KR20020028899A - 시티딘유도체의 제조방법 - Google Patents

시티딘유도체의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 3급 아민을 이용함으로써 효율적으로 시티딘유도체를 합성하는 것으로, 종래의 결점을 해소한 효율적인 시티딘유도체의 제조방법을 제공할 수 있다.

Description

시티딘유도체의 제조방법{PROCESS FOR THE PREPARATION OF CYTIDINE DERIVATIVES}
지금까지 시티딘유도체의 제조법으로서는, 예를 들면 다음과 같은 것이 알려져 있다.
(1) 5'-0-(디메톡시트리틸)우리딘유도체와 1,2,4-트리아졸을 축합시켜서 1-[5'-0-(디메톡시트리틸)-β-D-리보푸라노실]-4-(1,2,4-트리아졸-1-일)피리미딘-2-(1H)-온유도체로 하고, 이어서 디옥산용매중 아민류와 반응시켜 5'-0-(디메톡시트리틸)시티딘유도체를 얻는 방법[Journal of Organic Chemistry, 47, 3623(1989)].
(2) 2'-데옥시-2'-메틸우리딘유도체를 4-(N,N-디메틸아미노)피리딘(이하, "DMAP"라 칭함)과 반응시켜, 4-[4-(N,N-디메틸아미노)피리디늄]유도체로 하고, 이어서 28％ NH2OH에 의해 2'-데옥시-2'-메틸시티딘유도체를 얻는 방법[Arch. Pharm. 329, 66(1996)].
상기 방법 중 (1)의 1,2,4-트리아졸을 사용하는 방법은, 4-(1,2,4-트리아졸-1-일)피리미딘-2-(1H)-온유도체를 합성하기 위한 반응이 극히 늦어 장시간이 소요되는 데다가, 생성물의 추출을 하지 않으면 안되어, 시간과 노력이 많이 들어, 대량 제조에는 적합하지 않다. 또, 상기 (2)의 4-[4-(디메틸아미노)피리디늄]유도체를 경유하는 방법은, 나중의 비교예에서도 설명하나, 반응이 극히 늦어 장시간이 소요되는 데다가, DMAP의 사용량이 반응기질에 대하여 2.0당량보다 적으면, 기질이 남기 때문에 목적물과의 분리조작이 필요하게 되어, 공정수가 증대되므로, 대량 제조에는 적합하지 않다.
본 발명은 시티딘유도체의 제조방법에 관한 것이다. 시티딘유도체는, 항암제, 항바이러스제를 비롯한 의약품이나 농약으로서 유용한 동시에, 최근 개발되고 있는 안티센스 DNA 등의 원료로서도 유용한 화합물이다.
이와 같이 종래에는, 효율적이고 대량 공급가능한 시티딘유도체의 제조방법은 존재하고 있지 않았다. 본 발명은 시티딘유도체를 효율적으로 제조하기 위한 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토를 거듭한 결과, 우리딘유도체를 탈산제의 존재하에, 3급 아민 및 탈수성의 반응제와 반응시키고, 이어서 암모니아 혹은 1급 또는 2급 아민과 반응시키면 단시간에 용이한 조작으로 시티딘유도체를 얻을 수 있는 것을 발견했다. 즉, 종래법에서는 반응시간이 길었으나, 반응시간이 대폭적으로 단축되었다. 또한, 3급 아민을 우리딘유도체와 거의 동등몰까지 삭감할 수 있다는 것을 발견하고, 본 발명을 완성한 것이다.
즉, 본 발명의 시티딘유도체의 제조방법은,
하기 식(1):
(식 중, X는 수소원자, 할로겐원자, 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 할로겐원자로 치환된 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 탄소수 2 내지 4의 알케닐기를 표시하고, R1 및 R2는 각각 독립적으로, 수소원자 혹은 수산기의 보호기를 표시하고, R3은 수소원자, 할로겐원자, 수산기, 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 시아노기, 알케닐기, 알키닐기, 탄소수 1 내지 4의 알콕시기, 수산기의 보호기로 치환된 수산기를 표시함)로 표시되는 우리딘유도체를 3급아민 및 탈수성의 반응제와 반응시키고, 이어서, 하기 식(2):
HNR4R5
(2)
(식 중, R4 및 R5는 각각 독립적으로 수소원자, 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 탄소수 5 내지 8의 시클로알킬기, 할로겐원자로 치환된 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 탄소수 2 내지 4의 알케닐기이고, R4와 R5는 함께 결합해서 고리를 형성해도 됨)로 표시되는 암모니아 혹은 1급 또는 2급 아민과 반응시켜, 하기 식(3):
(식 중, X, R1, R2, R3, R4 및 R5는 상기 정의한 바와 마찬가지임)으로 표시되는 시티딘유도체를 얻는 것을 특징으로 하는 시티딘유도체의 제조방법이다.
상기 각 식에 있어서의 R1 및 R2로서의 수산기의 보호기로서는, 탄소수 1 내지 4의 지방족 아실기, 방향족 아실기, 탄소수 1 내지 4의 알킬기로 치환된 방향족 아실기, 할로겐원자로 치환된 방향족 아실기, 탄소수 1 내지 4의 알콕시기로 치환된 방향족 아실기, 트리알킬실릴기를 들 수 있고, R3으로서는 수소원자, 탄소수 1 내지 4의 알콕시기, 탄소수 1 내지 4의 알콕시기로 치환된 탄소수 1 내지 4의 지방족 알킬옥시기, 탄소수 1 내지 4의 지방족 아실옥시기, 방향족 아실옥시기, 탄소수 1 내지 4의 알킬기로 치환된 방향족 아실옥시기, 할로겐원자로 치환된 방향족 아실옥시기, 탄소수 1 내지 4의 알콕시기로 치환된 방향족 아실옥시기를 들 수 있다.
상기 식(1) 및 (3)에 있어서의 X와 R3의 바람직한 조합으로서는, X가 수소원자 혹은 메틸기를 표시하고, R3은 수소원자, 메톡시기 또는 메톡시에틸기인 조합을 들 수 있다.
상기의 3급 아민의 예로서는, 하기 식(4):
(식 중, n 및 m은 각각 독립적으로 1 내지 4의 정수를 표시하고, Y는 수소원자, 탄소원자, 질소원자, 산소원자 또는 황원자를 표시하고, Z는 수소원자, 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 할로겐원자로 치환된 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 탄소수 2 내지 4의 알케닐기 또는 A와 결합해서 고리를 형성하고 있어도 되며, A는 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 할로겐원자로 치환된 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 탄소수 2 내지 4의 알케닐기이고, Z와 결합해서 고리를 형성하고 있어도 됨)로 표시되는 지환식 아민; 하기 식(6):
(식 중, R6, R7, 및 R8은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 탄소수 5 내지 8의 시클로알킬기, 할로겐원자로 치환된 탄소수 1 내지 4의 알킬기 또는 탄소수2 내지 4의 알케닐기를 표시함)으로 표시되는 지방족 아민 등을 들 수 있다.
이 3급 아민의 구체예로서는, N-메틸피페리딘, N-메틸모르폴린, 1,4-디아자비시클로[2.2.2]옥탄, N,N'-디메틸피페라진, 트리메틸아민을 들 수 있다.
한편, 본 발명에 관한 시티딘유도체의 제조방법은, 우리딘유도체를 3급 아민 및 탈수성의 반응제와 반응시켰을 때에, 반응중간체로서, 하기 식(5):
(식 중, X, R1, R2, R3, n, m, A, Y 및 Z는 상기 정의한 바와 마찬가지임)로 표시되는 시티딘유도체를 얻을 수 있는 반응루트를 가질 수 있다.
또, 상기 방법에 있어서의 탈수성의 반응제로서는, 산할로겐화물 혹은 산무수물을 들 수 있고, 이 경우는 탈산제의 존재하에 상기의 반응을 행하는 것이 바람직하다. 또, 상기의 탈수성의 반응제의 구체예로서는, p-톨루엔술폰산클로라이드를 들 수 있다.
상기 3급 아민의 식(1)으로 표시되는 우리딘유도체에 대한 몰비는, 예를 들면 1.2이하로 할 수 있다.
하기 식(5):
(식 중, X, R1, R2, R3, n, m, A, Y 및 Z는 상기 정의한 바와 마찬가지임)로 표시되는 시티딘유도체 또는 그 염(鹽)은, 신규의 화합물로, 본 발명에 포함된다. 상기 식(5)의 화합물로서는, X가 수소원자 혹은 메틸기를 표시하고, R1 및 R2가 수소원자 혹은 수산기의 보호기, R3이 수소원자, 메톡시기 또는 메톡시에틸옥시기, n 및 m이 2, A가 메틸기, Y가 메틸렌기 혹은 산소원자인 화합물을 들 수 있다.
본 발명에 관한 시티딘유도체의 제조방법의 다른 태양은, 상기 식(5)로 표시되는 시티딘유도체 또는 그 염을 암모니아, 혹은 1급 또는 2급 아민과 반응시키는것을 특징으로 하는 하기 식(3):
(식 중, X, R1, R2, R3, R4 및 R5는 상기 정의한 바와 마찬가지임)으로 표시되는 시티딘유도체의 제조방법이다.
본 발명에 의한 대량 생산에 적합한 방법을 사용해서, 종래의 방법에 비해서 효율적으로 시티딘유도체를 제조할 수 있게 되었다.
발명을 실시하기 위한 최량의 형태
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
상기 식(1)로 표시되는 우리딘유도체(이하, "우리딘유도체(1)"이라고 칭함)의 X는, 수소원자; 불소원자, 염소원자, 브롬원자 및 요드원자 등의 할로겐원자; 메틸기, 에틸기, 프로필기, 2-프로필기, 제 3부틸기 등의 알킬기; 할로겐원자로 치환된 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 즉 클로로메틸기, 디클로로메틸기, 트리플루오로메틸기; 탄소수 2 내지 4의 알케닐기, 즉 브로모비닐기이지만, 이들로 한정되는 것은 아니다.
우리딘유도체(1)의 R1 및 R2는 독립적으로, 수소원자 혹은 수산기의 보호기를 표시한다. 수산기의 보호기로서는, 예를 들면 알킬에테르류, 아랄킬류, 아실류, 카보네이트류, 술포네이트류, 실릴류 등을 들 수 있다.
알킬에테류로서는, 메톡시메틸기, 2-메톡시에틸기, 1-에톡시에틸기, 2-메톡시에톡시메틸기, 테트라하이드로피라닐기 등을 들 수 있다.
아랄킬류로서는, 벤질기, 4-메톡시벤질기, 2-니트로벤질기, 트리틸기, 4-메톡시트리틸기, 4,4'-디메톡시트리틸기 등을 사용할 수 있다.
아실류로서는, 지방족 아실기, 방향족 아실기의 어느 것이나 사용가능하다. 이들 아실기는 필요에 따라서, 할로겐, 알킬옥시기, 니트로기, 아실기, 알킬기 등의 치환기를 1개 이상 가지고 있어도 된다.
보다 바람직하기는, 상기 아실기로서, 아세틸기나 프로피오닐기 등의 지방족 아실기, 벤조일기, 톨루오일기, 니트로벤조일기, 4-클로로벤조일기, 3-클로로벤조일기, 2-클로로벤조일기 및 4-메톡시벤조일기 등의 방향족 아실기 등을 들 수 있다.
카보네이트류로서는, 메톡시카르보닐기, 에톡시카르보닐기, 제 3부틸옥시카르보닐기, 벤질옥시카르보닐기, 페닐옥시카르보닐기 등을 사용할 수 있다.
술포네이트류로서는, p-톨루엔술포닐기, 메탄술포닐기, 2,4,6-트리메틸페닐술포닐기, 2,4,6-트리이소프로필페닐술포닐기 등을 사용할 수 있다.
실릴류로서는, 트리메틸실릴기, 트리에틸실릴기, 디메틸-tert-부틸실릴기, 디페닐메틸실릴기, 트리페닐실릴기, 1,1,3,3-테트라이소프로필디실록산-1,3-디일기 등을 사용할 수 있다.
우리딘유도체(1)중의 R3으로서는, 예를 들면, 수소원자; 불소원자, 염소원자, 브롬원자 및 요드원자 등의 할로겐원자; 수산기; 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 즉 메틸기, 에틸기, 프로필기, 2-프로필기, 제 3부틸기; 시아노기; 브로모비닐기 등의 알케닐기; 에티닐기 등의 알키닐기; 탄소수 1 내지 4의 알콕시기, 즉 메톡시기, 에틸옥시기, n-프로필옥시기, n-부틸옥시기; 또는 상기의 수산기의 보호기로 치환된 수산기를 들 수 있다. 보다 바람직하게는, 수소원자, 메톡시기, 메톡시에틸옥시기이다.
상기 식(4) 및 (6)으로 표시되는 3급아민은, 예를 들면 트리메틸아민, 트리에틸아민, 트리프로필아민, 트리(2-프로필)아민, 트리부틸아민, 트리(2-부틸)아민, 트리(제 3부틸)아민, 디(2-프로필)에틸아민, N-메틸피롤리딘, N-메틸피페리딘, N-메틸피롤, N,N'-디메틸피페라진, 1,4-다아자비시클로[2.2.2]옥탄, N-메틸모르폴린, N-메틸티오모르폴린 등을 들 수 있으나, 질소원자의 구핵성(求核性)이 반응진행에 충분한 한, 이들로 한정되는 것은 아니다.
그 중에서도, 트리메틸아민, N-메틸피롤리딘, 1,4-디아자비시클로[2.2.2]옥탄, N-메틸피페리딘, N-메틸모르폴린 및 N,N'-디메틸피페라진이 특히 바람직하다.
식(2)로 표시되는 암모니아 혹은 1급 또는 2급 아민의 R4 및 R5는 독립적으로, 수소원자; 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 즉 메틸기, 에틸기, 프로필기, 2-프로필기, 제 3부틸기; 탄소수 5 내지 8의 시클로알킬기, 즉 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로헵틸기, 시클로옥틸기; 할로겐원자로 치환된 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 즉 클로로메틸기, 디클로로메틸기; 브로모비닐기 등의 탄소수 2 내지 4의 알케닐기등을 사용할 수 있다. 또, R4와 R5가 결합해서 고리를 형성하고 있어도 되고, 그 경우에는 R4(R5)N기가, 피롤리딘기나 피페리딘기 등으로 될 수 있으나, 이들로 한정되는 것은 아니다. 그 중에서도 암모니아 및 피페리딘이 특히 바람직하다.
탈수성의 반응제로서는, 산할로겐화물, 산무수물, 에스테르-아미드화제, 산촉매나 불소화제 등을 들 수 있으나, 이것들로 한정되는 것은 아니다.
산할로겐화물로서는, p-톨루엔술포닐클로라이드, 메탄술포닐클로라이드, 2,4,6-트리메틸페닐술포닐클로라이드, 2,4,6-트리이소프로필페닐술포닐클로라이드, 옥시염화인, 염화티오닐, 디클로로인산 4-클로로페닐, 염화옥살릴, 말로닐디클로라이드 등을 사용할 수 있다. 산무수물로서는, 트리플루오로메탄술폰산무수물, 무수아세트산, 무수트리플루오로아세트산 등을 사용할 수 있다. 에스테르-아미드화제의 예로서는, 1,3-디시클로헥실카르보디이미드 등의 카르보디이미드류; 브로모(트리스-피롤리디노)포스포늄, 헥사플루오로포스페이트 등의 포스포늄염류; 2-클로로-N-메틸피리디늄아이오다이드 등의 피리디늄염류; 디에틸아조디카르복실레이트 등의 아조카르복실레이트류 등을 사용할 수 있다. 산촉매로서는, 3불소화붕소디에틸에테르, 4염화주석, 3염화알루미늄 등을 사용할 수 있다. 불소화제로서는, 디에틸아미노술퍼트리플루오라이드, 시아누루산플루오라이드나 1,3-디메틸-2,2-디플루오로이미다졸린 등을 사용할 수 있다. 산할로겐화물이 바람직하고, 그 중에서도 p-톨루엔술포닐클로라이드가 특히 바람직하다.
본 반응의 반응용매로서는, 디에틸에테르, 디이소프로필에테르, 테트라하이드로푸란 및 디옥산 등의 에테르류; n-펜탄, n-헥산 및 시클로헥산 등의 지방족 탄화수소계 용매; 벤젠, 톨루엔, 크실렌 및 할로겐화벤젠 등의 방향족 탄화수소계 용매; 디클로로메탄, 클로로포름 및 클로로에탄 등의 할로겐화 탄화수소계 용매; 또는 아세토니트릴 등이 사용가능하나 이들로 한정되는 것은 아니다. 그 중에서도 아세토니트릴 및 클로로포름이 특히 바람직하다.
본 발명의 우리딘유도체(1)와, 3급 아민 및 탈수성의 반응제와의 반응은 우리딘유도체(1)와 3급 아민의 용액에, 탈수성의 반응제 또는 그들의 용액을 첨가함으로써 행하여진다.
반응계 내의 산성이 반응에 영향을 미치는 경우에는, 3급 아민과는 별도로, 탈산제를 첨가할 수 있다. 탈산제로서는, 예를 들면, 상기의 3급 아민외에, 피리딘, 루티딘, N,N-디메틸아닐린 등의 유기염기류, 또는 탄산칼륨, 탄산나트륨 및 탄산수소나트륨 등의 무기염기류; 이온교환수지 등을 들 수 있으나, 이들로 한정되는 것은 아니다. 그 중에서도 트리에틸아민이 특히 바람직하다.
우리딘유도체(1)에 대한 3급 아민의 몰비는, 0.5 내지 3.0의 범위이고, 1.0 내지 2.0의 범위가 바람직하며, 그 중에서도 1.2가 더욱 바람직하다.
우리딘유도체(1)와, 3급 아민 및 탈수성의 반응제의 반응시에 사용하는 탈수성의 반응제의 몰비는, 우리딘유도체(1)에 대해서 0.5 내지 5.0의 범위이고, 1.0 내지 3.0의 범위가 바람직하며, 그 중에서도 2.0이 더욱 바람직하다.
우리딘유도체(1)와, 3급 아민 및 탈수성의 반응제의 반응시에 탈산제를 공존시키는 경우의 탈산제의 몰비는, 우리딘유도체(1)에 대해서 0.5 내지 5.0의 범위이고, 1.0 내지 3.0의 범위가 바람직하며, 그 중에서도 2.0이 더욱 바람직하다.
우리딘유도체(1)와 3급 아민의 용액에, 탈수성의 반응제 또는 그들의 용액을 첨가할때의 온도로서는, -10℃에서부터 50℃의 범위까지 가능하나, 바람직하게는 -5℃에서부터 10℃의 범위이다.
우리딘유도체(1)와, 3급 아민 및 탈수성의 반응제의 반응시간으로서는, 0.5시간 내지 27시간을 요하나, 바람직하게는 0.5시간 내지 3시간 사이이다.
본 발명의 시티딘유도체(3)의 합성은, 우리딘유도체(1)와, 3급 아민 및 탈수성의 반응제를 반응시킨 후, 이어서, 암모니아 또는 1급 아민 및 2급 아민과 반응시킴으로써 행하여진다. 우리딘유도체(1)에 대한 암모니아 또는 1급 및 2급 아민(2)의 몰비는 0.5 내지 60의 범위이고, 1.0 내지 40의 범위가 바람직하며, 그 중에서도 2.0 내지 37의 범위가 더욱 바람직하다.
우리딘유도체(1)와, 3급 아민 및 탈수성의 반응제를 반응시킨 후, 이어서 암모니아 또는 1급 혹은 2급 아민과 반응할 때의 조건은, 온도로서는 -10℃ 내지 50℃의 범위가 가능하나, 바람직하게는 -5℃ 내지 10℃ 사이이고, 시간은 0.5시간 내지 10시간을 요하나, 바람직하게는 0.5시간 내지 6시간 사이이다. 또한, 본 반응에 있어서는, 우선 탈수성의 반응제에 의해서 우리딘유도체의 4위의 활성화가 진행되고, 활성화된 우리딘유도체(1)는, 3급 아민과의 반응에 의해 식(5)로 표시되는시티딘유도체 또는 하기 식(7):
(식 중, R1, R2, R3, R6, R7, R8 및 X는 상기 정의한 바와 마찬가지임)로 표시되는 암모늄염이 생성되고, 이어서 암모니아 또는 1급 및 2급 아민과 반응해서 4위의 아미노화가 진행한다.
시티딘유도체(5) 또는 (7)를 단리(單離)한 후에 암모니아 또는 1급 혹은 2급 아민으로 처리함으로써, 시티딘유도체(3)를 제조할 수도 있다.
이상, 본 발명에 의해 시티딘유도체(3)를 보다 효율적으로 제조할 수 있게 되었다.
이하에 실시예를 들어서 본 발명을 구체적으로 설명하나, 본 발명은 이들로 한정되는 것은 아니다.
(실시예 1)
3',5'-0-비스(4-클로로벤조일)-2'-데옥시우리딘 10.0g에 아세토니트릴 50mL,트리에틸아민 4.0g 및 1-메틸피페리딘 2.4g(우리딘유도체의 1.2몰배)을 첨가하여 빙욕(氷浴) 중에서 교반하였다. 여기에 p-톨루엔술포닐클로라이드 7.5g과 아세토니트릴 25mL를 혼합한 용액을 -1.5℃ 이하에서 1시간에 걸쳐서 적하하였다. 적하 종료후 1시간 교반하였다. 28％ 암모니아수 50mL를 4.5℃ 이하에서 20분에 걸쳐서 적하하였다. 적하 종료후 2시간 30분 교반하였다. 석출한 결정을 여과하고, 아세토니트릴로 세정해서, 3',5'-0-비스(4-클로로벤조일)-2'-데옥시시티딘 7.93g을 얻었다. 수율 79.5％
1H-NMR(400㎒, DMSO-d6)δ 2.47-2.55(m, 2H), 3.35(s, 1H), 4.50-4.63(m, 3H), 5.59-5.61(m, 1H), 5.70(d, J=7.6㎐, 1H), 6.29(t, J=7.0㎐, 1H), 7.23(d, J=7.8㎐, 1H), 7.59-7.66(m, 5H), 7.96-8.04(m, 4H).
IR(KBr)㎝-11719, 1655, 1491, 1271, 1095.
(비교예 1)
DMAP를 사용한, 종래방법(2)에 표시한 방법을 시험하였다. 그 결과를 이하에 기재한다. 3',5'-0-비스(4-클로로벤조일)-2'-데옥시우리딘 0.283g에 아세토니트릴 8.5mL, p-톨루엔술포닐클로라이드 0.221g 및 DMAP 0.141g(우리딘유도체의 2.1배 몰)을 첨가하고, 트리에틸아민 0.117g을 적하하면서 첨가하여, 22시간 실온에서 교반하였다. 여기에 28％ 암모니아수 5.7mL를 첨가하고, 실온에서 2시간 교반하여, 빙냉(氷冷)하였다. 결정을 여과하고, 60％ 아세토니트릴-물로 세정해서, 3',5'-0-비스(4-클로로벤조일)-2'-데옥시시티딘 0.17g을 얻었다. 수율 60％.
이와 같이 종래 방법에서는 28％ 암모니아수를 첨가하기 전에 실온에서 22시간 교반하지 않으면 안되지만, 본 발명의 방법에서는, 1시간이면 되고, 반응시간을 대폭으로 단축하는 것이 가능하게 되었다.
(비교예 2)
DMAP의 당량수를 변경한 실험을 이하에 기재한다.
3'5'-0-비스(4-클로로벤조일)-2'-데옥시우리딘 0.2g에 아세토니트릴 3.0mL, p-톨루엔술포닐클로라이드 0.151g 및 표 1에 표시한 당량수의 DMAP를 첨가하고, 트리에틸아민 80.2㎎을 적하하면서 첨가하여, 30시간 실온에서 교반하였다. 반응액을 고속액체크로마토그래피에 의해 분석하고, 반응기질 3'5'-0-비스(4-클로로벤조일)-2'-데옥시우리딘의 잔존율을 조사하였다. 결과를 표 1에 표시한다.
반응기질에 대한 DMAP의 당량수 반응기질의 잔존율(％)
2.01.20.5 0.011.014.4
이상과 같이, DMAP가 1.2 당량 이하에서는 원료가 남아 버려, 목적물과의 분리조작이 필요하게 되어, 공정수가 증대된다. 이것은 반응계 내에서 발생한 염화수소에 의해서 DMAP가 실활(失活)하기 때문으로 여겨진다. 한편, 본 발명에서 표시한 3급 아민은 염화수소에 의해 실활하지 않고, 1.2 당량 사용한 경우에도 반응기질이 남는 일 없어, 단시간에 목적물을 얻을 수 있다.
(실시예 2)
3'5'-0-비스(4-클로로벤조일)-2'-데옥시우리딘 1.0g에 아세토니트릴 5mL, 트리에틸아민 0.40g, 1-메틸피페리딘 0.24g(우리딘유도체의 1.2배 몰) 및 p-톨루엔술포닐클로라이드 0.76g을 첨가하여, 빙욕중 2시간 교반하였다. 여기에 2-프로판올성 암모니아 7.5mL를 첨가하여, 빙욕중 4시간 교반한 후, 실온에서 1시간 교반하였다. 결정을 여과하고, 아세토니트릴로 세정해서, 3'5'-0-비스(4-클로벤조일)-2'-데옥시시티딘 0.54g을 얻었다. 수율 54％.
(실시예 3)
3'5'-0-비스(4-클로로벤조일)-2'-데옥시우리딘 2.0g에 아세토니트릴 60mL, 트리에틸아민 0.81g, 1,4-디아자비시클로[2.2.2]옥탄 0.54g(우리딘유도체의 1.2배 몰) 및 p-톨루엔술포닐클로라이드 1.5g을 첨가하여, 실온에서 3시간 교반하였다. 여기에 암모니아가스를 1시간 실온에서 불어넣고, 빙욕중 30분간 교반하였다. 결정을 여과하고, 아세토니트릴로 세정해서 3'5'-0-비스(4-클로로벤조일)-2'-데옥시시티딘 1.52g을 얻었다. 수율 75.2％.
(실시예 4)
3'5'-0-비스(4-클로로벤조일)-2'-데옥시우리딘 3.0g에 클로로포름 30mL, 트리에틸아민 0.72g, 1,4-디아자비시클로[2.2.2]옥탄 0.80g(우리딘유도체의 1.2배 몰) 및 p-톨루엔술포닐클로라이드 1.36g을 첨가하여, 실온에서 30분간 교반하였다. 여기에 암모니아가스를 1시간 실온에서 불어넣고, 빙욕중 1시간 교반하였다. 물 100mL, 메탄올 100mL를 첨가해서 슬러징(sludging)한 후, 결정을 여과하고, 물-메탄올(1:1)혼합용매로 세정해서 3'5'-0-비스(4-클로로벤조일)-2'-데옥시시티딘2.42g을 얻었다. 수율 80.9％.
(참고예 1)
티민 5.0g을 HMDS 41.8mL에 현탁하여, 3시간 가열환류하였다. 방냉(放冷)후, 과잉의 HMDS를 증류제거하였다. 찌꺼기에 클로로포름 60mL를 첨가하여 용해한 후, 3,5-0-비스(4-클로로벤조일)-2-데옥시리보푸라노스-1-일 클로라이드 11.4g(수율 85％)을 첨가하고, 또 클로로포름 60mL를 첨가하여, 50℃에서 4시간 가열교반하였다. 방냉 후, 탄산수소나트륨 4.46g의 물 70mL 용액 및 메탄올 70mL를 첨가하여 실온에서 1시간 교반하였다. 물층을 제거한 후, 탄산나트륨 300㎎의 물 30mL 용액을 첨가하여, 실온에서 10분간 교반하였다. 분액(分液) 후, 유기층의 용매를 증류제거하고, 얻어진 찌꺼기를 실리카겔컬럼크로마토그래피(클로로포름:메탄올 = 30:1)에 의해 정제하여, 3',5'-0-비스(4-클로로벤조일)티미딘 10.5g을 얻었다. 수율 90％.
1H-NMR(400㎒, CDCl3)δ 1.65(d, J=0.7㎐, 3H), 2.55-2.66(m, 2H), 4.48-4.68(m, 3H), 5.61-5.65(m, 1H), 6.28-6.32(m, 1H), 7.50(d, J=0.7㎐, 1H), 7.57-7.64(m, 4H), 7.99-8.04(m, 4H), 11.4(s, 1H).
IR(KBr)㎝-13193, 3067, 1720, 1680, 1593, 1488, 1276, 1013, 761.
(실시예 5)
3',5'-0-비스(4-클로로벤조일)티미딘(X가 메틸기인 우리딘유도체) 3.00g의 아세토니트릴 15mL 현탁액에, 1-메틸피페리딘 0.85mL(우리딘유도체의 1.2배 몰)와트리에틸아민 1.70mL를 가한 후에, 냉각했다. p-톨루엔술포닐클로라이드 2.31g을 아세토니트릴 15mL 용액을 0℃ 이하로 유지하면서 적하한 후, 0℃ 이하를 유지하면서 3시간 교반했다. 0℃ 이하를 유지하면서 28％ 암모니아수 15mL를 가하고, 6시간 교반했다. 용매를 여과해서 얻어진 찌꺼기에 메탄올 10mL을 가하고, 빙냉하 2시간 교반했다. 용매를 여과하여 얻어진 고체를 건조함으로써, 3',5'-0-비스(4-클로로벤조일)-5-메틸-2'-데옥시시티딘 1.59g을 엷은 갈색고체로서 얻었다. 수율 52％.
1H-NMR(400㎒, DMSO-d6) δ 1.68(s, 3H), 2.42-2.56(m, 2H), 4.47-4.50(m, 1H), 4.54-4.59(m, 1H), 4.64-4.69(m, 1H), 5.60-5.64(m, 1H), 6.31-6.35(m, 1H), 6.86(br s, 1H), 7.39(br s, 2H), 7.59-7.64(m, 4H), 7.98-8.04(m, 4H).
IR(KBr)㎝-13470, 1681, 1488, 1270, 1093, 760.
(참고예 2)
3',5'-0-비스(4-클로로벤조일)-5-메틸-2'-데옥시시티딘 0.71g의 메탄올 4mL 현탁액에, 수산화나트륨-메탄올용액(수산화나트륨 100㎎을 메탄올 4mL에 용해해서 조정) 0.70mL를 가하고, 45℃에서 5시간 가열교반했다. 방냉 후, 염산-메탄올용액에 의해 중화하고, 메탄올을 증류제거했다. 찌꺼기에 클로로포름과 물을 가한 후에, 층을 분리하고, 물층을 클로로포름으로 세정했다. 물층을 농축한 후에 6N염산수용액을 가해서 산성으로 하고, 아세톤 5mL를 가해서 -14℃에서 하루 밤 방치했다. 석출한 고체를 여과채취하고, 건조함으로써, 5-메틸-2'-데옥시시티딘염산염 0.37g을 엷은 갈색고체로서 얻었다. 수율 97％.
(참고예 3)
2'-0-메틸우리딘 1.01g과 이미다졸 0.67g의 DMF 20mL 용액에, 클로로(t-부틸)디메틸실란 1.3g을 가하여 실내온도에서 7시간 교반했다. 반응종료 후, 농축하고, 찌꺼기를 실리카겔컬럼크로마토그래피(아세트산에틸:n-헥산 = 3:7)에 의해 정제해서 3',5'-0-비스(t-부틸디메틸실릴)-2'-0-메틸우리딘 1.44g을 무색분말로서 얻었다. 수율 76％.
1H-NMR(400㎒, DMSO-d6) δ 0.085(s, 3H), 0.10(s, 3H), 0.12(s, 3H), 0.13(s, 3H), 0.91(s, 9H), 0.94(s, 9H), 3.55(s, 3H), 3.60(dd, J=1.7 ＆ 4.9㎐, 1H), 3.77(dd, J=2.0 ＆ 12.0㎐, 1H), 4.18(dd, J=2.0 ＆ 12.0㎐, 1H), 4.02-4.06(m, 1H), 4.24(dd, J=4.9 ＆ 7.1㎐, 1H), 5.68(dd, J=2.0 ＆ 8.3㎐, 1H), 5.94(d, J=2.0㎐, 1H), 8.07(d, J=8.3㎐, 1H), 8.77(br s, 1H)
IR(KBr)㎝-13463, 2953, 2930, 2858, 1691, 1630, 1542, 1463, 1192, 1124, 1035, 1012, 839, 683.
(실시예 6)
3',5'-0-비스(t-부틸디메틸실릴)-2'-0-메틸우리딘 750㎎의 아세토니트릴 10mL 용액에, 1-메틸피페리딘 0.23mL(우리딘유도체의 1.2배 몰)와 트리에틸아민 0.45mL를 가한 후, 냉각했다. p-톨루엔술포닐클로라이드 614㎎의 아세토니트릴 5mL 용액을 냉빙하에서 적하한 후에, 1시간 교반했다. 원료 소실 후, 반응액 1mL를 채취해서 농축하고, 찌꺼기에 디에틸에테르를 가해서 석출하는 결정을 여과제거했다. 여과액을 농축 후, 찌꺼기를 n-헥산에 의해 세정, 건조하고, [[3,5-0-비스(t-부틸디메틸실릴)-2-0-메틸리보푸라노스-1-일]-2-옥소-1,2-디하이드로-4-피리미디닐]-1-메틸피페리디늄 클로라이드(반응중간체):
를 엷은 황색오일형상물로서 얻었다.
1H-NMR(400㎒, DMSO-d6) δ 0.065(s, 3H), 0.008(s, 3H), 0.095(s, 3H), 0.10(s, 3H), 0.89(s, 18H), 2.2∼1.6(m, 6H), 3.65(s, 3H), 3.69(s, 3H), 3.74(d, J=4.4㎐, 1H), 3.80(d, J=12.0㎐, 1H), 4.0-4.2(m, 5H), 4.60(m, 2H), 5.92(s, 1H), 7.40(d, J=7.3㎐, 1H), 8.88(d, J=7.3㎐, 1H)
IR(KBr)㎝-13453, 3194, 3058, 2953, 2930, 2859, 1702, 1462, 1256, 1129, 1073, 838, 780.
나머지 반응액에 빙냉하에, 28％ 암모니아수 3.5mL를 가하고, 2시간 교반했다. 반응액을 농축하고, 아세트산에틸에 의해 희석해서 물 및 포화식염수로 세정했다. 유기층을 황산마그네슘에 의해 건조한 후, 농축하고, 찌꺼기를 실리카겔컬럼크로마토그래피(메탄올:클로로포름 = 1:25)에 의해 정제해서 3',5'-0-비스(t-부틸디메틸실릴)-2'-0-메틸시티딘 544㎎을 무색분말로서 얻었다. 수율 73％.
1H-NMR(400㎒, DMSO-d6) δ 0.054(s, 3H), 0.076(s, 3H), 0.11(s, 3H), 0.13(s, 3H), 0.89(s, 9H), 0.94(s, 9H), 3.61(d, J=4.9㎐, 1H), 3.64(s, 3H), 3.78(d, J=12.0㎐, 1H), 4.04(d, J=9.0㎐, 1H), 4.09(d, J=12.0㎐, 1H), 4.18(dd, J=4.9 ＆ 8.8㎐, 1H), 5.61(d, J=7.3㎐, 1H), 5.93(s, 1H), 8.17(d, J=7.3㎐, 1H).
IR(KBr)㎝-13355, 3200, 2955, 2930, 2859, 1647, 1491, 1255, 1129, 1073, 838, 781.
이상, 본 발명에 의하면, 3급 아민을 이용함으로써 효율적으로 시티딘유도체를 합성하는 것으로, 종래의 결점을 해소한 효율적인 시티딘유도체의 제조방법을 제공할 수 있다.

Claims (13)

  1. 하기 식(1):
    (식 중, X는 수소원자, 할로겐원자, 탄소수 1∼4의 알킬기, 할로겐원자로 치환된 탄소수 1∼4의 알킬기 또는 탄소수 2∼4의 알케닐기를 표시하고, R1 및 R2는 각각 독립적으로, 수소원자 또는 수산기의 보호기를 표시하고, R3은 수소원자, 할로겐원자, 수산기, 탄소수 1∼4의 알킬기, 시아노기, 알케닐기, 알키닐기, 탄소수 1∼4의 알콕시기 또는 수산기의 보호기로 치환된 수산기를 표시함)로 표시되는 우리딘유도체를 3급 아민 및 탈수성의 반응제와 반응시키고, 이어서, 하기 식(2):
    HNR4R5
    (2)
    (식 중, R4 및 R5는 각각 독립적으로 수소원자, 탄소수 1∼4의 알킬기, 탄소수 5∼8의 시클로알킬기, 할로겐원자로 치환된 탄소수 1∼4의 알킬기 또는 탄소수 2∼4의 알케닐기이고, R4와 R5는 결합해서 고리를 형성하고 있어도 됨)로 표시되는암모니아 또는 1급 또는 2급 암모니아와 반응시켜, 하기 식(3):
    (식 중, X, R1, R2, R3, R4 및 R5는 상기 정의한 바와 마찬가지임)로 표시되는 시티딘유도체를 얻는 것을 특징으로 하는 시티딘유도체의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 R1 및 R2가 각각 독립적으로 탄소수 1∼4의 지방족 아실기, 방향족 아실기, 탄소수 1∼4의 알킬기로 치환된 방향족 아실기, 할로겐원자로 치환된 방향족 아실기, 탄소수 1∼4의 알콕시기로 치환된 방향족 아실기 또는 트리알킬실릴기이며, 상기 R3이 수소원자, 탄소수 1∼4의 알콕시기, 탄소수 1∼4의 알콕시기로 치환된 탄소수 1∼4의 지방족 알킬옥시기, 탄소수 1∼4의 지방족 아실옥시기, 방향족 아실옥시기, 탄소수 1∼4의 알킬기로 치환된 방향족 아실옥시기, 할로겐원자로 치환된 방향족 아실옥시기 또는 탄소수 1∼4의 알콕시기로 치환된 방향족 아실옥시기인 것을 특징으로 하는 시티딘유도체의 제조방법.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 X가 수소원자 또는 메틸기를 나타내고, 상기 R3이 수소원자, 메톡시기 또는 메톡시에틸옥시기인 것을 특징으로 하는 시티딘유도체의 제조방법.
  4. 제 1항 내지 제 3항중 어느 한 항에 있어서, 상기 3급 아민이 하기 식(4):
    (식 중, n 및 m은 각각 독립적으로 1∼4의 정수를 나타내고, Y는 수소원자, 탄소원자, 질소원자, 산소원자 또는 황원자를 나타내고, Z는 수소원자, 탄소수 1∼4의 알킬기, 할로겐원자로 치환된 탄소수 1∼4의 알킬기 또는 탄소수 2∼4의 알케닐기이거나, 또는 A와 결합해서 고리를 형성하고 있어도 되며, A는 탄소수 1∼4의 알킬기, 할로겐원자로 치환된 탄소수 1∼4의 알킬기 또는 탄소수 2∼4의 알케닐기이거나, 또는 Z와 결합해서 고리를 형성하고 있어도 됨)로 표시되는 지환식 아민인 것을 특징으로 하는 시티딘유도체의 제조방법.
  5. 제 4항에 있어서, 우리딘유도체를 3급 아민 및 탈수성의 반응제와 반응시켰을 때의 반응중간체가, 하기 식(5):
    (식 중, X, R1, R2, R3, n, m, A, Y 및 Z는 상기 정의한 바와 마찬가지임)로 표시되는 시티딘유도체인 것을 특징으로 하는 시티딘유도체의 제조방법.
  6. 제 1항 내지 제 3항중 어느 한 항에 있어서, 상기 3급 아민이 하기 식(6):
    (식 중, R6, R7 및 R8은 각각 독립적으로 탄소수 1∼4의 알킬기, 탄소수 5∼8의 시클로알킬기, 할로겐원자로 치환된 탄소수 1∼4의 알킬기 또는 탄소수 2∼4의 알케닐기를 나타냄)으로 표시되는 지방족 아민인 것을 특징으로 하는 시티딘유도체의 제조방법.
  7. 제 1항 내지 제 6항중 어느 한 항에 있어서, 상기 3급 아민이 N-메틸피페리딘, N-메틸모르폴린, 1,4-디아자비시클로[2.2.2]옥탄, N,N'-디메틸피페라진 또는 트리메틸아민인 것을 특징으로 하는 시티딘유도체의 제조방법.
  8. 제 1항 내지 제 7항중 어느 한 항에 있어서, 상기 탈수성의 반응제가, 산할로겐화물 또는 산무수물이며, 탈산제의 존재하에 상기 반응을 행하는 것을 특징으로 하는 시티딘유도체의 제조방법.
  9. 제 1항 내지 제 8항중 어느 한 항에 있어서, 상기 탈수성의 반응제가, p-톨루엔술폰산클로라이드인 것을 특징으로 하는 시티딘유도체의 제조방법.
  10. 제 1항 내지 제 9항중 어느 한 항에 있어서, 상기 3급 아민의 상기 식(1)로 표시되는 유도체에 대한 몰비가 1.2이하인 것을 특징으로 하는 시티딘유도체의 제조방법.
  11. 하기 식(5):
    (식 중, X, R1, R2, R3, n, m, A, Y 및 Z는 상기 정의한 바와 마찬가지임)로 표시되는 것을 특징으로 하는 시티딘유도체 또는 그 염.
  12. 제 11항에 있어서, X가 수소원자 또는 메틸기를 나타내고, R1 및 R2가 수소원자 또는 수산기의 보호기, R3이 수소원자, 메톡시기 또는 메톡시에틸옥시기, n 및 m이 2, A가 메틸기, Y가 메틸렌기 또는 산소원자인 것을 특징으로 하는 시티딘유도체 또는 그 염.
  13. 제 11항 또는 제 12항에 기재된 시티딘유도체 또는 그 염을 암모니아 또는 1급 혹은 2급 아민과 반응시키는 것을 특징으로 하는, 하기 식(3):
    (식 중, X, R1, R2, R3, R4 및 R5는 상기 정의한 바와 마찬가지임)으로 표시되는 시티딘유도체의 제조방법.
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