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Title:
METHOD FOR PRODUCING BETA-L-2'DEOXY-THYMIDINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/087118
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a novel method, essentially having four stages, for producing beta-L-2'-deoxy-thymidine with L-arabinose as the starting material. The inventive method is particularly useful for the large-scale production of beta-L-2'-deoxy-thymidine.

Inventors:
KLINGLER FRANZ DIETRICH (DE)
KREYE PAUL (DE)
BAUMGARTEN WOLFGANG (DE)
Application Number:
PCT/EP2003/003591
Publication Date:
October 23, 2003
Filing Date:
April 07, 2003
Export Citation:
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Assignee:
BOEHRINGER INGELHEIM PHARMA (DE)
KLINGLER FRANZ DIETRICH (DE)
KREYE PAUL (DE)
BAUMGARTEN WOLFGANG (DE)
International Classes:
C07H1/00; C07H9/06; C07H19/06; (IPC1-7): C07H19/00
Domestic Patent References:
WO2001034618A22001-05-17
WO2002044194A12002-06-06
Other References:
HOLY A: "Nucleic acid components and their analogues. CLIII. Preparation of 2'-deoxy-L-ribonucleosides of the pyrimidine series" COLLECTION OF CZECHOSLOVAK CHEMICAL COMMUNICATIONS, ACADEMIC PRESS, LONDON, GB, Bd. 37, 1972, Seiten 4072-4087, XP002164643 ISSN: 0010-0765
I.A. MIKHAILOPULO, G.G. SIVETS: "Synthesis of peracylated derivatives of L-ribofuranose from D-ribose and their use for the preparation of beta-L-ribonucleosides" COLLECTION SYMPOSIUM SERIES, Bd. 2, 1999, Seiten 53-56, XP008022497
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Claims:
Patentansprüche
1. Im wesentlichen aus vier Schlüsselschritten bestehendes Verfahren zur Herstellung von betaL2'DeoxyThymidin gemäss Formel I beinhaltend : a) einen ersten Schritt, in dem LArabinose mit Cyanamid umgesetzt wird und optional anschließend mit oder ohne vorheriger Aufarbeitung des Reaktionsgemisches die Hydroxygruppen in 3und 5Position der LArabinose mit einer Schutzgruppen zu einer Verbindung der Formel (II) umgesetzt werden, wobei R für Wasserstoff oder optional der mit Sauerstoff verbundenen Schutzgruppe steht ; b) einen zweiten Schritt, in dem das Reaktionsprodukt aus Schritt a) mit einem Derivat einer 2MethylC3Säure bzw. einem aktivierten Derivat davon umgesetzt wird, um betaL2, 2'AnhydroThymidin gemäss der allgemeinen Formel III zu erhalten : wobei der Rest R identisch ist, mit dem der Formel II ; c) einem dritten Schritt, indem das Produkt aus Schritt b) mit einem Nukleophil zur Spaltung der COBindung in 2'Position zu einem ThymidinDerivat mit einem reduktionsfähigen Kohlenstoff in 2'Stellung der allgemeinen Formel IV umgesetzt wird wobei R'für das Nukleophilradikal steht ; d) einen vierten Schritt, indem das Produkt des dritten Schritts c) reduktiv in betaL 2'DeoxyThymidin überführt wird, wobei optional die gegebenenfalls noch vorhandene Schutzgruppen während der Reduktion oder in einem weiteren Schritt abgespalten werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch charakterisiert, daß die Umsetzung mit Cyanamid im Schritt a) in Gegenwart einer tertiären Stickstoffbase oder eines Alkali oder DialkaliCarbonats durchgeführt wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch charakterisiert, daß im Schritt a) die Hydroxygruppen in 3und 5Position der LArabinose nicht mit einer Schutzgruppe umgesetzt werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch charakterisiert, daß im Schritt a) die Hydroxygruppen in 3und 5Position der LArabinose mit einer Schutzgruppe umgesetzt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch charakterisiert, daß im Schritt a) die Schutzgruppe für beide Hydroxygruppen ausgewählt sind aus der Gruppe der Benzyl, Diphenylmethyl, Triphenylmethyl, oder SilylSchutzgruppen, wobei die drei Substituenten des Silyls aus der Gruppe der ClC6Alkyle und/oder Phenyl ausgewählt sind, wobei die Phenylgruppe optional substituiert sein kann mit ClC6Alkyl, Nitro oder ClC6Alkoxy.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch charakterisiert, daß im Schritt a) die Schutzgruppe eine Trimethylsilyl, Dimethyltert. butylSilyl, Diphenyltert. butyl Silyloder TruibutylsilylSchutzgruppe ist.
7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch charakterisiert, daß im Schritt b) die 2MethylC3Säure ausgewählt ist aus der Gruppe Methyl2Formyl Propionat, 2FormylPropionitiril, ein 2FormylPropionsäureester, bevorzugt der Methyl, Ethyl, Propyloder ButylEster, 2FonnylPropionsäureazid, 2Formyl Propionsäurehalogenid, das Dimethoxy oder DiethoxyAcetal der genannten Formylverbindungen, ein 3z2Methyl2Propensäureester, azid,halogenid oder nitiril, wobei z ausgewählt ist aus der Gruppe F, Cl, Br, I, OTosylat, oder ClC6 Alkoxy und der Ester bevorzugt der Methyl, Ethyl, Propyloder ButylEster ist.
8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch charakterisiert, daß im Schritt b) die 2MethylC 3Säure 2MethylFormylpropionat oder 3,3Dimethoxy2methylpropionat ist.
9. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch charakterisiert, daß im Schritt b) ein Katalysator zugesetzt wird, ausgewählt ist aus der Gruppe der tertiäre StickstoffBasen oder anorganische Salzen.
10. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch charakterisiert, daß im Schritt b) ein Katalysator zugesetzt wird, ausgewählt aus der Gruppe Dimethylaminopyridin, Triethylamine, NMethylmorpholin, oder Gemische daraus.
11. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch charakterisiert, daß im Schritt c) das Nukleophil ausgewählt ist aus der Gruppe ClAnion, BrAnion, I Anion, Tosylat oder Thioacetat, bevorzugt das ClAnion, BrAnion, IAnion, besonders bevorzugt BrAnion, welche jeweils in Form der freien Wasserstoffsäuren oder Salze davon, bevorzugt in Form der freien WasserstoffSäuren, eingesetzt werden.
12. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch charakterisiert, daß der Schritt d) unter Wasserstoffatmosphäre mit einem Metallkatalysator durchgeführt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch charakterisiert, daß der Metallkatalysator RaneyNickel oder Palladium ist.
14. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch charakterisiert, daß der Schritt d) in Gegenwart von Tributylzinnhydrid und einem Radikalstarter durchgeführt wird.
15. Verbindung der allgemeine Formel II nach einem der Ansprüche 1 bis 6.
16. Verbindung der allgemeine Formel III nach einem der Ansprüche 1 bis 10.
17. Verbindung der allgemeine Formel IV nach einem der Ansprüche 1 bis 11 wobei R nicht Thioacetat ist, wenn R = MeBenzyl.
18. Verbindung der allgemeine Formel V nach einem der Ansprüche 1 bis 14 wobei R Trimethylsilyloder Tributylsilyl ist.
Description:
Verfahren zur Herstellung von beta-L-2'Deoxy-Thymidin Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues, im wesentlichen vier-stufiges Verfahren zur Herstellung von beta-L-2'-Deoxy-Thymidin ausgehend von L-Arabinose. Das erfindungsgemässe Verfahren hat insbesondere für die grosstechnische Herstellung von beta- L-2'-Deoxy-Thymidin Bedeutung.

Stand der Technik Das in der Natur nicht vorkommende beta-L-2'-Deoxy-Thymidin, welches im Rahmen der vorliegenden Erfindungsbeschreibung als LdT abgekürzt wird, ist ein pharmakologisch-hoch interessantes Nukleosid-Analogon und hat als solches grosse Bedeutung für die Herstellung von Medikamenten, insbesondere antiviralen Medikamenten. So hat sich LdT beispielsweise als hilfreich im Kampf gegen HIV-verursachte Erkrankungen erwiesen. Struktur-chemisch wird LdT durch die allgemeine Formel I repräsentiert : Das natürlich vorkommende Thymidin, welches nicht unmittelbar Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, ist das Additionsprodukt von Thymin und Deoxyribose und als solches ein wichtiger Baustein der DNA. Als Bestandteil des Trägers der Erbinformation wird Thymidin in lebenden Organismen durch Methylierung von Uridin hergestellt.

Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft jedoch nicht das natürliche vorkommende Thymidin, sondern dessen Enantiomeres, nämlich das beta-L-2'-Deoxy-

Thymidin, welches formell durch Austausch der D-2-Deoxy-Ribose im natürlichen 2-Deoxy- Thymidin gegen L-2-Deoxyribose bzw. L-2-Deoxyarabinose entspricht.

Aus dem Stand der Technik sind zahlreiche Versuche zur chemischen Synthese des natürlich vorkommenden D-2'-Deoxy-Thymidin bekannt. Darunter sind auch Vorschläge zur grosstechnischen Herstellung.

Eines der originären Herstellungsverfahren für Pyrimidin-Nukleoside wurde 1972 von A.

Holy vorgestellt (Coll. Czech. Chem. Com. 37,4072 (1972)). In dieser Abhandlung werden u. a. Vorgängermoleküle für D-Arabino-Pyrimidine-Nukleosidanaloga beschrieben. Aus der Reihe der von Thymin abgeleiteten Moleküle wird die Herstellung von beta-D-2, 2'-Anhydro- Arabinofuranosyl-Thymin aus D-Arabinose offenbart.

In den Tetrahedron Letters 38 (40), 7025-7028, (1997) wird eine stereospezifische Synthese von D-2'-Deoxy-Ribofuranosyl-Pyrimidinen beschrieben, bei der D-Ribose in einem ersten Schritt mit Cyanamid und anschliessend mit alpha-Methyl-Glycidat umgesetzt wird. Das dadurch erhaltene beta-D-2, 2'-Anhydro-Uridin-Derivat wird dann über mehrere Stufen in beta-D-2'-Deoxy-Ribofuranosyl-Thymin überführt.

Die US 4,914, 233 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von beta-2-Deoxy-Thymidin ausgehend von D-Ribose, welche zunächst zu Tri-O-Acetyl-Tyhmidin umgesetzt wird.

Neben solchen Verfahren zur Herstellung der natürlich vorkommenden Nukleoside gibt es auch Vorschläge zur Synthese der L-Analoga.

Beispielsweise stellt die WO 01/34618 ein kompliziertes, vielstufiges Verfahren von LdT vor, welches von L-Arabinose ausgeht und ein Thio-Intermediat durchläuft.

Die WO 96/13512 beschreibt die Synthese von beta-L-2'-Deoxy-Uridin, welches in Folgeschritten zu LdT umgewandelt werden muss.

Ein ähnlich komplizierter Ansatz wird in der WO 92/08727 beschrieben. Wiederum wird eine Syntheseroute vorgestellt, bei der letztlich beta-L-2'-Deoxy-Uridin zu LdT umgesetzt wird Andere Wege, um LdT aus beta-L-2'-Deoxy-Uridin herzustellen, werden beispielsweise auch in der WO 00/09531 beschrieben.

Beschreibung der Erfindung Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein neues Verfahren zur Herstellung von LdT zu erarbeiten, welches die Nachteile der aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren überwindet.

Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren mit möglichst wenigen Reaktionsschritten zu entwickeln.

Eine weitere Aufgabe besteht darin, ein Verfahren für LdT zu entwickeln, bei welchem keine aufwendige Trennung eines alpha-beta-Gemisches erfolgen muss.

Eine andere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein grosstechnisches Verfahren für LdT zu entwickeln.

Eine weitere Aufgabe besteht darin ein grosstechnisches Verfahren für LdT zu entwickeln, bei dem auf der Einsatz von chlorierten Lösungsmittel reduziert oder bei dem ganz darauf verzichtet werden kann.

Eine weitere Aufgabe besteht darin, ein wirtschaftliches Verfahren für die Herstellung von LdT zu entwickeln.

Beschreibung der Erfindung im Detail Das erfindungsgemäße Verfahren löst, die im gestellte Aufgabe durch ein im wesentlichen aus vier Schlüsselschritten bestehendes Verfahren :

In einem ersten Schritt wird L-Arabinose mit Cyanamid zu einem Amino-Oxazolin-Derivat umgesetzt. Dabei wird der Oxazolin-Ring vom Cyanamid, dem anomeren Kohlenstoffatom und dem Sauerstoff in 2-Position der Arabinose aufgebaut. Optional können die weiteren Hydroxygruppen des Intermediats mit oder ohne Aufarbeitung des Reaktionsgemisches mit üblichen Schutzgruppen für weitere unerwünschte Reaktionen blockiert werden. Gängige Schutzgruppen werden beispielsweise in Greene et al., Protective groups in Organic Synthesis, John Wiley and Sons, Second edition 1991 oder einer anderen Auflage davon beschrieben. Auf das entsprechende Kapitel dieser Monographie ("OH-Schutzgruppen") wird in diesem Zusammenhang explizit hingewiesen und das Kapitel wird als Bestandteil der vorliegenden Beschreibung betrachtet.

Das im ersten Schritt entstehende Oxazolin-Derivat wird durch die allgemeine Formel II repräsentiert : wobei R für Wasserstoff steht oder eine Schutzgruppe, wie sie an andere Stelle dieser Beschreibung definiert wird.

In einem zweiten Schritt wird das Reaktionsprodukt des ersten Schrittes mit einem Derivat einer 2-Methyl-C-3-Säure bzw. einem aktivierten Derivat davon umgesetzt, um beta-L-2, 2'- Anhydro-Thymidin gemäss der allgemeinen Formel III zu erhalten :

Dabei steht der Rest R für Wasserstoff oder eine Schutzgruppe, wie sie an andere Stelle dieser Beschreibung definiert wird.

Dieses Intermediat nach Formel III wird anschließend in einem dritten Schritt in ein L- Thymidin-Derivat mit einem reduktionsfähigen Kohlenstoff in 2'-Stellung der allgemeinen Formel IV überführt und schließlich im vierten Schritt Reaktionsschritt zum LdT reduziert.

Formel IV :

(IV) (IV) Die Reaktionsschritte werden zur Veranschaulichung im Schema I zusammengefasst.

Schema I : O OH H2N-CN HN N 0 OR HN HO Plim OH optional + Schutzgruppe OH OR L- (+)-Arabinose (Pentose) o \NH N 2-Methyl-C-3-Säure-Derivat N OR H-R' optional : Entfernung von R () OR 0 0 HN I HN I OAN o OR [H2] OAN OR O N OR optional : Entfernung von R Ru OR OR (IV) (V) Dabei steht der Begriff Schutzgruppe für eine Hydroxy-Schutzgruppe, z. B. wie sie in der oben erwähnten Monographie von Greene et al. beschrieben sind. Der Zweck der Schutzgruppe besteht insbesondere darin, zu verhindern, dass im zweiten Reaktionsschritt die freien OH- Gruppen des Oxazolin-Derivats mit der 2-Methyl-C-3-Säure reagieren.

Bevorzugt handelt es sich bei den Schutzgruppen um solche, die unter sauren Bedingungen oder reduktiven Bedingungen abgespaltet werden können. Solche Schutzgruppen haben den Vorteil, dass sie unter den Reaktionsbedingungen des dritten oder vierten Reaktionsschritts abgespalten werden.

Bevorzugte Schutzgruppen sind Benzyl-, Diphenylmethyl-, Triphenylmethyl-, oder Silyl- Schutzgruppen, wobei die drei Substituenten des Silyls aus der Gruppe der Cl-C6-Alkyle und/oder Phenyl ausgewählt sind. Die Phenylgruppen aller genannten Schutzgruppen können optional substituiert sein, beispielsweise mit Cl-C6-Alkyl ; Nitro und/oder Cl-C6-Alkoxy.

Bevorzugte Schutzgruppen sind die Trimethylsilyl-, Dimethyl-tert. butyl-Silyl-, Diphenyl- tert. butyl-Silyl- und Tributylsilyl-Schutzgruppe.

Danben können aber auch andere Schutzgruppen verwendet werden, die in einem weiteren Reaktionsschritt abgespalten werden.

Obwohl der Schutz der OH-Gruppen bevorzugt ist, ist er nicht zwingend. Daher steht der Rest R in dem Formelelement"OR"nicht nur für den entsprechenden Teil der Schutzgruppe, sondern auch für Wasserstoff. In anderen Worten : R steht im Begriff"OR"bevorzugt für Wasserstoff, Benzyl, Diphenylmethyl, Triphenylmethyl, oder Silyl-, dessen drei Substituenten aus der Gruppe der Cl-C6-Alkyle und/oder Phenyl ausgewählt sind. Die Phenylgruppen in allen genannten Varianten können optional substituiert sein, beispielsweise mit Cl-C6-Alkyl, Nitro und/oder Cl-C6-Alkoxy.

Die 2-Methyl-C-3-Säure bzw. ihr Derivat ist bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe Methyl- 2-Formyl-Propionat, ein anderer 2-Formyl-Propionsäureester, 2-Formyl-Propionitiril,-azid oder-halogenid, das Dimethoxy oder Diethoxy-Acetal der genannten Formylverbindungen, ein 3-z-2-Methyl-2-Propensäureester, -azid,-halogenid oder-nitiril, wobei z ausgewählt ist aus der Gruppe F, Cl, Br, I, O-Tosylat, oder Cl-C6-Alkoxy, wie Methoxy, Ethoxy etc.. Die genannten Ester sind bevorzugt die Methyl, Ethyl, Propyl-Butyl-Ester. Anstelle der Säure- Derivate können auch die entsprechenden Säuren oder aktivierte Säuren eingesetzt werden.

Zur Aktivieren der Säure können die beispielsweise aus der Peptidkupplung bekannten Aktivierungsreagenzien und Säureaddukte eingesetzt werden. An dieser Stelle wird auf die einschlägige Fachliteratur verwiesen.

R'steht für Cl, Br, I, Tosyl oder Thioacetyl, bevorzugt das Cl, Br, I, besonders bevorzugt Br.

Im ersten Reaktionsschritt wird L-Arabinose mit Cyanamid umgesetzt. Die Reaktion kann in einem wässrigen, wässrig-alkoholischen (z. B. Methanol) oder anderem polaren Lösungsmittel erfolgen. Als Lösungsmittel eignen sich Wasser-Methanol-Gemische, Dimethylformamid (DMF), Pyridin, N-Methylpyrolidon (NMP) u. a. Die Reaktion wird bevorzugt bei hohen Temperaturen, bevorzugt zwischen 50°C und dem Siedepunkt des entsprechenden Lösungsmittels durchgeführt, stärker bevorzugt zwischen 70°C und 120°C, am stärksten bevorzugt zwischen 80°C und 100°C. Die Gegenwart einer Base katalysiert die Reaktion. Als Base eignen sich beispielsweise Ammoniak, tertiäre Amine wie Triethylamin oder Carbonate.

Alternative Reaktionsbedingungen können dem Stand der Technik entnommen werden.

Optional kann an diesen Schritt der Schutz ein verbleibenden OH-Gruppen der L-Arabinose angeschlossen werden. Dafür ist es nicht zwingend notwendig, dass die Reaktionsmischung des ersten Schritts zuvor vollständig aufgearbeitet wird. In der Regel genügt es, wenn der entsprechende pH-Wert des Lösungsmittels eingestellt und anschließend die zum Schutz der OH-Gruppen notwendigen Reagenzien zugegeben werden. Da Wasser in der Regel die Reaktion von alkoholischen Hydroxygruppen mit den entsprechenden Schutzgruppen stört, wird der erste Reaktionsschritt (Cyanamid-Kupplung) in diesem Fall bevorzugt in einem wasserfreien Medium wie DMF, Pyridin oder NMP durchgeführt. Bevorzugt wird DMF eingesetzt. Da auch reaktive Basen wie Ammoniak diesen Schritt stören können, werden als Basen für die Cyanamid-Kupplung bevorzugt tertiäre organische Stickstoffbasen oder anorganische Basen wie Carbonate eingesetzt. Am stärksten bevorzugt sind Alkali-oder Dialkali-Carbonate.

Bevorzugt werden die OH-Gruppen als Silylether geschützt. Dafür wird zunächst verbleibendes Carbonat aus dem Reaktionsgemisch des ersten Schrittes durch Zugabe einer

Säure wie beispielsweise Schwefelsäure entfernt. Anschließende werden die Reaktionsbedingungen für eine Silylierung eingestellt. Die Reaktionsbedingungen können der Fachliteratur entnommen werden, beispielsweise der bereits erwähnten Monographie von Greene et al.

Die aus diesem Reaktionsschritt erhaltenen Oxazoline der allgemeinen Formel II sind ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung.

Im zweiten Reaktionsschritt wird das durch den ersten Reaktionsschritt erhaltene Oxazolin- Derivat mit der 2-Methyl-C-3-Säure bzw. ihrem Derivat umgesetzt. Bevorzugt wird als 2- Methyl-C-3-Säure bzw. ihrem Derivat Methyl-2-Formylpropionat eingesetzt. Die Reaktion findet in einem inerten Lösungsmittel unter wasserabscheidenden Bedingungen statt, beispielsweise einem Cl-bis C4-Alkohol, Dimethylsulfoxid, DMF, NMP, Aceton, Dimethylacetamid, Cyclohexan, Benzol, Toluol usw.. Bevorzugt werden keine Alkohole verwendet. Das frei werdende Wasser kann entweder chemisch gebunden werden, oder es wird über eine Wasserabscheider entfernt, um die Reaktion zu beschleunigen.

Der Reaktion können Katalysatoren beigesetzt werden, beispielsweise tertiäre Stickstoff- Basen oder anorganische Salze. Als Beispiel werden Dimethylaminopyridin, Triethylamine, N-Methylmorpholin, oder Gemische daraus erwähnt.

Die Reaktionstemperatur beträgt üblicherweise zwischen 0°C und 150°C, je nachdem ob das frei werdende Wasser chemisch gebunden wird oder über Destillation abgeschieden werden soll. Bevorzugt beträgt die Reaktionstemperatur 20°C bis 80°C (bzw. Siedepunkt des eingesetzten Lösungsmittels).

Das durch die Reaktion entstehende beta-L-2, 2'-Anhydro-Thymidin bzw. das OH-geschützte Derivat davon ist ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung.

Im dritten Reaktionsschritt wird die Anhydro-Verbindung des zweiten Reaktionsschrittes mit einem Nukleophil umgesetzt, um die C-O-Bindung des Kohlenstoffatoms in 2'-Position zum

Sauerstoff zu brechen. Dabei wird unter Umkehrung der Konfiguration am Kohlenhydratkohlenstoff die 0-Gruppe in 2'-Position gegen das Nukleophil ersetzt.

Bevorzugt wird als Nukleophil ein Halogen (bevorzugt Cl-, Bf, I-), Tosylat oder Thioacetat eingesetzt. Als Reagens kann die entsprechende Halogenwasserstoff-Säure, Toluolsulfonsäure, Thioessigsäure oder ein Salz davon eingesetzt werden. Bevorzugt findet diese Reaktion im Sauren satt. Bevorzugt wird als nukleophiles Reagenz HC1 oder HBr eingesetzt.

Als Lösungsmittel für diese Reaktion eignen sich beispielsweise DMF oder Trifluoressigsäure (TFA).

Wird als Edukt für diesen Schritt ein Anyhdro-Thymidin mit säurelabilen Schutzgruppen (z. B. Silyle wie Trimethylsilyl oder Tributylsilyl) für die Sauerstoffatome in 3'-und 5'- Position verwendet, werden diese unter den sauren Reaktionsbedingungen gleichzeitig entfernt.

Im vierten Reaktionsschritt wird das durch den dritten Reaktionsschritt eingeführte Nukleophil unter reduktiven Bedingungen gegen Wasserstoff ausgetauscht. Diese Reaktion findet unter Wasserstoffatmosphäre bevorzugt in Gegenwart eine Katalysators wie Raney- Nickel oder Palladium statt (z. B. Pd auf Kohle). Alternativ kann der Wasserstoff in situ hergestellt werden oder es wird ein Zinnhydrid wie Tributylzinnhydrid zusammen mit einem Radikalstarter wie AIBN eingesetzt.

Wurden im ersten Reaktionsschritt reduktive abspaltbare aber säureunempfindliche Schutzgruppen eingesetzt, werden diese nun unter den Reaktionsbedingungen des vierten Schritt mit abgespalten.

Wurden zu Beginn des Verfahrens Schutzgruppen eingeführt, die weder gegenüber sauren Bedingungen noch reduktiven Bedingungen abspaltbar sind, werden diese nun in einem weiteren Reaktionsschritt abgespalten.

Am Ende aller Reaktionsschritte erhält man LdT. Dieses kann gegebenenfalls durch Auskristallisation oder sonstige Reinigungsschritte in Reinform erhalten werden.

Beispiele Beispiel 1 Stufe 1 : 2-Amino-beta-D-arabinofuran [1, 2' : 4, 5]-2-oxazolin-di-O-trimethylsilylether L- (+)-Arabinose (30,0 g, 0,20 mol), Cyanamid (8,6 g, 0,205 mol), 200 ml DMF und 2.0 g Kaliumbicarbonat werden für 50 min. bei 90°C gerührt. Die Mischung wird auf RT gekühlt und mit 0,6 ml konz. Schwefelsäure versetzt. Man rührt 5 min. und versetzt anschli#end mit 100 ml Hexamethyldisilanzan (0,48 mol) und Trimethylsilylchlorid (1,0 ml; 0,008 mol).Nach ca. 25 min. entsteht eine gelbe Lösung, die auf 0°C gekühlt und mit 500 ml Toluol versetzt wird. Man extrahiert mit 500 und 200 ml 10% iger Kaliumcarbonatlösung und wäscht die Wasserphasen mit 100 ml Toluol. Die Toluolphase wird zwecks Trocknung andestilliert, mit 2 g Aktivkohle für 15 min gerührt, abfiltriert und erneut eingeengt auf ein Gesamtgewicht von ca. 600 g. Man gibt 700 ml Hexan dazu und erwärmt bis zum Lösen (ca. 65°C). Nach langsamem Abkühlen auf 0°C beginnt Kristallisation. Die Kristalle werden filtriert und gewaschen mit Toluol/Hexan 1 : 9 und anschließend getrocknet. Man erhält ca. 50 g der gewünschten Verbindung.

Stufe 2 : Umsetzung von 2-Formylpropionsäuremethylester mit dem Oxazolin aus Stufe 1 a) Synthese von 2-Formylpropionsäuremethylester Variante : Methylmethacrylat (6, 0g, 0,06 mol) wird auf 0°C gekühlt und tropfenweise mit Brom (9,6 g ; 0,06 mol) versetzt. Die Reaktionstemperatur soll dabei nicht über 20°C ansteigen. Das Reaktionsgemisch wird noch 2 h gerührt (unter Feuchtigkeitsausschluss).

Diese Lösung wird zu einer Lösung aus Natriummethylat (6,5 g ; 0,12 mol) in trockenem Methanol (100 ml) gegeben und die Lösung für 1 h unter Rückfluss gehalten. Die

resultierende Suspension wird filtriert, um das Natriumbromid abzutrennen, und zum Rückstand eingeengt. Man nimmt mit gesättigte Ammoniumchloridlösung auf und extrahiert mit MTBE. Nach Trocknen über Magnesiumsulfat und Einengen destilliert man am Vakuum.

Man erhält den Ester in einer Ausbeute von 8, 9 g (92%) (bp : 101-102°C/42 Torr).

10 g 15% ige Schwefelsäure werden unter Rühren zu einer Suspension von 100 g Kieselgel in 200 ml Dichlormethan gegeben. Nach ca. 3 min. gibt man 5 g 3,3-Dimethoxy2- methylpropionat zu und rührt über Nacht. Die Reaktionsmischung wird mit 3,5 g Natriumhydrogencarbonat versetzt, die feste Phase abfiltriert und gewaschen. Nach Abdestillieren des Lösungsmittels erhält man 2,9 g (80%) des Produktes.

Variante 2 : In 90 ml Tetrahydrofuran und 60.72 g (0.6 mol) Diisopropylamin werden bei-78 ° C tropfenweise 0. 229 1 2. 4M n-BuLi Lösung in Hexan zugetropft. Nach 30 min Rühren werden langsam 44. 50 g (0. 50 mol) Methylpropionat hinzugegeben und bei-78°C 15 min gerührt Anschließend werden 45.04 g (0.75 mol) Methylformat hinzugegeben. Die erhaltenen gelbliche Suspension wird über Nacht auf 0°C erwärmt und mit 250 ml of 4. 4M Schwefelsäure gequencht. Das Reaktionsgemisch wird mit Essigsäureethylester extrahiert, die organische Phase wird getrocknet und schließlich entfernt. Nach Destillation erhält man 23.88 g Methyl-2-Formylpropionat. b) Umsetzung mit dem Oxazolin aus Stufe 1 Variante 1 : Kochen in Cyclohexan Eine Lösung von 3,17 g ; 10 mmol) des Oxazolins (Stufe 1) in 50 ml Cyclohexan wird mit 11,6 g (100 mmol) 2-Formylpropionsäuremethylester versetzt und am Wasserabscheider gekocht. Nach Beendigung der Reaktion wird überschüssiges Cyclohexan abgezogen und der Rückstand in 50 ml THF aufgenommen. Man versetzt mit 20 ml 1M Tetrabutylammoniumfluoridlösung und rührt bis zur vollständigen Abspaltung der Silylschutzgruppen. Das Lösungsmittel wird eingedampft und der Rückstand chromatographisch gereinigt. Man erhält 1,6 g (66%)

Variante 2 : 3,3-Dimethoxy-2-methylpropionat (8,1 g ; 50 mmol) wird in 100 ml eiskalter 2N HC1 gelöst und 1 h bei RT gerührt. Die Lösung wird auf 0°C gekühlt und vorsichtig mit 2 N NaOH neutralisiert. Diese Lösung gibt man zu einer wässrigen Lösung von 15,9 g (50 mmol) Oxazolin (Stufe 1) und Calciumhydroxid (3,2 g). Nach 24 h Rühren bei RT neutralisiert man mit gesättigter Ammoniumchloridlösung und engt ein. Der feste Rückstand wird mit heißem Essigsäureethylester extrahiert. Die organischen Phasen werden eingeengt und unter Zusatz von Hexan (1 : 1 Hexan/Chloroform) kristallisiert. Man erhält 5,9 g (49%) des Produktes.

Stufe 3 : Bromierung 2,4 g (10 mmol) Anhydrothymidin der vorherigen Stufe werden in einer Lösung von 1,0 g HBr in 25 ml DMF gelöst und für 40 min bei 100°C gerührt. Das Gemisch wird mit 50 ml Ethanol verdünnt und mit Bicarbonatlösung neutralisiert.

Das Produkt kann durch Abfiltrieren der anorganischen Bestandteile, Einengen und Co- Destillation mit Ethanol kristallisiert werden. Umkristallisation aus Ethanol ergibt 1,7 g (80%) des gewünschten Produktes.

Stufe 4 : Hydrogenolyse zum LdT Variante 1 : Das Produkt aus Stufe 4 wird in 50 ml Wasser aufgenommen und bei ca. 1,5 bar in Gegenwart von Ra-Ni (50% ige Aufschlämmung in Wasser) hydriert. Nach Beendigung der Reaktion (ca. 2-3h) wird das Gemisch über Celite filtriert. Der Filterkuchen wird mit Ethanol/Wasser nachgewaschen. Die vereinigten Phasen werden eingeengt, mit Octanol aufgenommen und erneut auf die Hälfte am Vakuum eindestilliert, um DMF und weitere Lösungsmittel zu entfernen. Nach Abdekantieren des restlichen Lösungsmittels verbleibt ein Rückstand, der mit Ethylacetat gekocht wird. Dabei fällt das gewünschte Produkt aus. Der Rückstand wird abfiltriert und mit Ethylacetat gewaschen. Man erhält ca. 1,7 g (80%) des LdT.

Variante 2 : Anstelle von Ra-Ni wird Pd/C eingesetzt.

Beispiel 2 Stufe 1 : 2-Amino-beta-D-arabinofuran [l, 2' : 4, 5]-2-oxazolin-di-O-trimethylsilylether Eine konz. Ammoniaklösung (50 ml) wird mit 84g kristallinem Cyanamid versetzt.

Das Gemisch wird unter Rühren zu einem Gemisch aus 150g L-Arabinose in 500 ml Methanol gegeben. Nach 4 h Rühren bei 45 °C wird das Gemisch auf Eiswasser geschüttet und anschließend filtriert, gewaschen und getrocknet. Anschließend wird analog Beispiel 1, Stufe 1 silyliert. Man erhält ein weisses Pulver (181g).

Stufe 2 : Umsetzung von 2-Formylpropionsäuremethylester mit dem Oxazolin aus Stufe 1 a) Synthese von Methyl-3-Bromomethacrylat 25.00 g Methyl-Methacrylat werden tropfenweise mit 13 ml Brom versetzt und bei Raumtemperatur 24 h gerührt. Das Reaktionsgemisch wird mit Natriumhydrogensulfit- Lösung gewaschen und anschließend mit Diethylehter extrahiert. Die etherische Phase wird getrocknet und der Ether wird im Vakuum entfernt. Man erhält Methyl-2,3-dibromo-2- methylpropionate als farbloses Öl (65 g).

Dieses Öl wird in 50 ml Methanol gelöst und zu einer Lösung von 9,2g Natriummethanolat in 90 ml Methanol gegeben. Nach 12 Stunden Rühren wird die Lösung das Lösungsmittel entfernt und der Rückstand in Wasser aufgenommen und mit Essigsäureethylester extrahiert.

Die organische Phase wird getrocknet, das Lösungsmittel entfernt. Nach Destillation erhält man 17g einer bei ca. 69-79°C destillierenden Fraktion. b) Umsetzung mit dem Oxazolin aus Stufe 1 Eine Suspension von 0.9 g des Produkts der Stufe 1, Beispiel 2,0. 90 g Methyl-3- Bromomethacrylat, 60 mg 4-Dimethylaminopyridin und 1 ml Triethylamin werden 4 Tage lang auf 80°C erhitzt. Anschließend wird mit Methanol verdünnt und der ausgefallenen Feststoff abfiltriert und verworfen. Nach Chromatographie erhält man 30 mg eines Öls.

Stufe 3 : Bromierung Ein Gemisch von 1,5 g des in der zweiten Stufe gewonnen Anyhdrothymidins werden in 40 ml mit HBr gesättigter Trifluoressigsäure in einer Stahlbombe bei ca. 35°C für 2 Tage gerührt. Anschließend wird das Lösungsmittel im Vakuum entfernt. Das zurückbleibende Öl wird in Petrolether aufgeschlämmt und der Petrolether wird entfernt. Der Rückstand wird aus Ethanol umkristallisiert. Man erhält farblose Kristalle.

Stufe 4 : Hydrogenolyse zum LdT 110 mg 2-Bromthymidin der vorherigen Stufe werden in 5 ml of Toluol mit 300 mg Tributylzinnhydrid versetzt. Nach Zugabe einer Spatelspitze AIBN wird auf Rückfluss erhitzt.

Nach 30 min wird abgekühlt, das Lösungsmittel entfernt und der Rückstand wird aus Essigsäureethylester umkristallisiert.