200406212 玖、發明說明 [發明所屬之技術領域] 本發明係定位於手性核苷類似物（其構成一類重要的 抗病毒劑）之有機合成領域中，且關於製備4-胺基小(2R-羥甲基-[1，3]氧硫陳-5S-基）-1Η-嘧啶-2-酮（拉米夫定）之立 體選擇方法。 [先前技術] 核苷爲一種由縮水甘油部份（核糖或其類似物之一） 及嘌呤或嘧啶鹼基所構成之分子。
於1985年，曾報導合成型核苷類似物3’-疊氮基-3^去 氧胸苷(AZT)可抑制第1型人類免疫缺陷病毒（HIV-1病毒) 之複製{Mitsuya，H.等人，Proc· Natl· Acad· Sci. USA 82 ^ 7096 (1985)，W〇 91/17159}。 病毒顆粒之複製週期起始於其經由與存在淋巴細胞上 之糖蛋白（CD4)結合而附著至T4淋巴細胞之際。一旦附著 成功，病毒顆粒即與細胞膜融合並穿透宿主細胞，而釋出 其RNA。病毒酵素，即反轉錄酶，主導RNA轉錄製成單股 DNA。然後RNA被降解而產生第二股DNA。最後，該雙股 DNA會整合至受感染T細胞之基因組中。 200406212 AZT類似於下文所定義之其他核苷衍生物，會抑制酵 素反轉錄酶並阻斷病毒RNA轉錄成爲病毒DNA。 於5’位進行磷酸化作用後，諸如3，_疊氮基_3，_去氧胸苷 (八2丁）、2\3’-二去氧胞苷（〇13〇、2，,3，-二去氫-3，-去氧胸苷 (D4T)、2’，3f-二去氧肌苷（DDI)等核苷類似物均爲HIV病毒 酵素反轉錄酶之有效抑制劑且可誘發新生病毒DNA鏈之終 止反應。 核守衍生物之立體化學在其生物活性方面扮演著重要 角色。 位於糖單兀上之C1’碳原子（與該核:g：酸鹼基之氮結合 的原子）爲一個手性中心。類似地另一個不對稱中心係位 於C4’（羥甲基所結合之原子）。於天然核苷類中，位於 C1’中之鹼基與位於C4f上的羥甲基係在該糖環之同一側。 可看到糖之兩取代基皆位於同側（順式取代基）的構 型即稱爲“β構型”。可看到位於C1，及C4,之取代基係位於 糖平面之相反兩側（反式取代基）的構型即稱爲“α構型” 。仍參照上圖’若該羥甲基取代基定向於該縮水甘油部份 之平面上方，則核苷定義爲D。最後，若該位於C4’之羥甲 基取代基定向於該糖之平面下方，則命名爲L。 核苷類之非天然α端基異構物很少具有生物活性且通常 具有毒性。固態構象之X射線分析{凡洛伊，P.(Van Roey，Ρ·) 等人，J. Am. Chem. Soc·，1988，10，2277 ;凡洛伊，Ρ·等人 ，Proc· Natl· Acad· Sci· USA，1988，86，3929}顯示，C3’-外構象屬於具有生物活性之化合物，而不具活性之化合物 200406212 則意屬C3f-內構象（命名內與外意指其中該等原子相對於 該鹼基之位置係位於糖環的同側或位於對側）。C3’-外與 C3’-內構象分別將C5’原子放置於軸位或平伏位上。C5f原子 之位置影響該5’-羥甲基相對於該鹼基的安置情形。因爲該 5’-羥甲基爲核苷進行磷酸化之部位，故其由於其位置相對 於該分子其餘者之價値而佔重要性。 最近，已有許多不同類非典型核苷類被鑑定爲有效對 抗HIV、HBV及HTLV病毒的抗病毒齊丨J {WO 89/04662及EP 0349242 A2}。 尤其，分子4-胺基-1-(2R-羥甲基-[1，3]氧硫晾-5S-基）-1H-嘧啶-2-酮，其可由下式表示：
(亦已知稱爲3TC™或拉米夫定或（-)BCH-189)及其各種醫 藥上可接受之衍生物，（EP 382526)，顯示具有抗病毒活性 ，特別是對抗人類免疫缺陷病毒（HIV)及B型肝炎病毒 (HBV)反轉錄病毒。
兩種具有β構型之對映異構物對HIV病毒皆具有可相比 擬的活性，但是（-)-對映異構物具有相當低的毒性（WO 200406212 91/17159)。因此供僅製得具有L構型之順式核苷的立體選 擇性一般合成法代表一項重要之合成標的。大多數經描述 於文獻中之具光學活性核苷類的合成方法係考慮對天然核 苷衍生物進行結構修飾。{C.K.Chu等人，T. Org. Chem· 54 ，2217-2225 (1989)}，係經由還原方法例如去氧作用或自由 基還原反應對鹼基或糖加以修飾。 已報導用於合成拉米夫定之方法可分成3類。 1·起始於“手性匯集物（Chiral Pool) ”之合成法； 2. 外消旋產物的合成及最終的解析作用； 3. 手性合成法。 第一種方式包含，起始於手性前驅物合成該縮水甘油 部份，然後將其與甲矽烷基化之核苷酸鹼基反應。文獻中 所報導之實例包含利用（+)-3_锍基乙酸（汗柏D.C· (Huniber D.C·)等人 ’ Tetrahedron Lett 33, 4625 (1992))及 L-葡萄糖（ L.S·喬恩（L.S. Jeong)等人，j· Med. Chem. 36, 181 (1993)，比 奇（Beach)等人，J·〇rg· Chem:57, 2217 (1992))。 第二種方式包含，合成外消旋產物然後將其於稍後進 行酵素解析作用（W0 91/17159，EP 382526 )。 第三種方法包含，使用適當的手性佐劑而立體特異性 合成所希望之中間物。 轉化作用涉及許多步驟（總結產生還原作用），且必 須不會影響該起始核苷之立體完整性。而且，其需要昂貴 的具光學活性天然核苷類做爲起始原料。 其他已知用於合成具光學活性核苷類之製程係以習知 200406212 使用適當核苷酸鹼基之糖苷化反應爲主。於此階段中之立 體化學控制（以致僅生成順式立體異構物），一般係經由 位於該糖環位置2f或3’之取代基達成。因爲位於位置2’或 31之取代基僅在相對於C1上之脫離基爲反式構象時才能主 導立體化學變遷，而欲將此等取代基導入所希望之構型則 需要浩繁的程序。因此有需要其他可獲得最終所希望核苷 ，而無須導入該等用以調控立體化學途徑之取代基的步驟 。{L·威爾森（L. Wilson)及D.里歐塔（D. Liotta) “控制立體化 學之一般方法”，Tetrahedron Lett 31，1815-1818 (1990)}。 於是希望尋得以高產率、純度及光學純度生產核苷類 ’而免除保護-去保護及添加-去除位於縮水甘油部份之位置 2’及3’的取代基等浩繁程序，且反應特徵爲高產量，容易於 工業規模進行，及可經由使用容易於市售購得之反應物得 到具有高純度中間物的新穎合成方法。 [發明內容] 發明槪述 已發現一種4-胺基-1-(2R-羥甲基_[1，3]氧硫陳-5S_基）-1H-嚼啶-2-酮或β 2-((R)-羥甲基）-5-(胞嘧啶-1’-基）-i，3-氧硫凍 (拉米夫定）之新穎合成方法，其能夠解決該項技藝已知 製程的缺點。 本案申§靑人已意外且驚蔚地發現一種4-胺基-i_(2R-經 甲基-[1，3]氧硫陳-5S-基嘧啶-2-酮（拉米夫定）之新穎 合成方法，其包含將2-(R)-(4"-(r)_丙酮基側氧q斗氧硫 凍速原而得2-(R)-(4MR)-丙酮基）-5-羥基-1,3-氧硫凍。 200406212 [圖式簡單說明] 圖1 : 4-胺基-1-(2R-羥甲基-[1，3]氧硫陳-5S-基）-1Η-嘧陡-2-酮（拉米夫定）（XI)之合成流程圖。 [實施方式] 發明之詳細說明 因此，本發明之一標的爲4-胺基-1-(2R-羥甲基-[1，3]氧 硫陳-5S-基）-1Η-嘧陡_2_酮（拉米夫定）之非對映選擇合成方 法，其包含以選自二-第二異戊基硼烷（disiamylborane)、氫 化二-異丁基鋁（DIBAL-H)、（氫化雙（2-甲氧基乙氧基）鋁） (RED-AL)及硼氫化鈉之還原劑使2-(R)-(4n-(R)-丙酮基）-5-側 氧-1，3-氧硫晾（III)還原而得呈含順式與反式立體異構物之混 合物的2-(R)-(4n-(R)-丙酮基）-5-羥基-1，3-氧硫陳（IV)之還原 反應（定義爲階段a))。較佳地該還原劑氫化二-異丁基 鋁。 2-(R)-(4”-(R)-丙酮基）-5-側氧-1，3-氧硫陳（III)與還原齊 (如上所定義）間之莫耳比例係介於1.1/1.0至1.0/1.0，其 較佳爲1.04/1.0。 2-(R)-(4"-(R)-丙酮基）-5-側氧-1,3-氧硫陳之還原反應係 於脂族及/或芳香族溶劑例如苯、二甲苯或甲苯（較佳爲甲 苯）中，於介於-80°C至20°C之溫度（較佳地該溫度係介於 -10至10°C )下完成。 化合物（IV)可經由包含將氧硫味環進行胞嘧啶基化、將 該二氧凍環進行開環反應、於該氧硫陳環之位置2上形成 甲基取代基以及經由化學反應將所獲得拉米夫定之α與β異 200406212 構物分離等反應而容易地轉化成拉米夫定，或係於式（IV)之 氧硫陳環進行胞嘧啶基化、藉由彼等之化學反應將因此形 成之相對應α與β異構物分離、將所希望β異構物之二氧凍環 進行開環反應及形成甲基取代基後而得拉米夫定。 其中一項此等根據本發明之拉米夫定非對映選擇合成 方法之特別較佳實施態樣，除了上述之還原階段a)外，尙 包含下列階段= b) 將位於氧硫陳環（存在於含2-(R)-(4"-(R)-丙酮基）-5-羥基-1,3-氧硫凍中間物之順-反混合物中）之位置5的羥 基轉化成位於該氧硫凍環位置5之脫離基-L，其係選自醯 氧基；院氧基；芳氧基；院基芳氧基；院氧基簾基；脂族 或芳族胺基羰基；膦酸酯基；鹵素；醯胺疊氮化物； 異氰酸酯；經取代或未經取代之硫醇化物；經取代、未經 取代、飽和或不飽和之硒基、氫硒基或硒醯基所組成的群 組； c) 將該源自階段b)之順-反混合物於路易斯酸（做爲 催化劑）存在下進行與經甲矽烷基化胞嘧啶糖苷化反應， 而得相對應之a,p-2-(R)-(4"-(R)-丙酮基）-5-(胞嘧啶-Γ-基）-1,3-氧硫凍核苷異構物（VII)之混合物。 較佳地於階段c)之反應中，該路易斯酸係選自SnCl4& 具有下列通式之化合物： 200406212 其中： R5、r6及R7取代基爲彼此相同或相異且係選自下列各 基所組成之群組：氫；一至二十個碳原子之烷基，其視需 要經氟、氯、溴或碘取代；一至六個碳原子之烷氧基；六 至二十個碳原子之芳氧基；七至二十個碳原子之芳基烷基 ’其視需要經鹵素、一至二十個碳原子之烷基或一至二十 個碳原子之烷氧基取代；六至二十個碳原子之芳基，其視 需要經氟、氯、溴、碘、一至二十個碳原子之烷基或一至 二十個碳原子之烷氧基取代；三烷基甲矽烷基及鹵素取代 基·· F、Cl、Br、I， 且 R8取代基係選自下列各基所組成之群組：氟、溴、氯 、碘、一至二十個碳原子之磺酸酯類，其視需要經氟、氯 、溴、碘取代；一至二十個碳原子之烷基酯類，其視需要 經氟、氯、溴、碘取代；多價鹵化物；具有通式R5R6R7Si 之經三取代甲矽烷基，其中R5、116及R7具有如前述之定義 ;六至二十個碳原子之飽和或不飽和硒醯基芳基；六至二 十個碳原子之經取代或未經取代之芳基磺醯基；六至二十 個碳原子之經取代或未經取代之烷氧基烷基；及三烷基甲 矽烷氧基。 較佳地於階段b)之反應中，係將該羥基轉化成選自下 列各基所組成群組之脫離基丄：鹵素；烷氧基-OR基，其中 R係選自：一至二十個碳原子之飽和或不飽和烷基，其視 需要經氟、氯、溴、碘、一至六個碳原子之烷氧基、六至 13 200406212 二十個碳原子之芳氧基取代；芳氧基-OAr，其中Ar係選自 :六至二十個碳原子之芳基，其視需要經氟、氯、溴、碘 、一至二十個碳原子之烷基或一至二十個碳原子之烷氧基 取代；烷基芳氧基-OR’，其中R’係選自··七至二十個碳原 子之芳基烷基，其視需要經鹵素、一至二十個碳原子之烷 基或一至二十個碳原子之烷氧基取代；醯氧基-0C(0)R"， 其中R"係選自：一至五個碳原子之飽和或不飽和烷基，較 佳爲甲基、乙基、丁基，其視需要經胺基、羧基、羥基、 苯基、較低碳數烷氧基（較佳爲甲氧基及乙氧基）取代； 苯基；經較低碳數院基、殘基、鹵素（較佳爲氯及溴）、 硫酸基、磺醯氧基、較低碳數氧基烷基（較佳爲甲氧甲醯 基及乙氧甲醯基）取代之苯基；胺基；較低碳數之單及二 胺基烷基，較佳爲甲基胺基、二甲基胺基。 更佳地該脫離基-L係選自下列各基所組成之群組：乙 氧基羰基、碘、溴、氯、氟、乙酸酯、苄酸酯、甲基碳酸 酯、苯基碳酸酯、二乙基膦酸酯。 該於階段b)中之羥基轉化反應係使用已熟知且經描述 於諸如T.W.格林柰（T.W. Greene)，“有機合成中之保護基 亂” ，PP 50-72 ( John Wiley & Sons，紐約（1981))等文獻中 之方法完成。較佳地該於本發明標的製程中階段b)之中間 物2-(R)-(4n-(R)-丙酮基）-5-羥基-1,3-氧硫凍之順-反混合物的 羥基轉化反應係於二氯甲烷中於吡啶存在下，於介於-5至 5°C之溫度下與乙醯氯反應而得該順式-反式2-(R)-(4M-(R)-丙酮基）-5-乙醯氧基-1，3-氧硫凍（V)。 200406212 較佳地於式（VI)之路易斯酸中，該等取代基r5、r6及 R7 (彼此爲相同或相異）係選自下列各基所組成之群組： 氟、氯、溴、碘、甲基、乙基、第三-丁基、苄基。當該取 代基爲院基及卞基時’彼寺係依序經F、Cl、Br、I取代。 較佳地於式（VI)之路易斯酸中’ S亥取代基&係選自：ρ 、Cl、Br、I、三-捵化物。 較佳地該式（VI)之路易斯酸爲碘三甲基矽烷（TMSI)或三 氟甲磺酸三甲酯（TMSOTf)。 該路易斯酸可於原位生成或使用任何文獻中，例如敘 述於Α·Η·史密斯（Α·Η· Schimidt) “溴三甲基矽烷及碘三甲基 石夕院一用於有機合成之多用途試劑” Adrichimica Acta 14， 31-38 (1981)已知之方法製得。 將胞嘧啶（預先經甲矽烷基化）與該源自階段b)之順 式及反式異構物於路易斯酸存在下反應，而得相對應α，β-2-(R)-(4n-(R)-丙酮基）-5-(胞嘧啶-Γ·基）-1，3-氧硫陳核苷異構物 (VII)之混合物。該反應通常係於脂族或芳族溶劑（較佳爲 乙腈、二氯甲烷）中，於介於〇°C至25°C (較佳爲0°C至5 °C )之溫度下完成。 最適當之製程包含將源自階段b)之順-反混合物加至該 預先經甲矽烷基化之胞嘧啶核苷酸鹼基中，並於稍後再將 該路易斯酸加入。 該核苷酸鹼基係使用適當之甲矽烷化劑（例如六甲基 二矽氮烷（HMDS)或二甲基甲矽烷基三氟甲磺酸第三-丁酯） ，於脂族或芳族溶劑例如乙腈或二氯甲烷中，於立體受阻 15 200406212 鹼類例如2,4,6-可力丁存在下進行甲矽烷化。 根據本發明之拉米夫定合成方法的另一較佳具體態樣 ，除上述階段a)、b)及c)外，尙包含階段·· d) 將 a|2-(R)-(4"-(R)-丙酮基）-5-(胞嘧啶-Γ-基）-1，3-氧 硫陳（VII)之核苷異構物混合物轉化爲相對應a，P-2-((R)-羥甲 基）-5-(胞嘧啶基）-1，3-氧硫陳核苷異構物（X)混合物之反 應； e) 藉由將該α，β 2-((R)-羥甲基）-5-(胞嘧啶-Γ-基）-1，3_氧 硫陳核苷異構物（X)之混合物進行化學衍生反應，以物理方 法分離所衍生得之核苷異構物混合物，藉由化學方法去除 衍生劑回收該將β異構物，並伴隨拉米夫定（XI)之單離，而 分離得該P-2-((R)-羥甲基）-5-(胞嘧啶-Γ-基）-1，3-氧硫陳異構 物（XI)(拉米夫定）。 於階段d)之轉化反應係經由已熟知且經描述於諸如 T.W.格林柰，“有機合成中之保護基圑” ，pp 50-72，John Wiley & Sons，紐約（1981)等文獻中之方法完成。較佳地該 轉化反應包含將位於氧硫凍環位置2之手性輔助劑4"-(R)-丙酮化物藉由該取代基之水解作用而去除，得相對應之二 醇異構物：a，P-2-(R)-(2"-(R)-l，2-二羥基乙基）-5-(胞嘧啶-1·-基）-1，3-氧硫凍（VIII)的混合物，將該等二醇異構物進行氧化 而得α，β 2-((R)-甲醯基）-5-(胞嘧啶-Γ-基）-1，3-氧硫陳醛異構 物（IX)，隨後再將該醛異構物還原而得相對應之α，β 2-((R)-羥甲基）-5-(胞嘧啶基）-1，3-氧硫凍異構物混合物（X)。 該核苷異構物：a，P-2-(RM4"_(R)-丙酮基）-5-(胞嘧啶胃 200406212 Γ-基）-1，3-氧硫陳（VII)之丙酮化物基團之水解作用較佳係與 * 強無機酸類於質子溶劑（更佳地係於具有一至四個碳原子 -之醇類溶劑，又更佳地爲甲醇）中進行。較佳地該酸類爲 氫氯酸，更佳地爲HC1溶於甲醇之5% (w/w)溶液。 該異構物：a，P-2-(R)-(2"-(R)-l，2-二羥基乙基）-5-(胞嘧 啶-Γ-基）-1,3-氧硫陳（VIII)混合物之氧化反應較佳係於質子 溶劑中與氧化劑，例如偏高碘酸鈉（NaI04)進行。較佳地該 溶劑爲具有一至四個碳原子之醇類溶劑或水或其混合物， 更佳地爲水/甲醇混合物。該氧化反應係於介於-15t至-10 · 1之溫度下進行。 該異構物：α，β 2-((R)-甲醯基）-5-(胞嘧啶-Γ-基）-1，3-氧 硫陳醛（IX)混合物之還原反應較佳係與硼氫化鈉（NaBH4)進 行。該反應溶劑較佳爲醇性或氫化醇類，例如水/甲醇。 該反應溫度係介於-25°C至15°C，較佳地係於〇°C下進 行。 於階段e)中該異構物：β 2-((R)-羥甲基）-5-(胞嘧啶-Γ-基）-1，3-氧硫陳異構物（XI)(拉米夫定）之分離係藉由將該 * α，β 2-((R)-羥甲基）-5-(胞嘧啶-Γ-基）-1,3-氧硫晾核苷異構物 (X)混合物進行化學衍生反應，隨後再以諸如層析術或分級 結晶法等物理方法（其係根據用以解析幾何異構物混合物 之領域所熟知之技術）進行分離而完成。較佳地該化學衍 生反應係藉由將該異構物混合物與苄醯氯於二氯甲烷中反 應而完成，其伴隨形成相對應之鄰苄醯基順式/反式異構物 ，而該物理分離法係藉由分級結晶法完成並將經此分離得 17 200406212 之β異構物水解成拉米夫定。 根據本發明之拉米夫定合成方法的另一較佳具體態樣 ，除上述階段a)、b)及c)外，尙包含階段： (Π藉由物理方法進行核苷異構物混合物之簡單分離而 自該a,p-2-(R)-(4n-(R)-丙酮基）-5-(胞嘧陡-Γ-基）-l，3-氧硫陳 核苷異構物（VII)之混合物中分離得β 2-(R)-(4n-((R)-丙酮基）-5-(胞嘧啶-Γ-基）-l，3-氧硫凍異構物（XII); ef)將該 β 2-(R)-(4n-((R)-丙酮基）-5-(胞嘧啶-Γ-基）-1，3-氧硫凍異構物（XII)轉化成相對應之β 2-((R)-羥甲基）-5-(胞嘧 啶-Γ-基）-1，3-氧硫凍異構物(XI)，拉米夫定。 於階段d’）中該異構物：β 2-(R)-(4"-((R)-丙酮基）-5-(胞 嘧啶基）-1，3-氧硫凍異構物（XII)之分離係根據用以解析幾 何異構物混合物之領域所熟知之方法藉由諸如層析術或分 級結晶法等物理方法完成。 於階段e’）中之轉化反應係使用已熟知且經描述於諸如 T.W.格林柰，“有機合成中之保護某團” ，pp 50-72，Joh Wiley & Sons，紐約（1981)等文獻中之方法完成。 較佳地該轉化反應包含將位於氧硫廊1位置2之手性輔 助劑4"-(R)-丙酮化物藉由該取代基之水解作用而去除，得 相對應之P-2-(R)-(2"-(R)-l，2-二羥基乙基）-5-(胞嘧啶-1’-基）-1，3-氧硫陳二醇（XIII)的混合物，將該二醇進行氧化而得β 2-((R)-甲醯基）-5-(胞嘧啶-Γ-基）-1，3-氧硫陳醛(XIV)，隨後再將 該醛還原而得相對應之β 2-((R)-羥甲基）-5-(胞嘧啶基）-1，3-氧硫陳異構物（XI)，拉米夫定。 18 200406212 該P-2-(R)-(4"-((R)-丙酮基）-5-(胞嘧啶-1’-基）-1,3-氧硫睐 核苷(XII)之丙酮化物基團之水解作用較佳係與強無機酸類 於質子溶劑（更佳地係於具有一至四個碳原子之醇類溶劑 ，又更佳地爲甲醇）中進行。較佳地該酸類爲氫氯酸，更 佳地爲HC1溶於甲醇之5% (w/w)溶液。 該 P-2-(R)-(2n-(R)-l，2-二羥基乙基）-5-(胞嘧啶-Γ-基）-1，3-氧硫凍二醇（XIII)之氧化反應較佳係於質子溶劑中與氧化 劑，例如偏高碘酸鈉（NaI04)進行。較佳地該溶劑爲具有一 至四個碳原子之醇類溶劑或水或其混合物，更佳地爲水/甲 醇混合物。該氧化反應係於介於-15°C至-10°C之溫度下進行 〇 該β 2-((R)-甲醯基）-5-(胞嘧啶-Γ-基）-1,3-氧硫凍醛(XIV) 之還原反應較佳係與硼氫化鈉（NaBH)4進行。該反應溶劑較 佳爲醇性或氫化醇類，例如水/甲醇。 該反應溫度係介於-25t至15°C，較佳地爲0°C。 本發明合成方法之另一項優點係使用2-(R)-(4"-(R)-丙 酮基）-5-側氧-1,3-氧硫陳做爲起始試劑，其可容易地經由各 種已知見於文獻，例如經描述於去氧-3’-硫代胞苷 之快速製備” ，Tetrahedron Letters，33，No. 32，ρρ· 4625-4628 (1992)之方法獲得。更特別地，2-(R)-(4n-(R)-丙酮基）-5·側氧-1，3·氧硫陳係經由醛（R)-2,2-二甲基-4-甲醯基-1,3-二 氧陳之展位合成法製得，其係藉由將手性輔助劑（R)-2,2-二 甲基-4-羥甲基-1，3-二氧陳於二甲亞硼中以無水磷酸及二環 己羰二亞胺（DCC)氧化並接著與β-锍基乙酸於二氯甲烷中於 200406212 介於-10°C至+20°c之溫度下進行縮合而達成。尤其係將該 藉此獲得之含2-(S)-(4n-(R)-丙酮基）-5-側氧-1,3-氧硫凍與2-(R)-(4"-(R)-丙酮基）-5-側氧-1，3-氧硫陳之混合物經由簡單物 理方法，較佳地係藉由簡單結晶法進行解析而得呈結晶形 固體形式之2-(R)-(4"-(R)-丙酮基）-5-側氧-1,3-氧硫凍。 經由根據本發明階段a)之2-(R)-(4n-(R)-丙酮基）-5-側氧 -1，3-氧硫陳的還原反應，可意外地獲得拉米夫定之合成型 中間物：呈順式與反式立體異構物混合物之2-(R)_(4”_(R)_ 丙酮基）-5-羥基-1，3-氧硫陳（IV);該中間物可完成具有高產 量、純度及光學特異性之拉米夫定合成方法。 此反應至今曾被應用過但並不成功（“自1，3-氧硫凍-5-酮類獲得2-锍基醛雙聚體及2,5-二氫瞳吩” Can. Chem. ，第 61 卷，ρρ· 1872-1875 (1983)，及於 去氧-3’-硫 雜胞苦之快速製備”，Tetrahedron Letters，33，No. 32，ρρ. 4625-4628(1992))。 因此，本發明之另一標的爲該中間物2-(R)-(4n-(R)-丙 酮基）-5-羥基-1，3-氧硫陳（IV)，其係呈兩種立體異構形式， 順式與反式。 本發明之方法適用於合成各種拉米夫定類似物，“拉 米夫定類似物”意指藉由將具有所欲取代之嘧啶核苷酸鹼 基（較佳係位於位置5)之1，3-氧硫凍（IV)中間物進行反應 而形成之核苷酸類。位於該嘧啶核苷酸鹼基上之取代基可 爲：甲基、鹵素、烷基、烯基、炔基、羥基烷基、羧基烷 基、硫院基、硒院基、苯基、環院基、環燦基、硫芳基及 200406212 硒芳基。 - 該等產物及反應中間物皆已經由HPLC、TLC、GC、 . GC/MS、^-NMR及旋光測定法等分析技術進行特性分析。 以下列述一些供例舉說明但非用以限制本發明之實施 例。 實施例1 : 2-(R)-(4n-(R)_丙酮基)-5-側氧-1，3_氧硫陳（III)之合成 將80.4克（0.82莫耳；0.5當量）無水結晶形正磷酸溶 於120毫升二甲亞楓之溶液加至942克（4.56莫耳；3當量 ® )二環己羰二亞胺（DCC)溶於800毫升二甲亞硼之溶液中。 將混合物維持於T=0-5t下1小時，然後將201.1克（1.522 莫耳；1當量）（-)-R-Solketal溶於50毫升二氯甲烷之溶液 加入。 將混合物維持於T=25°C下16小時，接著將其過濾以除 去二環己基脲。將該有機溶液冷卻至T=0-5°C，然後將106 毫升（1.522莫耳；1當量）β-锍基乙酸經由滴液漏斗緩慢 地加入並將混合物持續攪拌4小時。 ® 將反應混合物以600毫升二氯甲烷稀釋，並以碳酸氫 鈉飽和溶液中和直至發泡現象消失。將有機相以水、鹽水 沖洗並最後通過硫酸鈉乾燥。回收得大約221克粗製黃色 油狀物質。 藉由結晶法將非對映異構物混合物分離。將非對映異 構物混合物溶解於藉由將884毫升己烷與160毫升乙酸乙 酯混合而得之溫溶液中。將該澄淸溶液置入設定於-18°C之 21 200406212 恆溫浴中12小時。以先前所獲得之所希望產物作晶種促進 該結晶作用。經過濾後回收得白色結晶固體，將其以20毫 升己烷沖洗兩次並於高度真空下乾燥。回收得108.8克呈結 晶固體之式（III)內酯，於本文所述各階段之總產率爲35%。 實施例2 : 順式-反式-2-(R)-(4"-(R)-丙酮基）-5-乙醯氧基-1，3-氧硫陳 (V)之合成 於惰性大氣下將108.8克（0.53莫耳；1當量）內酯 (III)溶於500毫升無水甲苯中。將反應溫度調整至-10°C， 並於攪拌下歷時約20分鐘左右，將大約530毫升DIBAL-H 溶於甲苯之1M溶液（1當量）經由滴液漏斗加入。 起初觀察到激烈的氣體形成。於結束該溶液添加之時 即轉爲澄淸。於該反應全程之溫度係保持低於-5°C。經2 小時攪拌後，藉由添加300毫升甲醇終止該反應，直到發 泡現象消失。經10分鐘攪拌後，令溫度升至室溫並形成白 色沈澱，其經60分鐘攪拌後似乎已均勻分散。將其於塞里 塑料（celite)上進行過濾，以甲醇沖洗數次並回收得一種油 性殘餘物，使其於高度真空下乾燥。稍後將該粗製產物於 惰性大氣下溶解於400毫升無水二氯甲烷中，並於0°C下依 次將430毫升（10當量）無水吡啶及接著113毫升（3.5當 量）現蒸餾得之乙醯氯加入。將反應於0°C下進行1小時， 然後藉由以200毫升二氯甲烷再以100毫升10% (w/w)檸檬 酸水溶液稀釋而使其終止。將回收得之有機相以水、鹽水 沖洗並通過硫酸鈉乾燥。回收得79.3克乙醯化物產物，於 22 200406212 本文所述各階段之總產率爲60%。 GC/MS分析顯示所形成之2種端基異構物係以等於1:6 之比例存在。 實施例3 : aJ-2-(RM4"-(R)·丙酮基）-5-(胞嘧啶-Γ·基）-1,3-氧硫陳 (VII)之合成 於惰性大氣下將42.6克胞嘧啶基（0.3834莫耳；1.2當 量）懸浮於242.7毫升六甲基二矽氮烷（3.6當量）中。將 催化量之硫酸銨加入並將混合物進行迴流（於約150°C下） 達1.5小時。將該溶液（已完全澄淸）冷卻並將過量六甲基 二矽氮烷藉由與無水甲苯進行之共沸蒸餾去除。將經甲矽 烷化之胞嘧啶溶解於經兩次蒸餾之無水乙腈（300毫升）中 並於〇°C下將三氟甲磺酸三甲酯（57.8毫升一 0.3195莫耳， 1當量）加入。經於〇°C下攪拌5分鐘後，將溶解於300毫 升無水乙腈之乙醯化物（V) ( 79.3克；0.3195莫耳）加入。 將反應混合物於室溫下持續攪拌1小時然後進行迴流 20 分鐘（T=100°C )。 將其冷卻並以200毫升乙酸乙酯稀釋。將500毫升碳 酸氫鈉飽和溶液加入，並將其持續攪拌20分鐘。將有機相 回收並以水、鹽水沖洗並通過硫酸鈉乾燥。以於管柱（溶 析劑：二氯甲烷一甲醇，體積比爲9/1)上進行之急驟層析 術完成純化。回收得62.2克（0.2076莫耳）之核苷(VII)， 產率爲65%，其中α/β比例爲約1:1。 實施例4 : 23 200406212 α，β 2-((R)-羥甲基）-5-(胞嘧啶-Γ-基）-l，3-氧硫陳（X)之合 成 將62_2克核苷（VII) ( 0.208莫耳，1當量）溶解於200 毫升甲醇（d二0.787)中。於0°C下將200毫升5% (w/w)甲醇/ 氫氯酸溶液緩慢地加入。 將反應於〇°C下持續攪拌3小時，最後藉由以100毫升 甲醇稀釋而終止。仍於〇°C下將固體碳酸氫鈉加入直到發泡 現象消失（pH= 7)。將其經過塞里塑料過濾並將所得之殘餘 物蒸發至乾。 將所獲得之粗製產物（混雜有鹽類）溶解於100毫升 甲醇中〇 於-20°C下將以62.2克高碘酸鈉（1.4當量）溶解於100 毫升水中而得之水溶液緩慢地逐滴加入。該項添加歷時約 20分鐘完成，然後將混合物保持於-20°C下持續攪拌10分 鐘。接著將大量化學計算上過量之硼氫化鈉加入，並將所 得之混合物保持於-20°C下達30分鐘。 將丙酮加入直至發泡現象消失。經30分鐘攪拌後，將 反應混合物濃縮並將殘餘物於高度真空下乾燥。 以於管柱（溶析劑：二氯甲烷-甲醇，體積比爲 8.5/1.5)上進行之層析術完成純化。 得到33.3克（ 0.1452莫耳）之終產物，於本文所述各 階段之總產率爲70%，其中α/β比例爲約1:1且含7克未經 反應之核苷（VII)。 W-NMR 5(ppm-CD3OD)—化合物（X)— β端基異構物 24 200406212 8.11-8.40 ppm (d，1H, 7.5Hz，C，6); 5.97- 5.93 ppm (d，1H，7.6Hz，C丨5); 6.29 ppm (t，1H, 4·9Ηζ，C5); 5.29 ppm (t，1H，3.9Hz，C2); 3.98- 3.83 ppm (m，2H，CH2〇H); 3.62- 3.47 ppm (m，1H，C4); 3.31- 3.14 ppm (m，1H，C4) o W-NMR 5(ppm-CD3〇D)—化合物（X)— α端基異構物 7.75-7.71 ppm (d，1H，7·5Ηζ，C’6); 5.97- 5.93 ppm (d，1H，7.6Hz，C，5); 6.47-6.44 ppm (dd，1H，1.6Hz，4·9Ηζ，C5); 5.63 ppm (t，1H，4.8Hz，C2); 3.98- 3.83 ppm (m，2H，C2-H2〇H); 3.62- 3.47 ppm (m，1H，C4); 3.31- 3.14 ppm (m，1H，C4)。 實施例5 : β 2-((R)-羥甲基)-5-(胞嘧啶-Γ-基)-l，3-氧硫凍（XI)拉米夫 定之合成 將33.3克核苷α/β (X) ( 1當量）溶解於200毫升無水 二氯甲烷中。於0°C下將35.5克現蒸餾得之苄醯氯加入。 該懸浮液應呈現橘紅色。將反應於室溫下進行4小時，然 後藉由以100毫升二氯甲烷稀釋而終止並以200毫升10% (w/w)檸檬酸溶液萃洗。將有機相以水、鹽水沖洗並通過硫 酸鈉乾燥。 25 200406212 以於管柱（溶析劑：乙酸乙酯-二氯甲烷，體積比爲 8/2)上進行之急驟層析術完成純化。 回收得23克核苷β (X)-苄醯化物（0.1毫末耳一 1當 量），將其溶解於10毫升預先以氣態氨飽和之甲醇中。將 該反應進行過夜。將混合物乾燥並吸收於甲醇中。經由重 力下於矽凝膠（溶析劑：二氯甲烷-甲醇，體積比爲 8.5/1.5)上進行之層析術完成純化。 回收得10克拉米夫定（XI)終產物，於此等最後階段之 產率爲30%。 iH-NMR 5(ppm-CD3OD)—化合物 β (X)-苄醯化物 8.64 ppm (b, 1H, NH-Bz)； 8.23 ppm (d，1H，7·2Ηζ，C丨6); 8.10-8.06 ppm (m，10H，芳香族 7.88-7.84 ppm 1H，C5) 7.78-7.47 ppm 6.39-6.35 ppm (dd，1H，3Hz，5.6Hz，C5); 5.53 ppm (t，1H，3Hz，C2); 4.91-4.71 ppm (m，2H，C2-CH2〇H); 3.72-3.63 ppm (dd, 1H，5.0Hz，12.7Hz，C4); 3.31-3.23 ppm (dd，1H，2.9Hz，12.7Hz，C4)。 iH-NMR S(ppm-CD3〇D)—化合物（XI) 8.01 ppm (d，1H，Cf6); 6.25 ppm (t，1H，4.8Hz，C5); 26 200406212 5·84 ppm (d，1H，C5’）； 5.24 ppm (t, 1H，3.9Hz，C2); 3.95-3.84 ppm (m，2H，C2-H2〇H); 3.5卜3.43 ppm (dd，1H，5.1Hz，12.0Hz, C4); 3.13-3.04 ppm (dd，1H, 4·3Ηζ, 12.0Hz，C4)。 拉米夫定之旋光測定分析 使用具有容量爲1毫升之測定管對Π.4毫克具式（XI) 之核苷（拉米夫定）進行旋光測定分析。將拉米夫定溶解 於二氯甲烷中而得具有濃度爲c=0.0174克/毫升之終溶液 〇 所測量得之値爲[α ]觀測値=+ 2，017 °。 對比値爲[a]D = ([α]觀測値/c) == +119。。 光學純度因此測定得爲： 理論値 *100 = (+119〇/+121〇)氺 100 = 98.3%。
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