專利名稱:合成核苷類似物的方法
本發(fā)明涉及制備抗病毒的1，3-氧硫雜環(huán)戊烷(oxathiolane)核苷的方法，該方法利用分子內(nèi)糖基化過程生產(chǎn)單一的β-非對映體。本發(fā)明還涉及用該方法得到的新的中間體。
1，3-氧硫雜環(huán)戊烷核苷具有二個(gè)手性中心(根據(jù)呋喃糖編號系統(tǒng)在C1’-和C4’位)，而且一般以α-和β-型非對映體對存在，每種類型包含二個(gè)對映體。α-和β-型非對映異構(gòu)體將有不同的抗病毒活性，一般β-型更有效。類似地，每個(gè)非對映體的對映體對將有不同的性質(zhì)。
β-非對映體傳統(tǒng)的制法是先制備非對映體混合物，然后用物理方法如不同的溶解性或色譜法進(jìn)行繁瑣的分離得到。由此得到的β-異構(gòu)體的總產(chǎn)率一般小于50％。
國際專利申請No.WO91/11186描述了一種用高β-非對映有擇法通過糖或類糖部分與雜環(huán)堿在特定的Lewis酸如氯化錫存在下縮合得到1，3-氧硫雜環(huán)戊烷核苷的方法。在國際專利申請No.WO92/14743中該方法被進(jìn)-步舉例說明。
另外，涉及糖或其類似部分與嘌呤或嘧啶堿縮合的制備核苷類似物的非對映有擇方法在WO92/20669和WO95/29174中已有描述。
我們已經(jīng)開發(fā)了一種有效的新方法，該方法提供了沒有α污染的1，3-氧硫雜環(huán)戊烷嘧啶核苷的單一的β-非對映體。該合成涉及的關(guān)鍵步驟是適當(dāng)?shù)碾s環(huán)乙醛與1，4-二噻烷-2，5-二醇環(huán)化得到“5’-限定”1，3-氧硫雜環(huán)戊烷核苷類似物，然后在糖環(huán)的同一面上進(jìn)行分子內(nèi)糖基化得到單一的(1’-限定)β-非對映體。5’-限定呋喃糖核苷的分子內(nèi)糖基化方法特別是公開在日本專利No.06263792-A中，但是現(xiàn)有技術(shù)中沒有報(bào)道過使用這種方法制備抗病毒的1，3-氧硫雜環(huán)戊烷核苷?？蓪⑺忙?非對映體水解得到相應(yīng)的胞苷類似物或用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的適當(dāng)技術(shù)進(jìn)行拆分，例如，酯化然后選擇性酶水解，除去不需要的對映體并且水解所需對映異構(gòu)體的酯?；蛘撸靡韵路椒?，例如用手性助劑得到基本上對映體純的中間體，用該中間體可產(chǎn)生所需對映體純的產(chǎn)物。
本發(fā)明一方面提供制備式(I)化合物的方法，
其中R是氫，C1-6烷基，或鹵素和Y是羥基，氨基，C1-6烷氧基或OR1，其中R1是手性助劑，該方法包括將式(II)化合物 其中R和Y如上定義，R2代表氫，C1-6?；?，C1-6烷基或鹵素，用適當(dāng)?shù)腖ewis酸或可將基團(tuán)OR2轉(zhuǎn)化為離去基團(tuán)的適當(dāng)?shù)脑噭┨幚怼?br>適當(dāng)?shù)腖ewis酸包括，例如氯化錫或三甲基甲硅烷基三氟甲磺酸酯。與Lewis酸的反應(yīng)適宜在降低溫度(例如0℃--20℃)下在極性質(zhì)子惰性溶劑中進(jìn)行，然后用堿處理。
如果R2是H，可通過基團(tuán)OR2與鹵化劑如亞硫酰氟或草酰氯，或甲苯磺酰氯或甲磺酰氯反應(yīng)，很容易地將基團(tuán)OR2轉(zhuǎn)化為離去基團(tuán)。其它將OR2轉(zhuǎn)化為離去基團(tuán)(即容易被環(huán)氮原子取代的基團(tuán))的方法對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的。
應(yīng)當(dāng)理解，如果變量R在一個(gè)通式中不止出現(xiàn)一次，它可以代表各位置上的相同基團(tuán)，或不同基團(tuán)。
這里所用鹵素指溴，氯，氟或碘，特別是氯或氟，更優(yōu)選氟。
術(shù)語“手性助劑”指用于進(jìn)行外消旋混合物拆分的不對稱分子。這種手性助劑可能具有一個(gè)手性中心如α-甲基芐胺或幾個(gè)手性中心如薄荷醇。一旦將手性助劑加到起始原料中，則手性助劑的目的是簡化非對映體混合物的分離。參見，例如JJacqucs等人，《(對映體，外消旋體和拆分》(Enantiomers.Racemates and Resolutions)，pp.251-369，JohnWiley&Sons，New York(1981)。
如果R1代表手性助劑，R1優(yōu)選選自(d)-
基，(1)-
基，(d)-8-苯基
基，(1)-8-苯基
基，(+)-降麻黃堿和(-)-降麻黃堿。更優(yōu)選R1是(1)-
基，或(d)-
基，最優(yōu)選(1) 基。
本發(fā)明另一方面提供制備式(Ia)化合物的方法， 其中R和Y如上定義，該方法包括將式(IIa)化合物 其中R，Y和R2如上定義，用適當(dāng)?shù)腖ewis酸或可將基團(tuán)OR2轉(zhuǎn)化為離去基團(tuán)的適當(dāng)?shù)脑噭┨幚怼?br>本發(fā)明再一方面提供制備式(II)化合物的方法，該方法包括式(III)化合物
其中R和Y如上定義，與1，4-二噻烷-2，5-二醇在升高溫度(例如100℃)下在非極性質(zhì)子惰性溶劑中反應(yīng)得到其中R2是H的式(II)化合物。其中R2不為H的式(II)化合物可從相應(yīng)的羥基化合物用任何標(biāo)準(zhǔn)方法通過衍生化制備，例如，用烷酰鹵/堿或羧酸酐/堿處理。
式(III)化合物與1，4-二噻烷-2，5-二醇的反應(yīng)產(chǎn)生其中R2為H的式(II)化合物的異構(gòu)體混合物。如果Y是OR1，式(IIa)化合物可從非對映體混合物中選擇性結(jié)晶。因此，另一方面本發(fā)明進(jìn)一步提供了從異構(gòu)體混合物得到其中R是H和Y是OR1的式(IIa)化合物的方法，即至少部分在溶液中通過用能實(shí)行異構(gòu)體互變而沒有完全抑制所需單一對映體(IIa)(其中R是H和Y是OR1)結(jié)晶的試劑處理異構(gòu)體混合物。其它式(IIa)化合物可用常規(guī)方法從其中R是H和Y是OR1的式(IIa)化合物制備。
能實(shí)行異構(gòu)體互變而沒有完全抑制反式異構(gòu)體結(jié)晶的試劑包括，例如醇類，如甲醇，乙醇，正-丙醇，異-丙醇，正丁醇，異丁醇，叔-丁醇，和有機(jī)堿，特別是叔胺，例如吡啶和三乙胺和Hunig堿。優(yōu)選試劑是三乙胺。
異構(gòu)體的互變可在任何不與式(II)的醇反應(yīng)的適當(dāng)溶劑或溶劑混合物中，在濃縮條件下和允許所需一個(gè)或多個(gè)異構(gòu)體結(jié)晶而不引起明顯一個(gè)或多個(gè)所需異構(gòu)體分解的溫度下進(jìn)行。適當(dāng)?shù)娜軇┌ǎ?，脂肪或芳香烴，醚，酯和氯代烴。互變優(yōu)選在溫度約-20℃-120℃，更優(yōu)選在約-10℃-80℃，如約0℃-50℃之間進(jìn)行。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，溶劑、溫度、互變劑，特別是互變劑的量最好根據(jù)異構(gòu)體中存在的R，R1和R2的性質(zhì)整體考慮進(jìn)行選擇。但是，當(dāng)有機(jī)堿作為互變劑時(shí)，基于存在的所有異構(gòu)體(II)的總量，其優(yōu)選用量一般少于2摩爾當(dāng)量。
異構(gòu)體的互變過程可與異構(gòu)體混合物的制備分開進(jìn)行；但是，伴隨這種制備進(jìn)行異構(gòu)體的互變更有利。
也可使用互變方法增加分離的異構(gòu)體(IIa)的純度。
利用互變方法，所需異構(gòu)體(IIa)的分離產(chǎn)率可被提高到高于理論產(chǎn)率(以所有形成的立體異構(gòu)體為基礎(chǔ))的50％，典型地約為理論產(chǎn)率的60％-90％；但是不排除得到接近理論產(chǎn)率的100％。
式(III)化合物可通過式(IV)化合物
其中R(它們可以相同或不同)和Y如上定義，與三氟乙酸水溶液(90％)在升高溫度下進(jìn)行反應(yīng)制備。
式(IV)化合物可通過式(V)化合物 其中R和Y如上定義并且Z是適當(dāng)?shù)碾x去基團(tuán)，例如氯，與式(VI)化合物 其中R(它們可以相同或不同)如上定義，在降低溫度下在極性質(zhì)子惰性溶劑中在堿的存在下反應(yīng)制備。
式(V)化合物可通過式(VII)化合物 其中R和Z(它們可以相同或不同)如上定義，與適當(dāng)?shù)挠H核劑，如果式(V)化合物中的Y是乙氧基，則與親核劑EtO(NaOEt/EtOH)反應(yīng)來制備。
式(VI)和(VII)化合物可以是商品或從商用起始原料用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方法制備，例如，對于R為氟且Z為氯的式(VII)化合物，可通過用磷酰氯在升高溫度時(shí)在堿的存在下處理5-氟尿嘧啶進(jìn)行制備。
如上所述，其中C4-位上的Y是C1-6烷氧基或OR1的式(I)化合物可通過與氨甲醇加熱被轉(zhuǎn)化為胞嘧啶類似物(Y＝NH2)，或者如果是外消旋體，可用任何本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的適當(dāng)技術(shù)例如用在國際專利No.WO92/14743中所述酶方法之一，將其拆分。
根據(jù)這種方法，例如用丁酸酐將外消旋的β-非對映體的C5’-位酯化，并且用適當(dāng)?shù)拿咐缲i肝酯酶處理外消旋的酯以優(yōu)先水解“不需要”的對映體回到水溶性的5’-OH化合物(IX)，并且將其從所需(未水解的)對映體(X)中分離。通過與氨的甲醇加熱將后者轉(zhuǎn)化為所需對映體構(gòu)型的4-NH2，5’-OH化合物。
本發(fā)明方法特別適用制備(2R，5S)-5-氟-1-[2-(羥甲基)-1，3-氧硫雜環(huán)戊烷-5-基]胞嘧啶，(2R，5S)-1-[2-(羥甲基)-1，3-氧硫雜環(huán)戊烷-5-基]胞嘧啶，(±)-順-5-氟-1-[2-(羥甲基)-1，3-氧硫雜環(huán)戊烷-5-基]胞嘧啶和(±)-順-1-[2-(羥甲基)-1，3-氧硫雜環(huán)戊烷-5-基]胞嘧啶。
本發(fā)明進(jìn)一步提供新的式(IV)，(III)，(II)和(I)化合物(后來包括外消旋體(2S，5R)-對映體(IX)，酯化的外消旋體(VIII)和酯化得到(2R，5S)-對映體(X))。制備(2R，5S)-5-氟-1-[2-(羥甲基)-1，3-氧硫雜環(huán)戊烷-5-基]胞嘧啶，(2R，5S)-1-[2-(羥甲基)-1，3-氧硫雜環(huán)戊烷-5-基]胞嘧啶，(±)-順-5-氟-1-[2-(羥甲基)-1，3-氧硫雜環(huán)戊烷-5-基]胞嘧啶和(±)-順-1-[2-(羥甲基)-1，3-氧硫雜環(huán)戊烷-5-基]胞嘧啶的具體中間體化合物包括2-(2，2-二甲氧基乙氧基)-4-乙氧基-5-氟嘧啶2-(2，2-二甲氧基乙氧基)-4-乙氧基嘧啶2-[(4-乙氧基-5-氟-2-嘧啶基)氧基]乙醛2-[(4-乙氧基-2-嘧啶基)氧基]乙醛2-{[(4-乙氧基-5-氟-2-嘧啶基)氧基]甲基}-1，3-氧硫雜環(huán)戊烷-5-醇2-{[(4-乙氧基-2-嘧啶基)氧基]甲基}-1，3-氧硫雜環(huán)戊烷-5-醇2-{[(4-乙氧基-5-氟-2-嘧啶基)氧基]甲基}-1，3-氧硫雜環(huán)戊烷-5-基乙酸酯2-{[(4-乙氧基-2-嘧啶基)氧基]甲基}-1，3-氧硫雜環(huán)戊烷-5-基乙酸酯(2S*，5R*)-4-乙氧基-5-氟-1-[2-(羥甲基)-1，3-氧硫雜環(huán)戊烷-5-基]嘧啶-2-酮(2S*，5R*)-4-乙氧基-1-[2-(羥甲基)-1，3-氧硫雜環(huán)戊烷-5-基]嘧啶-2-酮(2S*，5R*)-4-乙氧基-5-氟-1-[2-(丁酰氧基甲基)-1，3-氧硫雜環(huán)戊烷-5-基]嘧啶-2-酮(2S*，5R*)-4-乙氧基-1-[2-(丁酰氧基甲基)-1，3-氧硫雜環(huán)戊烷-5-基]嘧啶-2-酮(2S，5R)-4-乙氧基-5-氟-1-[2-(羥甲基)-1，3-氧硫雜環(huán)戊烷-5-基]嘧啶-2-酮(2S，5R)-4-乙氧基-1-[2-(羥甲基)-1，3-氧硫雜環(huán)戊烷-5-基]嘧啶-2-酮(2R，5S)-4-乙氧基-5-氟-1-[2-(丁酰氧基甲基)-1，3-氧硫雜環(huán)戊烷-5-基]嘧啶-2-酮(2R，5S)-4-乙氧基-1-[2-(丁酰氧基甲基)-1，3-氧硫雜環(huán)戊烷-5-基]嘧啶-2-酮。
下列本發(fā)明方法的實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不以任何方式限制本發(fā)明的范圍。在所有情況下，1H NMR和C，H，N元素分析結(jié)果符合推薦的結(jié)構(gòu)。
實(shí)施例1(2R，5S)-5-氟-1-[2-(羥甲基)-1，3-氧硫雜環(huán)戊烷-5-基]胞嘧啶的制備(a)2，4-二氯-5-氟嘧啶向5-氟尿嘧啶(Aldrich 8.00g，61.5mmol)的磷酰氯(25.0mL，41.12g，268mmol)懸浮液中加入N，N-二乙基苯胺(12.6mL，11.81g，80mmol)并將該混和物在100℃加熱1.5小時(shí)。真空蒸發(fā)溶劑并將剩余物倒入冷的H2O/Et2O(400mL，1∶1)中。用Et2O萃取水相并將合并的有機(jī)相干燥(Na2SO4)并蒸發(fā)(抽水泵，35℃)，得到所需產(chǎn)物(10.2g，99％)為帶黃色的固體mp34-36℃(文獻(xiàn)35-36℃)。
(b)2-氯-4-乙氯基-5-氟嘧啶在0℃和氮?dú)夥障孪虿襟E(a)的產(chǎn)物(10.0g，59.9mmol)的絕對EtOH(40mL)溶液中加入1M NaOEt/EtOH(61mL，61mmol)并將該混合物攪拌1小時(shí)。真空蒸發(fā)溶劑并將剩余物在H2O和Et2O之間分配。用Et2O萃取水相并用鹽水洗滌合并的有機(jī)相，干燥(Na2SO4)并蒸發(fā)(抽水泵，35℃)，得到所需產(chǎn)物(8.74g，83％)為帶黃色的固體mp30-32℃(文獻(xiàn)31-32℃)。
1H NMR(CDCl3)Lδ1.46(t，J＝7.0Hz，3H)，4.53(四重峰，J＝7Hz，2H)，8.17(d，J＝2.1Hz，1H)；MS m/z 179(M+3，17％)，177(M+1，50％)，149(100％).
C6H6ClFN2O的元素分析C H N理論值 40.81 3.42 15.86實(shí)測值 40.90 3.45 15.81(c)2-(2，2-二甲基乙氧基)-4-乙氧基-5-氟嘧啶在0℃和氮?dú)夥障孪?0％NaH/礦物油(2.88g，72.2mmol)的無水DMF(70mL)懸浮液中緩慢加入乙醇醛縮二甲醇(Lancaster，6.13g，57.7mmol)。將混合物在室溫?cái)嚢?小時(shí)，然后用15分鐘將其轉(zhuǎn)移到-55℃的步驟(b)產(chǎn)物(8.5g，48.1mmol)的無水DMF(70mL)溶液中。允許用2小時(shí)時(shí)間將混合物升溫至-20℃，然后用AcOH中和。真空蒸發(fā)溶劑，剩余物在H2O和CH2Cl2之間分配。用CH2Cl2萃取水相，干燥(Na2SO4)合并的有機(jī)相并蒸發(fā)。剩余物經(jīng)快速色譜純化(EtOAc/己烷，1∶5)，得到所需產(chǎn)物(9.75g，82％)為油。
1H NMR(CDCl3)δ1.42(t，J＝7.0Hz，3H)，3.43(s，6H)，4.32(d，J＝5.2Hz，2H)，4.50(四重峰，J＝7.0Hz，2H)，4.75(t，J＝5.2Hz，1H)，8.03(d，J＝2.4Hz，1H)；MS m/z 215(M-OCH3，100％).
C10H15FN2O4的元素分析C H N理論值 48.78 6.14 11.38實(shí)測值 48.84 6.06 11.36(d)2-[(4-乙氧基-5-氟-2-嘧啶基)氧基]乙醛將步驟(c)的產(chǎn)物(6.0g，24.4mmol)和90％TFA/H2O(50mL)的混合物在50℃加熱2.5小時(shí)。真空蒸發(fā)溶劑，剩余物在CHCl3和飽和NaHCO3/H2O之間分配。用CHCl3(×2)萃取水相，干燥(Na2SO4)合并的萃取液并蒸發(fā)，得到所需產(chǎn)物(4.82g，99％)為無色油，無需進(jìn)一步純化即可用于下步反應(yīng)。經(jīng)快速色譜純化(EtOAc/己烷，1∶2)得到分析純物質(zhì)為無色油。
1H NMR(CDCl3)δ1.43(t，J＝7.0Hz，3H)，4.40(四重峰，J＝7.0Hz，2H)，4.81(s，2H)，8.03(d，J＝1.8Hz，1H)，9.74(s，1H)；MS m/z 201(M+1，100％).
C8H9FN2O3·0.25H2O的元素分析C H N理論值 46.95 4.68 13.69實(shí)測值 46.81 4.61 13.64(e)2-{[(4-乙氧基-5-氟-2-嘧啶基)氧基]甲基}-1，3-氧硫雜環(huán)戊烷-5-醇將步驟(d)的產(chǎn)物(4.6g，23.0mmol)和1，4-二噻烷-2，5-二醇(Aldrich，1.92g，12.65mmol)的無水甲苯(90mL)的混合物在100℃加熱2小時(shí)。過濾混合物，濃縮濾液并真空蒸發(fā)，得到所需產(chǎn)物(6.27g，99％)為蠟狀淡黃色固體，無需進(jìn)一步純化即可用于下步反應(yīng)(用1H NMR譜儀分析，非對映體比例約為1∶1)。經(jīng)快速色譜純化(EtOAc/己烷，1∶2)得到分析純物質(zhì)為白色固體。1HNMR(CDCl3)δ1.41(t，J＝7.0Hz，3H)，2.42(brs，1H)，3.10(d，J＝11.0Hz，1H)，3.20(dd，J＝11.0，3.5Hz，1H)，4.40(dd，J＝12.0，3.5Hz，1H)，4.43(四重峰，J＝7.0Hz，2H)，4.77(dd，J＝12.0，7.0Hz，1H)，5.70(dd，J＝7.0，3.5Hz，2H)，5.92(d，J＝3.5Hz，1H)，8.04(d，J＝2.5Hz，1H)；對另一個(gè)非對映體顯示類似的信號；MS m/z 201(M-C2H3OS，100％)。C10H13FN2O4S的元素分析C H N S理論值 43.47 4.74 10.14 11.61實(shí)測值 43.56 4.78 10.04 11.66(f)2-{[(4-乙氧基-5-氟-2-嘧啶基)氧基]甲基}-1，3-氧硫雜環(huán)戊烷-5-基乙酸酯在0℃向步驟(e)的產(chǎn)物(1.0g，3.62mmol)和吡啶(0.8mL，0.78g，9.88mmol)的CH2Cl2(12mL)的溶液中加入AcCl(0.35mL，0.37g，4.7mmol)。在室溫1小時(shí)后加入飽和NaHCO3/H2O，水相用CHCl3萃取。用鹽水洗滌合并的有機(jī)相，干燥(Na2SO4)，蒸發(fā)并真空干燥，得到所需產(chǎn)物(1.13g，99％)為黃色油，無需進(jìn)一步純化即可用于下步反應(yīng)(用1HNMR譜儀分析，非對映體比例約為2∶1)。經(jīng)快速色譜純化(丙酮/CH2Cl2，1∶24)得到分析純物質(zhì)為無色油。
1H NMR(CDCl3)δ1.42(t，J＝7.0Hz，3H)，2.07(s，3H)，3.15(d，J＝11.5Hz，1H)，3.38(dd，J＝11.5，4.0Hz，1H)，4.40-4.60(m，4H)，5.73(m，1H)，6.70(d，J＝4.0Hz，1H)，8.03(d，J＝2.5Hz，1H)；對較少部分的非對映體顯示類似的信號；MS m/z 259(M-OAc，9％)，159(100％)。C12H15FN2O5S的元素分析C H N S理論值 45.28 4.75 8.80 10.07實(shí)測值 45.35 4.76 8.83 10.11(g)(2S*，5R*)-4-乙氧基-5-氟-1-[2-(羥甲基)-1，3-氧硫雜環(huán)戊烷-5-基]嘧啶-2-酮在-20℃和氮?dú)庀孪虿襟E(f)的產(chǎn)物(0.21g，0.66mmol)和4埃分子篩(0.3g)的無水CH3CN(20mL)的混合物中緩慢加入三甲基甲硅烷基三氟甲磺酸酯(Aldrich，0.14mL，0.16g，0.73mmol)。在-20℃攪拌2小時(shí)后加入1M NaOH/H2O(2.0mL，2.0mmol)。在0℃2小時(shí)后用AcOH中和混合物。真空蒸發(fā)溶劑，剩余物經(jīng)快速色譜純化(EtOAc/己烷，9∶1)，得到所需產(chǎn)物(0.11g，60％)為白色固體。mp162-164℃；1H NMR(DMSO-d6)δ1.39(t，J＝7.0Hz，3H)，3.29(dd，J＝12.0，2.7Hz，1H)，3.60(dd，J＝12.0，5.4Hz，1H)，3.82(ddd，J＝12.5，5.4，3.5Hz，1H)，3.95(ddd，J＝12.5，5.4，3.5Hz，1H)，4.45(四重峰，J＝7.0Hz，2H)，5.31(t，J＝3.5Hz，1H)，5.63(t，J＝5.4Hz，1H)，6.20(m，1H)，8.74(d，J＝6.7Hz，1H)；MS m/z 277(M+1，4％)，159(100％)。
C10H13FN2O4S的元素分析C H N S理論值 43.47 4.74 10.14 11.61實(shí)測值 43.54 4.76 10.18 11.52(h)(2S*，5R*)-4-乙氧基-5-氟-1-[2-(丁酰氧基甲基)-1，3-氧硫雜環(huán)戊烷-5-基]嘧啶-2-酮在步驟(g)產(chǎn)物(90mg)的吡啶(0.2mL)溶液中加入丁酸酐(1.0mL)，并將所得混合物在室溫?cái)嚢?8小時(shí)。加入冰水，用1NHCl/H2O將水溶液調(diào)至pH2，并用CHCl3萃取三次。合并的有機(jī)相用飽和NaHCO3/H2O和鹽水洗滌，干燥(Na2SO4)并真空濃縮。將得到的油在50℃和氮?dú)饬飨抡婵崭稍?8小時(shí)，得到所需產(chǎn)物(100mg)為無色固體。1H NMR(CDCl3)δ0.99(t，3H)，1.42(t，3H)，1.70(六重峰，2H)，2.42(t，2H)，3.23(d，1H)，3.60(dd，1H).4.45(dd，1H)，4.50(四重峰，2H)，4.65(dd，1H)，5.40(m，1H)，6.30(m，1H)，8.15(d，1H)；MS m/z347(M+1，25％)，159(100％).
(i)(2R，5S)-4-乙氧基-5-氟-1-[2-(丁酰氧基甲基)-1，3-氧硫雜環(huán)戊烷-5-基]嘧啶-2-酮在步驟(h)產(chǎn)物(10mg)的20％CH3CN/緩沖液(3.0mL，0.05M，pH8.0，磷酸鹽)溶液中加入PLE(豬肝酯酶，1.5μL，Sigma)，并將混合物在室溫?cái)嚢?4小時(shí)。水溶液用己烷萃取兩次，干燥(Na2SO4)合并的萃取液并真空濃縮。對有機(jī)萃取液的HPLC(Chiral Pack AS；EtOH；1.5ml/min)分析表明存在單一對映體丁酸酯(4mg)。在水相中可以檢測到對映體醇。酯1H NMR(CDCl3)δ0.97(t，J＝7.4Hz，3H)，1.42(t，J＝7.0Hz，3H)，1.67(六重峰，J＝7.4Hz，2H)，2.40(t，J＝7.4Hz，2H)，3.23(d，J＝12.8Hz，1H)，3.60(dd，J＝12.8，5.3Hz，1H)，4.46(dd，J＝12.6，2.5Hz，1H)，4.52(四重峰J＝7.0Hz，2H)，4.65(dd，J＝12.6，4.0Hz，1H)，5.37(m，1H)，6.29(m，1H)，8.12(d，J＝6Hz，1H).
(i)(2R，5S)-5-氟-1-[2-(羥甲基)-1，3-氧硫雜環(huán)戊烷-5-基]胞嘧啶將步驟(i)所得酯(4mg)的NH3/MeOH(2mL)溶液裝入帶有特氟隆(teflon)襯里的鋼瓶，密封并在70℃加熱18小時(shí)。真空蒸發(fā)溶劑，得到所需產(chǎn)物(2mg)。HPLC，1H NMR和MS與這些真實(shí)樣品的性質(zhì)一致。
實(shí)施例2(2R，5S)-1-[2-(羥甲基)-1，3-氧硫雜環(huán)戊烷-5-基]胞嘧啶的制備(a)2-氯-4-乙氧基嘧啶在-3℃和氮?dú)庀孪?，4-二氯嘧啶(Aldrich 10.0g，67.12mmol)的絕對EtOH(120mL)溶液中緩慢(2小時(shí))加入1M NaOEt/EtOH(68mL，68mmol)，并將所得混和物攪拌1小時(shí)。真空蒸發(fā)溶劑并將剩余物在H2O和Et2O之間分配。用Et2O萃取水相并將合并的有機(jī)相用鹽水洗滌，干燥(Na2SO4)并蒸發(fā)(抽水泵，35℃)。過濾所得剩余物，用石油醚洗滌，得到所需產(chǎn)物(8.05g，75％)為帶黃色的固體mp30-31℃(文獻(xiàn)35℃)。1H NMR(CDCl3)δ1.40(t，J＝7.2Hz，3H)，4.44(四重峰，J＝7.2Hz，2H)，6.62(d，J＝5.7Hz，1H)，8.27(d，J＝5.7Hz，1H)；MS m/z 161(M+3，34％)，159(M+1，100％).
C6H7ClN2O的元素分析C H N Cl理論值 45.44 4.45 17.66 22.36實(shí)測值 45.32 4.41 17.60 22.43(b)2-(2，2-二甲基乙氧基)-4-乙氧基嘧啶在0℃和氮?dú)夥障孪?0％NaH/礦物油(2.55g，63.96mmol)的無水DMF(70mL)懸浮液中緩慢加入乙醇醛縮二甲醇(Aldrich，5.65g，53.3mmol)。將混合物在室溫?cái)嚢?小時(shí)，然后用15分鐘將其加到-55℃的步驟(a)產(chǎn)物(8.05g，53.3mmol)的無水DMF(70mL)溶液中。允許用2小時(shí)時(shí)間將混合物升溫至-20℃，然后用AcOH中和。真空蒸發(fā)溶劑，剩余物在H2O和CH2Cl2之間分配。用CH2Cl2萃取水相，干燥(Na2SO4)合并的有機(jī)相并真空蒸發(fā)。剩余物經(jīng)快速色譜純化(EtOAc/己烷，1∶4)，得到所需產(chǎn)物(7.92g，69％)為無色油。1H NMR(CDCl3)δ1.37(t，J＝7.0Hz，3H)，3.44(s，6H)，4.36-4.43(m，4H)，4.78(t，J＝5.0Hz，1H)，6.34(d，J＝6.0Hz，1H)，8.15(d，J＝6.0Hz，1H)；MS m/z 229(M＝1，13％)，197(100％).
C10H16N2O4的元素分析C H N理論值 52.62 7.07 12.27實(shí)測值 52.45 7.01 12.26(c)2-[(4-乙氧基-2-嘧啶基)氧基]乙醛將步驟(b)的產(chǎn)物(6.0g，24.4mmol)和90％TFA/H2O(50mL)的混合物在50℃加熱2.5小時(shí)。真空蒸發(fā)溶劑，剩余物在CHCl3和飽和NaHCO3/H2O之間分配。用CHCl3(×2)萃取水相，干燥(Na2SO4)合并的萃取液并真空蒸發(fā)，得到所需產(chǎn)物(4.48g，94％)為無色油。
1H NMR(CDCl3)δ1.38(t，J＝7.0Hz，3H)，4.37(四重峰J＝7.0Hz，2H)，4.80(s，2H)，6.40(d，J＝6.0Hz，1H)，8.15(d，J＝6.0Hz，1H)，9.74(s，1H)；MS m/z 183(M+1，100％).
C8H10N2O3·0.25H2O的元素分析C H N理論值 51.47 5.57 15.01實(shí)測值 51.38 5.69 14.76(d)2-{[(4-乙氧基-2-嘧啶基)氧基]甲基}-1，3-氧硫雜環(huán)戊烷-5-醇將步驟(c)的產(chǎn)物(4.0g，22.0mmol)和1，4-二噻烷-2，5-二醇(Aldrich，1.67g，11.0mmol)的無水甲苯(80mL)的混合物在100℃加熱2小時(shí)。過濾混合物，濃縮濾液并真空蒸發(fā)，得到所需產(chǎn)物(6.27g，99％)為蠟狀淡黃色油，無需進(jìn)一步純化即可用于下步反應(yīng)(用1H NMR譜儀分析，非對映體比例約為1∶1)。經(jīng)快速色譜純化(EtOAc/己烷，2∶3)得到分析純物質(zhì)為無色油。1H NMR(CDCl3)∶δ1.37(t，J＝7.0Hz，3H)，3.07(d，J＝11.0Hz，1H)，3.18(d，J＝2.3Hz，1H)，3.26(dm，J＝11.0Hz，1H)，4.38-4.58(m，3H)，4.85(dd，J＝12.0，6.0Hz，1H)，5.72(dd，J＝6.0，4.5Hz，1H)，5.92(m，1H)，6.39(d，J＝6.0Hz，1H)，8.15(d，J＝6.0Hz，1H)；對另一個(gè)非對映體顯示類似的信號；MS m/z197(M-C2H5O，41％)，133(100％)。C10H14N2O4S的元素分析C H N S理論值 46.50 5.46 10.85 12.41實(shí)測值 46.40 5.44 10.79 12.49(e)2-{[(4-乙氧基-2-嘧啶基)氧基]甲基}-1，3-氧硫雜環(huán)戊烷-5-基乙酸酯將步驟(d)的產(chǎn)物(1.0g，3.9mmol)，吡啶(0.7mL，0.68g，8.65mmol)和Ac2O(2.0ml，2.26g，21.2mm0l)的混合物在室溫?cái)嚢?.5小時(shí)。加入冰水后攪拌混合物15分鐘。用EtOAc萃取混合物，合并的萃取液用飽和NaHCO3/H2O洗滌，干燥(Na2SO4)，蒸發(fā)并真空干燥，得到所需產(chǎn)物(1.15g，99％)為桔黃色油，無需進(jìn)一步純化即可用于下步反應(yīng)(用1H NMR譜儀分析，非對映體比例約為2∶1)。1H NMR(CDCl3)δ1.40(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)；對較少部分的非對映體顯示類似的信號；MS m/z 241(M-OAc，4％)，141(100％)。C12H16N2O5S的元素分析C H N S理論值 47.99 5.37 9.33 10.68實(shí)測值 47.88 5.43 9.22 10.60(f)(2S*，5R*)-4-乙氧基-1-[2-(羥甲基)-1，3-氧硫雜環(huán)戊烷-5-基]嘧啶-2-酮在0℃和氮?dú)庀孪虿襟E(e)產(chǎn)物(0.20g，0.66mmol)的無水CH3CN(12mL)的溶液中緩慢加入氯化錫(Aldrich，0.12mL，0.27g，1.05mmol)。在0℃攪拌2小時(shí)后加入1MNaOH/H2O(5.5mL，5.5mmol)。在0℃1小時(shí)后用AcOH中和混合物。真空蒸發(fā)溶劑，剩余物在CHCl3和水之間分配。水相用CHCl3萃取兩次，干燥(Na2SO4)合并的萃取液并真空濃縮。剩余物經(jīng)快速色譜純化(EtOAc/己烷，2∶1，然后用EtOAc)，得到所需產(chǎn)物(0.10g，60％)為白色固體。mp117-118℃；1H NMR(CDCl3)δ1.26(t，J＝7.0Hz，3H)，3.15(dd，J＝12.0，3.5Hz，1H)，3.51(dd，J＝12.0，5.5Hz，1H)，3.71-3.84(m，2H)，4.26(四重峰J＝7.0Hz，2H)，5.22(t，J＝4.0Hz，1H)，5.40(t，J＝6.0Hz，1H)，6.0(d，J＝7.4Hz，1H)，6.18(dd， J＝5.5，3.5Hz，1H)，8.25(d，J＝7.4Hz，1H)；MS m/z 259(M+1，4％)，141(100％).
C10H14N2O4S的元素分析C H N S理論值 46.50 5.46 10.85 12.41實(shí)測值 46.58 5.49 10.84 12.34(g)(2S*，5R*)-4-乙氧基-1-[2-(丁酰氧基甲基)-1，3-氧硫雜環(huán)戊烷-5-基]嘧啶-2-酮在步驟(f)產(chǎn)物(0.30g，1.16mmol)的吡啶(0.19mL，0.18g，2.32mmol)溶液中加入丁酸酐(0.37mL，0.36g，2.32mmol)，并將所得混合物在室溫?cái)嚢?小時(shí)。加入NaHCO3/H2O，1小時(shí)后用EtOAc萃取混合物兩次。干燥(Na2SO4)合并的萃取液，真空濃縮并經(jīng)快速色譜純化(EtOAc/己烷，1∶1)，得到所需產(chǎn)物(0.21g，55％)為帶黃色的固體。mp59-61℃；1H NMR(CDCl3)δ0.96(t，J＝7.4Hz，3H)，1.36(t，J＝7.1Hz，3H)，1.68(六重峰，J＝7.4Hz，2H)，1.80(brs，1H)，2.36(t，J＝7.4Hz，2H)，3.14(dd，J＝12.3，3.5Hz，1H)，3.59(dd，J＝12.3，5.2Hz，1H)，4.40(m，3H)，4.59(dd，J＝12.3，5.2Hz，1H)，5.36(dd，J＝5.2，3.4Hz，1H)，5.89(d，J＝7.3Hz，1H)，6.34(dd，J＝5.2，3.9Hz，1H)，7.91(d，J＝7.3Hz，1H)；MS m/z 329(M＝1，11％)，141(100％)。
C14H20N2O5S的元素分析C H N S理論值 51.21 6.14 8.53 9.76
實(shí)測值 51.08 6.15 8.39 9.69(h)(2R，5S)-4-乙氧基-1-[2-(丁酰氧甲基)-1，3-氧硫雜環(huán)戊烷-5-基]嘧啶-2-酮在步驟(g)產(chǎn)物(10mg)的20％CH3CN/緩沖液(3.0mL，0.05M，pH8.0，磷酸鹽)溶液中加入PLE(豬肝酯酶，1.5μL，Sigma)，并將混合物在室溫?cái)嚢?4小時(shí)。水溶液用己烷萃取兩次，干燥(Na2SO4)合并的萃取液并真空濃縮，得到所需產(chǎn)物。對有機(jī)相的HPLC分析表明存在單一對映體丁酸酯。在水相中可以檢測到對映體醇。
(i)(2R，5S)-1-[2-(羥甲基)-1，3-氧硫雜環(huán)戊烷-5-基]胞嘧啶將步驟(h)所得酯(4mg)的NH3/MeOH(2mL)溶液裝入帶有特氟隆(teflon)襯里的鋼瓶，密封并在70℃加熱18小時(shí)。真空蒸發(fā)溶劑，得到所需產(chǎn)物。HPLC，1H NMR和MS與這些真實(shí)樣品的性質(zhì)一致。
實(shí)施例3(2S*，5R*)-5-氟-1-[2-(羥甲基)-1，3-氧硫雜環(huán)戊烷-5-基]胞嘧啶將步驟(g)產(chǎn)物(10mg)的NH3/MeOH(在0℃用NH3氣飽和了45分鐘的2mL MeOH)溶液放入帶有特氟隆(teflon)襯里的鋼瓶，密封并在70℃加熱18小時(shí)。真空蒸發(fā)溶劑并加入丙酮，得到所需產(chǎn)物(8.8mg，99％)為白色固體。mp195-196℃；1H NMR(DMSO-d6)δ3.10(dd，J＝12.0，4.2Hz，1H)，3.40(dd，J＝12.0，5.3Hz，1H)，3.70(ddd，J＝12.0，5.5，3.5Hz，1H)，3.77(ddd，J＝12.0，5.5，3.5Hz，1H)，5.16(t，J＝3.5Hz，1H)，5.39(t，J＝5.5Hz，1H)，6.11(m，1H)，7.56(brs，1H)，7.80(brs，1H)，8.17(d，J＝7.4Hz，1H)；MS m/z 248(M+1，34％)，130(100％)。
C8H10FN3O3S的元素分析C H N S理論值 38.86 4.08 17.00 12.97實(shí)測值 38.97 4.05 16.96 12.95實(shí)施例4(2S*，5R*)-1-[2-(羥甲基)-1，3-氧硫雜環(huán)戊烷-5-基]胞嘧啶將(2S*，5R*)-4-乙氧基-1-[2-(羥甲基)-1，3-氧硫雜環(huán)戊烷-5-基]嘧啶-2-酮(0.21g)的氨/甲醇(在0℃用氨氣飽和了45分鐘的8mL甲醇)溶液放入帶有特氟隆(teflon)襯里的鋼瓶，密封并在70℃加熱18小時(shí)。真空蒸發(fā)溶劑，剩余物經(jīng)快速色譜純化，得到所需產(chǎn)物(0.16g，89％)為白色固體。mp184-185℃；1H NMR(DMSO-d6)δ3.00(dd，J＝11.8，5.0Hz，1H)，3.38(dd，J＝11.8，5.5Hz，1H)，3.63-3.80(m，2H)，5.15(t，J＝4.5Hz，1H)，5.30(t，J＝6.0Hz，1H)，5.70(d，J＝7.3Hz，1H)；6.18(t，J＝5.0Hz，1H)，7.20(brd，2H，NH2)，7.79(d，J＝7.3Hz，1H)；MS m/z 229.8(M+1，4％)，112(100％).
C8H11N3O3S的元素分析C H N S理論值 41.91 4.84 18.33 13.99實(shí)測值 41.97 4.83 18.24 13.9權(quán)利要求
1.式(IV)化合物， 其中R可以相同或不同；是氫，C1-6烷基，或鹵素和Y是羥基，氨基，C1-6烷氧基或OR1，其中R1是手性助劑，該化合物選自2-(2，2-二甲氧基乙氧基)-4-乙氧基-5-氟嘧啶和2-(2，2-二甲氧基乙氧基)-4-乙氧基-5-嘧啶。
2.式(III)化合物， 其中R是氫，C1-6烷基，或鹵素和Y是羥基，氨基，C1-6烷氧基或OR1，其中R1是手性助劑；其中化合物選自2-[(4-乙氧基-5-氟-2-嘧啶基)氧基]乙醛和2-[(4-乙氧基-2-嘧啶基)氧基]乙醛。
3.式(VIII)化合物， 其中R可以相同或不同；是氫，C1-6烷基，或鹵素，X是S，及Y是羥基，氨基或C1-6烷氧基，該化合物選自(2S*，5R*)-4-乙氧基-5-氟-1-[2-(丁酰氧基甲基)-1，3-氧硫雜環(huán)戊烷-5-基]嘧啶-2-酮和(2S*，5R*)-4-乙氧基-1-[2-(丁酰氧基甲基)-1，3-氧硫雜環(huán)戊烷-5-基]嘧啶-2-酮。
4.式(IX)化合物， 其中R是氫，C1-6烷基，或鹵素和Y是羥基，氨基或C1-6烷氧基，該化合物選自(2S，5R)-4-乙氧基-5-氟-1-[2-(羥甲基)-1，3-氧硫雜環(huán)戊烷-5-基]嘧啶-2-酮和(2S，5R)-4-乙氧基-1-[2-(羥甲基)-1，3-氧硫雜環(huán)戊烷-5-基]嘧啶-2-酮。
5.式(X)化合物， 其中R可以相同或不同，是氫，C1-6烷基，或鹵素和Y是羥基，氨基或C1-6烷氧基，該化合物選自(2R，5S)-4-乙氧基-5-氟-1-[2-(丁酰氧基甲基)-1，3-氧硫雜環(huán)戊烷-5-基]嘧啶-2-酮和(2R，5S)-4-乙氧基-1-[2-(丁酰氧基甲基)-1，3-氧硫雜環(huán)戊烷-5-基]嘧啶-2-酮。
專利摘要
本發(fā)明涉及制備抗病毒的1，3－氧硫雜環(huán)戊烷(oxathiolane)核苷的方法，包括利用分子內(nèi)糖基化反應(yīng)生產(chǎn)單一的β－非對映體，以及用于該方法的中間體。
文檔編號C07H19/06GK1995022SQ200710001872
公開日2007年7月11日 申請日期1996年3月26日
發(fā)明者M·C·沙馬諾, V·沙馬諾, M·D·古伊爾 申請人:惠爾康基金會集團(tuán)公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan