DE69628424T2

DE69628424T2 - Verfahren zur herstellung von nukleosid-analogen

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Publication number: DE69628424T2
Application number: DE69628424T
Authority: DE
Inventors: C. Mirna SAMANO; Vicente Samano; David Michael Stevenage GOODYEAR
Original assignee: Wellcome Foundation Ltd
Current assignee: Wellcome Foundation Ltd
Priority date: 1995-03-31
Filing date: 1996-03-26
Publication date: 2004-03-18
Anticipated expiration: 2016-03-27
Also published as: WO1996030369A1; BR9607850A; DE69628424D1; NO974512L; BRPI9607850B8; HK1009451A1; PT817784E; US6066733A; PL188693B1; NO974512D0; DK0817784T3; JPH11502826A; ES2200060T3; CN1180356A; GB9506644D0; US6143748A; HUP9801576A3; HUP9801576A2; NO316174B1; HU223100B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von antiviralen 1,3-Oxathiolannukleosiden, das eine intramolekulare Glycosylierung einsetzt, um ausschließlich das ß-Diastereomer herzustellen. Die Erfindung betrifft ebenfalls neue, durch das Verfahren erhaltene Zwischenstufen.
1,3-Oxathiolannukleoside besitzen zwei chirale Zentren (an den C1'- und C4'-Positionen gemäß dem Furanose-Numerierungssystem) und existieren typischerweise als diastereomere Paare der ?- und ß-Formen, wobei jede Form zwei Enantiomere umfaßt. Die α- und β-Diastereomere neigen dazu, unterschiedliche antivirale Eigenschaften zu besitzen, wobei die β-Form typischerweise die wirksamere ist. In ähnlicher weise neigen die enantiomeren Paare jedes Diastereomers dazu, unterschiedliche Eigenschaften zu besitzen.
β-Diastereomere werden herkömmlich durch Herstellung der diastereo meren Mischung erhalten, gefolgt von aufwendiger Trennung der ß-Form durch physikalische Mittel, wie durch differentielle Löslichkeit oder Chromatographie. Es folgt daraus, daß die Gesamtausbeute des β-Isomers typischerweise weniger als 50% ist.
Die internationale Patentanmeldung WO 91/11186 beschreibt ein Verfahren, wodurch 1,3-Oxathiolannukleoside mit hoher β-Diastereoselektivität erhalten werden können, indem ein Kohlehydrat oder eine kohlehydratartige Einheit mit einer heterocyclischen Base in Gegenwart einer spezifischen Lewis-Säure, typischerweise Zinn-(IV)-chlorid, kondensiert wird. Das Verfahren wird weiter in der internationalen Patentanmeldung WO 92/14743 exemplifiziert.
Weitere diastereoselektive Verfahren zur Herstellung von Nukleosid-Analoga, die die Kondensation eines Kohlehydrats oder einer ähnlichen Einheit mit einer Purin- oder Pyrimidin-Base beinhalten, werden in WO 92/20669 und WO 95/29174 beschrieben.
Wir haben jetzt ein effizientes neues Verfahren entwickelt, das ausschließlich das ß-Diastereomer eines 1,3-Oxathiolanpyrimidin-Nukleosids ohne α-Verunreinigung bereitstellt. Die kritischen, an der Synthese beteiligten Schritte sind die Cyclisierung eines entsprechenden heterocyclischen Acetaldehyds mit 1,4-Dithian-2,5-diol, um ein "5'-gebundenes" 1,3-Oxathiolannukleosid-Analogon zu ergeben, das dann eine intramolekulare Glycosylierung an der gleichen Seite des Kohlehydrat-Rings erfährt, um ausschließlich das (1'-gebundene) ß-Diastereomer zu ergeben. Die intramolekulare Glycosylierung von 5'-gebundenen Furanosenukleosiden ist unter anderem aus JP-A-06263792 bekannt, aber der Stand der Technik umfaßt keine Berichte, eine solche Methodik auf die Herstellung von antiviralen 1,3-Oxathiolannukleosiden anzuwenden. Das resultierende ß-Diastereomer kann zum entsprechenden Cytidin-Analogon hydrolysiert werden oder kann durch jede geeignete, einem Fachmann bekannte Technik aufgetrennt werden, z. B. durch Veresterung, gefolgt von selektiver enzymatischer Hydrolyse, Entfernung des "ungewollten" Enantiomers und Hydrolyse des Esters der gewünschten enantiomeren Konfiguration. Alternativ kann es möglich sein, z. B. durch Verwendung eines chiralen Hilfsstoffs, im wesentlichen enantiomerenreine Zwischenstufen zu erhalten, wobei die Zwischenstufen weiter genutzt werden können, um das gewünschte enantiomerenreine Produkt zu liefern.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Formel (I) bereitgestellt:
worin R Wasserstoff, C_1-6-Alkyl oder Halogen ist und Y Hydroxy, Amino, C_1-6-Alkoxy oder OR¹ ist, worin R¹ ein chiraler Hilfsstoff ist;
wobei das Verfahren das Behandeln einer Verbindung der Formel (II):
worin R und Y wie hier zuvor definiert sind und R² Wasserstoff, C_1-6-Acyl, C_1-6-Alkyl oder Halogen darstellt, mit einer geeigneten Lewis-Säure oder einem Reagens umfaßt, das dazu geeignet ist, die Gruppe OR² zu einer Abgangsgruppe umzuwandeln.
Geeignete Lewis-Säuren schließen z. B. Zinn(IV)-Chlorid oder Trimethylsilyltriflat ein. Die Reaktion mit einer Lewis-Säure wird in geeigneter Weise bei reduzierter Temperatur (z. B. 0 bis –20°C) in einem polaren aprotischen Lösungsmittel, gefolgt von der Behandlung mit einer Base durchgeführt.
Wenn R² H ist, kann die Gruppe OR² zweckmäßig zu einer Abgangsgruppe durch Reaktion mit einem Halogenierungsmittel, wie mit einem Thionylhalogenid oder einem Oxylylhalogenid, oder einem Tosyl- oder Mesylhalogenid, umgewandelt werden. Andere Verfahren zur Umwandlung von OR² zu einer Abgangsgruppe (d. h. zu einer Gruppe, die leicht durch das Ring-Stickstoffatom ausgetauscht werden kann) werden den Fachleuten ersichtlich sein.
Es ist selbstverständlich, daß die Variable R, wenn sie mehr als einmal in einer allgemeinen Formel auftritt, die gleiche Gruppe in jeder Position oder unterschiedliche Gruppen darstellen kann.
Wie hier verwendet bezeichnet Halogen Brom, Chlor, Fluor oder Iod, speziell Chlor oder Fluor, ganz speziell Fluor.
Der Begriff "chiraler Hilfsstoff" beschreibt ein asymmetrisches Molekül, das verwendet wird, um die chemische Auftrennung einer racemischen Mischung zu bewirken. Solche chiralen Hilfsstoffe können ein chirales Zentrum besitzen, wie ?-Methylbenzylamin, oder mehrere chirale Zentren, wie Menthol. Der Zweck des chiralen Hilfsstoffs, sobald er in den Ausgangsstoff eingebaut ist, besteht darin, die einfache Trennung der resultierenden diastereomeren Mischung zu erlauben. Siehe z. B. J. Jacques et al., Enantiomers, Racemates and Resolutions, S. 251–369, John Wiley & Sons, New York (1981).
Wenn R¹ einen chiralen Hilfsstoff darstellt, wird er bevorzugt ausgewählt werden aus (d)-Menthyl, (l)-Menthyl, (d)-8-Phenylmenthyl, (l)-8-Phenylmenthyl, (+)-Norephedrin und (–)-Norephedrin. Besonders bevorzugt ist R¹ (l)-Menthyl oder (d)-Menthyl, am meisten bevorzugt (l)-Menthyl.
Gemäß einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Verbindung der Formel (Ia) bereit:
worin R und Y wie zuvor definiert sind, wobei das Verfahren das Behandeln einer Verbindung der Formel (IIa):
worin R, Y und R² wie zuvor definiert sind, mit einer geeigneten Lewis-Säure oder einem Reagens umfaßt, das dazu geeignet ist, die Gruppe OR² zu einer Abgangsgruppe umzuwandeln.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Formel (II) bereitgestellt, welches das Umsetzen einer Verbindung der Formel (III):
worin R und Y wie hier zuvor definiert sind, mit 1,4-Dithian-2,5-diol bei erhöhter Temperatur (z. B. 100°C) in einem nicht-polaren aprotischen Lösungsmittel umfaßt, um eine Verbindung der Formel (II) zu ergeben, worin R² H ist. Verbindungen der Formel (II), worin R² von H verschieden ist, können aus der entsprechenden Hydroxy-Verbindung durch Derivatisierung unter Verwendung jedes Standardverfahrens hergestellt werden, z. B. durch Behandlung mit Alkanoylhalogenid/Base oder Carbonsäureanhydrid/Base.
Die Reaktion einer Verbindung der Formel (III) mit 1,4-Dithian-2,5-diol resultiert in einer Mischung aus Isomeren der Verbindungen der Formel (II), worin R² H ist. Wenn Y OR¹ ist, können die Verbindungen der Formel (IIa) selektiv aus der diastereomeren Mischung kristallisiert werden. In einem weiteren oder alternativen Aspekt stellt die vorliegende Erfindung entsprechend ein Verfahren zum Erhalt der Verbindung der Formel (IIa), worin R H ist und Y OR¹ ist, aus einer Mischung von Isomeren durch Behandlung der Mischung von Isomeren, wenigstens teilweise in Lösung, mit einem Mittel bereit, das die gegenseitige Umwandlung der Isomere ohne vollständige Unterdrückung der Kristallisation des gewünschten einzelnen Enantiomers (IIa) bewirken kann, wobei das Mittel ein Alkohol oder eine organische Base ist. Andere Verbindungen der Formel (IIa) können aus Verbindungen der Formel (IIa), worin R H ist und Y OR¹ ist, durch herkömmliche Verfahren hergestellt werden.
Mittel, die die gegenseitige Umwandlung der Isomere ohne vollständige Unterdrückung der Kristallisation der trans-Isomere bewirken können, sind Alkohole, wie z. B. Methanol, Ethanol, n-Propanol, i-Propanol, n-Butanol, i-Butanol, t-Butanol, und organische Basen, insbesondere tertiäre Amine, z. B. Pyridin und Triethylamin, und Hunigsche Base. Ein bevorzugtes Mittel ist Triethylamin.
Die gegenseitige Umwandlung der Isomere kann in jedem geeigneten Lösungsmittel oder einer Mischung aus Lösungsmitteln bewirkt werden, das/die ansonsten nicht mit den Alkoholen der Formel (II) reagiert, unter Bedingungen von Konzentration und Temperatur, die die Kristallisation des gewünschten Isomers oder der gewünschten Isomere erlauben und die keinen signifikanten Abbau des gewünschten Isomers oder der gewünschten Isomere verursachen. Geeignete Lösungsmittel können z. B. aliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffe, Ether, Ester und chlorierte Kohlenwasserstoffe einschließen. Die gegenseitige Umwandlung wird bevorzugt bei einer Temperatur von ca. –20 bis 120°C, besonders bevorzugt im Bereich von ca. –10 bis 80°C, wie ca. 0 bis 50°C, durchgeführt.
Es wird von den Fachleuten anerkannt werden, daß die Auswahl von Lösungsmittel, Temperatur, Umwandlungsmittel und insbesondere der Menge des Umwandlungsmittels am besten als zusammenhängende Übung durchgeführt wird, die von der Natur der in den Isomeren vorhandenen Gruppen R, R¹ und R² abhängt. Wenn jedoch eine organische Base als Umwandlungsmittel verwendet wird, ist die bevorzugte Menge allgemein weniger als 2 Moläquivalente, bezogen auf die Gesamtheit aller vorhandenen Isomere der Formel (II).
Die gegenseitige Umwandlung der Isomere kann getrennt von der Herstellung der isomeren Mischung durchgeführt werden; jedoch wird sie zweckmäßig begleitend mit dieser Herstellung durchgeführt.
Das gegenseitige Umwandlungsverfahren kann ebenfalls verwendet werden, um die isomere Reinheit von isoliertem (IIa) zu erhöhen.
Durch das gegenseitige Umwandlungsverfahren kann die die isolierte Ausbeute des gewünschten Isomers (IIa) auf mehr als 50% der Theorie (bezogen auf die Bildung aller Stereoisomere) gesteigert werden, typischerweise auf zwischen ca. 60 und ca. 90% der Theorie; aber es ist nicht ausgeschlossen, daß Ausbeuten erhalten werden können, die sich an 100% der Theorie annähern.
Verbindungen der Formel (III) können durch Umsetzen einer Verbindung der Formel (IV)
worin R (das gleich oder verschieden sein kann) und Y wie hier zuvor definiert sind, mit wäßriger Trifluoressigsäure (90%ig) bei erhöhter Temperatur hergestellt werden.
Verbindungen der Formel (IV) können durch Umsetzen einer Verbindung der Formel (V):
worin R und Y wie hier zuvor definiert sind und Z eine geeignete Abgangsgruppe ist, z. B. Chlor, mit einer Verbindung der Formel (VI):
worin R (das gleich oder verschieden sein kann) wie hier zuvor definiert ist, bei reduzierter Temperatur in einem polaren aprotischen Lösungsmittel in Gegenwart von Base hergestellt werden.
Verbindungen der Formel (V) können durch Umsetzen einer Verbindung der Formel (VII
worin R und Z (die gleich oder verschieden sein können) wie hier zuvor definiert sind, mit einem geeigneten Nukleophil hergestellt werden, mit z. B. EtO^– (NaOEt/EtOH) für den Fall, daß Y in der Verbindung der Formel (v) Ethoxy sein soll.
Verbindungen der Formeln (VI) und (VII) können kommerziell erhalten werden oder aus kommerziell erhältlichen Ausgangsstoffen durch einem Fachmann bekannte Verfahren hergestellt werden, z. B. durch Behandeln von 5-Fluorouracil mit Phosphoroxychlorid bei erhöhter Temperatur in Gegenwart einer Base für den Fall, daß R in der Verbindung der Formel (VII) Fluor und Z Chlor sein soll.
Wie angegeben wurde, können Verbindungen der Formel (I), worin Y in der C4-Position C_1-6-Alkoxy oder OR¹ ist, zu einem Cytidin-Analogon (Y=NH₂) durch Erwärmen mit ammoniakalischem Methanol umgewandelt werden oder können, wenn sie racemisch sind, durch jede einem Fachmann bekannte geeignete Technik aufgetrennt werden, z. B. durch eines der enzymatischen Verfahren, die in der internationalen Patentanmeldung WO 92/14743 beschrieben werden.
Gemäß einem solchen Verfahren wird das racemische ß-Diastereomer (I) in der C5'-Position unter Verwendung von z. B. Buttersäureanhydrid verestert, und der racemische Ester (VIII) wird mit einem geeigneten Enzym behandelt, typischerweise Schweineleberesterase, um bevorzugt das "ungewollte" Enantiomer zurück zur 5'-OH-Verbindung (IX) zu hydrolysieren, die wasserlöslich ist und vom gewünschten (unhydrolysierten) Enantiomer (X) abgetrennt werden kann. Letzteres wird zur 4-NH₂, 5'-OH-Verbindung mit der gewünschten enantiomeren Konfiguration durch Erwärmen mit ammoniakalischem Methanol umgewandelt.
Das Verfahren der Erfindung findet besondere Anwendung in der Herstellung von (2R,5S)-5-Fluor-1-[2-(hydroxymethyl)-1,3-oxathiolan-5-yl]cytosin, (2R,5S)-1-[2-(Hydroxymethyl)-1,3-oxathiolan-5-yl]cytosin, (±)-cis-5-Fluor-1-[2-(hydroxymethyl)-1,3-oxathiolan-5-yl]cytosin und (±)-cis-1-[2-(Hydroxymethyl)-1,3-oxathiolan-5-yl]cytosin.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung werden neue Verbindungen der Formeln (IV), (III), (II) und (I) bereitgestellt (wobei letztere das Racemat, das (2S,5R)-Enantiomer (IX), das veresterte Racemat (VIII) und das veresterte (2R,5S)-Enantiomer (X) einschließt). Spezifische intermediäre Verbindungen, die bei der Herstellung von (2R,5S)-S-Fluor-1-[2-(hydroxymethyl)-1,3-oxathiolan-5-yl]cytosin, (2R,5S)-1-[2-(Hydroxymethyl)-1,3-oxathiolan-5-yl]cytosin, (±)-cis-5-Fluor-1-[2-(hydroxymethyl)-1,3-oxathiolan-5-yl]cytosin und (±)-cis-1-[2-(Hydroxymethyl)-1,3-oxathiolan-5-yl]cytosin auftreten, schließen ein:
2-(2,2-Dimethoxyethoxy)-4-ethoxy-5-fluorpyrimidin,
2-(2,2-Dimethoxyethoxy)-4-ethoxypyrimidin,
2-[(4-Ethoxy-5-fluor-2-pyrimidinyl)oxy]acetaldehyd,
2-[(4-Ethoxy-2-pyrimidinyl)oxy]acetaldehyd,
2-{[(4-Ethoxy-5-fluor-2-pyrimidinyl)oxy]methyl}-1,3-oxathiolan-5-ol,
2-{[(4-Ethoxy-2-pyrimidinyl)oxy]methyl}-1,3-oxathiolan-5-ol,
2-{[(4-Ethoxy-5-fluor-2-pyrimidinyl)oxy]methyl}-1,3-oxathiolan-5-yl-acetat,
2-{{(4-Ethoxy-2-pyrimidinyl)oxy]methyl}-1,3-oxathillan-5-yl-acetat,
(2S*,5R*)-4-Ethoxy-5-fluor-1-[2-(hydroxymethyl)-1,3-oxathiolan-5-yl]pyrimidin-2-on,
(2S*,5R*)-4-Ethoxy-1-[2-(hydroxymethyl)-1,3-oxathiolan-5-yl]pyrimidin-2-on,
(2S*,5R*)-4-Ethoxy-5-fluor-1-[2-(butanoyloxymethyl)-1,3-oxathiolan-5-yl]pyrimidin-2-on,
(2S*,5R*)-4-Ethoxy-1-[2-(butanoyloxymethyl)-1,3-oxathiolan-5-yl]pyrimidin-2-on,
(2S,SR)-4-Ethoxy-5-fluor-1-[2-(hydroxymethyl)-1,3-oxathiolan-5-yl]-pyrimidin-2-on,
(2S,5R)-4-Ethoxy-1-[2-(hydroxymethyl)-1,3-oxathiolan-5-yl]pyrimidin-2-on,
(2R,5S)-4-Ethoxy-5-fluor-1-(2-(butanoyloxymethyl)-1,3-oxathiolan-5-yl]-pyrimidin-2-on,
(2R,SS)-4-Ethoxy-1-[2-(butanoyloxymethyl)-1,3-oxathiolan-5-yl]pyrimidin-2-on.
Die folgenden Beispiele für das Verfahren der Erfindung sind zur Erläuterung. In allen Fällen waren das ¹H-NMR und die C,H,N-Elementaranalyse konsistent mit der vorgeschlagenen Struktur.
Beispiel 1
Herstellung von (2R,5S)-5-Fluor-1-[2-(hydroxymethyl)-1,3-oxathiolan-5-yl]cytosin
(a) 2,4-Dichlor-5-fluorpyrimidin
Zu einer Suspension aus 5-Fluorouracil (Aldrich, 8,00 g, 61,5 mmol) in Phosphoroxychlorid (25,0 ml, 41,12 g, 268 mmol) wurde N,N-Diethylanilin (12,6 ml, 11,81 g, 80 mmol) gegeben, und die Mischung wurde für 1,5 Stunden auf 100°C erwärmt. Das Lösungsmittel wurde im Vakuum verdampft und der Rückstand in kaltes H₂O/Et₂O (400 ml, 1 : 1) gegossen. Die wäßrige Phase wurde mit Et₂O extrahiert, und die vereinigte organische Phase wurde getrocknet (Na₂SO₄) und eingedampft (Wasserstrahlpumpe, 35°C), um das gewünschte Produkt (10,2 g, 99%) als gelblichen Feststoff zu ergeben: Smp. 34–36°C (Lit. 35–36°C).
(b) 2-Chlor-4-ethoxy-5-fluorpyrimidin
Zu einer Lösung des Produkts aus Schritt (a) (10,0 g, 59,9 mmol) in abs. EtOH (40 ml) bei 0°C unter einer Stickstoffatmosphäre wurde 1M NaOEt/EtOH (61 ml, 61 mmol) gegeben, und die Mischung wurde für 1 Stunde gerührt. Das Lösungsmittel wurde im Vakuum verdampft und der Rückstand zwischen H₂O und Et₂O aufgetrennt. Die wäßrige Phase wurde mit Et₂O extrahiert, und die vereinigte organische Phase wurde mit Kochsalzlösung gewaschen, getrocknet (Na₂SO₄) und eingedampft (Wasserstrahlpumpe, 35°C), um das gewünschte Produkt (8,74 g, 8%) als gelblichen Feststoff bereitzustellen: Smp. 30–32°C (Lit. 31–32°C):
¹H-NMR (CDCl₃): ? 1,46 (t, J = 7,0 Hz, 3H), 4,53 (Quartett, J = 7 Hz, 2H), 8,17 (d, J = 2,1 Hz, 1H);
MS m/z: 179 (M + 3,17%), 177 (M + 1,50%), 149 (100%).
Analyse:
berechnet für C₆H₆ClFN₂O: C, 40,81; H, 3,42; N, 15,86;
gefunden: C, 40,90; H, 3,45; N, 15,81.
(c) 2-(2,2-Dimethoxyethoxy)-4-ethoxy-5-fluorpyrimidin
Zu einer Suspension aus 60% NaH/Mineralöl (2,88 g, 72,2 mmol) in wasserfreiem DMF (70 ml) bei 0°C unter einer Stickstoffatmosphäre wurde langsam Glycolaldehyd-Dimethylacetal (Lancaster, 6,13 g, 57,7 mmol) gegeben. Die Mischung wurde bei Umgebungstemperatur für 1 Stunde gerührt und dann in eine Lösung des Produkts aus Schritt (b) (8,5 g, 48,1 mmol) in wasserfreiem DMF (70 ml) bei –55°C über 15 Minuten überführt. Die Mischung wurde auf –20°C über 2 Stunden erwärmen gelassen und dann mit AcOH neutralisiert. Das Lösungsmittel wurde im Vakuum verdampft und der Rückstand zwischen H2O und CH₂Cl₂ aufgetrennt. Die wäßrige Phase wurde mit CH₂Cl₂ extrahiert, und die vereinigte organische Phase wurde getrocknet (Na₂SO₄) und eingedampft. Der Rückstand wurde flash-chromatographiert (EtOAc/Hexan, 1 : 5), um das gewünschte Produkt (9,75 g, 82%) als Öl zu ergeben.
¹H-NMR (CDCl₃): ? 1,42 (t, J = 7,0 Hz, 3H), 3,43 (s, 6H), 4,32 (d, J = 5,2 Hz, 2H), 4,50 (Quartett, J = 7,0 Hz, 2H), 4,75 (t, J = 5,2 Hz, 1H), 8,03 (d, J = 2,4 Hz, 1H);
MS m/z 215 (M – OCH₃, 100%).
Analyse:
berechnet für C₁₀H₁₅FN₂O₄: C, 48,78; H, 6,14; N, 11,38;
gefunden: C, 48,84; H, 6,06; N, 11,36.
(d) 2-[(4-Ethoxy-5-fluor-2-pyrimidinyl)oxy]acetaldehyd
Eine Mischung des Produkts aus Schritt (c) (6,0 g, 24,4 mmol) und 90% TFA/H₂O (50 ml) wurde für 2,5 Stunden auf 50°C erwärmt. Das Lösungsmittel wurde im Vakuum verdampft und der Rückstand zwischen CHCl₃ und gesättigtem NaHCO₃/H₂O aufgetrennt. Die wäßrige Phase wurde mit CHCl₃ extrahiert (× 2) und die vereinigten Extrakte getrocknet (Na₂SO4) und eingedampft, um das gewünschte Produkt (4,82 g, 99%) als farbloses Öl zu ergeben, das im nächsten Schritt ohne weitere Reinigung verwendet wurde. Flash-Chromatographie (EtOAc/Hexan, 1 : 2) ergab analysenreines Material als farbloses Öl:
¹H-NMR (CDCl₃): ? 1,43 (t, J = 7,0 Hz, 3H), 4,40 (Quartett, J = 7,0 Hz, 2H), 4,81 (s, 2H), 8,03 (d, J = 1,8 Hz, 1H), 9,74 (s, 1H);
MS m/z 201 (M + 1, 100%).
Analyse:
berechnet für C₈H₉FN₂O₃·0,25 H₂O: C, 46,95; H, 4,68; N, 13,69;
gefunden: C, 46,81; H, 4,61; N, 13,64.
(e) 2-{[(4-Ethoxy-5-fluor-2-pyrimidinyl)oxy]methyl}-1,3-oxathiolan-5-ol
Eine Mischung des Produkts aus Schritt (d) (4,6 g, 23,0 mmol) und 1,4-Dithian-2,5-diol (Aldrich, 1,9, 2 g, 12,65 mmol) in wasserfreiem Toluol (90 ml) wurde für 2 Stunden auf 100°C erwärmt. Die Mischung wurde filtriert, und das Filtrat wurde im Vakuum aufkonzentriert und getrocknet, um das gewünschte Produkt (6,27 g, 99%) als wachsartigen blaßgelben Feststoff zu ergeben, der im nächsten Schritt ohne weitere Reinigung verwendet wurde (–1 : 1 diastereomeres Verhältnis gemäß ¹H-NMR-Spektroskopie). Flash-Chromatographie (EtOAc/Hexan, 1 : 2) lieferte analysenreines Material als weißen Feststoff: Smp. 85–87°C;
¹H-NMR (CDCl₃): ? 1,41 (t, J = 7,0 Hz, 3H), 2,42 (br s, 1H), 3,10 (d, J = 11,0 Hz, 1H), 3,20 (dd, J = 11,0, 3,5 Hz, 1H), 4,40 (dd, J = 12,0, 3,5 Hz, 1H), 4,43 (Quartett, J = 7,0 Hz, 2H), 4,77 (dd, J = 12,0, 7,0 Hz, 1H), 5,70 (dd, J = 7,0, 3,5 Hz, 2H), 5,92 (d, J = 3,5 Hz, 1H), 8,04 (d, J = 2,5 Hz, 1H);
ein ähnlicher Satz von Signalen erschien für das andere Diastereomer;
MS m/z 201 (M – C₂H₃OS, 100%).
Analyse:
berechnet für C₁₀H₁₃FN₂O₄S: C, 43,47; H, 4,74; N, 10,14; S, 11,61;
gefunden: C, 43,56; H, 4,78; N, 10,04; S, 11,66.
(f) 2-{[(4-Ethoxy-5-fluor-2-pyrimidinyl)oxy]methyl}-1,3-oxathiolan-5-yl-acetat
Zu einer Lösung des Produkts aus Schritt (e) (1,0 g, 3,62 mmol) und Pyridin (0,8 ml, 0,78 g, 9,88 mmol) in CH₂Cl₂ (12 ml) bei 0°C wurde AcCl (0,35 ml, 0,37 g, 4,7 mmol) gegeben. Nach 1 Stunde bei Umgebungstemperatur wurde gesättigtes NaHCO₃/H₂O hinzugegeben, und die wäßrige Phase wurde mit CHCl₃ extrahiert. Die vereinigte organische Phase wurde mit Kochsalzlösung gewaschen, getrocknet (NH₂SO₄), im Vakuum eingedampft und getrocknet, um das gewünschte Produkt (1,13 g, 99%) als gelbes Öl zu ergeben, das im nächsten Schritt ohne weitere Reinigung verwendet wurde (–2 : 1 diastereomeres Verhältnis gemäß ¹H-NMR-Spektroskopie). Flash-Chromatographie (Aceton/CH₂Cl₂, 1 : 24) ergab analysenreines Material als farbloses Öl:
¹H-NMR (CDCl₃): ? 1,42 (t, J = 7,0 Hz, 3H), 2,07 (s, 3H), 3,15 (d, J = 11,5 Hz, 1H), 3,38 (dd, J = 11,5, 4,0 Hz, 1H), 4,40–4,60 (m, 4H), 5,73 (m, 1H), 6,70 (d, J = 4,0 Hz, 1H), 8,03 (d, J = 2,5 Hz, 1H);
ein ähnlicher Satz von Signalen erschien für das geringfügigere Diastereomer;
MS m/z 259 (M – OAc, 9%), 159 (100%).
Analyse:
berechnet für C₁₂H₁₅FN₂O₅S: C, 45,28; H, 4,75; N, 8,80; S, 10,07;
gefunden: C, 45,35; H, 4,76; N, 8,83; S, 10,11.
(g) (2S*,5R*)-4-Ethoxy-5-fluor-1-[2-(hydroxymethyl)-1,3-oxathiolan-5-yl]pyrimidin-2-on
Zu einer Mischung des Produkts aus Schritt (f) (0,21 g, 0,66 mmol) und 4Å Molekularsieb (0,3 g) in wasserfreiem CH₃CN (20 ml) bei –20°C unter einer Stickstoffatmosphäre wurde langsam Trimethylsilyltriflat (Aldrich, 0,14 ml, 0,16 g, 0,73 mmol) gegeben. Nach Rühren der Mischung für 2 Stunden bei –20°C wurde 1M NaOH/H₂O (2,0 ml, 2,0 mmol) hinzugegeben. Nach 2 Stunden bei 0°C wurde die Mischung mit AcOH neutralisiert. Lösungsmittel wurde im Vakuum verdampft und der Rückstand flash-chromatographiert (EtOAc/Hexan, 9 : 1), um das gewünschte Produkt (0,11 g, 60%) als weißen Feststoff zu ergeben: Smp. 162–164°C;
¹H-NMR (DMSO-d₆): ? 1,39 (t, J = 7,0 Hz, 3H), 3,29 (dd, J = 12,0, 2,7 Hz, 1H), 3,60 (dd, J = 12,0, 5,4 Hz, 1H), 3,82 (ddd, J = 12,5, 5,4, 3,5 Hz, 1H), 3,95 (ddd, J = 12,5, 5,4, 3,5 Hz), 1H), 4,45 (Quartett, J = 7,0 Hz, 2H), 5,31 (t, J = 3,5 Hz, 1H), 5,63 (t, J = 5,4 Hz, 1H), 6,20 (m, 1H), 8,74 (d, J = 6,7 Hz, 1H);
MS m/z 277 (M + 1,4%), 159 (100%).
Analyse:
berechnet für C₁₀H₁₃FN₂O₄S: C, 43,47; H, 4,74; N, 10,14; S, 11,61;
gefunden: C, 43,54; H, 4,76; N, 10,18; S, 11,52.
(h) (2S*,5R*)-4-Ethoxy-5-fluor-1-[2-(butanoyloxymethyl)-1,3-oxathiolan-5-yl]-pyrimidin-2-on
Zu einer Lösung des Produkts aus Schritt (g) (90 mg) in Pyridin (0,2 ml) wurde Buttersäureanhydrid (1,0 ml) gegeben, und die resultierende Mischung wurde bei Umgebungstemperatur für 18 Stunden gerührt. Eiswasser wurde hinzugegeben, und die wäßrige Lösung wurde mit 1N HCl/H₂O auf pH 2 eingestellt und mit CHCl₃ extrahiert (× 3). Die vereinigte organische Phase wurde mit gesättigten NaHCO₃/H₂O und Kochsalzlösung gewaschen, getrocknet (NH₂SO₄) und im Vakuum auf konzentriert. Das resultierende Öl wurde im Vakuum bei 50°C für 18 Stunden unter einem Stickstoffstrom getrocknet, um das gewünschte Produkt (100 mg) als farblosen Feststoff zu erhalten:
¹H-NMR (CDCl₃): ? 0,99 (t, 3H), 1,42 (t, 3H), 1,70 (Sextuplett, 2H), 2,42 (t, 2H), 3,23 (d, 1H), 3,60 (dd, 1H), 4,45 (dd, 1H), 4,50 (Quartett, 2H), 4,65 (dd, 1H), 5,40 (m, 1H), 6,30 (m, 1H), 8,15 (d, 1H);
MS m/z 347 (M + 1, 25%), 159 (100%).
(i) (2R,5S)-4-Ethoxy-5-fluor-1-[2-(butanoyloxymethyl)-1,3-oxathiolan-5-yl]pyrimidin-2-on
Zu einer Lösung des Produkts aus Schritt (h) (10 mg) in 20% CH₃CN/Puffer (3,0 ml, 0,05 M, pH 8,0, Phosphat) wurde PLE (Schweineleberesterase, 1,5 μl, Sigma) gegeben, und die Mischung wurde bei Umgebungstemperatur für 24 Stunden gerührt. Die wäßrige Lösung wurde mit Hexan extrahiert (× 2), und die vereinigten Extrakte wurden getrocknet (NH₂SO₄) und im Vakuum auf konzentriert. HPLC-Analyse (Chiral Pack AS; EtOH; 1,5 ml/min) der organischen Extrakte zeigte die Gegenwart eines einzelnen enantiomeren Butyratesters (4 mg) an. Der enantiomere Alkohol wurde in der wäßrigen Phase nachgewiesen.
Ester: ¹H-NMR (CDCl₃): ? 0,97 (t, J = 7,4 Hz, 3H), 1,42 (t, J = 7,0 Hz, 3H), 1,67 (Sextuplett, J = 7,4 Hz, 2H), 2,40 (t, J = 7,4 Hz, 2H), 3,23 (d, J = 12,8 Hz, 1H), 3,60 (dd, J = 12,8, 5,3 Hz, 1H), 4,46 (dd, J = 12,6, 2,5 Hz, 1H), 4,52 (Quartett, J = 7,0 Hz, 2H), 4,65 (dd, J = 12,6, 4,0 Hz, 1H), 5,37 (m, 1H), 6,29 (m, 1H), 8,12 (d, J = 6 Hz, 1H).
(j) (2R,5S)-5-Fluor-1-[2-(hydroxymethyl)-1,3-oxathiolan-5-yl]cytosin
Eine Lösung des Esters aus Schritt (i) (4 mg) in NH₃/MeOH (2 ml) wurde in eine Stahlbombe mit Teflon^TM-Beschichtung gegeben, versiegelt und für 18 Stunden auf 70°C erwärmt. Das Lösungsmittel wurde im Vakuum verdampft, um das gewünschte Produkt (2 mg) bereitzustellen, wobei die HPLC-, ¹H-NMR- und MS-Eigenschaften identisch mit denjenigen einer authentischen Probe waren.
Beispiel 2
Herstellung von (2R,5S)-1-[2-(Hydroxymethyl)-1,3-oxathiolan-5-yl]cytosin
(a) 2-Chlor-4-ethoxypyrimidin
Zu einer Lösung aus 2,4-Dichlorpyrimidin (Aldrich, 10,0 g, 67,12 mmol) in abs. EtOH (120 ml) bei –3°C unter einer Stickstoffatmosphäre wurde langsam 1M NaOEt/EtOH (68 ml, 68 mmol) gegeben (über 2 Stunden) und die resultierende Mischung für 1 Stunde gerührt. Das Lösungsmittel wurde im Vakuum verdampft und der Rückstand zwischen H₂O und Et₂O aufgetrennt. Die wäßrige Phase wurde mit Et₂O extrahiert, und die vereinigte organische Phase wurde mit Kochsalzlösung gewaschen, getrocknet (Na₂SO₄) und eingedampft (Wasserstrahlpumpe, 35°C). Der resultierende Rückstand wurde filtriert und mit Petrolether gewaschen, um das gewünschte Produkt (8,05 g, 75%) als gelblichen Feststoff bereitzustellen: Smp. 30–31°C (Lit. 35°C);
¹H-NMR (CDCl₃): ? 1,40 (t, J = 7,2 Hz, 3H), 4,44 (Quartett, J = 7,2 Hz, 2H), 6,62 (d, J = 5,7 Hz, 1H), 8,27 (d, J = 5,7 Hz, 1H);
MS m/z 161 (M + 3,34%), 159 (M ± 1, 100%).
Analyse:
berechnet für C₆H₇ClN₂O: C, 45,44; H, 4,45; N, 17,66; Cl, 22,36;
gefunden: C, 45,32; H, 4,41; N, 17,60; Cl, 22,43.
(b) 2-(2,2-Dimethoxyethoxy)-4-ethoxypyrimidin
Zu einer Suspension aus 60% NaH/Mineralöl (2,55 g, 63,96 mmol) in wasserfreiem DMF (70 ml) bei 0°C unter einer Stickstoffatmosphäre wurde langsam Glycolaldehyd-dimethylacetal (Aldrich, 5,65 g, 53,3 mmol) gegeben. Die Mischung wurde bei Umgebungstemperatur für 1 Stunde gerührt und dann in eine Lösung des Produkts aus Schritt (a) (8,05 g, 50,76 mmol) in wasserfreiem DMF (70 ml) bei –55°C während 15 Minuten überführt. Die Mischung wurde auf –20°C über 2 Stunden erwärmen gelassen und dann mit AcOH neutralisiert. Das Lösungsmittel wurde im Vakuum verdampft und der Rückstand zwischen H₂O und CH₂Cl₂ aufgetrennt. Die wäßrige Phase wurde mit CH₂Cl₂ extrahiert, und die vereinigte organische Phase wurde getrocknet (NH₂SO₄) und im Vakuum eingedampft. Der Rückstand wurde flash-chromatographiert (EtOAC/Hexan, 1 : 4), um das gewünschte Produkt (7,92 g, 69%) als farbloses Öl zu ergeben:
¹H-NMR (CDCl₃): δ 1,37 (t, J = 7,0 Hz, 3H), 3,44 (s, 6H), 4,36–4,43 (m, 4H), 4,78 (t, J = 5,0 Hz, 1H), 6,34 (d, J = 6,0 Hz, 1H), 8,15 (d, J = 6,0 Hz, 1H);
MS m/z 229 (M = 1, 13%), 197 (100%).
Analyse:
berechnet für C₁₀H₁₆N₂O₄: C, 52,62; H, 7,07; N, 12,27;
gefunden: C, 52,45; H, 7,01; N, 12,26.
(c) 2-[(4-Ethoxy-2-pyrimidinyl)oxy]acetaldehyd
Eine Mischung des Produkts aus Schritt (b) (6,0 g, 24,4 mmol) und 90% TFA/H₂O (45 ml) wurde für 2 Stunden auf 50°C erwärmt. Das Lösungsmittel wurde im Vakuum verdampft und der Rückstand zwischen CHCl₃ und gesättigtem NaHCO₃/H₂O aufgetrennt. Die wäßrige Phase wurde mit CHCl₃ extrahiert (× 2), und die vereinigten Extrakte wurden getrocknet (NH₂SO₄) und im Vakuum eingedampft, um das gewünschte Produkt (4,48 g, 94%) als farbloses Öl zu ergeben:
¹H-NMR (CDCl₃): ? 1,38 (t, J = 7,0 Hz, 3H), 4,37 (Quartett, J = 7,0 Hz, 2H), 4,80 (s, 2H), 6,40 (d, J = 6,0 Hz, 1H), 8,15 (d, J = 6,0 Hz, 1H), 9,74 (s, 1H);
MS m/z 183 (M + 1, 100%).
Analyse:
berechnet für C₈H₁₀N₂O₃·0,25 H₂O: C, 51,47; H, 5,67; N, 15,01;
gefunden: C, 51,38; H, 5,69; N, 14,76.
(d) 2-{[(4-Ethoxy-2-pyrimidinyl)oxy]methyl}-1,3-oxathiolan-5-ol
Eine Mischung des Produkts aus Schritt (c) (4,0 g, 22,0 mmol) und 1,4-Dithian-2,5-diol (Aldrich, 1,67 g, 11,0 mmol) in wasserfreiem Toluol (80 ml) wurde für 2 Stunden auf 100°C erwärmt. Die Mischung wurde filtriert und das Filtrat im Vakuum auf konzentriert und getrocknet, um das gewünschte Produkt (6,27 g, 99%) als wachsartiges blaßgelbes Öl zu ergeben, das im nächsten Schritt ohne weitere Reinigung verwendet wurde (–1 : 1 diastereomeres Verhältnis gemäß 1H-NMR-Spektroskopie). Flash-Chromatographie (EtOAc/Hexan, 2 : 3) ergab analysenreines. Material als farbloses Öl:
¹H-NMR (CDCl₃): ? 1,37 (t, J = 7,0 Hz, 3H), 3,07 (d, J = 11,0 Hz, 1H), 3,18 (d, J = 2,3 Hz, 1H), 3,26 (dm, J = 11,0 Hz, 1H), 4,38–4,58 (m, 3H), 4,85 (dd, J = 12,0, 6,0 Hz, 1H), 5,72 (dd, J = 6,0, 4,5 Hz, 1H), 5,92 (m, 1H), 6,39 (d, J = 6,0 Hz, 1H), 8,15 (d, J = 6,0 Hz, 1H);
ein ähnlicher Satz von Signalen erschien für das andere Diastereomer;
MS m/z 197 (M – C₂H₅O, 41%), 133 (100%).
Analyse:
berechnet für C₁₀H₁₄N₂O₄S: C, 46,50; H, 5,46; N, 10,85; S, 12,41
gefunden: C, 46,40; H, 5,44; N, 10,79; S, 12,49.
(e) 2-{[(4-Ethoxy-2-pyrimidinyl)oxy]methyl}-1,3-oxathiolan-5-ylacetat
Eine Mischung des Produkts aus Schritt (d) (1,0 g, 3,9 mmol), Pyridin (0,7 ml, 0,68 g, 8,65 mmol) und Ac₂O (2,0 ml, 2,26 g, 21,2 mmol) wurde bei Umgebungstemperatur für 1,5 Stunden gerührt. Eiswasser wurde hinzugegeben und die resultierende Mischung für 15 Minuten gerührt. Die Mischung wurde mit EtOAc extrahiert und die vereinigten Extrakte mit gesättigtem NaHCO₃/H₂O gewaschen, getrocknet (NH₂SO₄), im Vakuum eingedampft und getrocknet, um das gewünschte Produkt (1,15 g, 99%) als orangefarbenes Öl zu ergeben, das im nächsten Schritt ohne weitere Reinigung verwendet wurde (~2 : 1 diastereomeres Verhältnis gemäß ¹H-NMR-Spektroskopie).
¹H-NMR (CDCl₃): ? 1,40 (t, 3H), 2,05 (s, 3H), 3,08 (d, 1H), 3,27 (dd, 1H), 4,40–4,70 (m, 4H), 5,79 (m, 1H), 6,38 (d, 1H), 6,75 (d, 1H), 8,18 (d, 1H);
ein ähnlicher Satz von Signalen erschien für das geringfügigere Diastereomer;
MS m/z 241 (M – OAc, 4%), 141 (100%).
Analyse:
berechnet für C₁₂H₁₆N₂O₅S: C, 47,99; H, 5,37; N, 9,33; S, 10,68;
gefunden: C, 47,88; H, 5,43; N, 9,22; S, 10,60.
(f) (2S*,SR*)-4-Ethoxy-1-[2-(hydroxymethyl)-1,3-oxathiolan-5-yl]pyrimidin-2-on
Zu einer Lösung des Produkts aus Schritt (e) (0,20 g, 0,66 mmol) in wasserfreiem CH3CN (12 ml) bei 0°C unter einer Stickstoffatmosphäre wurde langsam Zinn(IV)-chlorid (Aldrich, 0,12 ml, 0,27 g, 1,05 mmol) gegeben. Nach Rühren für 2 Stunden bei 0°C wurde 1M NaOH/H₂O (5,5 ml, 5,5 mmol) hinzugegeben. Nach 1 Stunde bei 0°C wurde die Mischung mit AcOH neutralisiert. Das Lösungsmittel wurde im Vakuum verdampft und der Rückstand zwischen CHCl₃ und Wasser aufgetrennt. Die wäßrige Phase wurde mit CHCl₃ extrahiert (× 2), und die vereinigten Extrakte wurden getrocknet (NH₂SO₄) und im Vakuum auf konzentriert. Der Rückstand wurde flash-chromatographiert (EtOAc/Hexan, 2 : 1, dann EtOAc), um das gewünschte Produkt (0,10 g, 60%) als weißen Feststoff zu ergeben: Smp. 117–118°C;
¹H-NMR (DMSO-d₆) ?: 1,26 (t, J = 7,0 Hz, 3H), 3,15 (dd, J = 12,0, 3,5 Hz, 1H), 3,51 (dd, J = 12,0, 5,5 Hz, 1H), 3,71–3,84 (m, 2H), 4,26 (Quartett, J = 7,0 Hz, 2H), 5,22 (t, J = 4,0 Hz, 1H), 5,40 (t, J = 6,0 Hz, 1H), 6,0 (d, J = 7,4 Hz, 1H), 6,18 (dd, J = 5,5, 3,5 Hz, 1H), 8,25 (d, J = 7,4 Hz, 1H);
MS m/z 259 (M + 1,4%), 141 (100%).
Analyse:
berechnet für C₁₀H₁₄N₂O₄S: C, 46,50; H, 5,46; N, 10,85; S, 12,41;
gefunden: C, 46,58; H, 5,49; N, 10,84; S, 12,34.
(g) (2S*,5R*)-4-Ethoxy-1-[2-(butanoyloxymethyl)-1,3-oxathiolan-5-yl]pyrimidin-2-on
Zu einer Lösung des Produkts aus Schritt (f) (0,30 g, 1,16 mmol) in Pyridin (0,19 ml, 0,18 g, 2,32 mmol) wurde Buttersäureanhydrid (0,37 ml, 0,36 g, 2,32 mmol) gegeben, und die resultierende Mischung wurde bei Umgebungstemperatur für 2 Stunden gerührt. Gesättigtes NaHCO₃/H₂O wurde hinzugegeben, und nach 1 Stunde wurde die Mischung mit EtOAc extrahiert (× 2), und die vereinigten Extrakte wurden getrocknet (NH₂SO₄), im Vakuum aufkonzentriert und flash-chromatographiert (EtOAc/Hexan, 1 : 1), um das gewünschte Produkt (0,21 g, 55%) als gelblichen Feststoff zu ergeben: Smp. 59–61°C;
¹H-NMR (CDCl₃): ? 0,96 (t, J = 7,4 Hz, 3H), 1,36 (t, J = 7,1 Hz, 3H), 1,68 (Sextuplett, J = 7,4 Hz, 2H), 1,80 (br s, 1H), 2,36 (t, J = 7,4 Hz, 2H), 3,14 (dd, J = 12,3, 3,5 Hz, 1H), 3,59 (dd, J = 12,3, 5,2 Hz, 1H), 4,40 (m, 3H), 4,59 (dd, J = 12,3, 5,2 Hz, 1H), 5,36 (dd, J = 5,2, 3,4 Hz, 1H), 5,89 (d, J = 7,3 Hz, 1H), 6,34 (dd, J = 5,2, 3,9 Hz, 1H), 7,91 (d, J = 7,3 Hz, 1H);
MS m/z 329 (M = 1, 11%), 141 (100%).
Analyse:
berechnet für C₁₄H₂ ₀N₂O₅S: C, 51,21; H, 6,14; N, 8,53; 5, 9,76;
gefunden: C, 51,08; H, 6,15; N, 8,39; S, 9,69.
(h) (2R,5S)-4-Ethoxy-1-[2-butanoyloxymethyl)-1,3-oxathiolan-5-yl]pyrimidin-2-on
Zu einer Lösung des Produkts aus Schritt (g) (10 mg) in 20% CH3CN/Puffer (3,0 ml, 0,05 M, pH 8,0, Phosphat) wird PLE (Schweineleberesterase, 1,5 μl, Sigma) gegeben, und die Mischung wird bei Umgebungstemperatur für 24 Stunden gerührt. Die wäßrige Lösung wird mit Hexan extrahiert (× 2), und die vereinigten Extrakte wurden getrocknet (NH₂SO₄) und im Vakuum aufkonzentriert, um das gewünschte Produkt zu ergeben. HPLC-Analyse der organischen Phase zeigt die Gegenwart eines einzelnen enantiomeren Butyratesters an. Der enantiomere Alkohol wird in der wäßrigen Phase nachgewiesen.
(i) (2R,5S)-1-[2-(Hydroxymethyl)-1,3-oxathiolan-5-yl]cytosin
Eine Lösung des Esters aus Schritt (h) (4 mg) in NH₃/MeOH (2 ml) wird in eine Stahlbombe mit Teflon^TM-Beschichtung gegeben, versiegelt und für 18 Stunden auf 70°C erwärmt. Das Lösungsmittel wird im Vakuum verdampft, um das gewünschte Produkt zu ergeben, wobei die HPLC-, ¹H-NMR- und MS-Eigenschaften identisch mit denjenigen einer authentischen Probe sind.
Beispiel 3
(2S*,5R*)-5-Fluor-1-[2-(hydroxymethyl)-1,3-oxathiolan-5-yl]cytosin
Eine Lösung des Produkts aus Schritt (g) (10 mg) in NH₃/MeOH (2 ml McOH, gesättigt mit NH₃-Gas bei 0°C für 45 Minuten) wurde in eine Stahlbombe mit Teflon-Beschichtung gegeben, versiegelt und für 18 Stunden auf 70°C erwärmt. Das Lösungsmittel wurde im Vakuum verdampft und Aceton hinzugegeben, um das gewünschte Produkt (8,8 mg, 99%) als weißen Feststoff zu ergeben: Smp. 195–196°C;
¹H-NMR (DMSO-d₆) ?: 3,10 (dd, J = 12,0, 4,2 Hz, 1H), 3,40 (dd, J = 12,0, 5,3 Hz, 1H), 3,70 (ddd, J = 12,0, 5,5, 3,5 Hz, 1H), 3,77 (ddd, J = 12,0, 5,5, 3,5 Hz, 1H), 5,16 (t, J = 3,5 Hz, 1H), 5,39 (t, J = 5,5 Hz, 1H), 6,11 (m, 1H), 7,56 (br s, 1H), 7,80 (br s, 1H), 8,17 (d, J = 7,4 Hz, 1H);
MS m/z 248 (M + 1,34%), 130 (100%).
Analyse:
berechnet für C₈H₁₀FN₃O₃S: C, 38,86; H, 4,08; N, 17,00; S, 12,97;
gefunden: C, 38,97; H, 4,05; N, 16,96; S, 12,95.
Beispiel 4
(2S*,SR*)-1-[2-(Hydroxymethyl)-1,3-oxathiolan-5-yl]cytosin
Eine Lösung aus (2S*,SR*)-4-Ethoxy-1-[2-(hydroxymethyl)-1,3-oxathiolan-5-yl]pyrimidin-2-on (0,21 g) in Ammoniak/Methanol (8 ml Methanol, gesättigt mit Ammoniakgas bei 0°C für 45 Minuten) wurde in eine Stahlbombe mit TeflonTM-Beschichtung gegeben, versiegelt und für 18 Stunden auf 70°C erwärmt. Das Lösungsmittel wurde im Vakuum verdampft und der Rückstand einer Flash-Chromatographie unterworfen, um das gewünschte Produkt (0,16 g, 89%) als weißen Feststoff zu ergeben: Smp. 184–185°C;
¹H-NMR (DMSO-d₆) ?: 3,00 (dd, J = 11,8, 5,0 Hz, 1H), 3,38 (dd, J = 11,8, 5,5 Hz, 1H), 3,63–3,80 (m, 2H), 5,15 (t, J = 4,5 Hz, 1H), 5,30 (t, J = 6,0 Hz, 1H), 5,70 (d, J = 7,3 Hz, 1H); 6,18 (t, J = 5,0 Hz, 1H), 7,20 (brd, 2H, NH₂), 7,79 (d, J = 7,3 Hz, 1H);
MS m/z 229,8 (M + 1,4%), 112 (100%).
Analyse:
berechnet für C₈H₁₁N₃O₃S: C, 41,91; H, 4,84; N, 18,33; S, 13,99;
gefunden: C, 41,97; H, 4,83; N, 18,24; S, 13,93.

Claims

Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Formel (I):
worin R Wasserstoff, C_1-6-Alkyl oder Halogen ist und Y Hydroxy, Amino, C_1-6-Alkoxy oder OR¹ ist, worin R¹ ein chiraler Hilfsstoff ist; wobei das Verfahren das Behandeln einer Verbindung der Formel (II):
worin R und Y wie hier zuvor definiert sind und R² Wasserstoff, C_1-6-Acyl, C_1-6-Alkyl oder Halogen darstellt, mit einer geeigneten Lewis-Säure oder einem Reagens umfaßt, das dazu geeignet ist, die Gruppe OR² zu einer Abgangsgruppe umzuwandeln.
Verfahren gemäß Anspruch 1 zur Herstellung einer Verbindung der Formel (Ia):
worin R Wasserstoff, C_1-6-Alkyl oder Halogen ist und Y Hydroxy, Amino, C_1-6-Alkoxy oder OR¹ ist, worin R¹ ein chiraler Hilfsstoff ist, wobei das Verfahren das Behandeln einer Verbindung der Formel (IIa):
worin R, Y und R² wie zuvor definiert sind, mit einer geeigneten Lewis-Säure oder einem Reagens umfaßt, das dazu geeignet ist, die Gruppe OR² zu einer Abgangsgruppe umzuwandeln.
Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, worin die Lewis-Säure Zinn(IV)-Chlorid oder Trimethylsilyltriflat ist.
Verfahren gemäß Anspruch 3, worin die Lewis-Säure Zinn(IV)chlorid ist und die Behandlung bei reduzierter Temperatur in einem polaren aprotischen Lösungsmittel durchgeführt wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, worin die Verbindung der Formel (II) durch Umsetzen einer Verbindung der Formel (III):
worin R Wasserstoff, C_1-6-Alkyl oder Halogen ist und Y Hydroxy, Amino, C_1-6-Alkoxy oder OR¹ ist, worin R1 ein chiraler Hilfsstoff ist, mit 1,4-Dithian-2,5-diol bei erhöhter Temperatur in einem nicht-polaren aprotischen Lösungsmittel hergestellt wird, um eine Verbindung der Formel (II) zu ergeben, worin R² H ist, falls erforderlich oder gewünscht gefolgt von der Derivatisierung zur Erzeugung einer Verbindung der Formel (II), worin R² von H verschieden ist.
Verfahren gemäß Anspruch 5, worin die Reaktion mit 1,4-Dithian-2,5-diol bei ca. 100°C in wasserfreiem Toluol durchgeführt wird.
Verfahren zum Erhalt einer Verbindung der Formel (IIa), worin R H ist und Y OR¹ ist, aus einer Mischung von Isomeren durch Behandlung der Mischung von Isomeren, wenigstens teilweise in Lösung, mit einem Mittel, das die gegenseitige Umwandlung der Isomere ohne vollständige Unterdrückung der Kristallisation des gewünschten einzelnen Enantiomers (IIa) bewirken kann, wobei das Mittel ein Alkohol oder eine organische Base ist.
Verbindung, die aus 2-(2,2-Dimethoxyethoxy)-4-ethoxy-5-fluorpyrimidin und 2-(2,2-Dimethoxyethoxy)-4-ethoxy-5-pyrimidin ausgewählt ist.
Verbindung, die aus 2-[(4-Ethoxy-5-fluor-2-pyrimidinyl)oxy]acetaldehyd und 2-[(4-Ethoxy-2-pyrimidinyl)oxy]acetaldehyd ausgewählt ist.
Verbindung, die aus 2-{[(4-Ethoxy-5-fluor-2-pyrimidinyl)oxy]methyl}-1,3-oxathiolan-5-ol und 2-{[(4-Ethoxy-2-pyrimidinyl)oxy]-methyl}-1,3-oxothiolan-5-ol, 2-{[(4-Ethoxy-5-fluor-2-pyrimidinyl)oxy]-methyl}-1,3-oxathiolan-5-ylacetat und 2-{[(4-Ethoxy-2-pyrimidinyl)oxy]methyl}-1,3-oxathiolan-5-ylacetat ausgewählt ist.
Verbindung der Formel (IIa):
worin R Wasserstoff, C_1-6-Alkyl oder Halogen darstellt, R² Wasserstoff, C_1-6-Acyl, C_1-6-Alkyl oder Halogen darstellt und Y OR¹ darstellt, worin R¹ (d)-Menthyl, (l)-Menthyl, (d)-8-Phenylmenthyl, (l)-8-Phenylmenthyl, (+)-Norephedrin oder (–)-Norephedrin darstellt.
Verbindung gemäß Anspruch 11, worin R¹ (l)-Menthyl darstellt.
Verbindung, die aus (2S*,SR*)-4-Ethoxy-5-fluor-1-[2-(hydroxymethyl)-1,3-oxathiolan-5-yl]pyrimidin-2-on und (2S*,5R*)-4-Ethoxy-1-[2-(hydroxymethyl)-1,3-oxathiolan-5-yl]pyrimidin-2-on ausgewählt ist.
Verbindung, die aus (2S*,5R*)-4-Ethoxy-5-fluor-1-[2-(butanoyloxymethyl)-1,3-oxathiolan-5-yl]pyrimidin-2-on und (2S*,5R*)-4-Ethoxy-1-[2-(butanoyloxymethyl)-1,3-oxathiolan-5-yl]pyrimidin-2-on ausgewählt ist.
Verbindung, die aus (2S,5R)-4-Ethoxy-5-fluor-1-[2-(hydroxymethyl)-1,3-oxathiolan-5-yl]pyrimidin-2-on und (2S,5R)-4-Ethoxy-1-[2-(hydroxymethyl)-1,3-oxathiolan-5-yl]pyrimidin-2-on ausgewählt ist.
Verbindung, die aus (2R,5S)-4-Ethoxy-5-fluor-1-[2-(butanoyloxymethyl)-1,3-oxathiolan-5-yl]pyrimidin-2-on und (2R,5S)-4-Ethoxy-1-(2-(butanoyloxymethyl)-1,3-oxathiolan-5-yl]pyrimidin-2-on ausgewählt ist.