0.06(each 6H、s、Me).
(5)N6−benzoyl−3’,5’−di−O−tert−butyldimethylsilyl−4’−C−ethynyl−2’−deoxyadenosine(化合物6)の合成
化合物 5(1.84g、3mmol)をトルエン(4.8ml)を、ジメチルスルホキシド(9.6ml)に溶解し、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(1.57g、8.19mmol)、ピリジン(0.22ml)、トリフルオロ酢酸(0.11ml)を加え、室温で30分間撹拌した。反応液を酢酸エチルで希釈した後、有機層を水洗、乾燥(無水硫酸マグネシウム上)した。乾燥剤をろ去後、ろ液を減圧下濃縮し、粗アルデヒドを得た。
ブロモメチルトリフェニルホスホニウムブロミド(2.64g、6.05mmol)をテトラヒドロフラン(34.8ml)に懸濁し、−40℃下でカリウムt−ブトキシド(1.01g、9.00mmol)を加え、アルゴン雰囲気下、同温度で1時間撹拌した。この懸濁液に上記の粗アルデヒドのテトラヒドロフラン溶液(5.8ml)溶液を滴下し、同温度で1時間撹拌した。飽和塩化アンモニウム水溶液(30ml)を加えた後、室温で10分撹拌し、この液を酢酸エチルで希釈した。分液を行った後、有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウム上で乾燥した。減圧下乾固し、残さをシリカゲルカラムクロマトグラフィー(シリカゲル 35g、ヘキサン:酢酸エチル=4:1〜3:1〜2:1)により精製し、粗ブロモビニル体1.84gを得た。
粗ブロモビニル体をテトラヒドロフラン(61ml)に溶解し、−40℃下、カリウムt−ブトキシド(0.897g、8.00mmol)を加え、アルゴン雰囲気下、同温度で30分間撹拌した。飽和塩化アンモニウム水溶液(30ml)を加えた後、室温で10分撹拌した。反応液を酢酸エチルで希釈した後、分液を行い、有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウム上で乾燥した。減圧下乾固し、残さをシリカゲルカラムクロマトグラフィー(シリカゲル 17g、ヘキサン:酢酸エチル=4:1〜2:1〜2:3)により精製し、泡状の化合物 6(1.2g、1.97mmol、66%)を得た。
1H−NMR(CDCl3) δ 8.99(1H、br.s、NH)、8.81(1H、s、H−8)、8.30(1H、s、H−2)、8.04−7.51(5H、m、aromaic)、6.54(1H、dd、H−1’、J=7.3、4.9)、4.83(1H、t、H−3’、J=6.8)、3.97(1H、d、H−5’a、J=11.2)、3.81(1H、d、H−5’b、J=11.2)、2.82-2.75(1H、m、H−2’)、2.72-2.64(1H、m、H−2’)、2.57(1H、s、ethynyl)、0.94、0.89(each 9H、s、t−Bu)、0.14、0.13、0.08、0.04(each 3H、s、Me).
(6)4’−C−ethynyl−2’−deoxyadenosine(化合物7)の合成
化合物 6(0.118g、0.235mmol)をテトラヒドロフラン(3.2ml)に溶解し、フッ化テトラブチルアンモニウム(1M テトラヒドロフラン溶液、0.7ml、0.7mmol)を加え、室温で30分撹拌した。反応液を減圧下濃縮した後、残さをシリカゲルカラムクロマトグラフィー(シリカゲル 8cc、クロロホルム:メタノール=20:1)により粗精製し、脱シリル体を得た。
脱シリル体をメタノール(2.1ml)に溶解し、28% アンモニア水(0.7ml)を加え、室温で終夜撹拌した。反応液を減圧下濃縮した後、残さをシリカゲルカラムクロマトグラフィー(シリカゲル 8cc、クロロホルム:メタノール=20:1〜10:1)により精製し、化合物7(0.057g、0.207mmol、88.2%)を得た。
1H−NMR(DMSO−d6) δ 8.33(1H、s、purine−H)、8.15(1H、s、purine−H)、7.30(2H、br s、NH2)、6.36(1H、t、J=6.4Hz、H−1’)、5.54(1H、d、J=5.4Hz、OH)、5.53(1H、t、J=5.4Hz、OH)、4.58(1H、q、J=5.9Hz、H−3’)、3.66(1H、dd、J=12.2、5.4Hz、H−5’)、3.56(1H、dd、J=11.7、7.3Hz、H−5’)、3.50(1H、s、ethynyl−H)、2.76(1H、dt、J=13.2、6.4Hz、H−2’)、2.41(1H、dt、J=13.2、6.8Hz、H−2’).
合成例2:4’−C−エチニル−2’−デオキシイノシン(化合物8)の合成
化合物 7(22mg、0.08mmol)のトリス塩酸緩衝液(6ml、pH7.5)溶液にアデノシンデアミナーゼ(0.044ml、20unit)を加え、40℃下で2.5時間撹拌した。室温まで冷ました後、逆相ODSシリカゲルカラム(50g)に付し、水(500ml)を流して脱塩した後、2.5%エタノール水溶液を流して化合物8を溶出させた。さらにイソプロパノールにより粉末化を行い、化合物8を16mg(72%)得た。
1H−NMR (DMSO−d6) δ 12.28(1H、brs、NH)、8.29(1H、s、purine−H)、8.06(1H、s、purine−H)、6.32(1H、dd、J=6.8、4.9Hz、H−1’)、5.57(1H、d、J=5.4Hz、OH)、5.32(1H、t、J=5.9Hz、OH)、4.56(1H、dt、J=6.4、5.4Hz、H−3’)、3.65(1H、dd、J=12.2、5.9Hz、H−5’)、3.57(1H、dd、J=11.7、6.4Hz、H−5’)、3.50(1H、s、ethynyl−H)、2.66(1H、dt、J=12.2、5.9Hz、H−2’)、2.46(1H、dt、J=13.2、6.9Hz、H−2’).
合成例3:9−(2−デオキシ−4−C−エチニル−β−D−リボ−ペントフラノシル)−2,6−ジアミノプリンの合成
(1)9−(2−deoxy−β−D−ribo−pentofuranosyl)−2,6−dibenzamidopurine(化合物10)の合成
化合物9(26.2g、100mmol)をピリジンで2回共沸した後、ピリジン(400ml)に懸濁させ、0℃でクロロトリメチルシラン(88ml、700mmol)を10分かけて滴下した。0℃で30分間撹拌した後、塩化ベンゾイル(82ml、700mmol)を20分かけて滴下し、さらに室温で2時間撹拌した。0℃で反応液に氷水(200ml)をゆっくり注ぎ、15分間撹拌した後、同温度で濃アンモニア水(300ml)を滴下し30分間撹拌した。減圧下で溶媒を留去し、残さに酢酸エチル(600ml)、飽和重曹水(600ml)を注ぎ、0℃で1時間撹拌した。析出した結晶をろ取し、水、酢酸エチルで洗浄後、真空乾燥して無色結晶状の化合物10(36.22g、76%)を得た。
1H−NMR (DMSO−d6) δ 11.19、10.98(each 1H、s、NH)、8.61(1H、s、H−8)、8.07−7.50(10H、s、aromatic)、6.42(1H、t、H−1’、J=7.32)、5.33(1H、d、3’−OH、J=3.88)、4.93(1H、t、5’−OH、J=5.36)、4.44(1H、b.m、H−3’)、3.88(1H、b.m、H−4’)、3.62(1H、m、H−5’a)、3.55(1H、m、H−5’b)、2.79(1H、m、H−2’a)、2.33(1H、m、H−2’b).
(2)9−(2−deoxy−3−O−tert−butyldimethylsilyl−β−D−ribo−pentofuranosyl)−2,6−dibenzamidopurine(化合物11)の合成
化合物10(36.22g、76.4mmol)をピリジンで2回共沸脱水した後、ピリジン(300ml)に溶解し、室温で塩化ジメトキシトリチル(37.6g、111mmol)を加え、3時間撹拌した。反応液にエタノール(10ml)を加え、減圧下、溶媒を留去した。残さを酢酸エチル(250ml)に懸濁させ、水を加えた後、セライトろ過して不溶物を除去した。有機層を回収し、さらに水で2回、飽和食塩水で1回洗浄し、無水硫酸ナトリウム上で乾燥した。溶媒を留去し、残さをシリカゲルカラムクロマトグラフィー(シリカゲル 300g、クロロホルム〜クロロホルム:メタノール=200:1〜100:1〜50:1)にて精製した。得られた残さ(69.9g)をジメチルホルムアミドで2回共沸脱水した後、ジメチルホルムアミド(370ml)に溶解し、イミダゾール(8.8g、129mmol)、tert−ブチルクロロジメチルシラン(16.5g、109mmol)を加え室温で一晩攪拌した。
反応液に水を注ぎ、減圧下で溶媒を留去した。残さを酢酸エチル(500ml)に溶解し、水(500mlx3)、飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。溶媒を留去し、得られた残さをクロロホルム(510ml)に溶解し、0℃でトルエンスルホン酸1水和物−メタノール溶液(14.6g、 76.8mmol in 220ml of MeOH)をゆっくり滴下した(5分間)。0℃で15分間攪拌した後、飽和重曹水(600ml)を加えて中和し、有機層を回収後、飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。溶媒を留去し、さらに酢酸エチル(150ml)で共沸した。残さに酢酸エチル(300ml)を加え、室温で30分間攪拌した後、析出した結晶をろ取した。結晶を酢酸エチルで洗浄後、真空乾燥して無色結晶状の化合物11(28.76g、64%)を得た。
1H−NMR(CDCl3) δ 9.33、9.17(each 1H、s、NH)、8.07−7.45(10H、m、aromatic)、6.29(1H、dd、H−1’、J=6.36、7.80)、4.95(1H、b.m、H−3’)、4.86(1H、b.t、5’−OH)、4.04(1H、b.d、H−4’)、3.95(1H、m、H−5’a)、3.85(1H、m、H−5’b)、1.42(1H、m、H−2’a)、2.30(1H、m、H−2’b).
(3)9−(2−deoxy−3−O−tert−butyldimethylsilyl−4−C−hydroxymethyl−β−D−ribo−pentofuranosyl)−2,6−dibenzamidopurine(化合物12)の合成
化合物11(50.0g、85.0mmol)をジメチルスルホキシド(290ml)−トルエン(190ml)に溶解し、室温下で1−エチル−3−(ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(24.6g、 127.5mmol)、ピリジン(6.9ml、 85.0mmol)、トリフルオロ酢酸(3.3ml、 42.5mmol)を加え2時間攪拌した。反応液に0℃で酢酸エチル(750ml)、氷水(750ml)を加え1時間攪拌した。析出した結晶(一部のホルミル体)をろ取し、ろ液の有機層を回収した。有機層を水で2回、飽和食塩水で1回洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。溶媒を留去し残さとろ取した結晶をあわせて、粗アルデヒドを得た。粗アルデヒドをジオキサン(240ml)に溶解し、室温下で37%ホルムアルデヒド水溶液(45ml)、2N水酸化ナトリウム水溶液(45ml)を加え、室温で3時間攪拌した。
反応液を氷酢酸(8.6ml)で中和し、酢酸エチル(700ml)で抽出した。有機層を水、飽和重曹水、飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。溶媒を留去し、得られた残さをエタノール(360ml)に溶解し、0℃で水素化ホウ素ナトリウム(3.2g、 85.0mmol)を加え、同温で30分間攪拌した。反応液に氷酢酸(2.5ml)を加えて反応を停止し、クロロホルム−メタノール(10:1)(1.1L)で抽出した。有機層を水、飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。溶媒を留去し、さらに酢酸エチル(200ml)で共沸した。残さに酢酸エチル(500ml)を加え、室温で5分間攪拌した後、析出した結晶をろ取した。結晶を酢酸エチルで洗浄し、真空乾燥して化合物12を無色の結晶として30.83g(59%)得た。
1H−NMR(DMSO−d6) δ 11.21、11.01(each 1H、s、NH)、8.63−7.50(12H、m、aromatic)、6.43(1H、t、H−1’、J=6.32)、4.91(1H、t、OH、J=5.36)、4.78(1H、t、H−3’、J=5.84)、4.47(1H、t、OH、J=6.36)、3.65−3.52(4H、m、H−5’ and H−6’)、2.96(1H、m、H−2’a)、2.43(1H、m、H−2’b)、0.89(9H、s、t−Bu)、0.10(6H、s、Me).
(4)9−(2−deoxy−3−O−tert−butyldimethylsilyl−4−C−dimethoxytrityloxymethyl−β−D−ribo−pentofuranosyl)−2,6−dibenzamidopurine(化合物13)の合成
化合物12(24.8g、40.0mmol)をジメチルホルムアミドで1回共沸脱水した後、ジメチルホルムアミド(200ml)に溶解し、トリエチルアミン(11.2ml、80.0mmol)、塩化ジメトキシトリチル(20.3g、60.0mmol)を加え室温で1時間攪拌した。反応液を酢酸エチル(600ml)で抽出し、水(600mlx3)、飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。溶媒を留去し、残さをシリカゲルカラムクロマトグラフィー(シリカゲル 600g、クロロホルム〜クロロホルム−酢酸エチル5:1〜2:1〜1:2〜1:3〜酢酸エチル)にて精製し、化合物13(22.2g、60%)得た。
1H−NMR(CDCl3) δ 9.33、9.24(each 1H、s、NH)、8.13−6.89(25H、m、aromatic)、6.27(1H、t、H−1’、J=6.84)、5.14(1H、dd、H−3’、J=3.92、6.36)、4.59(1H、dd、5’−OH、J=5.40、8.32)、4.30(1H、dd、H−5’a、J=5.36、12.72)、3.87(6H、s、OMe)、3.82(1H、dd、H−5’b、J=8.80、12.2)、3.59(1H、d、H−6’a、J=10.76)、3.27(1H、m、H−2’a)、3.18(1H、d、H−6’b、J=10.72)、2.48(1H、m、H−2’b)、0.84(9H、s、t−Bu)、0.09、0.07(each 3H、Me).
(5)9−(2−deoxy−3,5−di−O−tert−butyldimethylsilyl−4−C−hydroxymethyl−β−D−ribo−pentofuranosyl)−2,6−dibenzamidopurine(化合物14)の合成
化合物13(29.9g、32.5mmol)をジメチルホルムアミドで2回共沸脱水した後、ジメチルホルムアミド(100ml)に溶解し、イミダゾール(3.3g、48.8mmol)、tert−ブチルクロロジメチルシラン(5.9g、39.0mmol)を加え室温で一晩攪拌した。反応液を酢酸エチル(300ml)で抽出し、水(300mlx3)、飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。溶媒を留去し、得られた残さをクロロホルム(620ml)に溶解し、−10℃でトルエンスルホン酸−メタノール溶液(6.2g、32.5mmol in 190ml of MeOH)をゆっくり滴下した(5分間)。同温で20分間攪拌した後、飽和重曹水(300ml)を加えて中和した。有機層を回収し、飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。溶媒を留去し、残さをシリカゲルカラムクロマトグラフィー(シリカゲル 300g、クロロホルム〜クロロホルム−酢酸エチル2:1〜1:1〜1:2)にて精製し、無色結晶の化合物14(17.5g、74%)を得た。
1H−NMR(CDCl3) δ 9.20、9.16(each 1H、s、NH)、8.13(1H、s、H−8)、8.03−7.48(10H、m、aromatic)、6.45(1H、t、H−1’、J=6.32)、4.99(1H、t、H−3’、J=6.36)、3.91−3.73(4H、m、H−5’ and H−6’)、3.12(1H、m、H−2’a)、2.71(1H、b.dd、OH)、2.54(1H、m、H−2’b)、0.93、0.86(each 9H、s、t−Bu)、0.16、0.15、0.02、0.007(each 3H、s、Me).
(6)9−(2−deoxy−3,5−di−O−tert−butyldimethylsilyl−4−C−ethynyl−β−D−ribo−pentofuranosyl)−2,6−dibenzamidopurine(化合物15)の合成
化合物14(510mg、0.7mmol)をジメチルスルホキシド(2.4ml)とトルエン(1.6ml)の混合溶媒に溶解し、室温下で1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(400mg、2.1mmol)、ピリジン(57ml、 0.7mmol)、トリフルオロ酢酸(27ml、 0.35mmol)を加え5時間攪拌した。反応液を酢酸エチルで抽出し、水、飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。溶媒を留去し、未精製のアルデヒド体を得た。
ブロモトリフェニルホスホニウムブロミド(611mg、 1.4mmol)をテトラヒドロフラン(8ml)に懸濁させ、−40℃でカリウムtert−ブトキシド(236mg 、2.1mmol)を加え、同温で2時間攪拌し、ホスホランを調製した。−40℃でアルデヒド体のテトラヒドロフラン溶液(8ml)を滴下し、1.5時間攪拌した。飽和塩化アンモニウム水を加え、酢酸エチルで抽出した。飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。溶媒を留去し、残さをシリカゲルカラムクロマトグラフィー(シリカゲル 20g、ヘキサン:酢酸エチル3:1〜2:1〜1:1)にて粗精製し、ブロモビニル体459mg(81%)を得た。
ブロモビニル体(459mg、 0.57mmol)をテトラヒドロフラン(13ml)に溶解し、カリウムtert−ブトキシド(255mg、 2.28mmol)を加え、室温で30分間攪拌した。反応液に飽和塩化アンモニウム水を加え、酢酸エチルで抽出した。飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。溶媒を留去し、残さをシリカゲルカラムクロマトグラフィー(シリカゲル 5g、ヘキサン:酢酸エチル2:1〜1:1)にて粗精製し、化合物15(325mg、78%)を得た。
1H−NMR(CDCl3) δ 9.25、9.17(each 1H、s、NH)、8.19(1H、s、H−8)、8.04−7.44(10H、m、aromatic)、6.53(1H、dd、H−1’、J=4.88、6.84)、4.84(1H、t、H−3’、J=6.84)、4.02(1H、d、H−5’a、J=10.76)、3.83(1H、d、H−5’b、J=11.24)、2.84(1H、m、H−2’a)、2.67(1H、m、H−2’)、2.55(1H、s、ethynyl)、0.94(9H、s、t−Bu)、0.90(9H、s、t−Bu)、0.15(3H、s、Me)、0.13(3H、s、Me)、0.08(3H、s、Me)、0.06(3H、s、Me).
(7)9−(2−deoxy−4−C−cyano−β−D−ribo−pentofuranosyl)−2,6−diaminopurine(化合物16)の合成
化合物15(212mg、0.29mmol)をテトラヒドロフラン(4ml)に溶解し、フッ化テトラブチルアンモニウム(1M テトラヒドロフラン溶液、1.2ml、1.2mmol)を加え室温で30分間攪拌した。反応液にシリカゲル(1.5g)を加え、溶媒を留去した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(シリカゲル 10g、クロロホルム:メタノール=100:1〜50:1)にて粗精製し、脱シリル体94mg(65%)を得た。
脱シリル体(28mg、0.06mmol)をメタノール(1ml)に溶解し、40%メチルアミン水溶液(2ml)を加え、室温で一晩攪拌した。溶媒を留去し、残さをシリカゲルカラムクロマトグラフィー(シリカゲル 3g、クロロホルム:-メタノール=50:1〜20:1〜10:1)にて粗精製し、化合物16を無色の結晶として11mg(68%)得た。
1H−NMR(DMSO−d6) δ 7.89(1H、s、H−8)、6.71(2H、br s、NH2)、6.20(1H、t、J=6.3Hz、H−1’)、5.74(2H、br s、NH2)、5.59(1H、t、J=5.9Hz、OH)、5.47(1H、d、J=4.9Hz、OH)、4.50(1H、q、J=5.9Hz、H−3’)、3.65(1H、dd、J=11.7、5.4Hz、H−5’)、3.56(1H、dd、J=11.7、7.3Hz、H−5’)、3.46(1H、s、ethynyl−H)、2.64(1H、dt、J=12.7、6.4Hz、H−2’)、2.32(1H、dt、J=13.2、6.4Hz、H−2’).
合成例4:4'−C−エチニル−2'−デオキシグアノシン(化合物17)の合成
化合物16(30mg、0.103mmol)のトリス塩酸緩衝液(7.8ml、pH7.5)溶液にアデノシンデアミナーゼ(0.057ml、20unit)を加え、40℃下で2時間撹拌した。室温まで冷ました後、反応液を逆相ODSシリカゲルカラム(50g)に付し、水(500ml)を流して脱塩した後、2.5%エタノール水溶液を流して化合物17を溶出させた。さらに、水より再結晶を行い、化合物17を15mg(50%)得た。
1H−NMR(DMSO−d6) δ 10.61(1H、br s、NH)、7.90(1H、s、H−8)、6.48(2H、br s、NH2)、6.13(1H、dd、J=7.3、5.9Hz、H−1’)、5.51(1H、d、J=4.9Hz、OH)、5.30(1H、t、J=5.9Hz、OH)、4.47(1H、dt、J=6.4、5.4Hz、H−3’)、3.62(1H、dd、J=12.2、6.4Hz、H−5’)、3.54(1H、dd、J=12.2、6.4Hz、H−5’)、3.47(1H、s、ethynyl−H)、2.56(1H、dt、J=12.2、6.4Hz、H−2’)、2.36(1H、dt、J=12.7、6.8Hz、H−2’).