專(zhuān)利名稱(chēng)：合成β－L－氟－2′,3′－雙脫氫胞嘧啶核苷(β－L－FD4C)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用作抗病毒藥的核苷類(lèi)似物的制備方法。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及合成β-L-5-氟-2′，3′-雙脫氧-2′，3′-雙脫氫胞嘧啶核苷(β-L-FD4C)的方法。
背景技術(shù)：
由人類(lèi)免疫缺陷性病毒(HIV)所引起的獲得性免疫缺損綜合癥(AIDS)引起了國(guó)際健康危機(jī)。根據(jù)世界衛(wèi)生組織的估算，至2001年年底，全世界估計(jì)有4千萬(wàn)人攜帶HIV或患有AIDS。這些人中大約5百萬(wàn)人是在2001年期間感染上HIV的。HIV/AIDS是全世界第四大死亡的主要原因，僅僅在2001年一年就導(dǎo)致3百萬(wàn)起死亡(WeeklyEpidemiological Record，76381-388(2001))。
給人體健康帶來(lái)嚴(yán)重問(wèn)題的另一種病毒是乙型肝炎病毒(HBV)。除導(dǎo)致急性肝炎以外，HBV可以引起導(dǎo)致往往是致命的肝硬化和肝癌的慢性感染。到2000年，已報(bào)到有20億人已經(jīng)感染上HBV(Fact Sheet WHO/204，世界衛(wèi)生組織(2000年10月))。
現(xiàn)已確定各種合成的核苷是治療HIV和HBV的潛在的抗病毒藥。隨著3′-疊氮基-3′-脫氧胸苷(AZT)作為HIV治療劑的研制(Mitsuya等人，Proc.Natl.Acad.Sci.USA 827096-7100(1985))，許多2′，3′-雙脫氧(dd)和2′，3′-雙脫氫-2′，3′-雙脫氧(D4)核苷被確定為潛在的HIV和HBV治療劑。例如，已批準(zhǔn)用作抗病毒藥臨床使用的核苷類(lèi)似物包括2′，3′-雙脫氧肌苷(ddI)，2′，3′-雙脫氧胞苷(ddC)(Mitsuya等人，Proc.Natl.Acad.Sci.USA 831911-1915(1986))，和2′，3′-雙脫氫-3′-脫氧胸苷(D4T)(Mansuri等人，J.Med.Chem.32461-466(1989))。盡管所使用的核苷類(lèi)似物是以天然存在的“D”對(duì)映體的形式，但本領(lǐng)域的最新研究卻集中在具有非天然的“L”構(gòu)型的一些核苷類(lèi)似物上。例如，已確定β-L-5-氟-2′，3′-雙脫氧-3′-硫雜胞嘧啶核苷(FTC)(Jeong等人，J.Med.Chem.36181-195(1993))，β-L-5-氟-2′，3′-雙脫氧胞苷(β-L-FddC)(Lin等人，Biochem.Pharmacol.47171-174(1994))，和β-L-5-氟-2′，3′-雙脫氧-2′，3′-雙脫氫胞嘧啶核苷(β-L-FD4C)(Lin等人，J.Med.Chem.391757-1759(1996))是治療HIV和HBV的潛在的治療劑。
β-L-FD4C已被證明是治療HIV和HBV的特別有前途的抗病毒劑(Lin等人，J.Med.Chem.391757-1759(1996))。早期制備β-L-FD4C(Lin等人，J.Med.Chem.391757-1759(1996))的合成方法的產(chǎn)率低，因此不適合大規(guī)模的生產(chǎn)。人們已經(jīng)提供了一種替代的制備β-L-FD4C的合成方法(美國(guó)專(zhuān)利U.S.6,005,097)。然而，本領(lǐng)域仍需要提供可高效、有成本效益和合乎環(huán)境要求的大規(guī)模生產(chǎn)β-L-FD4C的新的合成方法，以用于治療世界范圍流行的HIV和HBV。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過(guò)提供適合于大規(guī)模生產(chǎn)β-L-FD4C的新的合成方法以滿(mǎn)足上述的需求。該方法提供改善的收率和效益，以及降低的成本和減少對(duì)環(huán)境的影響。
在一方面，本發(fā)明提供一種合成β-L-5-氟-2′，3′-雙脫氧-2′，3＇-雙脫氫胞嘧啶核苷(β-L-FD4C)的方法。根據(jù)本方法(a)將式I的L-木糖 與丙酮在第一種酸催化劑和在脫水劑的存在下反應(yīng)提供式II的雙縮醛。
(b)將式II的雙縮醛的2，3縮醛在第二種酸催化劑的存在下水解，提供式III的縮醛。
(c)將式III的縮醛的醇部分在堿催化劑的存在下酰化，提供式IV的二酯。
(d)將式IV的二酯的縮醛部分在酸的存在下水解，提供式V的二醇。
(e)將式V的二醇的羥基除去，提供式VI的烯糖。

(f)將式VII的5-氟胞嘧啶雙保護(hù) 提供雙保護(hù)的式VIII的5-氟胞嘧啶， 其中Z是保護(hù)基。
(g)將式VI的烯糖與式VIII的雙保護(hù)5-氟胞嘧啶在鹵化劑的存在下偶合，提供式IX的鹵化胞嘧啶衍生物。
(h)將式IX的鹵化胞嘧啶衍生物用金屬鋅和乙酸處理，提供式X的雙脫氧、雙脫氫胞嘧啶核苷衍生物。
(i)將式X的雙脫氧、雙脫氫胞嘧啶核苷衍生物的酯部分在堿的存在下水解，提供式XI的β-L-5-氟-2′，3′-雙脫氧-2′，3′-雙脫氫胞嘧啶核苷(β-L-FD4C)。


本發(fā)明的某些實(shí)施方案是參考附圖進(jìn)行說(shuō)明的，提供該附圖的目的僅僅是為了舉例說(shuō)明而不是打算限制本發(fā)明。
圖1舉例說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施方案制備β-L-FD4C的合成路線。
詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明提供了合成β-L-FD4C的新方法以及可用于β-L-FD4C合成的有用的中間體。該方法可高效地、有成本效益地、和以合乎環(huán)境要求地大規(guī)模生產(chǎn)β-L-FD4C，并具有良好的收率和純度。已經(jīng)頒發(fā)的專(zhuān)利、所公開(kāi)的專(zhuān)利申請(qǐng)和本文中引用的參考文獻(xiàn)在此引入作為參考，其中引用的文獻(xiàn)以相同的程度被引入本發(fā)明作為參考就像每個(gè)所具體和單獨(dú)引用的那樣。這些公開(kāi)物與本申請(qǐng)公開(kāi)的任何不一致性應(yīng)該以有利于本公開(kāi)的方式解決。
本文中所使用的術(shù)語(yǔ)“低級(jí)烷基”，是指直鏈或支鏈C1-C4烷基，例如，甲基，乙基，異丙基，叔丁基，等等。本文中所使用的術(shù)語(yǔ)“酸催化劑”是指任何可催化目標(biāo)化學(xué)反應(yīng)的酸性試劑。用于本文中描述的合成方法的酸催化劑的非限制性實(shí)例包括無(wú)機(jī)酸，比如硫酸或鹽酸，和陽(yáng)離子交換樹(shù)脂。陽(yáng)離子交換樹(shù)脂是不溶的酸性樹(shù)脂，非限制性包括在聚苯乙烯、右旋糖酐、瓊脂糖等等上的磺化的聚苯乙烯樹(shù)脂、磺化的多氟烴樹(shù)脂、及其它陽(yáng)離子交換劑?！皦A催化劑”是指任何可催化所需要的化學(xué)反應(yīng)的堿性試劑。用于本文中描述的合成方法的堿催化劑的非限制性實(shí)例包括吡啶，三乙胺，和二甲基氨基吡啶(DMAP)。“鹵化劑”是任何能夠起鹵化作用的試劑，即可向化合物引入鹵素原子的試劑?！懊撍畡笔侵溉魏慰沙ニ脑噭?。“保護(hù)基”是指當(dāng)與化合物上的一或多個(gè)活性位點(diǎn)結(jié)合可防止在這些位點(diǎn)處發(fā)生反應(yīng)，并且通過(guò)常規(guī)的化學(xué)方法可從這些位點(diǎn)除去的任何基團(tuán)。第一種化合物的“衍生物”或“類(lèi)似物”是具有與第一種化合物相似的化學(xué)結(jié)構(gòu)、但與第一種化合物相比較缺少一或多個(gè)官能團(tuán)或取代基、或包括一或多個(gè)另外的官能團(tuán)或取代基的第二種化合物。本文中使用的術(shù)語(yǔ)“雙脫氧”是描述具有糖基團(tuán)的核苷部分中用氫代替兩個(gè)碳原子每個(gè)上的羥基。術(shù)語(yǔ)“雙脫氫”用來(lái)描述含有雙鍵的具有糖基團(tuán)的核苷部分。例如，β-L-5-氟-2′，3′-雙脫氧-2′，3′-雙脫氫胞嘧啶核苷(β-L-FD4C)在糖部分的2′和3′碳上用氫代替了羥基，并在這些碳原子之間含有雙鍵。
圖1舉例說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施方案的β-L-FD4C的合成。β-L-FD4C 11是使用L-木糖1為原料通過(guò)七步工序合成的。在至少某些實(shí)施方案中，β-L-FD4C 11的合成是由L-木糖1在不蒸干任何一種中間體化合物2-10的情況下實(shí)現(xiàn)的。
如圖1所示，合成是以L-木糖1轉(zhuǎn)化為1，2保護(hù)的縮醛3開(kāi)始的。該轉(zhuǎn)化通過(guò)制備雙縮醛2，而后在溫和條件下水解2中的3，4縮醛部分形成縮醛3來(lái)實(shí)現(xiàn)。為形成雙縮醛2，將L-木糖1與丙酮、脫水劑和酸催化劑混合。如圖1所示用于合成中的脫水劑是硫酸銅，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)其可產(chǎn)生較高的收率?？晒┻x擇的脫水劑的非限制性實(shí)例包括MgSO4和Na2SO4。圖1中舉例說(shuō)明的工序中所使用的酸催化劑是Amberlyst15樹(shù)脂(具有磺酸官能團(tuán)的強(qiáng)酸大網(wǎng)狀陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，Rohm and Haas，Philadelphia，PA)。這樣的樹(shù)脂催化劑是有用的，因?yàn)樗商峁┯糜谛纬删哂辛己玫募兌鹊漠a(chǎn)物的有效反應(yīng)，它易于操作和有成本效益，且它可以通過(guò)過(guò)濾容易地被除去。可供選擇的樹(shù)脂催化劑的非限制性實(shí)例包括其它陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，比如磺化的聚苯乙烯樹(shù)脂，磺化的多氟烴樹(shù)脂，及在聚苯乙烯、右旋糖酐、瓊脂糖，等等上的其它陽(yáng)離子交換劑。用于該反應(yīng)的可供選擇的非樹(shù)脂酸催化劑非限制性包括硫酸和鹽酸。
二-保護(hù)的化合物2的水解以形成縮醛3是通過(guò)在有機(jī)溶劑(比如低級(jí)烷基醇)中加入水，而后加入酸催化劑來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在至少某些實(shí)施方案中，在此反應(yīng)進(jìn)行之前，將由L-木糖1制備的2的溶液中和，以確保成功地將溶劑由丙酮轉(zhuǎn)變?yōu)榈图?jí)烷基醇或其它有機(jī)溶劑，而不會(huì)由于早期的水解而造成2的降解、以形成3甚至轉(zhuǎn)化回木糖。中和是通過(guò)在堿比如固體碳酸鈉存在下改變?nèi)軇?shí)現(xiàn)的。改變?nèi)軇┦闺p縮醛2可直接用于隨后的水解反應(yīng)中以形成縮醛3，由此通過(guò)省去反應(yīng)步驟之間所需的蒸干步驟而提高效率。在某些實(shí)施方案中，水解步驟的溶劑是低級(jí)烷基醇比如，甲醇，如圖1所示；乙醇，其毒性較??；工業(yè)用甲醇變性酒精(IMS)，其是大規(guī)模生產(chǎn)時(shí)絕對(duì)乙醇的廉價(jià)高效的替代物；或采用它們的混合物?？晒┻x擇的溶劑的非限制性實(shí)例是甲苯。如圖1所示用于水解步驟的酸催化劑是Amberlyst15樹(shù)脂?？晒┻x擇的酸催化劑包括，但不局限于，其它陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，和無(wú)機(jī)酸(比如鹽酸或硫酸)。使用非樹(shù)脂催化劑可通過(guò)降低所產(chǎn)生的固體廢物量來(lái)減少工序?qū)Νh(huán)境的影響。通過(guò)研制除去所得的縮醛3溶液中不希望有的木糖。用于研制的適宜溶劑的非限制性實(shí)例包括甲基叔丁基醚(TBME)，甲苯/TBME，甲苯/乙酸乙酯，和二氯甲烷(DCM)/乙酸乙酯。可通過(guò)在穩(wěn)定化堿(比如碳酸氫鈉)的存在下進(jìn)行溶劑交換來(lái)實(shí)現(xiàn)將木糖成功地交換到研制溶劑中而縮醛3不降解為木糖。使用研制溶劑比如甲苯/TBME(該溶劑也適合用于下一個(gè)反應(yīng)步驟中)，可使縮醛3溶液直接用于研制后的下一個(gè)反應(yīng)步驟，因而提高了效率。
通過(guò)用?；?比如對(duì)甲苯酰氯)和堿催化劑處理，可將化合物3中的醇部分?；纬苫衔?中相應(yīng)的酯部分。圖1中舉例的合成使用吡啶作為堿催化劑，DCM作為反應(yīng)的溶劑。有用的堿催化劑的非限制性實(shí)例包括吡啶，三乙胺，二甲基氨基吡啶(DMAP)，和其混合物。用于進(jìn)行?；磻?yīng)的適宜的溶劑包括DCM，甲苯，TBME，和其混合物?？赏ㄟ^(guò)使用適合于進(jìn)行隨后的反應(yīng)步驟的溶劑(比如甲苯)來(lái)提高效率，以避免所需反應(yīng)步驟之間的蒸干步驟。在某些實(shí)施方案中，特別是對(duì)于大規(guī)模的合成，限制使用較大毒性的原料(比如吡啶和二氯甲烷)以減少工序?qū)Νh(huán)境的影響。
將化合物4中的1，2縮醛基水解，提供化合物5中相應(yīng)的醇基。水解是通過(guò)在水中引入酸(比如，甲酸或三氟乙酸)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。圖1舉例說(shuō)明了在水中使用甲酸的水解。用于進(jìn)行水解步驟的適宜的溶劑包括(沒(méi)有限制作用)乙腈，甲苯，和其混合物。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，甲酸/水與甲苯/乙腈一起使用，提供了一種受控制的同系化反應(yīng)、得到具有良好純度的產(chǎn)物二醇5。在某些實(shí)施方案中，通過(guò)例如在己烷/TBME或甲苯/TBME/庚烷中研制而將產(chǎn)物5純化。在某些替換的實(shí)施方案中，用溶劑交換和從溶劑(比如異丙醚)中沉淀的方法，來(lái)分離具有提高了純度的產(chǎn)物二醇5。
通過(guò)兩步偶合機(jī)理將二醇5轉(zhuǎn)變?yōu)辂u化的5-氟胞嘧啶衍生物9。首先，通過(guò)與碘、咪唑和三苯基膦反應(yīng)將二醇5轉(zhuǎn)變?yōu)橄┨?，如圖1所示。用于此反應(yīng)的適宜的溶劑的非限制性實(shí)例是二氯甲烷。將得到的烯糖6在設(shè)計(jì)成能預(yù)防降解的條件下存儲(chǔ)。這樣的條件的非限制性實(shí)例包括在約0℃以下以濃縮油的形式貯存，和在大約5℃-約6℃下在DCM或TBME中貯存最多約3天。在某些實(shí)施方案中，將得到的溶液6直接用于如下所述的偶合步驟中，由此提高效率。
將烯糖6轉(zhuǎn)化為鹵化的5-氟胞嘧啶衍生物9的偶合步驟還需要雙保護(hù)的5-氟胞嘧啶8。圖1舉例說(shuō)明了用三甲基甲硅烷基(TMS)基團(tuán)對(duì)5-氟胞嘧啶7雙保護(hù)，提供雙保護(hù)的化合物8。保護(hù)是通過(guò)化合物7與1，1，1-3，3，3-六甲基二硅烷和催化劑接觸實(shí)現(xiàn)的。在某些實(shí)施方案中，催化劑是硫酸銨?？晒┻x擇的保護(hù)基是本領(lǐng)域所熟知的且包括(沒(méi)有限制作用)二甲基己基甲硅烷基，叔丁基二甲基甲硅烷基，叔丁基二苯基甲硅烷基，三苯甲基。用于保護(hù)反應(yīng)中的適宜的溶劑的非限制性實(shí)例包括甲苯，氯苯，氯仿，二氯乙烷，二氯甲烷，異丙醚，和其混合物。在某些實(shí)施方案中，可使用適合于如下所述隨后的偶合反應(yīng)特性的溶劑，并將雙保護(hù)的5-氟胞嘧啶8直接引入到偶合反應(yīng)中。在適合用于隨后的偶合步驟的溶劑(例如氯苯、二氯乙烷(DCE)或二氯甲烷(DCM))中進(jìn)行保護(hù)步驟，通過(guò)避免將有點(diǎn)不穩(wěn)定的產(chǎn)物8分離或蒸干，可提高效率和產(chǎn)品的產(chǎn)率和質(zhì)量。在某些實(shí)施方案中，特別對(duì)于大規(guī)模生產(chǎn)，限制使用較大毒性的溶劑(比如DCE和DCM)以減少合成工序?qū)Νh(huán)境的影響。
將烯糖6與雙保護(hù)的5-氟胞嘧啶8在鹵化劑的存在下偶合，制備鹵化的5-氟胞嘧啶衍生物9。在某些實(shí)施方案中，鹵化劑是N-碘代琥珀酰亞胺(NIS)，如圖1中舉例說(shuō)明。在至少某些實(shí)施方案中，偶合反應(yīng)是在氯化溶劑(比如，DCM，DCE，氯苯，和其混合物)中進(jìn)行的。在某些實(shí)施方案中，避免使用DCE以減少工序?qū)Νh(huán)境的影響。通過(guò)加入可導(dǎo)致9沉淀的低級(jí)烷基醇(比如乙醇)將產(chǎn)物9從氯化溶劑中分離出來(lái)。產(chǎn)物9的分離無(wú)需蒸干的步驟，提高了生產(chǎn)時(shí)間，且避免了可導(dǎo)致降解的對(duì)9的長(zhǎng)時(shí)間加熱。或者，可通過(guò)用乙醇研制將產(chǎn)物9分離。在某些實(shí)施方案中，可將產(chǎn)物9，例如，溶解在低級(jí)烷基乙酸酯(比如乙酸甲酯或乙酸乙酯)中，用于隨后的反應(yīng)步驟。對(duì)于隨后的合成步驟，向殘留的反應(yīng)物中加入9的溶液可避免向反應(yīng)容器中加入固體物料。
如圖1所示，用金屬鋅和乙酸處理鹵化的5-氟胞嘧啶衍生物9，通過(guò)去鹵化作用和除去甲苯甲酸，得到雙脫氧、雙脫氫的5-氟胞嘧啶核苷衍生物10。反應(yīng)是在乙醇和乙酸烷基酯中進(jìn)行的。例如，可使用低級(jí)烷基醇和低級(jí)烷基乙酸酯的混合物，比如甲醇和乙酸乙酯，如圖1所示。在某些實(shí)施方案中，通過(guò)使用具有相同烷基部分的醇和烷基乙酸酯(例如，甲醇和乙酸甲酯，或乙醇和乙酸乙酯)可避免醇和烷基乙酸酯之間復(fù)雜的交叉酯化反應(yīng)。在某些實(shí)施方案中，可通過(guò)用己烷/乙醇溶液研制將產(chǎn)物10分離?；蛘撸上虍a(chǎn)物10的溶液中加入丙酮。丙酮可除去痕量的原料9與甲苯酰-有關(guān)的副產(chǎn)品，且還可導(dǎo)致產(chǎn)物10的沉淀，因此可無(wú)需蒸干步驟而使10分離。在加入丙酮前進(jìn)行水洗，其可反向提取以避免水溶性產(chǎn)物10的損失。
水解化合物10的酯部分，制備最終產(chǎn)物L(fēng)-FD4C11。水解反應(yīng)的適宜的溶劑包括，但不局限于，極性的醇(比如甲醇)。在至少某些實(shí)施方案中，使用堿進(jìn)行水解。堿是以化學(xué)計(jì)算或催化量提供的。有用的堿的非限制性實(shí)例包括氨，甲醇鈉，碳酸鉀，1，8-二氮雜雙環(huán)[5.4.0]十一-7-烯(DBU)，和異丙胺。在圖1所示的合成中，水解是使用氨/甲醇進(jìn)行的。在某些實(shí)施方案中，避免使用氨氣以減少所涉及的有毒氣體的處理危險(xiǎn)?？缮虡I(yè)購(gòu)買(mǎi)的氨/甲醇溶液可有效用于，特別是用于固體的產(chǎn)物β-L-FD4C11的隨后分離。
在至少某些實(shí)施方案中，將產(chǎn)物β-L-FD4C分離。例如，將粗產(chǎn)品11使用本領(lǐng)域已知的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)，比如研制，結(jié)晶，和/或硅膠填料過(guò)濾加以純化。有用的純化工序的非限制性實(shí)例包括在乙酸乙酯或乙酸乙酯/乙醇中研制，而后通過(guò)柱色譜純化。有時(shí)，特別當(dāng)粗品β-L-FD4C11的純度低于95％時(shí)，可使用結(jié)晶或硅膠過(guò)濾來(lái)得到所需要的產(chǎn)品純度，盡管通過(guò)這些方法可造成某些物料的損失。產(chǎn)物β-L-FD4C11的質(zhì)量還可通過(guò)使用更純的原料10而得到提高?；衔?0比β-L-FD4C11顯示出更多方面的溶解性。因此，可以進(jìn)行較寬范圍的純化工序，包括結(jié)晶，研制，和/或硅膠填料過(guò)濾以提高原料10的質(zhì)量，并由此間接地提高最終化合物β-L-FD4C11的純度。
在某些可供選擇的實(shí)施方案中，通過(guò)加入可導(dǎo)致β-L-FD4C11沉淀的溶劑將其分離。用于引發(fā)純品β-L-FD4C11沉淀的適宜的溶劑的例子包括乙酸乙酯和異丙醇。最終產(chǎn)物β-L-FD4C 11的沉淀消除了對(duì)蒸干和隨后的純化工序的需求。為了降低所使用的溶劑的體積和所產(chǎn)生的固體廢物的數(shù)量，從環(huán)境的觀點(diǎn)來(lái)說(shuō)避免硅膠色譜分離是特別理想的。
本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解本發(fā)明的方法還適用于制備與β-L-FD4C有關(guān)的化合物。這樣的有關(guān)的化合物包括核苷類(lèi)似物，例如具有與核糖部分連接的嘌呤或嘧啶堿的2′，3′-雙脫氧核苷或2′，3′-雙脫氧-2′，3′-雙脫氫核苷。嘧啶堿是含有如尿嘧啶、胸腺嘧啶、胞嘧啶和有關(guān)類(lèi)似物這樣的化合物的一大類(lèi)雜環(huán)化合物。嘌呤堿是含有如次黃嘌呤、黃嘌呤、腺嘌呤、鳥(niǎo)嘌呤和其類(lèi)似物這樣的化合物的一大類(lèi)雜環(huán)化合物。嘌呤或嘧啶類(lèi)似物的非限制性實(shí)例包括具有被氮原子替代的CH部分的這樣的堿，和具有一或多種被本領(lǐng)域已知的常規(guī)取代技術(shù)引入、除去或修飾了的環(huán)取代基，例如鹵素、羥基、氨基或C1-C6烷基。本發(fā)明的方法還可有效用于合成本文中描述的各種合成中間體和其類(lèi)似物。
具體實(shí)施例方式
下面的非限制實(shí)施例將進(jìn)一步舉例說(shuō)明本發(fā)明的某些實(shí)施方案
實(shí)施例1.根據(jù)圖1中舉例說(shuō)明的工序制備β-L-FD4C縮醛3的制備在裝有機(jī)械攪拌器、溫度傳感器和氮?dú)膺M(jìn)口/出口的22L圓底燒瓶中將L-木糖1(1000克，6.66摩爾，1當(dāng)量)，丙酮(10L)，硫酸銅(1.33千克，8.3摩爾，1.25當(dāng)量)，和大孔樹(shù)脂Amberlyst15樹(shù)脂(1000g)混合。將反應(yīng)在氮?dú)獗Ｗo(hù)下在室溫下攪拌16小時(shí)。薄層色譜法TLC(100％乙酸乙酯，用磷鉬酸(PMA)顯色)顯示沒(méi)有原料(Rf-0.05)。加入750克固體碳酸鈉并攪拌30分鐘。將溶液通過(guò)Celite過(guò)濾(硅藻土，WorldMinerals Inc.，Santa Barbara，CA)以除去固體。在真空中將濾液濃縮至油狀，得到1.4千克清澈的油。1H NMR證實(shí)沒(méi)有L-木糖1。然后將油溶于7L 4∶1甲醇/水溶液中。攪拌下，在室溫下加入1.4千克Amberlyst15樹(shù)脂。將溶液在室溫下攪拌直到薄層色譜法(100％乙酸乙酯，用PMA顯色)顯示不存在二-保護(hù)的木糖2(Rf-0.75)。過(guò)濾溶液，將濾液用固體碳酸氫鈉(大約20克)調(diào)節(jié)至pH值8。在真空中除去50％的溶劑，得到1160克輕油。將油用10L 3∶2二氯甲烷/乙酸乙酯溶液研制，并用硫酸鈉干燥。然后將干燥了的溶液通過(guò)Celite過(guò)濾，在真空中濃縮，得到1055克(83％)的3。1H NMR和TLC證實(shí)了結(jié)構(gòu)。
二酯4的制備在裝有加料漏斗、氮?dú)膺M(jìn)口/出口、溫度傳感器、機(jī)械攪拌器和冰浴的22L圓底燒瓶中將縮醛3(1050克，5.52摩爾，1當(dāng)量)，吡啶(1800毫升，23.18摩爾，4.2當(dāng)量)，和二氯甲烷(5.65L)混合。將溶液用冰浴冷卻到5℃，同時(shí)氮?dú)獗Ｗo(hù)。通過(guò)加料漏斗加入β-甲苯酰氯(1.76千克，11.48摩爾，2.08當(dāng)量)，同時(shí)將溫度維持在25℃以下。然后使溶液在氮?dú)庀聰嚢?6小時(shí)。薄層色譜法(1∶1乙酸乙酯/己烷，PMA顯色)指示反應(yīng)已完成。然后將溶液用1×5L水、1×5L 3N HCl溶液、1×5L水洗滌，而后用硫酸鎂干燥三小時(shí)。在過(guò)濾出干燥劑后，將濾液真空中濃縮，得到2460克(定量的)4的輕油。TLC和1H NMR證實(shí)了產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)。
二醇5的制備在裝有溫度傳感器、機(jī)械攪拌器，和加熱套的22L圓底燒瓶中將9.3L甲酸和2L水混合。將二酯4(2320克，5.44摩爾，1當(dāng)量)溶于2.3L乙腈中，并以一份加入到甲酸/水溶液中。然后將合并的溶液升溫至50℃，并攪拌2.5小時(shí)。薄層色譜法(1∶1乙酸乙酯/己烷，PMA顯色)指示已沒(méi)有原料。然后將溶液用6L飽和鹽水稀釋?zhuān)⒂?×8L二氯甲烷(或1，2二氯乙烷或氯仿)提取。將合并的二氯甲烷層用2×6L水、2×4L飽和碳酸氫鈉(直到pH值通過(guò)紙測(cè)定為7-8)、1×6L水和1×10L鹽水洗滌，并用硫酸鈉干燥。除去干燥劑后，在真空中除去溶劑，得到1.88千克(89％)的淺色固體。然后將固體用4∶0.5己烷/甲基叔丁基醚(MTBE)溶液研制16小時(shí)。通過(guò)過(guò)濾分離得到的白色固體，用2L己烷洗滌，并在真空恒溫箱中在35℃下干燥，得到1630克(78％)5的淺黃褐色固體。通過(guò)HPLC和1H NMR證實(shí)結(jié)構(gòu)，純度是85％。
鹵化的5-氟胞嘧啶衍生物9的制備雙保護(hù)的5-氟胞嘧啶8化合物8是如下制備的。在裝有機(jī)械攪拌器、加熱套、溫度傳感器、冷凝器和氮?dú)膺M(jìn)口/出口的清潔、干燥的12L圓底燒瓶中，將5-氟胞嘧啶7(605克，4.69摩爾，1.0當(dāng)量)，1，1，1-3，3，3-六甲基二硅烷(5L，23.7摩爾，5當(dāng)量)，和硫酸銨(24克，催化劑)在氮?dú)獗Ｗo(hù)下混合。固體在回流大約30分鐘后溶解，將溶液另外回流加熱2小時(shí)。將溶液冷卻到大約70℃，并在氮?dú)獗Ｗo(hù)下轉(zhuǎn)移旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器中。在真空下在85℃下除去溶劑，并與2×2L無(wú)水二甲苯共沸，得到8的白色結(jié)晶固體。將結(jié)晶固體溶于6L二氯甲烷中形成溶液A，將其存放直到用于偶合步驟。
烯糖6化合物6是如下制備的。在裝有冷卻旋管、氮?dú)膺M(jìn)口/出口、溫度傳感器、機(jī)械攪拌器、和加料漏斗的100L反應(yīng)器中將二氯甲烷(25L)，碘(1985克，7.82摩爾，2當(dāng)量)，三苯基膦(2051克，7.82摩爾，2當(dāng)量)，和咪唑(1170克，17.18摩爾，1.4當(dāng)量)混合。隨著咪唑的加入，溶液的顏色由紫色變?yōu)辄S色，且溫度升到大約30℃。在氮?dú)獗Ｗo(hù)下將溶液冷卻到15℃。將化合物5(1510克，3.91摩爾，1當(dāng)量)溶于10L二氯甲烷中，并以一份加入到100L反應(yīng)器中，同時(shí)將溫度維持在20℃以下。當(dāng)5全部加入后，將溶液在室溫下攪拌至少2小時(shí)。2.5小時(shí)后TLC(1∶1乙酸乙酯/己烷，PMA顯色)顯示沒(méi)有原料(Rf-0.5)，在Rf-0.8存在輕微的斑點(diǎn)(中間體)，和產(chǎn)物烯糖6(Rf-0.9)。將溶液用20L 20％硫代硫酸鈉溶液淬滅，并攪拌大約20分鐘。分離各層，將有機(jī)層用1×20L水、1×20L鹽水洗滌，并用硫酸鎂干燥至少1.5小時(shí)。除去干燥劑后，將溶液在真空中濃縮至油狀，并用4L甲基叔丁基醚(MTBE)研制。通過(guò)過(guò)濾除去固體(三苯基膦氧化物)，并用3L MTBE洗滌。將溶液在真空中濃縮至油狀，并在-10℃下在氬氣保護(hù)下存儲(chǔ)直到用于偶合步驟。
偶合偶合步驟是如下進(jìn)行的。在氮?dú)獗Ｗo(hù)下在裝有機(jī)械攪拌器、溫度傳感器、冰浴和氮?dú)膺M(jìn)口/出口的清潔、干燥的22L圓底燒瓶中加入由5-氟胞嘧啶保護(hù)反應(yīng)得到的溶液A。將烯糖6溶于7升二氯甲烷中，并將其加到22L圓底燒瓶中。將合并的溶液在氮?dú)庀聰嚢瑁瑫r(shí)以幾部分加入N-碘代琥珀酰亞胺(NIS，1100克，4.88摩爾，1.25當(dāng)量)。用冰浴將溫度保持在15℃以下。加入NIS后，使溶液在室溫下攪拌至少2小時(shí)。4小時(shí)后TLC(1∶1乙酸乙酯/己烷，PMA顯色)顯示沒(méi)有烯糖6(Rf-0.9)，因此將反應(yīng)用1×20L 20％硫代硫酸鈉淬滅。將溶液攪拌大約20分鐘。當(dāng)形成大量的固體時(shí)，將這些固體沉降24小時(shí)以促進(jìn)過(guò)濾。將固體通過(guò)1微米過(guò)濾袋在離心機(jī)上濾除。然后將濾液放回到100L反應(yīng)器中，并分離各層。然后將有機(jī)層用1×20L水、1×20L鹽水洗滌，并用硫酸鈉干燥。除去干燥劑后，在真空中除去二氯甲烷，得到深色的油。將油用4L乙醇在20℃下研制，并攪拌16小時(shí)。通過(guò)過(guò)濾分離出固體，用4L乙醇洗滌，并在真空恒溫箱中在35℃下干燥16小時(shí)，得到1259克(53％)9的類(lèi)白色固體。通過(guò)HPLC和1H NMR證實(shí)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，純度是98％。
雙脫氧-雙脫氫胞苷衍生物10的制備兩個(gè)分開(kāi)的試驗(yàn)是如下進(jìn)行的。
試驗(yàn)1將化合物9(935克，1.544moles，1相同)，乙酸乙酯(8.4L)，甲醇(1L)，和乙酸(93毫升，1.544摩爾，1當(dāng)量)加入到清潔、干燥的22L圓底燒瓶中。將溶液攪拌10分鐘，并以一份加入鋅(200克，3.08摩爾，2.0當(dāng)量)。溫度于15分鐘內(nèi)由15℃升到23℃。TLC(9∶1乙酸乙酯/甲醇，PMA & UV顯色)顯示沒(méi)有反應(yīng)。再以一份加入一當(dāng)量的鋅(100克)，溫度于15分鐘內(nèi)升到41℃。TLC顯示在30分鐘之內(nèi)反應(yīng)完成。將反應(yīng)在室溫下攪拌16小時(shí)(過(guò)夜)。通過(guò)過(guò)濾除去鋅，并將濾液用1×10L水和1×10L 10％氯化銨溶液洗滌。然后在真空下將乙酸乙酯濃縮到1.5L，并將得到的淤漿在室溫下攪拌過(guò)夜。通過(guò)過(guò)濾分離出固體，用1L乙酸乙酯洗滌，并在真空恒溫箱中在35℃下干燥16小時(shí)，得到275克(52％)10的白色固體。通過(guò)HPLC和1H NMR證實(shí)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，純度是98％。從母液中得到更多化合物的嘗試是不成功的。
試驗(yàn)2用于此試驗(yàn)的原料9已經(jīng)在-10℃下存儲(chǔ)了大約3個(gè)月。TLC顯示沒(méi)有降解。將乙酸乙酯(5.5L)，甲醇(600毫升)，乙酸(61毫升，1.01摩爾，1當(dāng)量)和鋅(195克，3.01摩爾，3當(dāng)量)加入到清潔、干燥的22L圓底燒瓶中。將溶液攪拌20分鐘。以一份加入化合物9(615克，101摩爾，1當(dāng)量)，并用冰浴將溫度維持在30℃以下。TLC(9∶1乙酸乙酯/甲醇，UV& PMA顯色)顯示反應(yīng)在3小時(shí)內(nèi)完成。然后將溶液在室溫下攪拌16小時(shí)(過(guò)夜)。濾出固體，并將濾液用1×4L水、1×6L 10％氯化銨和1×6L用氯化鈉飽和的10％碳酸鉀溶液洗滌，最后用硫酸鈉干燥。除去干燥劑后，在真空中除去溶劑，得到382克(定量的)黃褐色固體。將固體用9∶1己烷/乙醇溶液研制16小時(shí)。通過(guò)過(guò)濾分離出固體，用500毫升上述溶液洗滌，并在真空恒溫箱中在35℃下干燥16小時(shí)，得到226克(65％)10的黃褐色粉末。通過(guò)HPLC和1H NMR證實(shí)結(jié)構(gòu)，純度是95％，有某些雜質(zhì)存在。元素分析表示灰分含量為8％，其在下一步通過(guò)Celite濾除。
β-L-FD4C 11的制備兩個(gè)分開(kāi)的試驗(yàn)是如下進(jìn)行的。
試驗(yàn)1將在上述的試驗(yàn)1中制備的化合物10(273克，0.79摩爾，1當(dāng)量)和無(wú)水甲醇(3L)在裝有機(jī)械攪拌器、冰浴、溫度傳感器和氣體分散管的清潔、干燥的22L圓底燒瓶中混合。在攪拌和維持溫度在25℃的同時(shí)，向燒瓶中通無(wú)水氨氣1小時(shí)。然后將燒瓶密封，并使其在室溫下攪拌24小時(shí)(過(guò)夜)。TLC(9∶1乙酸乙酯/甲醇，PMA顯色)指示反應(yīng)已完成。然后將溶液通過(guò)Celite過(guò)濾，并將濾液在真空中濃縮，得到180克淺色固體。將固體用2L乙酸乙酯研制16小時(shí)，通過(guò)過(guò)濾分離出固體，并在真空恒溫箱中在35℃下干燥16小時(shí)，得到151克(84％)β-L-FD4C11的白色固體。用HPLC測(cè)定純度為99.7％。1H NMR，13C NMR，MS，元素分析，和旋光性證實(shí)結(jié)構(gòu)和化合物的純度。
試驗(yàn)2將化合物10(226克，0.655摩爾，1當(dāng)量)和無(wú)水甲醇(3L)在清潔、干燥的22L圓底燒瓶中混合。在攪拌和維持溫度在25℃以下的同時(shí)，向溶液中通無(wú)水氨氣1小時(shí)。然后將燒瓶密封，并使其攪拌24小時(shí)(過(guò)夜)。TLC表示反應(yīng)已完全，然后將溶液通過(guò)Celite過(guò)濾，除去懸浮的不溶性物質(zhì)。然后將濾液在真空下濃縮，得到黃褐色固體。將固體用研缽和研棒研磨，并用3L乙酸乙酯研制3天(過(guò)周末)。通過(guò)過(guò)濾分離出固體，用1L乙酸乙酯洗滌，并在真空恒溫箱中在35℃下干燥16小時(shí)，得到147克(98％)β-L-FD4C11的黃褐色固體。用HPLC測(cè)定純度為96.5％。在進(jìn)行某些研究后，將147克粗品β-L-FD4C11用10毫升/克1∶1乙酸乙酯/乙醇溶液研制16小時(shí)。分離固體并干燥，得到105克(70.6％)β-L-FD4C11的黃褐色固體。HPLC指示純度為98％。然而，1H NMR表示有一些雜質(zhì)，且元素分析表示灰分含量為8％。
實(shí)施例2根據(jù)圖1中所列出的工序在中試工廠制備β-L-FD4C，但使用如下所述的一些可供選擇的溶劑和試劑。除非另有說(shuō)明，所有的體重和體積是公稱(chēng)的。投入和產(chǎn)出的量，純度和收率數(shù)據(jù)列于以下的表1中。
縮醛3的制備在反應(yīng)容器中裝上L-木糖1(1.0wt，1.0摩爾當(dāng)量)和丙酮(7.9wt，10.0體積)。將得到的淤漿有力地?cái)嚢?，并加入無(wú)水硫酸銅(1.33wt)，同時(shí)維持反應(yīng)溫度低于25℃。然后加入Amberlyst15樹(shù)脂(1.00wt)，同時(shí)維持反應(yīng)溫度低于25℃。在20-25℃下將得到的混合物有力地?cái)嚢?，直到通過(guò)1H NMR確定形成2的反應(yīng)已經(jīng)完全(＜1摩爾％L-木糖1殘留，典型地約16小時(shí))。
然后將混合物通過(guò)Celite過(guò)濾，并將濾液通過(guò)1微米濾過(guò)器轉(zhuǎn)移到第二個(gè)容器中。將濾餅用丙酮(2×1.58wt，2×2.0體積)洗滌，并將合并的濾液轉(zhuǎn)入含有碳酸鈉(0.5wt)的第二容器。將得到的混合物有力地?cái)嚢?0-40分鐘，而后檢驗(yàn)其在水中的清液層的pH值＞7。然后將混合物在最高至30℃的溫度下真空蒸餾濃縮至約5體積。然后向容器中加入工業(yè)用甲醇變性灑精(IMS，2.02wt，2.5體積)，并將得到的混合物在25-30℃真空濃縮到大約5體積。進(jìn)一步向容器中加入一份IMS(2.02wt，2.5體積)，并將得到的混合物在25-30℃真空蒸餾到大約5體積。再一次重復(fù)加入IMS和蒸餾的過(guò)程。用1H NMR來(lái)檢驗(yàn)樣品含有相對(duì)于乙醇來(lái)說(shuō)小于1mol％的丙酮。然后將混合物過(guò)濾，并將濾餅用IMS(1.62wt，2.0體積)洗滌。將合并的濾液和洗滌液加熱到25-30℃，并加入1.2M HCl溶液(0.34體積)，同時(shí)維持反應(yīng)溫度低于25-30℃。在此刻pH值＜1。攪拌反應(yīng)混合物直到脫保護(hù)形成化合物3，通過(guò)1H NMR確定已完成反應(yīng)(＞94mol％產(chǎn)物3，典型地約4小時(shí))。
將得到的混合物轉(zhuǎn)入到一個(gè)單獨(dú)含有在IMS(1.61wt，2.0體積)中的碳酸氫鈉(1.0wt)淤漿的容器中，并維持溫度在20-30℃。將得到的混合物攪拌30-40分鐘，而后檢驗(yàn)其在水中的上清液的pH值＞7。然后將混合物在最高至35℃的溫度下真空蒸餾濃縮至約4體積。然后向容器中加入甲苯(4.31wt，5.0體積)，并將得到的混合物在25-35℃下真空濃縮到大約4體積。進(jìn)一步向容器中加入一份甲苯(4.31wt，5.0體積)，并將容器中的物料在25-35℃下真空濃縮到合計(jì)大約4體積。用1H NMR來(lái)檢驗(yàn)樣品含有相對(duì)于甲苯來(lái)說(shuō)＜1mol％的乙醇(IMS)。然后向容器中加入甲基叔丁基醚(TBME)(2.96wt，4.0體積)，并進(jìn)行1H NMR分析，檢驗(yàn)甲苯/TBME的摩爾比是1∶1。將得到的混合物在過(guò)濾之前攪拌30-40分鐘，并將濾餅用TBME(1.48wt，2.0體積)洗滌。
二酯4的制備向反應(yīng)容器中投入二甲基氨基吡啶DMAP(0.025wt)。將如上所述制備的縮醛3(1.0wt，1.0摩爾當(dāng)量)的甲苯/TBME(大約10體積合計(jì))溶液加入到容器中并攪拌，而后加入三乙胺(2.11wt，2.9體積，4.0摩爾當(dāng)量)。然后向容器中投入TBME(0.74wt，1.0體積)以沖洗管道。將混合物冷卻到0-5℃，并于至少30分鐘內(nèi)向容器中投入對(duì)甲苯酰氯(1.79wt，1.53體積，2.2摩爾當(dāng)量)，同時(shí)維持溫度在0-10℃。用TBME(0.74wt，1.0體積)沖洗高位槽到容器中。然后將混合物于30-40分鐘內(nèi)溫?zé)岬?0-25℃，攪拌直到形成化合物4的反應(yīng)通過(guò)HPLC被認(rèn)為已經(jīng)完全(單-?；闹虚g體面積＜0.5％，大約4小時(shí))。向容器中投入3M HCl溶液(4.0體積)，同時(shí)維持反應(yīng)器中物料溫度低于25℃，檢測(cè)水相的pH值為7。然后將有機(jī)相用凈化水(2×2.0體積)洗滌。洗滌完成后，將混合物在30-35℃下真空蒸餾濃縮至大約4.5體積。
二醇5的制備向得自前述步驟的二酯4(1.0wt，1.0摩爾當(dāng)量)的甲苯溶液(全部大約2體積)中加入乙腈(1.57wt，2.0體積)，而后加入凈化水(1.0體積)和甲酸(4.88wt，4.0體積)。將所得的二相混合物加熱到40-45℃，并攪拌直到形成二醇5的反應(yīng)通過(guò)HPLC分析已經(jīng)反應(yīng)完全(原料4＜7％；典型地12-16小時(shí))。
將反應(yīng)混合物冷卻到20-25℃，并加入30％w/w鹽水(3.0體積)而后加入TBME(0.74wt，1.0體積)。分離各層，并將水層用TBME(1.85wt，2.5體積和2.59wt，3.5體積)洗滌。將合并的有機(jī)層用水(2×3.0體積)洗滌，然后用1∶1鹽水∶5％w/V碳酸氫鈉溶液(4.0體積)，而后用5％w/V碳酸氫鈉溶液(2×3.0體積)，和最后用凈化水(3.0體積)洗滌。將得到的有機(jī)溶液通過(guò)真空蒸餾在最高至35℃下濃縮到大約4體積，然后檢測(cè)水含量。如果水含量＞3％w/w，加入甲苯(3.46wt，4.0體積)，并通過(guò)在最高至35℃下真空蒸餾除去。再次檢查水含量，并根據(jù)需要重復(fù)甲苯共沸蒸餾的過(guò)程。然后使溶液澄清，將過(guò)濾器用甲苯(1.73wt，2.0體積)沖洗，并將溶液在最高至35℃下真空蒸餾濃縮到大約2體積。根據(jù)需要將溶液調(diào)節(jié)至30-35℃，并慢慢地加入異丙醚(IPE，4.35wt，6.0體積)，維持溫度在30-35℃。將得到的溶液冷卻到0-5℃，并將其老化3-4小時(shí)，而后通過(guò)離心分離出固體。將固體餅用IPE(2×1.45wt，2×2.0體積)洗滌，并將固體在最高至35℃下真空干燥。
鹵化的5-氟胞嘧啶衍生物9的制備烯糖6化合物6是如下制備的。向反應(yīng)容器中投入碘(1.447wt)和二氯甲烷(DCM，7.30wt，5.5體積)，而后投入三苯基膦(1.50wt)的DCM(5.84wt，4.4體積)液，并維持溫度在20-30℃。然后進(jìn)行DCM(1.46wt，1.1體積)管道沖洗。向淤漿中投入咪唑(0.85wt)的DCM(5.84wt，4.4體積)液，同時(shí)維持溫度在20-30℃。進(jìn)行DCM(1.46wt，1.1體積)管道沖洗，并將淤漿冷卻到0-10℃。慢慢地加入化合物5(1.00wt，1.0摩爾當(dāng)量)的DCM(5.84wt，4.4體積)液，同時(shí)維持溫度＜10℃，而后進(jìn)行DCM(1.46wt，1.1體積)管道沖洗。將得到的混合物調(diào)節(jié)到5-10℃并攪拌，直到形成6的反應(yīng)通過(guò)1H NMR分析已經(jīng)完成(5消失，典型地30分鐘)。反應(yīng)混合物是不穩(wěn)定的，并在3小時(shí)后開(kāi)始降解。
向反應(yīng)混合物中加入20％硫代硫酸鈉溶液(11.0體積)，同時(shí)維持溫度＜10℃，并將二相混合物在5-10℃下有力地?cái)嚢?5分鐘。測(cè)定有機(jī)層的碘含量。分離各層，在5-10℃下將有機(jī)層用凈化水(11.0體積)洗滌。向有機(jī)相中投入硫酸鎂(0.55wt)，并將混合物在5-10℃下攪拌2小時(shí)。將干燥的溶液過(guò)濾，并將固體用DCM(2.92wt，2.2體積)洗滌。將得到的有機(jī)溶液在最高至20℃下真空濃縮至大約5體積，然后加入TBME(8.14wt，11.0體積)。將溶液再次濃縮至大約5體積，并加入TBME(8.14wt，11.0體積)。將溶液再次濃縮至大約5體積，并用1H NMR來(lái)檢驗(yàn)TBME∶DCM的比例＞10∶1。濾出固體(大約3體積濾餅)，并用TBME(2×1.63wt，2×2.2體積)洗滌。檢測(cè)合并的濾液的水含量，將其在最高至20℃下濃縮到大約2體積。向濃縮液中加入DCM(7.30wt，5.5體積)，并將溶液6在＜5℃下存放，直到用于偶合步驟。產(chǎn)物6是不穩(wěn)定的，并在48小時(shí)后在＞5℃下開(kāi)始降解。
雙保護(hù)的5-氟胞嘧啶8化合物8是如下制備的。wt/vol比指的是如上所述6的制備中5的進(jìn)料重量；摩爾當(dāng)量以5-氟胞嘧啶7為基準(zhǔn)。向用氮?dú)獯祾哌^(guò)的清潔、干燥的容器中投入5-氟胞嘧啶7(0.4wt)和硫酸銨(0.016wt，0.04摩爾當(dāng)量)。投入氯苯(2.2wt，2.0體積)，并對(duì)得到的懸浮液進(jìn)行KF分析(典型地＜0.01％w/w)。加入六甲基二硅氮烷(1.08wt，1.42體積，2.17摩爾當(dāng)量)，并將得到分白色淤漿加熱到110-115℃，并在此溫度下攪拌16小時(shí)。將所得到的雙保護(hù)5-氟胞嘧啶8的無(wú)色透明溶液冷卻到25-30℃，通過(guò)1H NMR分析(典型地90-100mol％二-甲硅烷基，0-10mol％單-甲硅烷基)，并在環(huán)境溫度下存放，直到需要在偶合步驟中使用。
偶合偶合步驟是如下進(jìn)行的。wt/vol比指的是如上所述6的制備中5的進(jìn)料重量。使用清潔、干燥的容器。向含有上述制備的8的氯苯溶液8(大約4.4體積)的反應(yīng)容器中投入上述制備的6的TBME/DCM溶液(大約7.7體積)，同時(shí)維持溫度＜20℃。將溶液冷卻到0-10℃，并于50分鐘內(nèi)在＜10℃下以5等份加入NIS(0.80wt)。將反應(yīng)混合物在5-10℃下攪拌，直到通過(guò)1H NMR分析確定形成9的反應(yīng)已完成(典型地1小時(shí))。
向反應(yīng)混合物中加入10％硫代硫酸鈉溶液(11.0體積)，同時(shí)維持溫度＜20℃，并將得到的二相混合物除去懸浮物使其澄清。然后分離各層，并將有機(jī)層用凈化水(7.7體積)洗滌。檢查有機(jī)層的碘含量，并將其在20-25℃下與硫酸鎂(1.1wt)攪拌2小時(shí)。將干燥的有機(jī)層過(guò)濾，并將固體用DCM(2.92wt，2.2體積)洗滌。向合并的有機(jī)層中加入乙醇(8.64wt，11.0體積)，并于2小時(shí)內(nèi)將溶液冷卻到0-5℃下。濾出所得的固體，用乙醇(2×1.73wt，2×2.2體積)洗滌，并將分離出的產(chǎn)物9在＜20℃下真空干燥。
雙脫氧、雙脫氫胞苷衍生物10的制備wt/vol比指的是9的進(jìn)料重量，對(duì)于前述步驟的乙醇進(jìn)行校正。向容器中投入鋅粉(0.33wt)，而后投入乙酸甲酯(3.5體積)，甲醇(0.97體積)，和乙酸(0.09體積)。將得到的灰色淤漿攪拌30分鐘，而后加熱到25-28℃。在20-25℃下在單獨(dú)的容器中將化合物9(1.0wt)溶于乙酸甲酯(4.5體積)，并慢慢地加入鋅淤漿，同時(shí)維持溫度在＜30℃(約30-60分鐘)。在25℃下進(jìn)行乙酸甲酯(1vol)的管線沖洗。將所得的形成10的反應(yīng)體系在25-30℃攪拌1小時(shí)，而后取樣進(jìn)行HPLC分析(證實(shí)9＜0.5％面積)。然后通過(guò)濾布過(guò)濾反應(yīng)混合物(濾餅＝0.08體積)，再循環(huán)至澄清。將濾餅用9∶1乙酸甲酯∶甲醇(2×1.0體積)在25-30℃下洗滌。將合并的濾液用25％w/w氯化銨(5體積)洗滌，并分離各層。將水層用9∶1乙酸甲酯∶甲醇(3.0體積)在25℃下洗滌，并分離各層。然后將合并的有機(jī)層用1∶1鹽水(30％w/w)∶碳酸鈉(20％w/w)(5vol，預(yù)混合)洗滌，并分離各層。將水層用9∶1乙酸甲酯∶甲醇(3.0體積)在25℃下洗滌，并分離各層。將合并的有機(jī)層用硫酸鎂(1.0wt)干燥。過(guò)濾干燥后的溶液，將濾餅用9∶1乙酸甲酯∶甲醇(2×2.0體積)在25-30℃下洗滌(置換)，并將合并的濾液在最高至30℃下蒸餾到3體積。加入丙酮(4體積)，并將得到的溶液在最高至30℃的溫度下蒸餾至約3體積。重復(fù)此循環(huán)，直到甲醇含量相對(duì)于丙酮＜4mol％。然后將得到的白色淤漿冷卻到0-5℃，并將其在過(guò)濾之前老化1-2小時(shí)。將濾餅在0-5℃下用丙酮(2×2體積)洗滌，并在最高至35℃下真空干燥。
β-L-FD4C 11的制備wt/vol比指的是10的進(jìn)料重量。向容器中投入化合物10(1.0wt)，而后投入甲醇(10.0體積)。將得到的淤漿攪拌，并加入氨(6M甲醇液，5體積)。然后將混合物加熱到30-35℃，并有力地?cái)嚢柚钡叫纬搔?L-FD4C11的反應(yīng)通過(guò)HPLC分析已經(jīng)反應(yīng)完全(典型地24-32小時(shí))。將溫度調(diào)節(jié)至45-50℃，并使溶液澄清，而后在45-50℃下用1體積甲醇沖洗管線。向混合物中加入異丙醇(IPA，15體積)。然后將得到的混合物在最高至35℃下減壓蒸餾，直到IPA/甲醇摩爾比在1.5∶1到2∶1之間(在反應(yīng)容器中大約15-20體積)。將得到的白色淤漿冷卻到0-5℃，并過(guò)濾，將濾餅用IPA(2×2體積)洗滌，并將產(chǎn)物β-L-FD4C 11在最高至35℃下真空干燥。
表1

盡管上述發(fā)明從清楚和理解來(lái)說(shuō)已經(jīng)進(jìn)行了相當(dāng)詳細(xì)地描述，但應(yīng)當(dāng)理解本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱悉了本公開(kāi)后在不背離本發(fā)明的范圍的情況下可進(jìn)行在形式和細(xì)節(jié)方面的各種改變。
權(quán)利要求
1.一種合成β-L-5-氟-2′，3′-雙脫氧-2′，3′-雙脫氫胞嘧啶核苷(β-L-FD4C)的方法，該方法包括(a)將式I的L-木糖 與丙酮在第一種酸催化劑和在脫水劑的存在下反應(yīng)提供式II的雙縮醛 (b)將式II的雙縮醛的2，3縮醛在第二種酸催化劑的存在下水解，提供式III的縮醛 (c)將式III的縮醛的醇部分在堿催化劑的存在下?；?，提供式IV的二酯 (d)將式IV的二酯的縮醛部分在酸的存在下水解，提供式V的二醇 (e)將式V的二醇的羥基除去，提供式VI的烯糖 (f)將式VII的5-氟胞嘧啶雙保護(hù) 提供雙保護(hù)的式VIII的5-氟胞嘧啶 其中Z是保護(hù)基；(g)將式VI的烯糖與式VIII的雙保護(hù)5-氟胞嘧啶在鹵化劑的存在下偶合，提供式IX的鹵化胞嘧啶衍生物 (h)將式IX的鹵化胞嘧啶衍生物用金屬鋅和乙酸處理，提供式X的雙脫氧、雙脫氫胞嘧啶核苷衍生物 和(i)將式X的雙脫氧、雙脫氫胞嘧啶核苷衍生物的酯部分在堿的存在下水解，提供式XI的β-L-5-氟-2′，3′-雙脫氧-2′，3′-雙脫氫胞嘧啶核苷(β-L-FD4C)
2.權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括分離產(chǎn)物β-L-5-氟-2′，3′-雙脫氧-2′，3′-雙脫氫胞嘧啶核苷(β-L-FD4C)。
3.權(quán)利要求2的方法，其中分離包括用可導(dǎo)致β-L-5-氟-2′，3′-雙脫氧-2′，3′-雙脫氫胞嘧啶核苷(β-L-FD4C)沉淀出來(lái)的溶劑處理。
4.權(quán)利要求3的方法，其中溶劑是乙酸乙酯或異丙醇。
5.權(quán)利要求1的方法，其中在步驟(e)中除去羥基包括用碘、三苯基膦和咪唑處理。
6.權(quán)利要求1的方法，其中在步驟(f)中的雙保護(hù)包括用1，1，1-3，3，3-六甲基二硅烷和催化劑處理。
7.權(quán)利要求6的方法，其中催化劑是硫酸銨。
8.權(quán)利要求1的方法，其中保護(hù)基Z在式VIII中每次出現(xiàn)時(shí)是三甲基甲硅烷基。
9.權(quán)利要求1的方法，其中在步驟(a)和(b)中的第一種和第二種酸催化劑獨(dú)立地選自硫酸，鹽酸，和陽(yáng)離子交換樹(shù)脂。
10.權(quán)利要求1的方法，其中在步驟(a)中的脫水劑選自硫酸銅，硫酸鎂和硫酸鈉。
11.權(quán)利要求1的方法，其中在步驟(c)中的堿催化劑選自吡啶、三乙胺、二甲基氨基吡啶和其混合物。
12.權(quán)利要求1的方法，其中步驟(d)中的酸是甲酸或三氟乙酸。
13.權(quán)利要求1的方法，其中步驟(i)中的堿選自氨，甲醇鈉，碳酸鉀，1，8-二氮雜雙環(huán)[5.4.0]十一-7-烯(DBU)，和異丙胺。
14.權(quán)利要求1的方法，其中步驟(g)中的鹵化劑是N-碘代琥珀酰亞胺(NIS)。
15.權(quán)利要求1的方法，其中步驟(b)是在低級(jí)烷基醇溶劑中進(jìn)行的。
16.權(quán)利要求1的方法，其中步驟(c)是在選自二氯甲烷、甲苯、甲基叔丁基醚和其混合物的溶劑中進(jìn)行的。
17.權(quán)利要求1的方法，其中步驟(d)是在選自乙腈、甲苯和其混合物的溶劑中進(jìn)行的。
18.權(quán)利要求1的方法，其中步驟(e)是在二氯甲烷中進(jìn)行的。
19.權(quán)利要求1的方法，其中步驟(f)是在選自甲苯、氯苯、氯仿、二氯乙烷、二氯甲烷、異丙醚和其混合物的溶劑中進(jìn)行的。
20.權(quán)利要求1的方法，其中步驟(g)是在選自二氯甲烷、二氯乙烷、氯苯和其混合物的溶劑中進(jìn)行的。
21.權(quán)利要求1的方法，其中步驟(h)是在低級(jí)烷基醇和乙酸低級(jí)烷基酯的存在下進(jìn)行的。
22.權(quán)利要求1的方法，其中步驟(i)是在甲醇中進(jìn)行的。
23.權(quán)利要求1的方法，其中β-L-5-氟-2′，3′-雙脫氧-2′，3′-雙脫氫胞嘧啶核苷(β-L-FD4C)的合成是由L-木糖在沒(méi)有蒸干式II-X的任一項(xiàng)中間體化合物的情況下實(shí)現(xiàn)的。
全文摘要
本發(fā)明提供一種合成β－L－5－氟－2′，3′－雙脫氧－2′，3′－雙脫氫胞嘧啶核苷(β－L－FD4C)的方法。該方法可高效地、有成本效益地、和以合乎環(huán)境要求的方式大規(guī)模生產(chǎn)β－L－FD4C。
文檔編號(hào)C07H19/16GK1653078SQ03811315
公開(kāi)日2005年8月10日 申請(qǐng)日期2003年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月12日
發(fā)明者B·科瓦爾齊克, L·趙, R·M·舒爾里, L·鄧克爾 申請(qǐng)人:阿奇林醫(yī)藥品公司