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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine neue Strategie zur Synthese
von [2.2.1]Bicyclonucleosiden, die kürzer ist, für höhere Gesamtausbeuten sorgt
und somit kosteneffizienter als bisher bekannte Verfahren zur Synthese
von [2.2.1]Bicyclonucleosiden ist.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Die
Synthese des LNA-("Locked-Nucleic-Acid"-)Monomers (1S,3R,4R,7S)-7-Hydroxy-1-hydroxymethyl-2,5-dioxabicyclo[2.2.1]heptan-uracil wurde
zuerst von Obika (Satashi Obika et al., Tetrahedron Lett., 8735–8738 (1997))
berichtet, der eine lineare Strategie auf der Grundlage von Uridin
als Ausgangsmaterial zur Synthese des Zwischenprodukts 1-(3-O-Benzyl-4-C-tosyloxymethyl-β-D-ribofuranosyl)uridin
anwandte. Die Behandlung des tosylierten Nucleosid-Zwischenprodukts
mit Natriumhexamethyldisilazid in THF ergab das 2'-O,4'-C-Methylenbicyclonucleosid,
das nach der abschließenden Debenzylierung
(1S,3R,4R,7S)-7-Hydroxy-1-hydroxymethyl-2,5-dioxabicyclo[2.2.1]heptan-uracil
in 36%iger Ausbeute aus dem tosylierten Nucleosid-Zwischenprodukt
ergab.
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Wengel
et al. (Singh, S. K.; Nielsen, P., Koshkin, A. A. und Wengel, J.,
Chem. Commun., 455 (1998); Koshkin, A. A.; Singh, S. K.; Nielsen,
P.; Rajwanshi, V. K.; Kumar, R.; Meldgaard, M.; Olsen, C. E. und
Wengel, J., Tetrahedron 54, 3607 (1998)) berichteten in der Folge
von einer zusammenlaufenden Strategie zur Synthese des Thyminanalogs (1S,3R,4R,7S)-7-Hydroxy-1-hydroxymethyl(thymin-1-yl)-2,5-dioxabicyclo[2.2.1]heptan.
Ausgehend von 3-O-Benzyl-4-C-hydroxymethyl-1,2-O-isopropyliden-α-D-ribofuranose
wurde das Schlüsselzwischenprodukt
zur Verbindung mit silyliertem Thymin (oder anderen silylierten
Nucleobasen), 4-C-Acetoxymethyl-1,2-di-O-acetyl-3,5-di-O-benzyl-D-ribofuranose,
durch anschließende
regioselektive 5-O-Benzylierung, Acetylierung, Acetolyse und einer
weitere Acetylierung erhalten. Verbindung des Schlüsselzwischenprodukts
mit silyliertem Thymin ergab das 4'-C-Acetoxy methyl-Nucleosid, das nach
Deacetylierung und Monotosylierung, gefolgt von Basen- induziertem
Ringschluss das 2'-O,4'-C-Methylenbicyclo-Nucleosid
ergab. Abschließende
Debenzylierung ergibt (1S,3R,4R,7S)-7-Hydroxy-1-hydroxymethyl(thymin-1-yl)-2,5-dioxabicyclo[2.2.1]heptan
in 40%iger Ausbeute (berechnet aus dem Schlüsselzwischenprodukt). Für die Synthese
der Uracil-, 2-N-Isobutyrylguanin-, 4-N-Benzoylcytosin- und 6-N-Benzoylcytosin-LNA-Nucleosidanaloge
wurden analoge Syntheseverfahren angewandt. Die entsprechenden 2'-Amino-LNA-Pyrimidin-Nucleoside
wurden erhalten, indem der Ringschluss in Benzylamin durchgeführt wurde.
Debenzylierung und anschließende
Silylierung unter Verwendung von 1,3-Dichlor-1,1,3,3-tetraisopropyldisiloxan
ergab ein bizyklisches Zwischenprodukt, das durch Umsetzung mit Kaliumthioacetat
in DMF und abschließende
Desilylierung problemlos in das 2'-Thio-LNA-Analog übergeführt wurde (Singh, S. K.; Kumar,
R. und Wengel, J., J. Organopolysiloxan. Chem. 63, 6078 (1998)).
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Eine
analoge zusammenlaufende Synthese von (1S,3R,4R,7S)-7-Hydroxy-1-hydroxymethyl-2,5-dioxabicyclo[2.2.1]heptanthymin
unter Verwendung von 4-C-Tosyloxymethyl-1,2-di-O-acetyl-3,5-di-O-Benzyl-D-ribofuranose
als Schlüsselzwischenprodukt
zur Verbindung mit silylierten Nucleobasen wurde von der gleichen
Gruppe berichtet (Koshkin, A. A., Rajwanshi, V. K. und Wengel, J.,
Tetrahedron Lett. 39, 4381 (1998)).
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Die
Verwendung eines 4-C-Tosyloxymethylribofuranose-Zwischenprodukts
wurde auch von Obika, S. et al (WO 98/39352) vorgeschlagen. In dieser Strategie
wird die 5-O-Benzyl-Schutzgruppe gegen eine tert-Butyldimethylsilyl-Schutzgruppe
ausgetauscht, wodurch die Gesamtsynthese des (1S,3R,4R,7S)-7-Hydroxy-1-hydroxymethyl-2,5-dioxabicyclo[2.2.1]heptan-Nucleosids
um einen Schritt erweitert wird.
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Die
Verwendung eines 5-O-Benzyl-geschützten-4-C-hydroxymethylfuranose-Zwischenprodukts
ist ebenfalls von Nielsen und Wengel (Chem. Commun. 1998, 2645–2646) vorgeschlagen
worden.
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Charakteristische
Eigenschaften der bisher bekannten, oben erläuterten Strategien sind relativ geringe
Gesamtausbeuten und zahlreiche Syntheseschritte. Folglich be steht
großer
Bedarf an der Entwicklung einer effizienteren Synthesestrategie,
die zu einer Verbesserung der Gesamtausbeute und einer Senkung der
Herstellungskosten von [2.2.1]Bicyclonucleosiden führt.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine neue Strategie zur Synthese
von [2.2.1]Bicyclonucleosiden, welche die Synthese eines neuen Schlüsselzwischenprodukts
umfasst. Die neue Strategie wird anhand der Synthese von (1S,3R,4R,7S)-7-Hydroxy-1-hydroxymethyl-(thymin-1-yl)-2,5-dioxabicyclo[2.2.1]heptan
gezeigt, ist ohne weiteres auf die Synthese von [2.2.1]Bicyclonucleosiden,
die andere Nucleobasen enthalten, ausgedehnt worden und kann zudem
auf andere Heteroatome als Sauerstoff im Bizyklus, wie z.B. Amino
und Thio, weiter ausgedehnt werden.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Synthese eines
neuen Zwischenprodukts der allgemeinen Formel II:
worin R
1 aus
gegebenenfalls substituiertem Aryl(C
1-6-alkyl),
gegebenenfalls substituiertem Tetrahydropyran-2-yl, gegebenenfalls
substituiertem Arylcarbonyl und gegebenenfalls substituiertem Aryl
ausgewählt
ist;
die Substituenten R
2 und R
3 unabhängig
voneinander jeweils aus Wasserstoff, gegebenenfalls substituiertem
C
1-6-Alkyl, gegebenenfalls substituiertem
Aryl und gegebenenfalls substituiertem Aryl(C
1-6-alkyl) ausgewählt sind,
mit der Maßgabe,
dass R
2 und R
3 nicht
beide Wasserstoff sind, oder R
2 und R
3 zusammen für C
3-7-Alkylen
stehen; und
die Substituenten R
4 und
R
5 unabhängig
voneinander jeweils R'SO
2O- sind, worin R' aus gegebenenfalls substituiertem Alkyl
und gegebenenfalls substituiertem Aryl ausgewählt ist;
wobei das Verfahren
den folgenden Schritt umfasst:
Behandlung einer Verbindung
(im weiteren Verlauf als "Ausgangsmaterial" bezeichnet) der
allgemeinen Formel I:
worin R
1 aus
gegebenenfalls substituiertem Aryl(C
1-6-alkyl),
gegebenenfalls substituiertem Tetrahydropyran-2-yl, gegebenenfalls
substituiertem Arylcarbonyl und gegebenenfalls substituiertem Aryl
ausgewählt
ist;
die Substituenten R
2 und R
3 unabhängig
voneinander jeweils aus Wasserstoff, gegebenenfalls substituiertem
C
1-6-Alkyl, gegebenenfalls substituiertem
Aryl und gegebenenfalls substituiertem Aryl(C
1-6-alkyl) ausgewählt sind,
mit der Maßgabe,
dass R
2 und R
3 nicht
beide Wasserstoff sind, oder R
2 und R
3 zusammen für C
3-7-Alkylen
stehen;
mit R'SO
2X, worin R' aus gegebenenfalls substituiertem C
1-6-Alkyl und gegebenenfalls substituiertem
Aryl ausgewählt
ist und X für
Halogen steht.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft auch eine Verbindung der oben definierten
allgemeinen Formel II.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft weiters eine Verbindung (im weiteren
Verlauf als "Schlüsselzwischenprodukt" bezeichnet) der
allgemeinen Formel III:
worin R
1 aus
gegebenenfalls substituiertem Aryl(C
1-6-alkyl),
gegebenenfalls substituiertem Tetrahydropyran-2-yl, gegebenenfalls
substituiertem Arylcarbonyl und gegebenenfalls substituiertem Aryl
ausgewählt
ist;
die Substituenten R
4 und R
5 unabhängig
voneinander jeweils R'SO
2O- sind, worin R' aus gegebenenfalls substituiertem Alkyl
und gegebenenfalls substituiertem Aryl ausgewählt ist;
R
6 aus
Wasserstoff, gegebenenfalls substituiertem (C
1-6-Alkyl)carbonyl,
gegebenenfalls substituiertem Arylcarbonyl, gegebenenfalls substituiertem Aryl(C
1-6-alkyl), gegebenenfalls substituiertem C
1-6-Alkyl und Tri(alkyl/aryl)silyl ausgewählt ist;
und
R
7 aus gegebenenfalls substituiertem
(C
1-6-Alkyl)carbonyloxy, gegebenenfalls
substituiertem C
1-6-Alkoxy, Halogen, gegebenenfalls
substituiertem Arylthio, gegebenenfalls substituiertem C
1-6-Alkylthio und gegebenenfalls substituiertem
Aryloxy ausgewählt
ist.
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Die
Hauptvorteile der vorliegenden Erfindung sind folgende:
- • Erhalt
des Schlüsselzwischenprodukts
der allgemeinen Formel III, das in sehr wenigen Schritten mit silylierten
Nucleobasen verbunden werden kann, aus 3-O-Benzyl-4-C-hydroxymethyl-1,2-O-isopropyliden-α-D-ribofuranose.
- • Baseninduzierter
Ringschluss und Desulfonierung des gebildeten [2.2.1]Bicyclonucleosids
in einer Eintopfreaktion.
- • Die
Möglichkeit,
das 5'-sulfonierte,
ringgeschlossene Zwischenprodukt (Verbindung 5a aus Beispiel 4)
zur Synthese von 5'-Amino-
und Thio-LNA zu verwenden.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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In
einem Versuch zur Verbesserung der Synthese von [2.2.1]Bicyclonucleosiden
wurde ein neues Schlüsselzwischenprodukt
zur Verbindung mit unterschiedlichen Nucleobasen synthetisiert.
Unter Anwendung dieser neuen Synthesestrategie, die das neue Schlüsselzwischenprodukt
der allgemeinen Formel III, (1S,3R,4R,7S)-7-Hydroxy-1-hydroxymethyl(thymin-1-yl)-2,5-dioxabicyclo[2.2.1]heptan,
umfasst, wurde in nur fünf
Schritten aus 3-O-Benzyl-4-C-hydroxymethyl-1,2-O-isopropyliden-α-D-ribofuranose synthetisiert,
was die neue Strategie zumindest um zwei Syntheseschritte kürzer als
zuvor bekannte Strategien macht. Die Reduktion der Anzahl an Syntheseschritten
sowie die Tatsache, dass keine chromatographische Trennung von Isomeren und
weniger Entschützungsschritte
erforderlich sind, macht die neue Synthese zweckdienlicher und kosteneffizienter
als bisher bekannte Strategien. Diese neue Synthesestrategie, welche
das neue Schlüsselzwischenprodukt
der allgemeinen Formel III umfasst, stellt auch einen überraschend
einfachen Zugang zu [2.2.1]Bicyclonucleosiden, die andere Nucleobasen
umfassen, und zu Zwischenprodukten bereit, die für Oligomerisation zugänglich sind.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Synthese eines
neuen Zwischenprodukts der allgemeinen Formel II:
worin R
1 aus
gegebenenfalls substituiertem Aryl(C
1-6-alkyl),
gegebenenfalls substituiertem Tetrahydropyran-2-yl, gegebenenfalls
substituiertem Arylcarbonyl und gegebenenfalls substituiertem Aryl
ausgewählt
ist. Bevorzugte Ausführungsformen
umfassen Benzyl, o-, m- und p-Methylbenzyl, 2-Chlorbenzyl, 4-Phenylbenzyl,
Tetrahydro pyran-2-yl, Benzoyl und Phenyl, wobei Benzyl und 4-Phenylbenzyl
bevorzugt sind; und
die Substituenten R
2 und
R
3 unabhängig
voneinander jeweils aus Wasserstoff, gegebenenfalls substituiertem
C
1-6-Alkyl, gegebenenfalls substituiertem
Aryl und gegebenenfalls substituiertem Aryl(C
1-6-alkyl) ausgewählt sind,
mit der Maßgabe,
dass R
2 und R
3 nicht
beide Wasserstoff sind, wie z.B. Methyl, Trifluormethyl, Ethyl,
Propyl, Isopropyl, Butyl, t-Butyl, Pentyl, Cyclopentyl, Hexyl, Cyclohexyl,
Phenyl, Benzyl, Phenylethyl, o-, m- und p-Methylbenzyl, 2-Chlorbenzyl, oder
R
2 und R
3 zusammen
für C
3-7-Alkylen stehen, wie z.B. 1,3-Propylen,
1,4-Butylen und 1,5-Pentylen; und
die Substituenten R
4 und R
5 unabhängig voneinander jeweils
R'SO
2O-
sind, worin R' aus
gegebenenfalls substituiertem C
1-6-Alkyl,
gegebenenfalls substituiertem Aryl und gegebenenfalls substituiertem Aryl(C
1-6-alkyl) ausgewählt sind, wie z.B. Methyl, Trifluormethyl,
Ethyl, 2,2,2-Trifluorethyl, Propyl, Isopropyl, Butyl, Nonafluorbutyl,
Pentyl, Cyclopentyl, Hexyl, Cyclohexyl, Benzyl, o-, m- oder p-Methylbenzyl, 2-Chlorbenzyl,
Phenyl, o-, m- oder p-Bromphenyl und p-Nitrophenyl.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung stehen die Substituenten R2 und
R3 unabhängig
voneinander für
Wasserstoff, Methyl, Phenyl, Benzyl, Phenylethyl, vorzugsweise für Methyl.
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In
einer noch bevorzugteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung stehen die Substituenten R2 und
R3 beide für Methyl.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung stehen die Substituenten R4 und R5 jeweils für Methansulfonyloxy, Trifluormethansulfonyloxy,
Ethansulfonyloxy, 2,2,2-Trifluorethansulfonyloxy, Propansulfonyloxy,
Isopropansulfonyloxy, Butansulfonyloxy, Nonafluorbutansulfonyloxy,
Pentansulfonyloxy, Cyclopentansulfonyloxy, Hexansulfonyloxy, Cyclohexansulfonyloxy, α-Toluolsulfonyloxy, 2-Chlor-α-toluolsulfonyloxy,
o-, m-, p-Toluolsulfonyloxy, Benzolsulfonyloxy, o-, m-, p-Brombenzolsulfonyloxy
und o-, m-, p-Nitrobenzolsulfonyloxy, wobei Methansulfonyloxy, Trifluormethansulfonyloxy,
p-Toluolsulfonyloxy und p-Brombenzolsulfonyloxy bevor zugt, Methansulfonyloxy
und p-Toluolsulfonyloxy noch mehr bevorzugt und Methan- sulfonyloxy
besonders bevorzugt werden.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung stehen R4 und
R5 für
Methansulfonyloxy, Trifluormethansulfonyloxy, Ethansulfonyloxy,
2,2,2-Trifluorethansulfonyloxy, Butansulfonyloxy, Nonafluorbutansulfonyloxy, α-Toluolsulfonyloxy, p-Toluolsulfonyloxy,
Benzolsulfonyloxy, p-Brombenzolsulfonyloxy und p-Nitrobenzolsulfonyloxy,
wobei Methansulfonyloxy, Trifluormethansulfonyloxy, p-Toluolsulfonyloxy
und p-Brombenzolsulfonyloxy bevorzugt, Methansulfonyloxy und p-Toluolsulfonyloxy noch
mehr bevorzugt und Methansulfonyloxy besonders bevorzugt werden.
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In
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung sind R4 und R5 identisch und aus Methansulfonyloxy, Trifluormethansulfonyloxy,
Ethansulfonyloxy, 2,2,2-Trifluorethansulfonyloxy, Butansulfonyloxy,
Nonafluorbutansulfonyloxy, α-Toluolsulfonyloxy,
p-Toluolsulfonyloxy, Benzolsulfonyloxy, p-Brombenzolsulfonyloxy
und p-Nitrobenzolsulfonyloxy ausgewählt, wobei Methansulfonyloxy,
Trifluormethansulfonyloxy, p-Toluolsulfonyloxy und p-Brombenzolsulfonyloxy
bevorzugt, Methansulfonyloxy und p-Toluolsulfonyloxy noch mehr bevorzugt
und Methansulfonyloxy besonders bevorzugt werden.
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Das
Verfahren umfasst dabei folgenden Schritt:
Behandlung einer
Verbindung der allgemeinen Formel I:
worin R
1,
R
2 und R
3 wie oben
definiert sind; mit R'SO
2X (im weiteren Verlauf als "Sulfonylhalogenid(e)" bezeichnet, worin
R' aus gegebenenfalls
substituiertem C
1-6-Alkyl, gegebenenfalls
substituiertem Aryl und gegebenenfalls substituiertem Aryl(C
1-6-alkyl) ausgewählt ist, wie z.B. Methyl, Trifluormethyl, Ethyl,
2,2,2-Trifluorethyl, Propyl, Isopropyl, Butyl, Nonafluorbutyl, Pentyl,
Cyclopentyl, Hexyl, Cyclohexyl, Benzyl, o-, m- oder p-Methylbenzyl,
2-Chlorbenzyl, Phenyl, o-, m- oder p-Bromphenyl und p-Nitrophenyl;
und X aus Halogenen ausgewählt
ist, wie z.B. Fluor, Chlor, Brom und Iod.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung steht R1 für Benzyl.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung sind R2 und R3 aus Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, Phenyl,
Benzyl, Phenylethyl ausgewählt,
oder R2 und R3 stehen
zusammen für
1,3-Propylen, 1,4-Butylen und 1,5-Pentylen.
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In
einer noch bevorzugteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung stehen R2 und
R3 beide für Methyl.
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In
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung steht R1 für Benzyl,
und R2 und R3 stehen
beide für
Methyl.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung steht R'SO2X für Sulfonylhalogenide,
wie z.B. Methansulfonylchlorid, Trifluormethansulfonylchlorid, Ethansulfonylchlorid, 2,2,2-Trifluorethansulfonylchlorid,
Propansulfonylchlorid, Isopropansulfonylchlorid, Butansulfonylchlorid,
Nonafluorbutansulfonylchlorid, Cyclopentansulfonylchlorid, Hexansulfonylchlorid,
Cyclohexansulfonylchlorid, α-Toluolsulfonylchlorid,
p-Toluolsulfonylchlorid, p-Brombenzolsulfonylchlorid und p-Nitrobenzolsulfonylchlorid,
wobei Methansulfonylchlorid, Trifluormethansulfonylchlorid, Ethansulfonylchlorid, 2,2,2-Trifluorethansulfonylchlorid,
Nonafluorbutansulfonylchlorid, α-Toluolsulfonylchlorid,
p-Toluolsulfonylchlorid bevorzugt werden und Methansulfonylchlorid
noch mehr bevorzugt wird.
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Das
Verhältnis
zwischen Verbindung I und Sulfonylhalogenid liegt üblicherweise
im Bereich von 1:2 bis 1:10, wie z.B. 1:2 bis 1:5, vorzugsweise
1:2 bis 1:4, noch bevorzugter 1:2,5 bis 1:3,5.
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In
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann Verbindung I mit zwei unterschiedlichen
Sulfonylhalogeniden, RIIISO2X
und RIVSO2X behandelt
werden, worin RIII und RIV unabhängig voneinander
aus der für
R' definierten Substituentengruppe
ausgewählt
sind, mit der Maßgabe,
dass RIII und RIV nicht
für dieselbe
Gruppe stehen, und X ist wie oben definiert.
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Dabei
versteht es sich, dass die Behandlung der Verbindung I mit RIIISO2X und RIVSO2X in zwei getrennten
Schritten erfolgt. Zuerst wird Verbindung I mit RIIISO2X in einem Verhältnis von 1:1 bis 1:1,5, vorzugsweise
1:1 bis 1:1,3, noch bevorzugter 1:1,1 bis 1:1,2, behandelt, um Verbindung
II zu ergeben, worin R4 oder R5 RIIISO2O- ist und R5 oder R4 Hydroxyl
ist. Anschließend
wird die gebildete Verbindung II mit RIVSO2X in einem Verhältnis von 1:1 bis 1:2,5, vorzugsweise
1:1 bis 1:2, noch bevorzugter 1:1,1 bis 1:1,5, behandelt, um Verbindung
II zu ergeben, worin R4 RIIISO2O- oder
RIVSO2O- ist und
R5 RIVSO2O- ist, wenn R4 RIIISO2O- ist, und
R5 RIIISO2O- ist, wenn R4 RIVSO2O- ist.
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Dabei
versteht es sich, dass die Umsetzung von Verbindung I mit dem Sulfonylhalogenid
in Gegenwart einer wasserfreien Base, wie z.B. Pyridin, 4-Dimethylaminopyridin,
Imidazol, Triethylamin oder Natriumhydrid, zu einem Anstieg der
Gesamtausbeute der Reaktion führt.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird die Behandlung in Gegenwart von
Pyridin, Imidazol oder 4-Dimethylaminopyridin, vorzugsweise von
Pyridin, durchgeführt.
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Fachleuten
auf dem Gebiet der Erfindung ist klar, dass auch andere Sulfonierungsreagenzien
außer
Sulfonylhalogeniden in der Reaktion eingesetzt werden können, wie
z.B. Sulfonsäuren
und Anhydride.
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Fachleuten
auf dem Gebiet der Erfindung ist zudem klar, dass die Behandlung
der Verbindung I mit dem Sulfonylhalogenid üblicherweise in Gegenwart eines
Lösungsmittels,
wie z.B. Pyridin, Tetrahydrofuran, Toluol, Xylol, Benzol, Ether,
Ethylacetat, Acetonitril, Triethylamin, N,N-Dimethylformamid, Dimethylsulfoxid,
Dichlormethan und 1,2-Dichlorethan, durchgeführt wird.
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Fachleuten
auf dem Gebiet der Erfindung ist auch klar, dass die Base und das
Lösungsmittel
dieselbe Substanz sein können,
wie z.B. Pyridin.
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Die
Behandlung der Verbindung I mit dem Sulfonylhalogenid erfolgt üblicherweise
bei –70°C bis 40°C, z.B. bei –30 C bis
40°C.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
wird die Verbindung I mit dem Sulfonylhalogenid bei –5°C bis 30°C, vorzugsweise
0°C bis
25°C, behandelt.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft auch eine Verbindung der oben definierten
allgemeinen Formel II.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Verbindung der allgemeinen
Formel III:
worin R
1,
R
4 und R
5 wie oben
definiert sind; und
R
6 aus Wasserstoff,
gegebenenfalls substituiertem (C
1-6-Alkyl)carbonyl,
gegebenenfalls substituiertem Arylcarbonyl, gegebenenfalls substituiertem Aryl(C
1-6-alkyl), gegebenenfalls substituiertem C
1-6-Alkyl und Tri(alkyl/aryl)silyl ausgewählt ist,
wie z.B. Acetyl, Benzoyl, m-Trifluormethylbenzoyl, Benzyl, tert-Butyldimethylsilyl
und tert-Butyldiphenylsilyl; und
R
1 aus gegebenenfalls substituiertem (C
1-6-Alkyl)carbonyloxy, gegebenenfalls substituiertem
C
1-6-Alkoxy, Halogen, gegebenenfalls substituiertem
Arylthio, gegebenenfalls substituiertem C
1-6-Alkylthio
und gegebenenfalls substituiertem Aryloxy ausgewählt ist, wie z.B. Acetyloxy,
Methoxy, Ethoxy, Chlor, Fluor, Brom oder Iod oder -SC
6H
5.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung steht R1 für Benzyl
oder 4-Phenylbenzyl, insbesondere für 4-Phenylbenzyl, und R4 und R5 sind beide
aus Methansulfonyloxy, Trifluormethansulfonyloxy, Ethansulfonyloxy, 2,2,2-Trifluorethansulfonyloxy,
Butansulfonyloxy, Nonafluorbutansulfonyloxy, α-Toluolsulfonyloxy, p-Toluolsulfonyloxy,
Benzolsulfonyloxy, p-Brombenzolsulfonyloxy und p-Nitrobenzolsulfonyloxy,
vorzugsweise aus Methansulfonyl, Trifluormethansulfonyl, p-Toluolsulfonyl
und p-Brombenzolsulfonyl, noch bevorzugter aus Methansulfonyl und
p-Toluolsulfonyl, insbesondere aus Methansulfonyl, ausgewählt.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist R6 aus Acetyl,
Benzoyl und m-Trifluormethylbenzoyl, vorzugsweise Acetyl, ausgewählt, und
R7 ist aus Acetyloxy, Methoxy, Ethoxy, Chlor,
Fluor, Brom, Iod und -SC6H5,
vorzugsweise Acetyloxy und Methoxy, insbesondere aus Acetyloxy, ausgewählt.
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In
der besonders bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung steht R1 für Benzyl oder
4-Phenylbenzyl, R4 und R5 stehen
beide für
Methansulfonyloxy, R6 steht für Acetyl,
und R7 steht für Acetyloxy.
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Das
Schlüsselzwischenprodukt
der allgemeinen Formel III kann mit geeigneten geschützten Nucleobasen
verbunden werden, was zur Bildung von Nucleosiden führt, die
baseninduzierte Ringschlüsse erfahren,
um 2'-O,4'-C-Methylenbicylconucleoside
zu ergeben. Dabei versteht es sich, dass die gebildeten Nucleoside
auf ähnliche
Weise Ringschlüsse
in Gegenwart unterschiedlicher Amine, vorzugsweise von Benzylamin
und Kaliumthioacetat, erfahren können, um
2'-N,4'-C-Methylen- bzw.
2'-S,4'-C-Methylen-Analoge zu ergeben.
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Verbindungen
der allgemeinen Formel III können
nach einer der nachstehenden Strategien aus Verbindung II erhalten
werden:
Behandlung der Verbindung II mit 80%iger Essigsäure oder
Trifluoressigsäure,
gefolgt von der Behandlung des gebildeten Zwischenprodukts mit Essigsäureanhydrid
(einem entsprechenden längerkettigen Säureanhydrid)
in Pyridin, um Verbindung III zu ergeben, worin R6 Acetyl
und R7 Acetyloxy ist;
Behandlung der
Verbindung II mit HCl in Methanol (oder einem längerkettigen Alkohol), um Verbindung III
zu ergeben, worin R6 Wasserstoff ist und
R7 Methoxy (oder längerkettiges Alkoxy) ist; die
gebildete Verbindung III kann weiter umgewandelt werden, um Verbindungen
der Formel III zu erhalten, worin R6 wie oben
definiert ist;
Behandlung der Verbindung II mit HCl in Methanol, um
Verbindung III zu ergeben, worin R6 Wasserstoff ist
und R7 Methoxy ist; Umwandlung von R6 zu einer der oben beschriebenen Gruppen,
gefolgt von der Behandlung des gebildeten Produkts mit HCl(g) in Dichlormethan ergibt Verbindung III,
worin R7 Chlor ist und R wie oben definiert
ist;
wobei die Überführung von
Verbindung II in Verbindung III, worin R7 C6H5S- ist, wie in
der Literatur beschrieben erfolgt.
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Synthese von [2.2.1]Bicyclonucleosiden
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Als
veranschaulichendes Beispiel für
die Synthese von [2.2.1]Bicyclonucleosiden unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens
wurde (1S,3R,4R,7S)-7-Hydroxy-1-hydroxymethyl(thymin-1-yl)-2,5-dioxabicyclo[2.2.1]heptan
(7) unter Verwendung von 3-O-Benzyl-4-C-hydroxymethyl-1,2-O-isopropyliden-α-D-ribofuranose
(1) als Ausgangsmaterial synthetisiert (1 und 3). Methansulfonylchlorid
(2,8 Äquivalente)
wurde in trockenem Pyridin bei 0°C
zu 1 (1 Äquivalent)
zugesetzt und das Reaktionsgemisch auf Raumtemperatur erhitzt. Das
Reaktionsgemisch wurde bei Raumtemperatur 1 Stunde lang gerührt, was
das Schlüsselzwischenprodukt
2 in 98%iger Ausbeute nach wässriger Aufarbeitung
ergab. Verbindung 2 wurde ohne weitere Rei- nigung in der nächsten Stufe
eingesetzt. Anschließende
Acetolyse des Zwischenprodukts 2 unter Verwendung 80%iger Trifluoressigsäure, gefolgt von
Acetylierung mit Essigsäure
(3 Äquivalente)
in Pyridin ergab das Schlüsselzwischenprodukt
3 in 92%-iger Ausbeute.
Verbindung 3 wurde mit silylierter Nucleobase unter Verwendung von
Trimethylsilyltrifluormethansulfonat als Lewis-Säure gemäß der von Vorbrüggen H.
(Vorbruggen, K.; Krolikiewicz, K. und Bennua, B., Chem. Ber. 114,
1234–1255
(1981)) entwickelten Methodik verbunden. Reinigung mittels Kieselgel-Flashchromatographie
ergab das Nucleosid 4 in 85%iger Ausbeute. Direkter baseninduzierter Ringschluss
wurde durch Behandeln der Verbindung 4 mit 0,5 M NaOH (1,4-Dioxan:H2O, 1:1) und Rückflusserhitzen über Nacht
durchgeführt.
Wässrige
Aufarbeitung und Reinigung mittels Kieselgel-Flashchromatographie
ergab Verbindung 6 in 88%iger Ausbeute. Katalytische Hydrierung
ergab (1S,3R,4R,7S)-7-Hydroxy-1-hydroxymethyl(thymin-1-yl)-2,5-dioxabicyclo[2.2.1]heptan
(7) in 84%iger Ausbeute nach Kristallisation aus 10%igem Ethanol
in Dichlormethan.
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Die
Synthese von (1S,3R,4R,7S)-7-Hydroxy-1-hydroxymethyl(guanin-9-yl)-2,5-dioxabicyclo[2.2.1]heptan
wurde unter Anwendung der gleichen Strategie durchgeführt. Guanidinderivate
wurden auch mittels einer ähnlichen
Strategie hergestellt, wie z.B. das wie 2 gezeigte
(1S,3R,4R,7S)-7-Hydroxy-1-hydroxymethyl-3-(2-N-isobutyrylguanin-9-yl)-2,5-dioxabicyclo[2.2.1]heptan
16.
-
Die
vorteilhafte Vielseitigkeit der erfindungsgemäßen Strategie, bei der das
Schlüsselzwischenprodukt
(Verbindungen der allgemeinen Formel III) eingesetzt wird, wird
zudem durch die Tatsache veranschaulicht, dass Isomere mit C2'-Inversion (Nucleosidnummerierung)
zugänglich
sind, um α-L-Ribosezucker
zu ergeben. So wurde die Thymidinyl-α-L-ribose 12 aus dem Schlüsselzwischenprodukt
hergestellt. Diese Herstellung von α-L-Ribose[2.2.1]bicyclonucleosid
aus dem Schlüsselzwischenprodukt konnte
auf andere natürlich
vorkommende und nicht natürlich
vorkommende Nucleobasen angewandt werden.
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Die
Vielseitigkeit dieses Synthesewegs ist zudem in den 4 bis 8 dargelegt,
worin [2.2.1]Bicyclonucleosid-Derivate von Adenosein, Cytosin, Uridin,
Thymidin und Guanidin aus dem Schlüsselzwischenprodukt der allgemeinen
Formel III zugänglich
sind.
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In 6 ist
eine Kombination bevorzugter Ausführungsformen von Verbindungen
der allgemeinen Formel III zur Herstellung von [2.2.1]Bicyclonucleosidderivaten
von Uridin dargelegt, worin R7 Acetoxy ist,
R4 und R5 jeweils
Mesylat sind und R1 das Arylsubstituierte
Benzyl, Phenylbenzyl (markierte Verbindung 106 in 6)
ist.
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Figuren
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1
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Nachstehend
wird ein allgemeiner Syntheseweg umrissen. Aus dem bekannten Diol
1 kann ein entscheidendes Zwischenprodukt 3 bequem hergestellt werden.
Unter Verwendung der gewünschten Nucleobase
oder eines Derivats davon (wie z.B. Thymin, Isobutyrylguanidin,
N-Acetylcytosin, 6-N-Benzoyladenin, Hypoxanthin) können Ribonucleosidderivate
4A, 4B, 4C, 4D und 4E zugänglich
gemacht werden. Selektive Schutzgruppenmanipulation ermöglich die
2,4-Zyklisierung und den Zugang zu vielen LNAs. Dieses Schema wird
detailliert in den Beispielen 1 bis 7 beschrieben.
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2
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Verwendung
des Schlüsselzwischenprodukts
3 für LNA-Guanidinderivat
16. Dieses Schema wird in Beispiel 9 detailliert beschrieben.
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3
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Verwendung
des Schlüsselzwischenprodukts
3 für LNA-Thyminderivat
12. Dieses Schema wird in Beispiel 8 detailliert beschrieben.
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4
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Verwendung
des Schlüsselzwischenprodukts
3 für LNA-Adeninderivat
20. Dieses Schema wird in Beispiel 10 detailliert beschrieben.
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5
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Verwendung
des Schlüsselzwischenprodukts
3 für LNA-Cytosinderivat
7aC. Die Synthesefolge umfasst: a) N4-Acetylcytosin,
BSA, TMSTf, CH3CN; b) LiOH, THF/H2O; c) Natriumbenzoat, CsCO3,
DMF; d) Pd(OH)2, Cyclohexan, EtOH; e) i. Bz-Cl,
Pyridin, ii. NaOH, MeOH, Pyridin. Dieses Schema wird in Beispiel
12 detailliert beschrieben.
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6
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Ein
dahingehend modifizierter Weg, dass Bisisopropyliden 101 verwendet
wird, um das Schlüsselzwischenprodukt
106 der allgemeinen Formel III zugänglich zu machen. Es wird eine
unterschiedliche Schutzgruppenstrategie angewandt, und die LNA-Uracilderivate
110 und 112 werden zugänglich gemacht.
Die Synthesefolge umfasst: a) NaH, 4-Chlormethylbiphenyl, THF/DMF;
b) 80%ige AcOH; c) i. NaIO4, THF/H2O; ii. 37%iges CH2O,
2 M NaOH, Dioxan, d) MsCl, Pyridin; e) AcOH/Ac2O/H2SO4; f) Uracil,
BSA, TMSTf, CH3CN; g) LiOH, THF/H2O, h) Natriumbenzoat, DMF; i) NH4OH, MeOH; j) FeCl3, CH2Cl2; k) NH4OH, MeOH. Dieses Schema wird in Beispiel
11 detailliert beschrieben.
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7
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Unterschiedliche
LNA-Adeninderivate sind unter Verwendung des Schlüsselzwischenprodukts
3 zugänglich.
Diese bieten mögliche
Vorteile für
spätere
Oligomerisationsschritte. Dieses Schema wird in Beispiel 13 detailliert
beschrieben.
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8
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Die
Verwendung von Hypoxanthin als Nucleobase ermöglicht den Zugang zu LNA-Hypoxanthinderivat
25 und LNA-Adeninderivat 27. Dieses Schema wird detailliert in Beispiel
14 beschrieben.
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Definitionen
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In
vorliegendem Kontext steht die Bezeichnung "C1-6-Alkyl" für eine lineare,
zyklische oder verzweigte Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen,
wie z.B. Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, Pentyl, Cyclopentyl,
Hexyl, Cyclohexyl, wobei Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, Butyl,
tert-Butyl, Isobutyl, Pentyl, Cyclopentyl, Hexyl, Cyclohexyl, insbesondere
Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, tert-Butyl, Isobutyl und Cyclohexyl
bevorzugte Beispiele für "C1-6-Alkyl" darstellen.
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In
vorliegendem Zusammenhang steht die Bezeichnung "C3-7-Alkylen" für ein lineares
Biradikal mit 3 bis 7 Kohlenstoffatomen, wie z.B. 1,3-Propylen, 1,4-Butylen,
1,5-Pentylen, 1,6-Hexylen und 1,7-Heptylen.
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In
vorliegendem Zusammenhang, d.h. in Verbindung mit der Bezeichnung "Alkyl", steht die Bezeichnung "gegebenenfalls substituiert" dafür, dass die
in Frage kommende Gruppe ein- oder mehrfach, vorzugsweise 1- bis
3fach, substituiert sein kann, wobei die Gruppe(n) aus Hydroxyl,
C1-8-Alkoxy, Carboxyl, C1-5-Alkoxycarbonyl,
C1-5-Alkylcarbonyl, Formyl, Aryl, Aryloxycarbonyl,
Arylcarbonyl, Heteroaryl, Amino, Mono- und Di(C1-6-alkyl)amino,
Carbamoyl, Mono- und Di(C1-6-alkyl)aminocarbonyl,
Amino-C1-6-alkylaminocarbonyl, Mono- und
Di(C1-6-alkyl)amino-C1-6-alkylaminocarbonyl,
C1-6-Alkylcarbonylamino, Cyano, Carbamido,
Halogen ausgewählt
ist/sind, wobei Aryl und Heteroaryl 1- bis 5fach, vorzugsweise 1- bis
3fach mit C1-4-Alkyl, C1-4-Alkoxy,
Nitro, Cyano, Amino oder Halogen substituiert sein können. Als
besonders bevorzugte Beispiele kommen Hydroxyl, C1-6-Alkoxy,
Carboxyl, Aryl, Heteroaryl, Amino, Mono- und Di(C1-6-alkyl)amino
und Halogen in Frage, wobei Aryl und Heteroaryl 1- bis 3fach mit C1-4-Alkyl, C1-4-Alkoxy,
Nitro, Cyano, Amino oder Halogen substituiert sein können. Aryl
und Heteroaryl können
wie nachstehend spezifisch für "gegebenenfalls substituiertes
Aryl und Heteroaryl" beschrieben
substituiert sein.
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In
vorliegendem Kontext steht die Bezeichnung "Aryl" für einen
vollständig
oder teilweise aromatischen carbozyklischen Ring oder ein Ringsystem,
wie z.B. Phenyl, Naphthyl, 1,2,3,4-Tetrahydronaphthyl, Anthracyl,
Phenanthracyl, Pyrenyl, Benzopyrenyl, Fluorenyl und Xanthenyl, wobei
Phenyl ein bevorzugtes Beispiel darstellt.
-
Die
Bezeichnung "Heteroaryl" steht für einen vollständig oder
teilweise aromatischen carbozyklischen Ring oder ein Ringsystem,
in dem ein oder mehrere der Kohlenstoffatome durch Heteroatome ersetzt
wurden, wie z.B. Stickstoff- (=N- oder -NH), Schwefel- und/oder
Sauerstoffatome. Beispiele für solche
Heteroarylgruppen sind Oxazolyl, Isoxazolyl, Thiazolyl, Isothiazolyl,
Pyrrolyl, Imidazolyl, Pyrazolyl, Pyridinyl, Pyrazinyl, Pyridazinyl,
Piperidinyl, Cumaryl, Furyl, Chinolyl, Benzothiazolyl, Benzotriazolyl,
Benzodiazolyl, Benzooxazolyl, Phthalazinyl, Phthalanyl, Triazolyl,
Tetrazolyl, Isochinolyl, Acridinyl, Carbazolyl, Dibenzazepinyl,
Indolyl, Benzopyrazolyl und Phenoxazonyl.
-
In
vorliegendem Kontext, d.h. in Verbindung mit den Bezeichnungen "Aryl" und "Heteroaryl", steht die Bezeichnung "gegebenenfalls substituiert" dafür, dass
die besagte Gruppe ein- oder mehrfach, vorzugsweise 1- bis 5fach,
insbesondere 1- bis 3fach, mit Gruppen substituiert sein kann, die
aus Hydroxyl (das, wenn es in einem Enolsystem vorliegt, in tautomerer
Ketoform dargestellt werden kann), C1-6-Alkyl, C1-6-Alkoxy, Oxo (das in der tautomeren Enolform dargestellt
werden kann), Carboxyl, C1-6-Alkoxycarbonyl,
C1-6-Alkylcarbonyl, Formyl, Aryl, Aryloxy,
Aryloxycarbonyl, Arylcarbonyl, Heteroaryl, Amino, Mono- und Di(C1-6-alkyl)amino; Carbamoyl, Mono- und Di(C1-6-alkyl)aminocarbonyl, Amino-C1-6-alkylaminocarbonyl,
Mono- und Di(C1-6-alkyl)amino-C1-6-alkylaminocarbonyl,
C1-6-Alkylcarbonylamino, Cyano, Guanidin,
Carbamid, C1-6-Alkanoyloxy, Sulfon, C1-6-Alkylsulfonyloxy, Nitro, Sulfanyl, Dihalogen-C1-4-alkyl,
Trihalogen-C1-4-alkyl, Halogen, ausgewählt sind,
wobei Aryl und Heteroaryl darstellende Substituenten 1- bis 3fach
mit C1-4-Alkyl, C1-4-Alkoxy,
Nitro, Cyano, Amino oder Halogen substituiert sein können. Bevorzugte Beispiele
sind Hydroxyl, C1-6-Alkyl, C1-6-Alkoxy,
Carboxyl, C1-6-Alkoxycarbonyl, C1-6-Alkylcarbonyl, Aryl, Amino, Mono- und
Di(C1-6-alkyl)amino und Halogen, wobei Aryl
1- bis 3fach mit C1-4-Alkyl, C1-4-Alkoxy,
Nitro, Cyano, Amino oder Halogen substituiert sein kann.
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In
vorliegendem Kontext steht die Bezeichnung "Tri(alkyl/aryl)silyl" für
eine Silylgruppe, die mit 0 bis 3 Alkylgruppen und/oder 0 bis 3
Arylgruppen substituiert ist, mit der Maßgabe, dass die Gesamtanzahl
an aus Trimethylsilyl, Allyldimethylsilyl, Dimethylphenylsilyl,
Diphenylmethylsilyl, Isopropyldimethylsilyl, tert-Butyldimethylsilyl
und tert-Butyldiphenylsilyl
ausgewählten
Alkyl- und Arylgruppen 3 beträgt.
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"Halogen" umfasst Fluor, Chlor,
Brom und Iod.
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In
vorliegendem Kontext umfasst die Bezeichnung "Nucleobase" natürlich
vorkom- mende Nucleobasen sowie nicht natürlich vorkommende Nucleobasen.
Fachleuten auf dem Gebiet der Erfindung ist klar, dass verschiedene
Nucleobasen, die vormals als "nicht
natürlich
vorkommend" angesehen wurden,
nachträglich
in der Natur gefunden wurden. Folglich umfassen "Nucleobasen" nicht nur bekannte Purin- und Pyrimidinheterozyklen,
sondern auch heterozyklische Analoge und Tautomere davon. Als veranschaulichende
Beispiele für
Nucleobasen dienen Adenin, Guanin, Thymin, Cytosin, Uracil, Purin,
Xanthin, Diaminopurin, 8-Oxo-N6-methyladenin,
7-Desazaxanthin, 7-Desazaguanin, N4,N4-Ethanocytosin, N6,N6-Ethano-2,6-diaminopurin, 5-Methylcytosin, 5-(C3-C6)-Alkinylcytosin,
5-Fluoruracil, 5-Bromuracil, Pseudoisocytosin, 2-Hydroxy-5-methyl-4-triazolopyridin,
Isocytosin, Isoguanin, Inosin und die von Benner et al. im US-Patent
5.432.272 beschriebenen "nicht
natürlich
vorkommenden" Nucleobasen.
Die Bezeichnung "Nucleobase" soll alle diese
Beispiele sowie Analoge und Tautomere davon abdecken. Adenin, Guanin,
Thymin, Cytosin und Uracil stellen als natürlich vorkommende Nucleobasen
hinsichtlich therapeutischer und diagnostischer Anwendungen bei
Menschen besonders interessante Nucleobasen dar.
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In
vorliegendem Kontext steht die Bezeichnung "Nucleosid" für
ein Glykosid einer heterozyklischen Base. Die Bezeichnung "Nucleosid" wird weitgehend
gebraucht, um nicht natürlich
vorkommende Nucleoside, natürlich
vorkommende Nucleoside sowie andere Nucleosidanaloge zu umfassen.
Als veranschaulichende Beispiele für Nucleoside gelten Ribonucleoside,
die eine Ribosegruppierung umfassen, sowie Desoxyribonucleoside,
die eine Desoxyribosegruppierung umfassen. Hinsichtlich der Basen solcher
Nucleoside sollte klar sein, dass diese beliebige natürlich vorkommende
Basen sein können,
beispielsweise Adenin, Guanin, Cytosin, Thymin und Uracil, sowie
beliebige modifizierte Varianten davon oder beliebige mögliche nicht
natürliche
Basen.
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EXPERIMENTELLER TEIL
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Beispiel 1
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3-O-Benzyl-4-C-methansulfonoxymethyl-5-methansulfonyl-1,2-O-isopropyliden-α-D-ribofuranose (2)
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Eine
Lösung
von 3-O-Benzyl-4-C-hydroxymethyl-1,2-O-isopropyliden-α-D-ribofuranose
(1, 11,1 g, 40 mmol) (Youssefyeh, R. D.; Verheyden, J. P. H.; Moffatt,
J. G., J. Org. Chem. 44, 1301 (1979)) in trockenem Pyridin (30 ml)
wurde in einem Eisbad gekühlt.
Dazu wurde anschließend
unter Rühren
Methansulfonylchlorid (8,3 ml, 108 mmol) zugesetzt. Das Gemisch
wurde auf Raumtemperatur erwärmen gelassen
und 1 Stunde lang gerührt.
Dazu wurde Ether (200 ml) zugesetzt und die Lösung mit Wasser (3 × 200 ml)
gewaschen. Die organische Phase wurde über Na2SO4 getrocknet und unter reduziertem Druck
eingeengt, um 16,4 g (98%) der Verbindung (2) als gelblichen Feststoff
zu ergeben.
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Beispiel 2
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1,2-Di-O-acetyl-3-O-benzyl-4-C-methansulfonoxymethyl-5-O-methansulfonyl-D-ribofuranose (3)
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Eine
Lösung
von Verbindung (2) (16 g, 34 mmol) in 80%iger Trifluoressigsäure (100
ml) wurde bei Raumtemperatur 1 Stunde lang gerührt. Die Lösungsmittel wurden unter reduziertem
Druck bis zur Trockene abgedampft, der Rückstand in Dichlormethan (200
ml) erneut gelöst
und mit wässrigem
gesättigtem
NaHCO3 (2 × 200 ml) gewaschen. Die organischen
Phasen wurden über
Na2SO4 getrocknet
und unter reduziertem Druck eingeengt, was ein farbloses öliges Zwischenprodukt
ergab. Das Zwischenprodukt wurde zusammen mit trockenem Pyridin
(2 × 50
ml) eingeengt, in Pyridin gelöst
und mit Essigsäureanhydrid
(12 ml, 103 mmol) über
Nacht behandelt. Das Reaktionsgemisch wurde mit wässrigem
gesättigtem
NaHCO3 (205 ml) gequencht und mit Dichlormethan
(2 × 200
ml) gewaschen. Die organischen Phasen wurden vereinigt, über Na2SO4 getrocknet und
unter reduziertem Druck eingeengt, was die Verbindung (3) (15,9
g, 92%) als farbloses öliges
Material ergab.
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Beispiel 3
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1-(2-O-Acetyl-3-O-benzyl-4-C-methansulfonoxymethyl-5-O-methansulfonyl-β-D-ribofuranosyl)thymin (4a)
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N,O-Bis(trimethylsilyl)acetamid
(4,4 ml, 17,8 mmol) wurde zu einem gerührten Gemisch aus (3) (2,4
g, 4,7 mmol) und Thymin (0,89 g, 7,1 mmol) in trockenem Acetonitril
(200 ml) zugesetzt. Das Reaktionsgemisch wurde vor der vollständigen Auflösung von
Thymin 1 Stunde lang rückflusserhitzt.
Anschließend
wurde Trimethylsilyltriflat (1,8 ml, 9,4 mmol) zugetropft und weitere
2 Stunden lang rückflusserhitzt. Die
Reaktion wurde auf Raumtemperatur abgekühlt, mit Dichlormethan (200
ml) verdünnt
und mit einer gesättigten
wässrigen
Lösung
von Natriumhydrogencarbonat (2 × 200
ml) gewaschen. Die organische Phase wurde über Na2SO4 getrocknet, unter reduziertem Druck eingeengt
und mittels Kieselgel-Flashchromatographie unter Verwendung von
Dichlormethan/Methanol (98:2 Vol./Vol.) als Eluent gereinigt, was
2,4 g (85%) Nucleosid (4a) als weißes, festes Material ergab. δH (CD3Cl) 9.33 (1H, br s, NH), 7.40–7.28 (5H,
m, Bn), 7.08 (1H, d, J 1.2, 6-H), 5.71 (1H, d, J 3.3, 1'-H), 5.58 (1H, dd,
J' 6.4, J'' 3.3, 2'-H), 4.70 (1H, d, J 6.4, 3'-H), 4.60 (1H, d,
J 10.8), 4.55 (1H, d, J 10.8), 4.53 (1H, d, J 11.7), 4.38 (1H, d,
J 10.8), 4.34 (1H, d, J 10.8), 4.32 (1H, d, J 11.7), 3.02, 3.00
(2 × 3H,
2 s, Methansulfonyle) 2.11 (3H, s, Acetyl), 1.92 (3H, d, J 1.1,
CH3). δC (CD3Cl) 170.0 (C=O), 163.7
(C-6), 150.1 (C-2), 137.9, 136.6, (C-5, Bn), 128.6, 128.5, 128.4
(Bn), 111.8 (C-4), 92.4, 84.0, 77.9, 74.8, 73.7, 68.4, 67.5 (Ribose,
Bn), 37.7, 37.6 (Methansulfonyle) 20.7 (Actyl), 12.6 (CH3).
-
Beispiel 4
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(1S,3R,4R,7S)-7-Benzyloxy-1-methansulfonoxymethyl-3-(thymin-1-yl)-2,5-dioxabicyclo[2.2.1]heptan (5a)
und (1S,3R,4R,7S)-7-Benzyloxy-1-hydroxymethyl-3-(thymin-1-yl)-2,5-dioxabicyclo[2.2.1]heptan (6a)
-
Zu
einer Lösung
von Verbindung (4a) (2 g, 3,48 mmol) in 30 ml 1,4-Dioxan wurde 1
M wässrige NaOH
(30 ml) zugesetzt und das Gemisch 10 Minuten lang bei Raumtemperatur
gerührt.
DC-Analyse (Kieselgel, 5% Methanol/Dichlormethan) zeigte quantitativen
Umsatz des Ausgangsmaterial zu einem Zwischenprodukt mit etwas geringer
Mobilität. Eine
Analysenmenge des Reaktionsgemischs wurde mittels Extraktion in
das System Dichlormethan/wässriges
gesättigtes
NaHCO3 aufgetrennt. Die organische Phase
wurde über
Na2SO4 getrocknet und
unter reduziertem Druck eingeengt, was Verbindung (5a) als weißes, festes
Material ergab. δH (CD3Cl) 9.24 (1H,
br s, NH), 7.41–7.22
(6H, m, 6-H, Bn), 5.68 (1H, s, 1'-H),
4.66 (1H, d, J, 11.5, Bn), 4.61 (1H, s, 2'-H), 4.59 (1H, d, J 12.1, 5'-H), 4.56 (1H, d,
J 11.5, Bn), 4.52 (1H, d, J 12.1, 5'-H,), 4.08 (1H, d, J 7.9, 1''-H), 3.93 (1H, s, 3'-H), 3.87 (1H, d, J 7.9, 1''-H), 3.08 (3H, s, Methansulfonyl), 1.93
(3H, s, CH3). δC (CD3Cl) 163.6 (C-6), 149.6 (C-2), 136.3, 134.0
(C-5, Bn), 128.4,
128.2, 127.8 (Bn), 110.7 (C-4), 87.5, 85.5, 76.6, 75.9, 72.3, 71.5,
64.0 (Ribose, Bn), 37.8 (Methansulfonyl), 12.4 (CH3).
-
Das
Reaktionsgemisch wurde anschließend über Nacht
rückflusserhitzt,
mit 200 ml Dichlormethan verdünnt
und mit gesättigtem
wässrigem NaHCO3 (2 × 200
ml) gewaschen. Die organische Phase wurde getrocknet, die Lösungsmittel
unter reduziertem Druck entfernt und der Rückstand mittels Kieselgel-Flashchromatographie
unter Verwendung von 3% Methanol/Dichlormethan als Eluent gereinigt. Die
Verbindung (6a) (1,1 g, 88%) wurde nach Entfernung des Lösungsmittels
als weißes,
festes Material erhalten. δH (CD3Cl) 9.28 (1H,
br s, NH), 7.45 (1H, d, J 1.1, 6-H), 7.38–7.22 (5H, m, Bn), 5.66 (1H,
s, 1'-H), 4.67 (1H,
d, J 11.6, Bn), 4.56 (1H, d, J 11.7, Bn), 4.54 (1H, s, 2'-H), 4.05 (1H, d,
J 7.9, 1''-H), 4.01 (1H, d,
J 12.5, 5'-H), 3.96
(1H, s, 3'-H), 3.95
(1H, d, J 12.6, 5'-H),
3.83 (1H, d, J 7.9, 1''-H), 1.88 (3H, d,
J 1.1, CH3). δC (CD3Cl) 163.9 (C-6), 149.8 (C-2), 137.0, 134.7
(C-5, Bn), 128.5, 128.2, 127.8 (Bn), 110.3 (C-4), 88.2, 87.3, 76.9,
75.9, 72.3, 72.0, 57.6 (Ribose, Bn), 12.7 (CH3).
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Beispiel 5
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(1S,3R,4R,7S)-7-Hydroxy-1-hydroxymethyl-3-(thymin-1-yl)-2,5-dioxabicyclo[2.2.1]heptan
(7a)
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Ein
Gemisch aus Verbindung (6a) (3 g, 8,4 mmol), 20% Pd(OH)2/C
(1,5 g) und Ammoniumformiat (1,6 g) wurde in 20 ml Methanol suspendiert.
Nachdem das Gemisch 10 Minuten lang rückflusserhitzt worden war,
wurde der Katalysator über
eine Celitesäule
abfiltriert und mit Methanol gewaschen. Das gesamte Filtrat wurde
vereinigt und eingeengt, was ein weißes, festes Material ergab.
Letzteres wurde aus 10% Ethanol/Dichlormethan kristallisiert, was
1,9 g (84%) der Verbindung (7a) ergab, welche die gleiche(n) chromatographische
Mobilität
(Kieselgel-DC) und H1- und C13-NMR-Spektren wie
die authentische Verbindung aufwies (Koshkin, A. A.; Singh, S. K.; Nielsen,
P.; Rajwanshi, V. K.; Kumar, R.; Meldgaard, M.; Olsen, C. E. und
Wengel, J., Tetrahedron 54 (14), 3607 (1998)).
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Beispiel 6
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9-(2-O-Acetyl)-3-O-benzyl-4-C-methansulfoxymethyl-5-O-methansulfonyl-β-D-ribofuranosyl)-2-N-isobutyrylguanin
(4b)
-
Zu
einer gerührten
Suspension des Anomerengemischs (3) (2,3 g, 4,6 mmol) und 2-N-Isobutyrylguanin
(1,8 g, 7,9 mmol) in wasserfreiem 1,2-Dichlorethan (150 ml) wurde
N,O-Bis(trimethylsilyl)acetamid (5 ml, 20,4 mmol) zugesetzt. Das
Gemisch wurde vor der vollständigen
Auflösung
von 2-N-Isobutyrylguanin 1 Stunde lang rückflusserhitzt. Anschließend wurde
Trimethylsilyltriflat (2 ml, 11,0 mmol) zugesetzt und die Lösung weitere
2 Stunden lang rückflusserhitzt.
Das Reaktionsgemisch wurde auf Raumtemperatur abkühlen gelassen,
mit Dichlormethan (200 ml) verdünnt
und mit einer gesättigten
wässrigen
Lösung von
Natriumhydrogencarbonat (2 × 200
ml) gewaschen. Die Lösungsmittel
wurden unter reduziertem Druck entfernt und der Rückstand
mittels Kieselgel-Flashchromatographie unter Verwendung eines Methanol-Dichlormethan-Konzentrationsgradienten (1–2%) als
Eluent gereinigt, was 2,1 g (68%) eines weißen, festen Materials ergab,
das aus drei Isomeren bestand (Verbindung (4b), ca. 90% Reinheit).
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Eine
Analysenmenge von (4b) wurde zudem mittels erneuter Chromatographie
unter denselben Bedingungen gereinigt.
δH (CD3Cl) 12.22 (1H, br s, NHCO), 9.34 (1H, br
s, NH), 7.76 (1H, s, 8-H), 7.40–7.30
(5H, m, Bn), 6.03 (1H, d, J 3.9, 1'-H), 5.76 (1H, dd, J 8.0, J'' 3.9, 2''-H), 5.08
(1H, d, J 6.0, 3''-H), 4.91 (1H, d,
J 10.5), 4.67 (1H, d, J 10.9), 4.61 (2H, d, J 11.1), 4.49 (1H, d,
J 10.5), 4.39 (1H, d, J 11.0), 4.32 (1H, d, J 11.7), 3.14, 3.02,
(2 × 3H,
2 s, Methansulfonyle, 2.70 (1H, m, CHCO), 2.09 (3H, s, Acetyl) 1.24
(6H, m, CH3CH). δC (CD3Cl) 179.3 (COCH), 169.8 (COCH3),
155.0, 148.1, 147.1 (Guanin), 138.9, 136.6 (Ganin, Bn), 128.6, 128.4,
128.2 (Bn), 122.2 (Guanin), 88.6, 84.4, 78.2, 74.8, 74.3, 67.9,
67.4 (Ribose, Bn), 37.8, 37.7, (Methansulfonyle), 36.3 (COCH), 20.6
(COCH3), 19.0, 18.9 (CH3CH).
-
Beispiel 7
-
(1S,3R,4R,7S)-7-Benzyloxy-1-methansulfonoxymethyl-3-(guanin-9-yl)-2,5-dioxabicyclo[2.2.1]heptan (5b),
(1S,3R,4R,7S)-7-Benzyloxy-1-hydroxymethyl-3-(guanin-9-yl)-2,5-dioxabicyclo[2.2.1]heptan (6b)
und (1S,3R,4R,7S)-7-Hydroxy-1-hydroxymethyl-3-(guanin-9-yl)-2,5-dioxabicyclo[2.2.1]heptan (7a)
-
Nucleosid
(4b) wurde in 0,5 M wässrigem Natriumhydroxid
gelöst
und auf Umgebungstemperatur gehalten. Nach der Reaktion erfolgte
eine RP-HPLC-Analyse im System A:
Säule: Delta-Pack, C18, 100 Å, 3,9 × 150 mm
Gradient:
0 auf 50% Acetonitril in Wasser (0,05 M Triethylammoniumacetat,
pH 7,0) über
einen Zeitraum von 15 Minuten
Durchflussgeschwindigkeit: 1,5
ml/min
-
Das
Ausgangsmaterial (4b) (Retentionszeit 19,5 min) wurde innerhalb
einer Stunde bei Umgebungstemperatur vollständig aufgebraucht, was eine Reihe
von Zwischenprodukten ergab. Das Hauptprodukt wies eine Retentionszeit
von 17,9 min auf und wurde als geschütztes 2-N-Isobutyrylderivat
von Nucleosid 5b angesehen. Die vollständige Entfernung der Isobutyrylgruppe
wurde nach 12-stündiger
Reaktion beob achtet (5b; Retentionszeit 17,4 min; ca. 90% Reinheit
mittels HPLC-Analyse). Im Reaktionsgemisch wurden nur Spurenmengen
des Nucleosids (6b) gefunden. Die Reaktion lief unter Rückfluss
weitere 12 Stunden ab, was zu vollständigem Umsatz von (5b) zu (6b)
(Retentionszeit 12,6 min) führte.
Das Reaktionsgemisch wurde mit Essigsäure (auf einen pH von 7) neutralisiert, über eine
Kieselgelsäule
filtriert und unter reduziertem Druck eingeengt. Eine Analysenmenge
der Verbindung (6b) wurde mittels semipräparativer RP-HPLC (Nucleosil
C18, 10 × 30 mm)
unter Verwendung derselben Lösungsmittel
wie in System A gereinigt. Die Verbindung (6b) (ca. 10 mg) wurde
in Methanol gelöst,
10% Pd/C (50 mg) und Ammoniumformiat (20 mg) wurden zugesetzt, und das
Gemisch wurde 15 Minuten lang rückflusserhitzt. Die
Analyse des Reaktionsgemischs in System A zeigte quantitative Bildung
der Verbindung (7b) (Retentionszeit 4,7 min) mit der gleichen Mobilität wie die durch
ein bereits beschriebenes Verfahren hergestellte authentische Verbindung
(Koshkin, A. A.; Singh, S. K.; Nielsen, P.; Rajwanshi, V. K.; Kumar,
R.; Meldgaard, M.; Olsen, C. E. und Wengel, J., Tetrahedron 54 (14),
3607 (1998)).
-
Beispiel 8
-
1-(3-O-Benzyl-4-C-methansulfonoxymethyl-5-O-methansulfonyl-β-D-ribofuranosyl)thymin
(8)
-
Zu
einer Lösung
der Verbindung 4a (2,8 g, 4,8 mmol) in 1,4-Dioxan (10 ml) wurde
konzentrierte Ammoniumhydroxidlösung
(30%, 1 ml) zugesetzt. Nach 4 Stunden wurden die Lösungsmittel
unter reduziertem Druck entfernt, der Rückstand in Dichlormethan erneut
gelöst
und Kieselgel-HPLC-Analyse unter Verwendung von 0 auf 3% eines Methan/Dichlormethan-Gemischs
als Eluent unterzogen, was 2,05 g (78%) der Verbindung 8 als weißes, festes
Material ergab.
-
1-(3-O-Benzyl-4-C-methansulfonoxymethyl-2,5-di-O-methansulfonyl-β-D-ribo-
furanosyl)thymin (9)
-
Verbindung
8 (2 g, 3,7 mmol) wurde zusammen mit wasserfreiem Pyridin (2 × 50 ml)
eingeengt, in Pyridin (50 ml) gelöst und mit Methansulfonylchlorid
(0,35 ml, 4,5 mmol) über
Nacht umgesetzt. Das Gemisch wurde mit Dichlormethan (100 ml) verdünnt, mit
gesättigtem,
wässrigem
NaHCO3 (2 × 100 ml) gewaschen und unter
reduziertem Druck eingeengt. Kieselgel-Säulenchromatographie (2% Methanol/Dichlormethan
als Eluent) ergab Verbindung 9 (2,1 g, 92%) als weißes, festes
Material.
δH (CDCl3) 9.67 (1H,
s, NH), 7.38–7.15
(6H, m, 6-H, Bn), 5.81 (1H, d, J 2.4, 1'-H), 5.58 (1H, dd, J' 6.5, J'' 2.4,
2'-H), 4.75 (1H,
d, J 11.0), 4.73 (1H, d, J 6.6, 3'-H), 4.60 (1H, d, J 10.8), 4.53 (1H,
d, J 11.5), 4.41 (1H, d, J 11.0), 4.35 (1H, d, J 11.0), 4.33 (1H,
d, J 11.6), 3.20, 3.12, 3.00 (3 × 3H, 3 s, (Methansulfonyle),
1.91 (3H, d, J 1.1, 5-CH3). δC (CDCl3) 163.7 (C-6), 150.3 (C-2), 137.8, 136.2
(C-5, Bn), 128.6, 128.5, 128.4, 128.3 (Bn), 111.7 (C-4), 93.1, 84.2,
77.6, 76.8, 74.1, 68.1, 67.5, (Ribose, Bn), 38.5, 37.5, 37.4 (Methansulfonyle),
12.1 (5-CH3).
-
(1S,3R,4R,7S)-7-Benzyloxy-1-methansulfonoxymethyl-(thymin-1-yl)-2,5-dioxabicyclo[2.2.1]heptan
(10)
-
Verbindung
9 (105 mg, 0,17 mmol) wurde in einem Gemisch aus Dioxan und Wasser
(2:1, 15 ml) gelöst.
Dazu wurde eine 2 M wässrige
Lösung
von NaOH in Portionen von 100 μl
alle 0,5 Stunden zugesetzt und nach erfolgter Reaktion mittels DC
(Kieselgel, 5% Methanol/Dichlormethan) analysiert. Zwei Zwischenprodukte
mit geringerer Mobilität
wurden im Reaktionsgemisch detektiert, die nach Zugabe von 1 ml
wässriger
NaOH-Lösung
vollständig
in ein einziges Produkt übergeführt wurden.
Das Produkt wurde mit Dichlormethan (50 ml) extrahiert, mit wässrigem gesättigtem
NaHCO3 (50 ml) und Kochsalzlösung (40 ml)
gewaschen und über
Na2SO4 getrocknet.
Einengen unter reduziertem Druck ergab 72 mg (96%) der Verbindung
10 als weißes,
festes Material.
δH (CDCl3) 8.90 (1H,
br s, NH), 7.48–7.34
(6H, m, 6-H, Bn), 6.27 (1H, s, 1'-H),
4.72 (1H, d, J 11.7), 4.66 (1H, d, J 11.7), 4.56 (1H, d, J 11.7),
4.48 (1H, d, J 11.7), 4.48 (1H, dd, J' 2.4, J'' 1.1,
2'-H), 4.25 (1H,
d, J 2.4, 3'-H),
4.10 (1H, d, J 9.1), 4.05 (1H, d, J 9.0), 3.05, (3H, s, (Methansulfonyle),
1.95 (3H, d, J 1.1, 5-CH3). δC (CDCl3) 163.5 (C-6), 150.1 (C-2), 136.2, 135.5 (C-5,
Bn), 128.7, 128.6, 128.1, (Bn), 109.9 (C-4), 90.0, 86.0, 81.7, 75.9,
73.2, 67.0, 65.1 (Ribose, Bn), 37.5, (Methansulfonyle), 12.6 (5-CH3).
-
(1S,3R,4R,7S)-7-Benzyloxy-1-hydroxymethyl-3-(thymin-1-yl)-2,5-dioxabicyclo[2.2.1]heptan
(11)
-
Verbindung
9 (1,8 g, 2,94 mmol) wurde in einer 0,5 M wässrigen NaON-Lösung (1,4-Dioxan/Wasser
1:1, 80 ml) suspendiert und das Gemisch 48 Stunden lang auf 90°C erhitzt.
Die Lösung wurde
auf Raumtemperatur abgekühlt,
mit Dichlormethan (100 ml) verdünnt
und mit gesättigtem
wässrigem
NaHCO3 (2 × 100 ml) gewaschen. Die organische
Phase wurde über
Na2SO4 getrocknet
und im Vakuum eingeengt. Das Endprodukt (Verbindung 11, 800 mg,
76%) wurde mittels Kieselgel-Säulenchromatographie
unter Verwendung einer 1- auf 4%igen Lösung von Ethanol/Dichlormethan
als Eluent gereinigt.
δH (CDCl3) 9.38 (1H,
br s, NH), 7.52 (1H, d, J 1.1, 6-H), 7.40–7.31 (5H, m, Bn), 6.24 (1H,
s, 1'-H), 4.72 (1H,
d, J 11.9), 4.65 (1H, d, J 11.9), 4.48 (1H, dd, J 2.2, J'' 0.8, 2'-H),
4.22 (1H, d, J 2.3, 3'-H),
4.08 (1H, d, J 9.7), 4.05 (1H, d, J 12.3), 4.02 (1H, d, J 9.8),
3.91 (1H, d, J 12.2), 1.92 (3H, d, J 1.1, 5-CH3). δC (CDCl3) 164.0 (C-6), 150.3 (C-2), 136.6, 135.9
(C-5, Bn), 128.6, 128.3, 127.8 (Bn), 109.5 (C-4), 89.8, 88.5, 81.8,
76.0, 73.8, 72.9, 59.0 (Ribose, Bn), 12.5 (5-CH3).
-
(1S,3R,4R,7S)-7-Hydroxy-1-hydroxymethyl-3-(thymin-1-yl)-2,5-dioxabicyclo[2.2.1]heptan
(12)
-
Ein
Gemisch aus Verbindung 11 (750 mg, 2,09 mmol) und 10% Pd/C (500
mg) wurde in Methanol (20 ml) suspendiert und Natriumformiat (700
mg, 11,1 mmol) zugesetzt. Die Reaktion wurde unter Rückfluss
10 Minuten lang durchgeführt
und auf Umgebungstemperatur abgekühlt. Der Katalysator wurde
abfiltriert und das Gemisch unter reduziertem Druck eingeengt, was
Verbindung 12 (540 mg, 96%) als weißes, festes Material ergab.
δH (DMSO-d6) 11.32 (1H, br s, NH), 7.64 (1H, s, 6-H), 6.09
(1H, s, 1'-H), 5.91
(1H, d, J = 3.1, 3'-OH),
4.94 (1H, br s, 5'-OH),
4.31, 4,17 (2 × s,
2'-H, 3'-H), 4.03 (2H, s,
1''-H), 3.71 (2H, s,
5'-H), 1.82 (3H,
s, 5-CH3). δC (DMSO-d6) 163.9 (C-6), 150.4 (C-2), 136.5 (C-5), 108.0
(C-4), 89.2, 89.1, 77.3, 74.7, 73.6, 57.2 (Ribose), 12.3 (5-CH3).
-
Beispiel 9
-
(1S,3R,4R,7S)-7-Benzyloxy-1-methansulfonoxymethyl-3-(2-N-isobutyrylguanin-9-yl)-2,5-dioxabicyclo[2.2.1]heptan
(13)
-
Verbindung
4b (1 g, 1,49 mmol) wurde in wässrigem
0,5 M NaOH/Dioxan-Gemisch (1:1, 20 ml) gelöst und die Lösung 15
Minuten lang bei Raumtemperatur gehalten. Dazu wurden Dichlormethan
(20 ml) zugesetzt und das Gemisch mit gesättigtem NaHCO3 (2 × 30 ml)
gewaschen. Nach der Trennung wurde die organische Phase über Na2SO4 getrocknet,
unter reduziertem Druck eingeengt und der Rückstand mittels Kieselgel-Säulenchromatographie unter
Verwendung von 0 auf 4% Methanol/Dichlormethan als Eluent gereinigt,
was 620 mg (78%) der Verbindung 13 als weißes, festes Material ergab.
δH (CDCl3) 12.14 (1H, br s, NHCO), 9.51 (1H, br s, NH),
7.77 (1H, s, 8-H), 7.30–7.26
(5H, m, Bn), 5.84 (1H, s, 1'-H),
4.67 (1H, d, J 11.5), 4.63 (1H, d, J 12.0), 4.62 (1H, s, 2'-H), 4.62 (1H, d,
J 11.5), 4.56 (1H, d, J 11.9), 4.50 (1H, s, 3'-H), 4.12 (1H, d, J 8.0, 1''-H), 3.93 (1H, d, J 7.9, 1''-H), 3.06 (3H, s, (Methansulfonyl), 2.77
(1H, m, CHCO), 1.26 (6H, m, CH3).
-
(1S,3R,4R,7S)-7-Benzyloxy-1-benzoylmethyl-3-(2-N-isobutyrylguanin-9-yl)-2,5-dioxabicyclo[2.2.1]heptan
(14)
-
Ein
Gemisch aus Verbindung 13 (600 mg, 1,26 mmol) und Natriumbenzoat
(310 mg, 2,16 mmol) wurde in wasserfreiem DMF (25 ml) suspendiert
und 4 Stunden lang unter starkem Rühren auf 100°C erhitzt.
Die Lösung
wurde auf Umgebungstemperatur abgekühlt, mit Dichlormethan (50
ml) verdünnt
und durch ein Glasfilter filtriert. Das Filtrat wurde mit einer
gesättigten
wässrigen
Lösung
von NaNCO3 (2 × 50 ml) gewaschen, über Na2SO4 getrocknet und
unter reduziertem Druck eingeengt. Das Endprodukt wurde mittels
Kieselgel-Säulenchromatographie
(1 auf 2,5% Methanol/Dichlor methan als Eluent) gereinigt, was 560
mg (89%) der Verbindung 14 als weißes, fes- tes Material ergab. δH (CDCl3) 12.12 (1H, br s, NHCO), 9.30 (1H, br s,
NH), 7.92 (m, 2H, Bz), 7.72 (1H, s, 8-H), 7.57 (1H, m, Bz), 7.42
(2H, m, Bz), 7.24–7.20
(5H, m, Bn), 5.81 (1H, s, 1'-H),
4.80 (1H, d, J 12.6), 4.66 (1H, s, 2'-H), 4.64 (1H, d, J 12.0), 4.61 (1H,
d, J 12.7), 4.21 (1H, d, J 8.1, 1''-H),
4.20 (1H, s, 3'-H),
4.00 (1H, d, J 7.9, 1''-H), 2.77 (1H, m, CHCO),
1.27 (6H, m, CH3). δC (CDCl3) 178.8 (CHCO), 165.7 (Bz), 154.9, 147.8,
146.9 (Guanin), 136.4, 135.3, 133.4 (Guanin, Bn, Bz), 129.3, 129.0, 128.6,
128.5, 128.2, 128.7 (Bn, Bz), 121.0 (Guanin), 86.2, 85.5, 77.1,
72.4, 72.1, 59.3 (Ribose, Bn), 36.2 (CHCO), 18.8 (CH3CH).
-
(1S,3R,4R,7S)-7-Benzyloxy-1-hydroxymethyl-3-(2-N-isobutyrylguanin-9-yl)-2,5-dioxabicyclo[2.2.1]heptan
(15)
-
Zu
einer Lösung
der Verbindung 14 (8,2 g, 14,7 mmol) in Ethanol/Pyridin (8:1, 450
ml) wurde eine 2 M wässrige
Lösung
von NaOH (15,5 ml) zugesetzt und das Gemisch 30 Minuten lang bei
Umgebungstemperatur gerührt.
Essigsäure
(25 ml) wurde zum Reaktionsgemisch zugesetzt und die Lösungsmittel
unter reduziertem Druck entfernt. Der Rückstand wurde aus 20%igem wässrigem
Ethanol kristallisiert, was 5,8 g (87%) der Verbindung 15 als weißes, festes
Material ergab. δH DMSO-d6) 8.05 (1H,
s, 8-H), 7.33–7.26
(5H, m, Bn), 5.85 (1H, s, 1'-H),
5.17 (1H, t, J 5.4, 5'-OH),
4.69 (1H, s, 2'-H),
4.64 (2H, s, Bn), 4.23 (1H, s, 3'-H),
3.95 (1H, d, J 7.9, 1''-H), 3.83 (2H, m,
5'-H), 3.80 (1H,
d, J 8.0, 1''-H), 2.78 (1H, m, CHCO),
1.12 (6H, m, CH3). δC (CDCl3) 180.2 (CHCO), 154.8, 148.2, 147.7 (Guanin),
137.9, 136.3, (Guanin, Bn), 128.3, 127.6, 127.5 (Bn), 120.5 (Guanin),
88.2, 85.2, 76.9, 72.1, 71.3, 56.7 (Ribose, Bn), 34.8 (CHCO), 18.9
(CH3CH).
-
(1S,3R,4R,7S)-7-Hydroxy-1-hydroxymethyl-3-(2-N-isobutyrylguanin-9-yl)-2,5-dioxabicyclo[2.2.1]heptan
(16)
-
Zu
einer Lösung
der Verbindung 15 (5,8 g, 12,7 mmol) in Methanol (50 ml) wurden
10% Pd/C (2 g) und Ameisensäure
(3 ml) zugesetzt. Das Gemisch wurde 5 Stunden lang rückflusserhitzt,
auf Umgebungstemperatur abgekühlt
und über
eine Kieselgelsäule
filtriert. Die Säule
wurde mit Methanol (50 ml) gewaschen und das gesamte Fil trat unter
reduziertem Druck eingeengt, was 4,55 g (98%) der Verbindung 16
als glasigen Feststoff ergab.
-
Beispiel 10
-
1-(2-O-Acetyl-3-O-benzyl-4-C-methansulfonoxymethyl-5-O-methansulfonyl-β-D-ribofuranosyl)-6-N-benzoyladenin
(4D)
-
Zu
einer Suspension der Verbindung 3 (4,8 g, 9,4 mmol) und 6-N-Benzoyladenin
(2,7 g, 11,3 mmol) in wasserfreiem 1,2-Dichlorethan (40 ml) wurde
BSA (5,9 ml, 23,8 mmol) zugesetzt und das Gemisch 1 Stunde lang
rückflusserhitzt.
Anschließend wurde
Trimethylsilyltriflat (2,6 ml, 14,3 mmol) zugesetzt, die Reaktion
mehr als 4 Stunden lang rückflusserhitzt
und über
Nacht bei Raumtemperatur stehen gelassen. Das Reaktionsgemisch wurde
mit Dichlormethan (100 ml) verdünnt,
mit gesättigtem
wässrigem
NaHCO3 (200 ml) gewaschen, unter reduziertem
Druck eingeengt, wonach das Produkt mittels Kieselgel-Säulenchromatographie
(1 auf 3% Methanol/Dichlormethan als Eluent) gereinigt wurde. Die Ausbeute
betrug 3,5 g (53%) von Verbindung 40 als gelber Schaum. δH (CD3Cl) 8.76 (1H, s, 8-H), 8.12 (1H, s, 2-H),
8.02 (2H, m, Bz), 7.61 (1H, m, Bz), 7.51 (2H, m, Bz), 7.40–7.34 (5H,
m, Bn), 6.23 (1H, d, J 3.5, 1'-H),
6.08 (1H, dd, J' 5.9,
J'' 3.5, 2'-H), 5.12 (1H, d,
J 6.0, 3'-H), 4.68
(1H, d, J 11.1), 4.67 (1H, d, J 11.6), 4.64 (1H, d, J 11.0), 4.44
(1H, d, J 10.8), 4.39 (1H, d, J 11.7), 4.36 (1H, d, J 11.0), 3.03,
2.87 (2 × 3H,
2 s, (Methansulfonyle), 2.13 (3H, s, Acetyl). δC (CD3Cl) 169.5 (CH3CO),
164.5 (Bz), 152.5, 150.9, 149.7, 142.4 (Adeninyl) 136.3, 133.2,
132.8, 128.7, 128.5, 128.4, 128.3, 128.2, 128.0, 127.9, 127.8 (Bn,
Bz), 123.5 (Adeninyl), 87.8, 84.1, 77.3, 74.6, 73.4, 67.3, 67.2
(Ribose, Bn), 37.6, 37.3 (Methansulfonyle) 20.5 (Acetyl).
-
(1S,3R,4R,7S)-7-Benzyloxy-1-methansulfonoxymethyl-3-(adenin-9-yl)-2,5-dioxabicyclo[2.2.1]heptan (18)
-
Zu
einer Lösung
der Verbindung 40 (2,5 g, 3,6 mmol) in 1,4-Dioxan (20 ml) wurde
konzentriertes Ammoniumhydroxid (30%, 20 ml) zugesetzt. Die Lösung wurde
bei Raumtemperatur über
Nacht stehen gelassen und mit wässrigem
NaOH (2 M, 5 ml) verdünnt.
30 Minuten später
wurden die Lösungsmittel unter
reduziertem Druck ent fernt und der Rückstand in Dichlormethan (100
ml) suspendiert, mit gesättigtem
NaHCO3 (100 ml) gewaschen, über Na2SO4 getrocknet und
zu einem festen Schaum eingeengt. Schließlich wurde das Produkt mittels
Kieselgel-Säulenchromatographie
unter Verwendung von 2 auf 5% Methanol in Dichlormethan als Eluent
gereinigt, um 1,26 g (78%) der Verbindung 18 als gelbes, festes Material
zu ergeben.
δH (CD3Cl) 8.30 (1H,
s, 8-H), 7.90 (1H, s, 2-H), 7.31–7.27 (5H, m, Bn), 6.04 (1H,
s, 1'-H), 4.93 (1H,
s, 2'-H), 4.68 (1H,
d, J 11.7), 4.60 (1H, d, J 11.7), 4.59 (1H, d, J 11.7), 4.57 (1H,
d, J 11.9), 4.35 (1H, s, 3'-H), 4.19
(1H, d, J 7.9, 1''-H), 4.02 (1H, d,
J 7.9, 1''-H), 3.03 (3H, s,
Methansulfonyl). δC (CD3Cl) 155.4 (C-6), 152.9
(C-2), 148.6 (C-4), 138.0 (C-8), 136.4, 128.4, 128.2, 127.8 (Bn),
119.7 (C-5), 86.6, 85.1, 77.5, 76.8, 72.4, 72.2, 64.4 (Ribose, Bn),
37.7 (Methansulfonyl).
-
(1S,3R,4R,7S)-7-Benzyloxy-1-benzoyloxymethyl-3-(adenin-9-yl)-2,5-dioxabicyclo[2.2.1]heptan (19)
-
Natriumbenzoat
(0,77 g, 5,38 mmol) wurde zu einer Lösung der Verbindung 18 (1,2
g, 2,69 mmol) in wasserfreiem DMF (50 ml) zugesetzt. Das Gemisch
wurde über
Nacht bei 80°C
gerührt,
auf Raumtemperatur abgekühlt
und durch ein Glasfilter filtriert. Das Filtrat wurde mit Dichlormethan
(100 ml) verdünnt,
mit gesättigtem
wässrigem
NaHCO3 gewaschen, über Na2SO4 getrocknet und unter reduziertem Druck
eingeengt. Die gewünschte
Verbindung wurde mittels Kieselgelchromatographie (1,5 auf 4% Methanol
in Dichlormethan) gereinigt und aus Ethanol kristallisiert, was
1,04 g (82%) der Verbindung 19 als weißes, festes Material ergab. δH (DMSO/Methanol
1/10) 8.16 (1H, s, 8-H), 8.03 (1H, s, 2-H), 8.02 (2H, m, Bz), 7.63
(1H, m, Bz), 7.47 (2H, m, Bz), 7.29–7.18 (5H, m, Bn), 6.07 (1H,
s, 1'-H), 4.87 (1H,
s, 2'-H), 4.83 (1H,
d, J 12.8), 4.71 (1H, d, J 11.9), 4.70 (1H, d, J 12.8), 4.62 (1H,
d, J 11.9), 4.47 (1H, s, 3'-H), 4.23
(1H, d, J 8.0, 1''-H), 4.05 (1H, d,
J 7.9, 1''-H).
-
(1S,3R,4R,7S)-7-Hydroxy-1-hydroxymethyl-3-(6-N-benzoyladenin-9-yl)-2,5-dioxabicyclo[2.2.1]heptan
(20)
-
Ein
Gemisch aus Verbindung 19 (0,95 g, 2,01 mmol) und Pd(OH)2/C (20%, 1 g) wurde in Methanol/Cyclohexan
(1:1, 20 ml) suspendiert und über Nacht
rückflusserhitzt.
-
Das
Reaktionsgemisch wurde auf Raumtemperatur abgekühlt, über eine CeliteTM-Säule filtriert und unter reduziertem
Druck eingeengt. Der Rückstand
wurde zusammen mit wasserfreiem Pyridin (2 × 20 ml) eingeengt, in wasserfreiem
Pyridin gelöst und
im Eisbad abgekühlt.
Dazu wurde Benzoylchlorid (1,15 ml, 10 mmol) zugetropft und das
Gemisch 20 Stunden lang bei Raumtemperatur gerührt. Die Reaktion wurde anschließend durch
Zugabe von eiskaltem Wasser (40 ml) gequencht und mit Dichlormethan
(2 × 50
ml) gewaschen. Die organischen Phasen wurden vereinigt, unter reduziertem
Druck eingeengt, in Pyridin/Methanol (1:2, 30 ml) erneut gelöst und 2
M wässrige
NaOH (5 ml) zugesetzt. Nach 15 Minuten wurde das Gemisch mit Essigsäure (5 ml) neutralisiert
und die Lösungsmittel
entfernt, was einen öligen
Rückstand
ergab. Letzterer wurde in 5% Methanol/Dichlormethan suspendiert,
auf eine Kieselgelsäule
aufgegeben und mit 5 auf 15% Methanol/Dichlormethan als Lösungsmittel
eluiert. Die Fraktionen mit Verbindung 20 wurden eingeengt, was 0,54
g (70%) eines glasigen, festen Materials mit derselben chromatographischen
Mobilität
wie jene der authentischen Verbindung ergab.
-
Beispiel 11
-
Herstellung von Diol 104
-
Natriumhydrid
(1,15 g einer 60%igen Dispersion in Mineralöl, 28,75 mmol) wurde in trockenem DMF
(10 ml) unter N2 suspendiert und im Eisbad
abgekühlt.
Ein Gemisch aus 1,2:5,6-Di-O-isopropyliden-α-D-allofuranose 101 (5,0 g,
19,21 mmol) und 4-(Chlormethyl)biphenyl (4,67 g, 23,04 mmol, Fluka, > 97%) in trockenem
TMF (50 ml) wurde 45 Minuten zugetropft. Das Kühlbad wurde entfernt und das
Gemisch 24 Stunden lang bei Raumtemperatur gerührt. Das bräunliche Gemisch wurde im Eisbad
abgekühlt und
Wasser (20 ml) vorsichtig zugesetzt. Die Phasen wurden getrennt
und die wässrige
Phase mit Ether (50 ml) extrahiert. Die vereinigten organischen
Phasen wurden mit Wasser (2 × 50
ml) und Kochsalzlösung
(50 ml) gewaschen, getrocknet (Na2SO4) und unter reduziertem Druck eingeengt.
Zum resultierenden bräunlichen Öl, das beim
Stehenlassen kristallisierte, wurde 80%ige Essigsäure (40
ml) zugesetzt und das Reaktionsgemisch bei Raumtemperatur 24 Stunden
lang gerührt.
Das Gemisch wurde mit Petrolether (2 × 25 ml) extrahiert und die
Essigsäure
unter reduziertem Druck abgedampft, gefolgt von Einengen zusammen
mit Ethanol.
-
Der
Rückstand
wurde zwischen CH2Cl2 (100 ml)
und gesättigtem
wässrigem
NaHCO3 (50 ml) verteilt. Die Phasen wurden
getrennt und die wässrige Phase
mit CH2Cl2 (100
ml) extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen wurde mit Kochsalzlösung (50 ml)
gewaschen, getrocknet (Na2SO4)
und unter reduziertem Druck eingeengt, was einen klebrigen, blassgelben
Schaum (6,9 g) ergab. Dieses rohe 5,6-Diolprodukt 103 (6,9 g) wurde
in THF/H2O (50% Vol./Vol., 100 ml) gelöst und NaIO4 (4,6 g, 21,51 mmol) zugesetzt. Das Reaktionsgemisch
wurde 60 Minuten lang bei Raumtemperatur gerührt und die resultierende dicke
weiße
Aufschlämmung
filtriert. Der gebildete Niederschlag wurde mit Ether (100 ml) gewaschen
und die vereinigten Filtrate mit Ether (2 × 100 ml) extrahiert. Die vereinigten
organischen Phasen wurden mit Wasser (2 × 100 ml) und Kochsalzlösung (100
ml) gewaschen. Die Lösungsmittel
wurden unter reduziertem Druck entfernt, und p-Dioxan (40 ml) zu
diesem rohen Aldehydprodukt zugesetzt. Zur gerührten Lösung wurde 37%iges wässriges
Formaldehyd (4,0 ml) zugesetzt, gefolgt von der Zugabe von 2 M wässriger
NaOH (18 ml), und das Reaktionsgemisch wurde 21 Stunden lang bei
Raumtemperatur gerührt. Dazu
wurde gesättigtes
wässriges
NaHCO3 (100 ml) zugesetzt und das Gemisch
mit CH2Cl2 (3 × 200 ml) extrahiert.
Die vereinigten organischen Phasen wurden mit gesättigtem
wässrigem
NaHCO3 (100 ml) gewaschen, getrocknet (Na2SO4) und unter reduziertem Druck
eingeengt. Das zurückbleibende
blassgelbe, feste Material wurde aus Ether umkristallisiert und
ergab das Diol 104 als weißes,
festes Material (3,7 g). Das in der Mutterlauge zurückbleibende
Material wurde vorläufig
keiner weiteren Reinigung unterzogen. 1H
NMR 1400 MHz, CDCl3) δ: 1.34 (3H, s, CH3), 1.65
(3H, s, CH3) 3.61 (1H, "d",
J 12.08, H-1''a) 3.81 (1H, d, J
12.10, H-1''b), 3.91 (1H, d,
J 10.78, H-5'a) 3.96
(1H, d, J 10.78, H-5'b),
4.26 (1H, d, J 5.31, H-3'), 4.61
(1H, d, J 11.72, Phenylbenzyl-CHa), 4.68 (1H, dd, J 4.03 und 5.13,
H-2'), 4.84 (1H,
d, J 11.72, Phenylbenzyl-CHb), 5.78 (1H, d, J 3.84, H-1'), 7.36–7.58 (5H,
m, Ar), 7.59–60
(4H, m, Ar). 13C NMR (400 MHz, CDCl3) δ:
25.78, 26.45 (C(CH 3)2, Isopropyliden), 63.13, 64.14, 72.30, 77.22,
78.31 (C-1 '', C-5', CH2-Phenylbenzyl,
C-3', C-2'), 86.16 (C-4'), 104.32 (C-1'), 113.40 (C(CH3)2), 126.96, 127.17, 127.29, 128.14, 128.66,
136.08, 140.53, 141.00 (Ar).
-
Herstellung von Bismesylat
105
-
Zu
einer gerührten
Lösung
von Diol 104 (3,69 g, 9,55 mmol) in trockenem Pyridin (25 ml) unter
N2 wurde bei 0 bis 5°C Methansulfonylchlorid (1,86
ml, 24,03 mmol) zugetropft. Das Kühlbad wurde entfernt und das
Reaktionsgemisch 2,5 Stunden lang bei Raumtemperatur gerührt. Das
Gemisch wurde mit Ether (100 ml) verdünnt und mit gesättigtem wässrigem
NaHCO3 (2 × 30 ml), 1 M NaOH (2 × 30 ml),
Wasser (30 ml) und Kochsalzlösung
(30 ml) gewaschen. Die organische Lösung wurde getrocknet (MgSO4) und die Lösungsmittel unter reduziertem Druck
abgedampft. Das restliche Pyridin wurde durch Einengen zusammen
mit Toluol entfernt und im Hochvakuum über Nacht getrocknet. Das rohe
Bismesylat-Produkt 5 (4,75 g, 92% Ausbeute, gelber Schaum) wurde
ohne weitere Reinigung eingesetzt.
-
Herstellung von Bisacetyl
106
-
Rohes
Bismesylat 105 (4,75 g, 8,75 mmol) wurde in einem Gemisch aus Essigsäure (70
ml) und Essigsäureanhydrid
(7,0 ml) unter N2 gelöst. Zum gerührten Gemisch wurde konzentrierte
H2SO4 (0,07 ml)
zugesetzt und das resultierende Reaktionsgemisch 3 Stunden lang
bei Raumtemperatur gerührt. Das
Gemisch wurde über
einen Zeitraum von 20 Minuten in Wasser (150 ml) gegossen, das eine
gewisse Menge Eis enthielt. Anschließend wurden gesättigtes
wässriges
NaHCO3 (100 ml) und CH2Cl2 (200 ml) zugesetzt und das Gemisch 30 Minuten
lang gerührt.
Die Phasen wurden getrennt und die organische Phase mit gesättigten
wässrigem
NaHCO3 (2 × 100 ml) gewaschen, getrocknet
(Na2SO4) und unter reduziertem
Druck eingeengt. Das zurückbleibende braune Öl wurde
mittels Säulenchromatographie über Kieselgel
gereinigt: gepackt in CH2Cl2;
Elution mit 0 auf 2% MeOH in CH2Cl2, Vol./Vol. und ergab die bis-acetylierte
Verbindung 106 (3,91 g, 76% Ausbeute) als weißen Schaum.
-
Herstellung von Nucleosid
107
-
Das
Anomerengemisch 106 (3,91 g, 6,65 mmol) wurde in trockenem CH3CN (40 ml) unter N2 gelöst. Dazu
wurde Uracil (894 mg, 7,98 mmol) zugesetzt, gefolgt vom Zutropfen
von N,O-Bis(trimethylsilyl)acetamid (8,3 ml, 33,58 mmol). Die leicht
trübe Lösung wurde
auf Raumtemperatur abgekühlt
und Trimethylsilyltriflat (1,54 ml, 7,97 mmol) zugetropft. Das Reaktionsgemisch
wurde rückflusserhitzt
und 5 Stunden lang bei dieser Temperatur gerührt. Das Gemisch wurde auf
Raumtemperatur abgekühlt
und über
Nacht gerührt.
Das Gemisch wurde mit CH2Cl2 (150
ml) verdünnt
und mit gesättigtem
wässrigem NaHCO3 (3 × 50
ml) gewaschen, getrocknet (Na2SO4) und unter reduziertem Druck eingeengt. Der
Rückstand
wurde Säulenchromatographie über Kieselgel
unterzogen: gepackt in CH2Cl2;
Elution mit 1 auf 2% MeOH in CH2Cl2, Vol./Vol., und ergab das verbundene Produkt
107 (2,99 g, 70% Ausbeute) als blassgelben Schaum.
-
Herstellung des zyklisierten
Nucleosids 108
-
Zu
einer Lösung
des Nucleosids 107 (2,9 g, 4,50 mmol) in THF (25 ml) und Wasser
(20 ml) wurde Lithiumhydroxid-monohydrat (953 mg, 22,70 mmol) zugesetzt,
und das Reaktionsgemisch wurde 2 Stunden lang bei Raumtemperatur
gerührt.
Das organische Lösungsmittel
wurde unter reduziertem Druck eingeengt und der Rückstand
mit CH2Cl2 (150
ml) verdünnt,
mit gesättigtem
wässrigem
NaHCO3 (2 × 50 ml) gewaschen, getrocknet
(Na2SO4) und unter
reduziertem Druck eingeengt. Der zurückbleibende gelbe Schaum wurde
mittels Säulenchromatographie über Kieselgel
gereinigt: gepackt in CH2Cl2;
Elution mit 0 auf 1% MeOH in CH2Cl2, Vol/Vol., was das zyklisierte Produkt
108 (1,64 g, 73% Ausbeute) als grauweißen Schaum ergab.
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 3.06 (3H,
s, CH3), 3.91 (1H, d, J 7.87, H-1''a), 3.94 (1H, s, H-3'), 4.12 (1H, d, J 8.06, H-1''b), 4.58 (2H, s, CH2),
4.59 (1H, d, J 12.81, H-5'a),
4.67 (1H, s, H-2'),
4.70 (1H, d, J 11.53, H-5'b), 5.67
(1H, s, H-1'), 5.75
(1H, d, J 8.24, H-5), 7.33–7.45 (5H,
m, Phenylbenzyl), 7.56–7.59
(5H, m, Phenylbenzyl, H-6), 9.32 (1H, bs, NH). 13C
NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 37.76 (CH3),
63.94 (C-5'), 71.61,
72.10, 76.25, 76.56 (C-2',
C-3', C-1'', CH2), 85.61,
87.68 (C-1', C-4'), 102.12 (C-5),
126.91, 127.17, 127.36, 128.27, 128.67, 135.24 (Ar), 138.31 (C-6),
140.28, 141.20 (Ar), 149.54 (C-2), 162.94 (C-4).
-
Herstellung von Benzoat
109 und 5'-Alkohol
110
-
Das
Nucleosid 108 (1,56 g, 3,11 mmol) wurde in trockenem N,N-Dimethylacetamid
(40 ml) unter N2 gelöst und Natriumbenzoat (2,25
g, 15,61 mmol) zugesetzt. Die Aufschlämmung wurde auf 100°C erhitzt
und bei dieser Temperatur 3 Stunden lang gerührt. Das Gemisch wurde durch
ein dünnes
CeliteTM-Kissen filtriert, das mit ausreichend
CH2Cl2 gewaschen
wurde. Die vereinigten Filtrate wurden mit CH2Cl2 (150 ml) verdünnt, mit gesättigtem
wässrigem NaHCO3 (3 × 50
ml) gewaschen, getrocknet (Na2SO4) und unter reduziertem Druck eingeengt. Das
zurückbleibende
Material wurde über
eine kleine Kieselgelsäule
laufen gelassen; Elution mit 0 auf 1% MeOH in CH2Cl2, Vol./Vol., was einen klaren, farblosen
Sirup ergab. Dieses Material wurde in der minimalen Menge heißem 96%igem
EtOH gelöst,
und beim Abkühlen
bildete sich ein weißes,
kristallines Produkt, das abfiltriert und im Hochvakuum getrocknet
wurde, womit Benzoat 109 (1,41 g, 86%) erhalten wurde.
-
Eine
Analysenprobe von 109 wurde durch Behandlung mit NH4OH
in MeOH debenzoyliert und ergab den 5'-Alkohol 110 als weißes Pulver nach Umkristallisation
aus EtOH/Wasser (1:1, Vol./Vol.).
1H
NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ: 3.72 (1H, d, J 7.88, H-1''a), 3.81 (2H, d, J 5.31, H-5'a + b), 3.89 (1H,
d, J 7.88, H-1''b), 3.97 (1H, s,
H-3'), 4.50 (1H,
s, H-2'), 4.66 (2H,
s, CH2, Phenylbenzyl), 5.31 (1H, t, J 5.50, 5'-OH), 5.51 (1H, s,
H-1'), 5.64 (1H,
d, J 8.06, H-5), 7.34–7.45
(m, 5H, Phenylbenzyl), 7.48–7.67
(m, 4H, Phenylbenzyl), 7.76 (1H, d, J 8.24, H-6), 11.38 (1H, s, NH). 13C NMR (NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ: 56.05 (C-5'), 70.89, 71.65,
75.93, 76.56 (C-2',
C-3', CH2, C-1''), 86.55, 88.38 (C-1', C-4'), 100.95 (C-5),
126.60, 126.68, 127.46, 128.08, 128.96, 137.15 (Ar), 139.07 (C-6),
139.52, 139.91 (Ar), 150.04 (C-2), 163.37.
-
Herstellung von 3'-Alkohol 111 und
Mono-LNA-U 112
-
Zu
einer gerührten
Lösung
des Nucleosids 109 (910 g, 1,73 mmol) in trockenem CH2Cl2 (20 ml) unter N2 wurde
wasserfreies FeCl3 (Aldrich, 99,99+%, 560
ml, 3,45 mmol) zugetropft. Das Reaktionsgemisch (anfangs eine klare,
rotbraune Lösung, nach
ca. 30 min trat ein brauner Niederschlag auf, der nach weiteren
30 min grünblau
wurde) wurde 2,5 Stunden lang bei Raumtemperatur gerührt. Die
Reaktion wurde durch Zusatz von Wasser (10 ml) gequencht und mit
CH2Cl2 verdünnt. Dann
wurde das Gemisch durch ein dünnes
CeliteTM-Kissen filtriert, das mit ausreichend
CH2Cl2 und MeOH
gewaschen wurde. Die vereinigten Filtrate wurden mit gesättigtem
wässrigem
NaHCO3 (2 × 50 ml) gewaschen, getrocknet
(Na2SO4) und unter
reduziertem Druck eingeengt. Der Rückstand wurde mittels Säulenchromatographie über Kieselgel
gereinigt: gepackt in 1% MeOH in CH2Cl2, Vol./Vol.; Elution mit 2 auf 5% MeOH in
CH2Cl2, Vol/Vol.,
was den 3'-Alkohol
111 (344 mg, 56% Ausbeute) als weißes, festes Material ergab.
-
Eine
Analysenmenge von 111 wurde durch Behandlung mit NH4OH
in MeOH debenzoyliert und ergab das LNA-U-Diol 112 als weißes Pulver
nach Umkristallisation aus MeOH.
1H
NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ: 3.62 (1H, d, J 7.87, H-1''a), 3.75 (2H, bd, J 4.39, H-5'a + b), 3.83 (1H,
d, J 7.87, H-1''b), 3.87 (1H, bd,
J 2.75, H-3'), 4.14
(1H, s, H-2'), 5.14 (1H, bt,
J 4.95, 5'-OH),
5.42 (1H, s, H-1'),
5.62 (1H, d, J 8.06, H-5), 5.66 (1H. bd, J 3.66, 3'-OH), 7.75 (1H, d,
J 8.24, H-6), 11.34 (1H, bs, NH).). 13C
NMR (NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ: 56.03 (C-5'), 68.71, 71.07,
78.96 (C-2', C-3', C-1''), 86.43, 88.93 (C-1', C-4'), 100.89 (C-5), 139.20 (C-6), 150.04
(C-2), 163.31 (C-4).
-
Beispiel 12
-
Herstellung von Nucleosid
4C
-
Zu
einer gerührten
Suspension des Bismesylats 3 (13,0 g, 25,47 mmol) und von N4-Acetylcytosin (6,24 g, 40,75 mmol) in trockenem
CH3CN (250 ml) wurde unter N2 N,O-Bis(trimethylsilyl)acetamid (25,0
ml, 102,25 mmol, Fluka 97%) zugesetzt. Das Gemisch wurde auf 40°C erhitzt
und bei dieser Temperatur gerührt,
bis eine klare Lösung
entstand (ca. 20 min). Anschließend
wurde das Gemisch auf Raumtemperatur abgekühlt, und Trimethylsilyltriflat (10,0
ml, 55,34 mmol) wurde zugetropft. Das resultierende Reaktionsgemisch
wurde rückflusserhitzt
und bei dieser Temperatur 2,5 Stunden lang gerührt. Dann wurde das Gemisch
in einem Eisbad abgekühlt,
und gesättigtes
wässriges
NaHCO3 (100 ml) wurde vorsichtig zugesetzt.
Es bildete sich ein festes Material, das abfiltriert und mit CH2Cl2 (60 ml) gewaschen
wurde. Die Phasen wurden getrennt, und die wässrige Phase wurde mit CH2Cl2 (100 ml) extrahiert. Die
vereinigten organischen Phasen wurden mit CH2Cl2 (250 ml) verdünnt und mit gesättigtem
wässrigem
NaHCO3 (2 × 100 ml) gewaschen, getrocknet (MgSO4) und unter reduziertem Druck eingeengt.
Der Rückstand
(gelbes Öl)
wurde Säulenchromatographie über Kieselgel
unterzogen: gepackt in 1% MeOH in CH2Cl2, Elution mit 1 auf 2% MeOH in CH2Cl2, Vol./Vol.,
und ergab die Titelverbindung 4C (9,16 g, 60% Ausbeute) als blassgelben
Schaum.
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ:
2.12 (3H, s, CH3 (Ac)), 2.26 (3H, s, CH3 (Ac)), 3.00 (3H, s, CH3 (Ms)),
3.01 (3H, s, CH3 (Ms)), 4.35–4.80 (8H,
m, H-2', H-3', H-1''a + b, H-5'a + b, CH2-Benzyl),
5.72–5.73
(2H, m, H-1', H-5),
7.27–7.42
(5H, m, Ar), 7.70 (1H, d, J 7.50, H-6), 9.50 (1H, bs, NH). 13C NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 20.66,
24.86 (2 × CH3 (Ac)), 37.40, 37.51 (2 × CH3 (Ms)),
67.67, 68.05, 73.84, 74.35, 77.89 (C-2',
C-3', C-5', C-1 '', CH2 (Bn)),
84.62 (C-4'), 94.58
(C-1'), 96.88 (C-5),
128.24, 128.27, 128.47, 136.59 (Ar), 146.72 (C-6), 154.25 (C-2'), 163.19 (C-4),
169.75, 170.59 (2 × CO).
-
Herstellung von Nucleosid
5C
-
Das
Nucleosid 4C (5,6 g, 9,28 mmol) wurde in THF/H2O
(90 ml, 1:1, Vol./Vol.) gelöst,
und LiOH·H2O (2,34 g, 55,76 mmol) wurde zugesetzt.
Das Reaktionsgemisch wurde 4 Stunden lang bei Raumtemperatur gerührt, und
dann wurde das Gemisch unter reduziertem Druck auf ca. 50 ml eingeengt.
Der Rückstand
wurde zwischen CH2Cl2 (200
ml) und gesättigtem
wässrigem
NaHCO3 (100 ml) verteilt. Die hellgelbe
wässrige
Phase wurde mit CH2Cl2 (2 × 100 ml)
extrahiert. Zu den vereinigten organischen Phasen, die ausgefallenes
Produkt enthielten, wurde MeOH zugesetzt, bis eine klare Lösung erhalten
wurde, die getrocknet (Na2SO4)
und unter reduziertem Druck eingeengt wurde. Das zurückbleibende
blassgelbe feste Material wurde im Hochvakuum getrocknet und ergab
5aC (3,75 g, 95% Ausbeute), das ohne weitere Reinigung eingesetzt
wurde. 1H NMR (400 MHz, CD3OD) δ: 3.15 (3H,
s, CH3 (Ms)), 3.89 (1H, d, J 8.06, H-1''a), 3.92 (1H, s, H-3'), 4.06 (1H, d, J 7.87, H-1''b), 4.52 (1H, s, H-2'), 4.56 (1H, d, J 11.54, CHaHb (Bn)), 4.60 (1H, d, J 2.93, H-5'a), 4.64 (1H, d, J
2.38, H-5'b), 4.67
(1H, d, J 12.08, CHaHb (Bn)), 5.63
(1H, s, H-1'), 5.89
(1H, d, J 7.51, H-5), 7.28–7.32 (5H,
m, Ar), 7.70 (1H, d, J 7.69, H-6). 13C NMR
(400 MHz, CD3OD) δ: 35.53 (CH3 (Ms)),
64.19, 70.97, 71.32, 75.31, 76.25 (C-2', C-3', C-5', C-1'',
CH2 (Bn)), 84.98 (C-4'), 87.56 (C-1'), 93.88 (C-5), 127.22, 127.32, 127.57,
136.53 (Ar), 139.05 (C-6), 155.61 (C-2), 165.81 (C-4).
-
Herstellung von Benzoat
5aC und 3'-Alkohol
6aC
-
Rohes
Mesylat 5C (3,75 g, 8,86 mol) wurde unter N2 in
trockenem DMF (100 ml) gelöst,
und Natriumbenzoat (3,83 g, 26,58 mmol) und Cs2CO3 (4,33 g, 13,29 mmol) wurden zugesetzt.
Die Suspension wurde auf 50°C
erhitzt und bei dieser Tempera tur 17 Stunden lang gerührt. Die
resultierende, sehr dicke, blassgelbe Aufschläm- mung wurde mit DMF (100 ml)
verdünnt,
und weiteres Natriumbenzoat (2,6 g, 18,04 mmol) wurde zugesetzt,
während
die Temperatur auf 65°C
erhöht
wurde. Das Rühren
wurde 5 Stunden lang bei dieser Temperatur fortgesetzt. Dann wurde
weiteres Cs2CO3 (2,2
g) zugesetzt, und das Gemisch wurde weitere 2,5 Stunden lang gerührt. Anschließend wurde
das Reaktionsgemisch auf Raumtemperatur abgekühlt und unter reduziertem Druck
eingeengt. Der Rückstand
wurde zwischen CH2Cl2 (250
ml) und gesättigtem
wässrigem
NaHCO3 (250 ml) verteilt. Die wässrige Phase
wurde mit CH2Cl2 (2 × 150 ml)
extrahiert, und die vereinigten organischen Phasen wurden mit Kochsalzlösung (100 ml)
gewaschen, getrocknet (Na2SO4)
und unter reduziertem Druck eingeengt. Das Rohprodukt wurde mittels
Säulenchromatographie über Kieselgel
gereinigt: gepackt in 2% MeOH in CH2Cl2, Vol./Vol.; Elution mit 2 auf 4% MeOH in
CH2Cl2, Vol./Vol.,
was das Benzoat 5aC (3,35 g, 84%) als blassgelbes, festes Material
ergab.
-
Zu
einer gerührten
Lösung
des Nucleosids 5aC (694 mg, 1,54 mmol) in Ethanol (15 ml) und Cyclohexan
(6 ml) wurde Palladiumhydroxid (20%ig auf Kohlenstoff, feucht, 174
mg) zugesetzt. Das Gemisch wurde rückflusserhitzt und bei dieser
Temperatur 6 Stunden lang gerührt.
Weiteres Palladiumhydroxid (87 mg) und Cyclohexen (3 ml) wurden
zugesetzt, und das Rühren
wurde 17 Stunden fortgesetzt. Dann wurde mehr Palladiumhydroxid
(68) und Cyclohexen (2 ml) zugesetzt, und das Gemisch wurde weitere
2,5 Stunden lang gerührt.
Das Reaktionsgemisch wurde auf Raumtemperatur abgekühlt, und
der Katalysator wurde durch Filtration durch ein dünnes CeliteTM-Kissen entfernt. Die Lösungsmittel wurden unter reduziertem
Druck abgedampft, was den freien 3'-Alkohol 6aC (416 mg, 75% Ausbeute)
als weißes,
festes Material ergab. 1H NMR (400 MHz,
CD3OD) δ:
3.96 (1H, d, J 8.97, H-1''a), 4.12 (1H, s,
H-3'), 4.13 (1H,
d, J 9.00, H-1''b), 4.39 (1H, s,
H-2'), 4.73 (1H,
d, J 9.83, H-5'a), 4.84 (1H, d,
J 9.85, H-5'b),
5.59 (1H, s, H-1'), 5.76
(1H, d, J 7.41, H-5), 7.56–7.72
(3H, m, Ar), 7.75 (1H, d, J 7.45, H-6), 8.07–8.10 (2H, m, Ar). 13C NMR (400 MHz, CD3OD) δ: 59.27,
69.12, 70.55, 78.80 (C-5',
C-3', C-2', C-1''), 85.92, 87.26 (C-1', C-4'), 93.54 (C-5), 128.02, 128.69, 128.98,
132.82 (Ar), 139.04 (C-6),
155.56 (C-2), 165.16 (C-4), 165.74 (CO).
-
Herstellung von Diol 7aC
-
Das
Nucleosid 6aC (390 mg, 1,08 mmol, Rohmaterial) wurde zusammen mit
trockenem Pyridin (3×)
eingeengt und unter N2 in trockenem Pyridin (5,0
ml) erneut gelöst.
Benzylchlorid (0,25 ml, 2,15 mmol) wurde zugetropft, und das Reaktionsgemisch wurde
bei Raumtemperatur 60 min lang gerührt. Dann wurde das Gemisch
in einem Eisbad abgekühlt,
und MeOH (20 ml) wurde zugesetzt, gefolgt von der Zugabe von 2 M
NaOH (5,0 ml). Anschließend
wurde das Reaktionsgemisch 20 min lang bei 0–5°C gerührt, mit CH2Cl2 (100 ml) verdünnt und mit gesättigtem
wässrigem
NaHCO3 (2 × 50 ml) gewaschen. Die organische
Phase wurde getrocknet (Na2SO4)
und unter reduziertem Druck eingeengt. Der Rückstand wurde Säulenchromatographie über Kieselgel
unterzogen: gepackt in 2% MeOH in CH2Cl2, Elution mit 5 auf 7% MeOH/CH2Cl2, Vol./Vol., und ergab das geschützte Nucleosid
7aC (97 mg, 25% Ausbeute) als weißes, festes Material.
1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ: 3.71 (1H,
d, J 7.69, H-1''a), 3.79–3.82 (2H,
m, H-5'a + b), 3.87–3.89 (2H, m,
H-1''b, H-3'), 4.24 (1H, s, H-2'), 5.17 (1H, t, J
5.67, OH), 5.53 (1H, s, H-1'),
5.68 (1H, d, J 7.48, H-5), 7.40–7.65
(3H, m, Ar), 7.99 (2H, d, J 7.33, Ar), 8.25 (1H, d, J 7.51, H-6),
11.26 (1H, bs, NH). 13C NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ:
56.31, 68.53, 71.20, 78.69 (C-1'', C-2', C-3', C-5'), 87.50, 89.25 (C-1', C-4'), 96.03 (C-5), 128.52, 132.83 (Ar),
144.31 (C-6), 163.35 (C-4).
-
Beispiel 13
-
1-(2-O-Acetyl-2-O-benzyl-4-C-methansulfonyloxymethyl-5-O-methansulfonyl-β-D-ribofuranosyl)-6-N-benzoyladenin
(4D)
-
6-N-Benzoyladenin
(11,02 g; 46,1 mmol) wurde über
Nacht im Vakuum getrocknet. 1,2-Di-O-acetyl-3-O-benzyl-4-C-methansulfonyloxymethyl-5-O-methansulfonyl-D-ribofuranose (19,6
g; 38,4 mmol) (4) wurde zusammen mit wasserfreiem Acetonitril (3 × 50 ml)
eingeengt und über
Nacht im Vakuum getrocknet. 3 wurde in wasserfreiem 1,2-Dichlorethan
(über Molekularsieben
gelagert) (175 ml) erneut gelöst,
wonach 6-N-Benzoyladenin und danach N,O-Bistrimethylsilylacetamid
(25,1 ml; 101,3 mmol) zugesetzt wurden. Das Gemisch wurde 1 h lang
rückflusserhitzt
und dann auf Raumtemperatur abgekühlt. TMS-Triflat (13,9 ml;
76,8 mmol) wurde zugesetzt, und das Gemisch wurde 5 h lang rückflusserhitzt, über Nacht
bei Raumtemperatur gerührt, weitere
24 h lang rückflusserhitzt
(rotbraune Lösung) und
auf Raumtemperatur abgekühlt.
Dann wurde die Lösung
in eine eiskalte, gesättigte
wässrige
Lösung von
NaHCO3 (200 ml) gegossen und 0,5 h lang
gerührt.
Der Niederschlag wurde abfiltriert, die Phasen wurden getrennt,
und die organische Phase wurde mit einer gesättigten wässrigen Lösung von NaCHO3 (3 × 150 ml)
gewaschen, getrocknet (Na2SO4)
und eingeengt. Reinigung mittels Säulenchromatographie über Kieselgel
(1 auf 1,5% MeOH in CH2Cl2)
ergab 4D als blassgelbes Öl
in einer Ausbeute von 68% (18,9 g). Das NMR stimmte mit den in einem
früheren Patent
angeführten
Daten überein.
-
(1S,3R,4R,7S)-7-Benzyloxy-1-methansulfonyloxymethyl-3-(6-N-benzoyladenin-9-yl)-2,5-dioxabicyclo[2.2.1]heptan
(5D)
-
4D
(17,9 g; 26,1 mmol) wurde in THF (160 ml) und Wasser (110 ml) gelöst. LiOH × H2O (5,5 g; 131 mmol) wurde zugesetzt, und
das Gemisch wurde 3,5 Stunden lang bei Raumtemperatur gerührt. Dann wurde
die Lösung
mit AcOH (~6 ml) neutralisiert, um einen Niederschlag zu erhalten.
Der Niederschlag wurde abfiltriert und mit Wasser gewaschen, um
5D als grauweißen
Feststoff in einer Ausbeute von 80% (11,6 g) zu erhalten. Aus der
Mutterlauge wurde weiteres 5D durch Filtration als gelber Feststoff
isoliert (940 mg; 6%).
δH (DMSO-d6/CDCl3): 8.63 (1H, s), 8.30 (1H, s), 8.04 (2H,
m) 7.53–7.42
(3H, m), 7.25–7.21
(5H, m), 6.10 (1H, s), 4.82 (1H, s), 4.67–4.56 (4H, m), 4.41 (1H, s), 4.11
(1H, d, J = 7.9 Hz), 3.96 (1H, d, J = 8.1 Hz), 3.04 (s, 3H). δC (DMSO-d6/CDCl3): 165.5,
151.5, 150.8, 150.1, 140.6, 136.6, 133.1, 132.0, 128.2, 128.0, 127.9,
127.6, 127.3, 124.5, 86.0, 84.8, 78.1, 76.6, 71.8, 71.7, 64.7, 37.1.
-
(1S,3R,4R,7S)-7-Benzyloxy-1-benzoylmethyl-3-(6-N-benzoyladenin-9-yl)-2,5-dioxabicyclo[2.2.1]heptan
(28)
-
(1S,3R,4R,7S)-7-Benzyloxy-1-methansulfonyloxymethyl-3-(6-N-benzoyladenin-9-yl)-2,5-dioxabicyclo[2.2.1]heptan
(5D) (11,5 g; 20,8 mmol) wurde in wasserfreiem DMF (450 ml) gelöst. Natriumbenzoat (5,40
g; 37,4 mmol) wurde zugesetzt, und das Ge misch wurde 7 h lang auf
90°C erhitzt.
Dann wurde die Lösung
auf Raumtemperatur abgekühlt,
filtriert, eingeengt und zusammen mit AcCN eingeengt. Der Rückstand
wurde in Dichlormethan (150 ml) erneut gelöst, und eine gesättigte wässrige Lösung von NaHCO3 (150 ml) wurde zugesetzt. Die Phasen wurden
getrennt, und die organische Phase wurde mit einer gesättigten
wässrigen
Lösung
von NaHCO3 (2 × 100 ml) und Kochsalzlösung (100
ml) gewaschen, getrocknet (Na2SO4) und eingeengt, um 12,5 g eines gelblichen
Feststoffs zu erhalten. Umkristallisation aus EtOH:H2O
(1250 ml; 1:1 Vol./Vol.) ergab 28 in einer Ausbeute von 88% (10,63
g).
δH (DMSO-d6): 11.2
(1H, br s), 8.72 (1H, s), 8.48 (1H, s), 8.06 (2H, m), 7.94 (2H,
m), 7.66 (2H, m), 7.54 (4H, m), 7.36–7.26 (5H, m), 6.11 (1H, s),
4.97 (1H, s), 4.82 (2H, s), 4.77 (1H, s), 4.75 (1H, d, J = 12.4
Hz), 4.69 (1H, d, J = 11.9 Hz), 4.19 (1H, d, J = 8.0 Hz), 4.07 (1H, d,
J = 7.9 Hz). δC (DMSO-d6): 165.3, 150.5, 141.9, 137.7, 133.7, 132.5,
129.3, 129.1, 128.9, 128.6, 128.5, 128.3, 127.7, 127.6, 125.7, 85.9,
85.3, 77.9, 77.1, 72.0, 71.3, 60.6.
-
(1S,3R,4R,7S)-7-Benzyloxy-1-hydroxymethyl-3-(adenin-9-yl)-2,5-dioxabicyclo[2.2.1]heptan (27)
-
28
(10,6 g; 18,4 mmol) wurde in einem Gemisch aus MeOH (125 ml) und
Ammoniumhydroxid (250 ml) suspendiert. Die Lösung wurde über Nacht bei Raumtemperatur
gerührt,
und weiteres Ammoniumhydroxid (100 ml) wurde zugesetzt. Nach 7 h
wurde weiteres Ammoniumhydroxid (50 ml) zugesetzt, und das Gemisch
wurde über
Nacht gerührt.
Erneut wurde weiteres Ammoniumhydroxid (50 ml) zugesetzt, und das
Gemisch wurde wieder über
Nacht gerührt,
filtriert und getrocknet, um 27 (6,12 g; 90%) als grauweißen Feststoff
zu erhalten.
δH (DMSO-d6): 8.19
(1H, s), 8.15 (1H, s), 7.33–7.30 (5H,
m), 5.97 (1H, s), 5.19 (1H, t), 4.74 (1H, s), 4.63 (2H, s), 4.36
(1H, s), 3.96 (1H, d), 3.83 (3H, m). δC (DMSO-d6): 156.1, 152.8, 148.6, 138.0, 137.9, 128.3, 127.7,
127.6, 119.1, 88.0, 85.4, 77.3, 77.0, 72.1, 71.3, 56.8.
-
(1S,3R,4R,7S)-7-Hydroxy-1-hydroxymethyl-3-(adenin-9-yl)-2,5-dioxabicyclo-
[2.2.1]heptan (30)
-
27
(6,0 g; 16,2 mmol) wurde in MeOH (100 ml) suspendiert. Pd(OH)2-C (2 g) wurde zugesetzt, gefolgt von der
Zugabe von Ammoniumformiat (8,2 g; 130 mmol), wonach die Lösung auf
60°C erhitzt
wurde. 3 h später
wurde weiterer Katalysator (1 g) zugesetzt, gefolgt von der Zugabe
von Ammoniumformiat (2 g). Nach weiteren 4 h wurde die heiße Lösung durch
ein dünnes
Filterpapier filtriert und mit siedendem MeOH (500 ml) gewaschen.
Der Katalysator wurde über
Nacht in MeOH (200 ml) gerührt,
abfiltriert, und dann in MeOH:H2O (200 ml;
1:1 Vol./Vol.) aufgekocht. Eindampfen ergab 30 (~4 g; 88%). δH (DMSO-d6): 8.22 (1H, s), 8.15 (1H, s), 7.30 (2H,
br s), 5.89 (1H, s), 5.68 (1H, d, J = 4.2 Hz), 5.05 (1H, t, J = 5.8
Hz), 4.41 (1H, s), 4.25 (1H, d, J = 3.7 Hz), 3.92 (1H, d, J = 7.8
Hz), 3.82 (2H, m), 3.76 (2H, d, J = 7.9 Hz). δC (DMSO-d6): 156.1, 152.8, 148.5, 137.9, 119.1, 88.6,
85.4, 79.3, 71.5, 70.0, 56.8.
-
(1R,3R,4R,7S)-3-(6-N-Benzoyladenin-9-yl)-1-(4,4'-dimethoxytrityloxymethyl)-7-hydroxy-2,5-dioxabicyclo[2.2.1]heptan
(31)
-
30
(~4 g; 14,3 mmol) wurde mehrere Male zusammen mit wasserfreiem Pyridin
eingedampft. Dann wurde die Verbindung in wasserfreiem Pyridin (70
ml) resuspendiert. DMTCl (6,78 g; 20 mmol), NEt3 (2,8
ml; 20 mmol) und DMAP (55 mg; 0,36 mmol) wurden zugesetzt. Nach
4,5 h bei Raumtemperatur wurden TMSCl (9,1 ml; 71,5 mmol) zugesetzt.
Nach weiteren 45 min wurde BzCl (8,3 ml; 71,5 mmol) zugesetzt, und
das Gemisch wurde über
Nacht gerührt und
dann auf 0°C
abgekühlt,
wonach Wasser (18 ml) zugesetzt wurde. 5 min Später wurde Ammoniumhydroxid
(25–32%
(wässr.))
(35 ml) zugesetzt. Das Kühlbad
wurde entfernt, und das Gemisch wurde 35 min lang gerührt und
eingeengt. Der Rückstand
wurde in Dichlormethan (150 ml) und Kochsalzlösung (150 ml) erneut gelöst. Die
Phasen wurden getrennt, und die organische Phase wurde mit Kochsalzlösung (150
ml) gewaschen, getrocknet (Na2SO4) und eingeengt. Reinigung (2-mal) mittels
Säulenchromatographie über Kieselgel
(0,5 auf 2,5% MeOH in CH2Cl2 mit
0,5% NEt3) ergab 31 als blassgelben Feststoff, der
in Dichlormethan (5 ml) gelöst,
in rasch gerührtem
Hexan (400 ml) gefällt
und abfiltriert = wurde. Ausbeute (7,0 g; 63% von 27). Das NMR stimmte
mit bereits berichteten Daten überein
(A. A. Koshkin, S. K. Singh, P. Nielsen, V. K. Rajwanshi, R. Kumar,
M. Meldgaard, C. E. Olsen und J. Wengel; Tetrahedron 54, 3607–3630 (1998)).
-
Beispiel 14
-
9-(2-O-Acetyl-3-O-benzyl-4-C-methansulfonoxymethyl-5-O-methansulfonyl-β-D-ribofuranosyl)hypoxanthin
(4E)
-
Zu
einem Gemisch aus Verbindung 3 (4,65 g, 9,13 mmol) und Hypoxanthin
(1,5 g, 10,9 mmol) in wasserfreiem 1,2-Dichlorethan (45 ml) wurde
BSA (5,3 ml, 21,8 mmol) zugesetzt, und das Gemisch wurde 1 h lang
rückflusserhitzt.
Trimethylsilyltriflat (1,8 ml, 10,0 mmol) wurde zugetropft, und
das Gemisch wurde 6 h lang rückflusserhitzt
und dann auf Raumtemperatur abgekühlt. Dichlormethan (50 ml)
wurde zugesetzt, und die Lösung
wurde mit gesättigtem wässrigem
NaHCO3 (2 × 100 ml) gewaschen, getrocknet
(Na2SO4) und unter
reduziertem Druck eingeengt. Der Rückstand wurde mittels Säulenchromatographie über Kieselgel
gereinigt (1,4 auf 6% Methanol/Dichlormethan als Eluent), um 4,5
g (84%) eines weißen,
festen Materials zu erhalten, das aus zwei Isomeren bestand (ca.
1:4-Verhältnis
im 1H-NMR) und ohne weitere Reinigung für die nächste Synthese eingesetzt
wurde. Für
Verbindung 4E:
δH (CD3Cl) 12.83 (1H,
br s, NH), 8.32, 7.95 (2H, 2 × s,
8-H, 2-H), 7.40–7.31
(5H, m, Bn), 6.18 (1H, d, J 3.5, 1'-H), 6.00 (1H, dd, J' 5.9, J'' 3.5,
2'-H), 5.03 (1H,
d, J 6.0, 3'-H),
4.65 (2H, s), 4.64 (1H, d, J 11.0), 4.47 (1H, d, J 10.6), 4.42 (1H,
d, J 10.5), 4.39 (1H, d, J 11.4), 3.03, 2.96 (2 × 3H, 2 s, (Methansulfonyle),
2.11 (3H, s, Acetyl). δC (CD3Cl) 169.5 (CH3CO), 158.4 (C-6), 148.0 (C-4), 145.8 (C-2),
139.6 (C-8), 136.4, 128.5, 128.4, 128.3, (Bn), 125.4 (C-5), 87.8,
84.2, 77.6, 74.6, 73.8, 67.6, 67.4 (Ribose, Bn), 37.6, 37.4 (Methansulfonyle),
20.5 (Acetyl).
-
(1R,3R,4R,7S)-7-Benzyloxy-1-methansulfonoxymethyl-3-(hypoxanthin-9-yl)-2,5-dioxabicyclo[2.2.1]heptan
(21)
-
Zu
einer Lösung
von Verbindung 4E in 1,4-Dioxan (80 ml) wurde 1 M wässrige NaOH
(80 ml) zugesetzt, und das Gemisch wurde 1 h lang gerührt. Dann
wurde Essigsäure
(20 ml) zugesetzt, und die Lösung
wurde unter reduziertem Druck auf ca. die Hälfte ihres Volumens eingeengt
und in einem Eisbad gekühlt.
Der entstandene Niederschlag wurde abfiltriert, mit eiskaltem Wasser
gewaschen und im Vakuum getrocknet. Ausbeute 2,4 g (73%) eines weißen, festen
Materials, das aus zwei Isomeren bestand (ca. 1:10 im 1H-NMR).
Für Verbindung
21:
δH (CD3Cl/DMSO-d6) 12.31 (1H, br s, NH), 7.92, 7.86 (2H,
2 × s,
8-H, 2-H), 7.32–7.28
(5H, m, Bn), 6.02 (1H, s, 1'-H),
4.75 (1H, s, 2'-H),
4.65 (2H, s), 4.63 (1H, d, J 7.5), 4.60 (1H, d, J 7.2), 4.31 (1H,
s, 3'-H), 4.18 (1H,
d, J 8.1), 4.01 (1H, d, J 8.1), 3.08 (3H, 2 s, Methansulfonyl). δC (CD3Cl/DMSO-d6) 156.7
(C-6), 146.6 (C-4), 144.9 (C-2), 136.4, 136.3, 127.9, 127.6, 127.3,
(C-8, Bn), 125.0 (C-5), 85.9, 84.7, 77.0, 76.7, 71.8, 71.7, 64.5
(Ribose, Bn), 37.1, (Methansulfonyl).
-
(1R,3R,4R,7S)-7-Benzyloxymethyl-7-benzyloxy-3-(hypoxanthin-9-yl)-2,5-dioxabicyclo[2.2.1]heptan
(22)
-
Ein
Gemisch aus Verbindung 21 (zwei Isomere; 1,95 g, 4,36 mmol) und
Natriumbenzoat (0,94 g, 6,54 mmol) in wasserfreiem DHF (100 ml)
wurde 24 h lang bei 80°C
gerührt.
Die Lösung
wurde auf Raumtemperatur abgekühlt,
filtriert und zu einem Öl eingeengt.
Der Rückstand
wurde mittels Säulenchromatographie über Kieselgel
getrennt (2 auf 3,5% Methanol/Dichlormethan als Eluent), um 1,51
g (73%) von Verbindung 22 als weißes, festes Material zu erhalten.
δH (CD3Cl) 13.08 (1H, br s, NH), 8.23, (1H, s 8-H), 7.98
(2H, m, Bz), 7.89 (1H, s, 2-H), 7.60 (1H, m, Bz), 7.46 (2H, m, Bz),
7.25–7.23
(5H, m, Bn), 6.05 (1H, s, 1'-H),
4.83 (1H, s, 2'-H),
4.80 (1H, d, J 12.6), 4.68 (1H, d, J 11.9), 4.67 (1H, d, J 12.8),
4.57 (1H, d, J 11.7), 4.28 (1H, d, J 8.2), 4.27 (1H, s, 3'-H), 4.10 (1H, d,
J 7.9).
δC (CD3Cl) 165.7 (Bz),
158.8 (C-6), 147.6 (C-4), 145.3 (C-2), 137.2 (C-8), 136.4, 133.4,
129.4, 129.0, 128.5, 128.4, 128.1, 127.7 (Bz, Bn), 125.1 (C-5), 86.6,
85.8, 77.1, 77.0, 72.5, 72.4, 59.6 (Ribose, Bn).
-
(1R,3R,4R,7S)-7-Benzyloxy-1-hydroxymethyl-3-(hypoxanthin-9-yl)-2,5-dioxa-
bicyclo[2.2.1]heptan (23)
-
Zu
einer Lösung
von Verbindung 22 in Methanol (20 ml) wurde 2 M NaOH (2 ml) zugesetzt,
und 15 min später
Essigsäure
(2 ml). Das Gemisch wurde in einem Eisbad abgekühlt, und der Niederschlag wurde
abfiltriert, mit Wasser gewaschen und im Vakuum getrocknet. Ausbeute:
0,69 g (85%) von Verbindung 23 als weißes, festes Material.
δH (DMSO-d6) 8.16, (1H, s 8-H), 8.06 (1H, s, 2-H), 7.30–7.20 (5H,
m, Bn), 5.95 (1H, s, 1'-H), 4.69 (1H, s, 2'-H), 4.63 (2H, s,
Bn), 4.28 (1H, s, 3'-H),
3.95 (1H, d, J 7.7), 3.83 (3H, m). δC (DMSO-d6) 156.6 (C-6), 147.3 (C-4), 146.1 (C-2),
137.9 (C-8), 137.3, 128.3, 127.6, 127.5 (Bn), 124.5 (C-5), 88.2,
85.4, 77.0, 72.1, 71.3, 56.7 (Ribose, Bn).
-
(1R,3R,4R,7S)-1-(4,4'-Dimethoxytrityloxymethyl)-7-benzyloxy-3-(hypoxanthin-9-yl)-2,5-dioxabicyclo[2.2.1]heptan
(24)
-
DMT-Chlorid
(0,7 g, 2,07 mmol) wurde zu einer Suspension von Verbindung 23 in
wasserfreiem Pyridin zugesetzt, und das Gemisch wurde 2 h lang bei
80°C (Ölbad) gerührt. Die
Lösung
wurde mit Ethylacetat (150 ml) verdünnt, mit NaHCO3 (200
ml) und Wasser (2 × 200
ml) gewaschen, getrocknet (Na2SO4) und unter reduziertem Druck eingeengt. Der
Rückstand
wurde durch Kieselgel-HPLC gereinigt (1 auf 4% Methanol/Dichlormethan
mit 0,5% Pyridin), um 1,02 g (92%) von Verbindung 24 als weißes, festes
Material zu erhalten.
δH (CD3Cl) 13.15 (1H,
br s, NH), 8.23, (1H, s 8-H), 8.15 (1H, s, 2-H), 7.45 (m, 2H, DMT),
7.36–7.12 (12H,
m, Bn, DMT), 6.86–6.80
(m, 4H, DMT), 6.07 (1H, s, 1'-H),
4.71 (1H, s, 2'-H), 4.56 (1H, d,
J 11.7, Bn), 4.61 (1H, d, J 11.7, Bn), 4.32 (1H, s, 3'-H), 4.03 3.95 (1H,
d, J 7.8), 3.95 (1H, d, J 7.8), 3.78, 3.77 (6H, 2 × s, DMT),
3.58 (1H, d, J 10.9), 3.45 (1H, d, J 11.0). δC (CD3Cl) 159.1, 158.5, 147.6, 145.1, 144.2, 137.5, 136.7,
135.3, 135.2, 129.9, 129.8, 128.9, 128.3, 128.1, 127.9, 127.6, 126.9,
125.2, 113.2 (DMT, Bn, Hypoxanthin), 87.3, 86.6, 86.4, 77.2, 72.8,
72.2, 58.4 (Ribose, Bn), 55.1 (DMT).
-
(1R,3R,4R,7S)-1-(4,4'-Dimethoxytrityloxymethyl)-7-hydroxy-3-(hypoxanthin-9-yl)-2,5-dioxabicyclo[2.2.1]heptan
(25)
-
Natriumformiat
(1,2 g) wurde zu einem Gemisch aus Verbindung 24 (1,02 g, 0,52 mmol)
und Pd/C (10%, 0,5 g) in Methanol (20 ml) zugesetzt. Das Gemisch
wurde 20 min lang rückflusserhitzt,
auf Raumtemperatur abgekühlt
und mit Dichlormethan (20 ml) verdünnt. Der Katalysator wurde
abfiltriert, und das Filtrat wurde unter reduziertem Druck eingeengt,
um ein weißes,
festes Material zu erhalten, das aus 50% Ethanol/Wasser umkristallisiert
wurde, um 680 mg (77%) von Verbindung 25 zu erhalten.
δH (DMSO-d6) 8.12, (1H, s 8-H), 8.09 (1H, s, 2-H), 7.43–7.24 (m,
9H, DMT), 6.90 (m, 4H, DMT), 5.97 (1H, s, 1'-H), 4.44 (1H, s, 2'-H), 4.33 (1H, s, 3'-H), 3.97 (1H, d, J 7.5, Bn), 3.91 (1H,
d, J 7.7), 3.74 (6H, s, DMT), 3.55 (1H, d, J 10.6). δC (DMSO-d6) 158.2, 156.6, 147.3, 146.1, 144.8, 137.1,
135.5, 135.3, 129.8, 127.9, 127.7, 126.8, 124.6, 113.3 (DMT, Hypoxanthin,
87.1, 85.6, 79.3, 71.8, 70.5, 59.9 (Ribose), 55.1 (DMT).
-
(1R,3R,4R,7S)-1-Benzyloxymethyl-7-benzyloxy-3-(6-chlorpurin-9-yl)-2,5-dioxabicyclo[2.2.1]heptan
(26)
-
Thionylchlorid
(2,1 ml, 29 mmol) und DMF (1 ml) wurden zu einer Lösung von
Verbindung 22 (1,24 g, 2,62 mmol) in Dichlormethan zugesetzt. Das
Gemisch wurde über
Nacht bei 30°C
gerührt
(Ölbad), mit
Ethylacetat (50 ml) verdünnt,
mit NaHCO3 (ges. wässr., 100 ml) und Wasser (2 × 50 ml)
gewaschen, getrocknet (Na2SO4)
und unter reduziertem Druck eingeengt. Ein weißer fester Rückstand
wurde mittels Säulenchromatographie über Kieselgel
gereinigt, wobei 0 auf 2% Methan/Dichlormethan als Eluent eingesetzt
wurden. Ausbeute: 1,2 g (93%) von Verbindung 26 als weißes, festes
Material.
δH (CD3Cl) 8.69 (1H,
s, 8-H), 8.16 (1H, s, 2-H), 7.95 (2H, m, Bz), 7.62 (1H, m, Bz),
7.46 (2H, m, Bz), 7.25–7.20
(5H, m, Bn), 6.11 (1H, s, 1'-H),
4.93 (1H, s, 2'-H),
4.82 (1H, d, J 12.7), 4.68 (1H, d, J 11.9), 4.65 (1H, d, J 12.7),
4.57 (1H, d, J 11.9), 4.31 (1H, d, J 8.0), 4.26 (1H, s, 3'-H), 4.12 (1H, d,
J 8.0). δC (CD3Cl) 165.7 (Bz),
152.0, 151.3, 150.1, 142.4, 136.2, 133.5, 132.0, 129.4, 129.0, 128.5,
128.4, 128.2, 127.7, 86.9, 86.0, 77.1, 76.7, 72.6, 72.4, 59.5.
-
(1R,3R,4R,7S)-7-Benzyloxy-1-hydroxymethyl-3-(6-adenin-9-yl)-2,5-dioxabicyclo-
[2.2.1]heptan (27)
-
32%iges
NH4OH (20 ml) wurde zu einer Lösung von
Verbindung 26 (1,2 g, 2,43 mmol) in THF (20 ml) zugesetzt, und das
Gemisch wurde 48 h lang bei Umgebungstemperatur gerührt. Die
Lösungsmittel
wurde unter reduziertem Druck teilweise entfernt (ca. 1/2 des Volumens),
und die Lösung
wurde in einem Eisbad gekühlt.
Der Niederschlag wurde gewonnen und aus Wasser umkristallisiert,
um 27 (450 mg, 50,3%) als weißes,
festes Material zu erhalten.
δH (DMSO-d6) 8.17, (1H, s 8-H), 8.13 (1H, s, 2-H), 7.30–7.20 (5H,
m, Bn), 5.95 (1H, s, 1'-H), 5.15 (1H, t, J
5.1, 5'-OH), 4.72
(1H, s, 2'-H), 4.61
(2H, s, Bn), 4.34 (1H, s, 3'-H),
3.94 (1H, d, J 7.7), 3.81 (3H, m). δC (DMSO-d6) 156.0 (C-6), 152.7 (C-4), 148.6 (C-2),
137.9 (C-8), 128.2,
127.6, 127.5 (Bn), 119.0 (C-5), 88.0, 85.3, 77.2, 77.0, 72.0, 71.2,
56.8 (Ribose, Bn).