Способ получения 2, 3 -дидегидро- 3 -дезокситимидина

Способ получения 2, 3 -дидегидро- 3 -дезокситимидина

Реферат

 

Использование: в качестве препарата для лечения СПИДа. Сущность изобретения: 2, 3-дидегидро-3-дезокситимидин, который получают путем взаимодействия 1,2-о-изопропилидин- альфа-D-ксилофуранозы с хлористым бензилом в смеси CH₂C₁₂/C₅H₅N (4/1,об.) при соотношении 1 (0,7 1,2) моль с последующим ацилированием уксусным ангидридом в уксусной кислоте с добавлением серной кислоты при молярных соотношениях 1 (20 40) (3 6) (1 4), далее конденсируют с силированным тимином в присутствии SnCl₄ при молярном соотношении 1 (1 1,2) (1 1,5) в растворе ацетонитрила с последующим деблокированием гидроксильных групп при нагревании (65,0 77,0°С) в среде ацетонитрила в присутствии 1-молярного раствора H₂SO₄ с повторным введением защитной группы и обработкой метансульфохлоридом в пиридине, наведением двойной связи при нагреве (100,0 150,0°С) образующегося вещества с NaJ при молярном соотношении 1 (1 100) в среде диметоксиэтана и снятием защитной группы обработкой избытком MeONa в метаноле.

Изобретение относится к органической химии, к споосбу получения 2¹,3¹ ненасыщенных нуклеозидов, конкретно к 2¹,3¹-дидегидро-3¹-дезокситимидину формулы HO и может быть использовано в качестве препарата для лечения СПИДа.

Известен способ получения 2¹, 3¹-дидегидро-3¹-дезокситимидина [1] из соответствующего рибофуранозилнуклеозида взаимодействием с ацетоксиизобутирилгалогенидом с последующим восстановительным элиминированием 2¹(3¹)-ацетокси-3¹(2¹)-галогено- -рибофуранозилтимина обработкой Zn/Cu парой. Однако общий выход целевого продукта после снятия защитной группы составляет 13% а также в способе использованы довольно дорогие реагенты.

Д-рибоза OMe OMe ___ ^__ __ __ __ Известен также способ получения 2¹,3¹-дидегидро-3¹-дезокситимидина [2] где используются рибофуранозилнуклеозиды, получаемые из Д-рибозы и нуклеиновых оснований, в частности, тимина, в пять стадий с выходом 85% [3-4] Так, -D-рибофуранозилтимин обработали имидазолом и t-бутилдиметилсилилхлоридом, получив 5¹-0-(t-бутилдиметилсилил)- -D-рибофуранозилтимин после очистки на колоночной хроматографии с выходом 73% Взаимодействие последнего с CS₂ в присутствии 0,5 н. NaOH с последующим алкилированием с -бромпропиононитрилом дает 5¹-0-(t-бутилдиметилсислил)-2¹, 3¹-бис-0[[( -цианоэтил)тио] тиокарбонил] -D-рибофуранозилтимин. Выход после очистки на колонке с SiO₂ составляет 95% Это соединение было обработано Bu₃SnH в присутствии AJBN и получено 5¹-0-(t-бутилдиметилсилил)-2¹,3¹-дидегидро-31-дезокситимидин с выходом 65% Снятие защитной группы осуществляется обработкой 1М р-ром Bu₄NF и выход 2¹,3¹-дидегидро-3¹-дезокситимидина составляет 80% Общий выход в расчете на Д-рибозу, 2,3-дидегидро-3-дезокситимидина составляет 17,16% Д-рибоза OMe OMe ___ OAc ____ Cпособ включает 9 стадий, общий выход в расчете на D-рибозу составляет 17,16% Недостаток известного способа состоит в низком выходе 2¹,3¹-дидегидро-3¹-дезокситимидина 17,16% в расчете на D-рибозу и кроме того использованная при синтезе D-рибоза относится к разряду дорогостоящих и малодоступных реагентов.

В заявленном техническом решении для повышения выхода 2¹,3¹-дидегидро-3¹-дезокситимидина, предложено в качестве исходных соединений использовать фуранозный углевод включающий D-ксилозу, который производится в стране в больших количествах, относится к разряду дешевых, доступных реагентов.

Согласно заявленному способу 1,2-0-изопропилиден- -D-кислофуранозы (I), получаемой в две стадии из D-ксилозы с общим выходом 82,3% [5] затем полученная 5-0-бензоил-1,2-0-изопропилиден- -D-ксилофураноза (II) (90%) при ацилировании уксусным ангидридом в пиридине образует с количественным выходом 5-0-бензоил-3-0-ацетил-1,2-0-изопропилиден- -D-ксилофуранозу (III). Соединение III при обработке уксусным ангидридом в уксусной кислоте и H₂SO₄ дает 1,2,3-три-0-ацетил-5-0-бензоил-D-ксилофуранозу (IV) с выходом 85% Обработка вещества II в указанных условиях позволяет получать продукт IV с выходом 89% При взаимодействии соединения IV с силилированными тимином в растворе ацетонитрилы в присутствии SnCl₄ образуются 1-(2,3-ди-0-ацетил-5-0-бензоил- -D-ксилофуранозил)тимин (V) с выходом 79% Дезацилирование диацетата V нагреванием в ацетонитриле в присутствии 1М водного раствора H₂SO₄ дает 1-(5-0-бензоил- -D-ксилофуранозил)-тимин (VI), с выходом 72% Взаимодействие полученного соединения VI с метансульфохлоридом в пиридине приводит к 1-(2,3-ди-0-метансульфонил-5-0-бензоил- -D-ксилофуранозил)тимину (VII), с выходом 94% Нагревание димезипата VII с NaI в диметоксиэтане дает 2¹, 3¹-дидегидро-3¹-дезокси-5-0-бензоилтимидин (VIII) c выходом 63% Существенными различиями способа получения являются: во-первых, в качестве исходного углевода использована более доступная и дешевая D-ксилоза; во-вторых, в основу способа получения положены реакции, ранее не использованные в синтезе 2¹,3¹-ненасыщенных нуклеозидов. Способ позволяет увеличить выход 2¹, 3¹-дидегидро-3¹-дезокситимидина до 19,5% в расчете на D-ксилозу. Снятие защитной группы вещества VIII 0,1 м MeONa в MeOH приводит к целевому продукту 2¹,3¹-дидегидро-3¹-дезокситимидину (IX) с выходом 88% Общий выход в расчете на D-ксилозу составляет 19,58% _{Д-силоза ___} OAc _ Т-тимин П р и м е р 1. К раствору 19 г (0,1 моль) 1,2-ди-0-изопропилиден- -D-ксилофуранозы в 200 мл CH₂Cl₂/C₅H₅N (4:1) при охлаждении льдом добавляют 14,05 г (0,1 моль) хлористого бензоила. Смесь оставляют на 24 часа при комнатной температуре, разбавляют водой, органический слой отделяют, промывают 5% -ным раствором NaHCO₃, водой и сушат над MgSO₄. Растворитель упаривают на роторном испарителе (40^оС) и получают 26,5 г (90%) 5-0-бензоил-1,2-ди-0-изопропилиден- -D-ксилофуранозы.

Спектр ЯМР¹Н (CDCl₃, м.д.): 1,34 (3Н, СН₃), 1,51 с (3Н, СН₃),5,97 д (1Н, Н-1); 4,21 д (1Н, Н-2), 4,78 т (1Н, Н-3), 4,4 м (3Н, Н-4, Н-5), 4,61 д (1Н, ОН-3), 7,40-8,05 м (5Н, ArH). Спектр ЯМР¹³С (CDCl₃, м.д.): 26,22 и 26,87 (СН₃), 104,86 (С-1), 78,63 (С-2), 74,55 (С-3), 85,20 (С-4), 61,56 (С-5), 111,80 (С-1¹), 128,40; 129,62; 129,93, 133,70 (Ar).

Найдено, C 61,15; H 6,10.

C₁₅H₁₈O₆.

Вычислено, C 61,22; H 6,12.

К раствору 29,4 г (0,1 моль) 5-0-бензоил-1,2-ди-0-изопропилиден- -D-ксилофуранозы в 160 мл CH₃COOH (2,77 моль) и 40 мл (СН₃СО)₂О (0,423 моль) при охлаждении льдом добавляют 16 мл (0,3 моль) конц. H₂SO₄. Реакционную смесь оставляют при комнатной температуре на 24 ч, затем выливают в ледяную воду (1000 г) и экстрагируют хлороформом. Органическую фазу промывают водой, 10%-ным водным раствором Na₂CO₃, водой и сушат над MgSO₄. Растворитель упаривают на роторном испарителе и получают 34,5 г (89%) 1,2,3-три-0-ацетил-5-0-бензоил-D-ксилофуранозы.

Зависимость выхода 1,2,3-0-ацетил-5-0-бензоил-D-ксилофуранозы от мольного соотношения других компонентов приведена в табл. 1.

2,28 г (60 ммоль) смеси и -аномеров 1,2,3-0-ацетил-5-0-бензоил-D-ксилофуранозы растворяют в 240 мл сухого ацетонитрила, добавляют 18 г (67 ммоль) бис(триметилсилил)тимина и 9,5 мл (80 ммоль) SnCl₄. Реакционную массу выдерживают 3 ч при комнатной температуре, добавляют 300 мл хлороформа, 200 мл 10% -ного Na₂CO₃ и перемешивают 20 мин. Полученную суспензию фильтруют через слой силикагеля, осадок промывают хлороформом, объединенные фильтраты обрабатывают 10% -ным Na₂CO₃, водой и сушат над MgSO₄. После удаления растворителя в вакууме получают 21,2 г (79%) 1-(2,3-ди-0-ацетил-5-0-бензоил- -D-ксилофуранозил)тимина.

Зависимость выхода 1-(2,3-ди-0-ацетил-5-0-бензоил- -D-ксилофуранозил)тимина от мольного соотношения реагентов приведена в табл. 2.

15 г полученного соединения нагревают в смеси 100 мл ацетонитрила и 20 мл 1М водного раствора H₂SO₄ при 75^оС в течение 18 ч. После охлаждения до комнатной температуры добавляют 10 г Na₂CO₃, фильтруют, растворитель выпаривают и получают 8,8 г (72%) 1-(5-0-бензоил- -D-ксилофуранозил)тимина.

Проведение процесса при 65^оС увеличивает продолжительность реакции до 60 ч, нагревание при 77^о не приводит к существенному сокращению времени реакции, выходы в обоих случаях остаются на уровне 70-72% Полученный продукт (10,9 г, 3 ммоль) растворяют в 100 мл пиридина, добавляют 20 мл метансульфохлорида. Реакционную смесь оставляют на 30 ч при комнатной температуре, разбавляют 200 мл 50%-ного водного пиридина при охлаждении (-10^оС), добавляют 400 мл воды и экстрагируют хлороформом. Органический слой промывают 10% -ным NaHCO₃, водой, сушат над MgSO₄, растворитель упаривают в вакууме и получают 14,7 г (94%) 1-(2,3-ди-0-метансульфонил-5-0-бензоил- -D-ксилофуранозил)тимина [ ²⁶_D + 22,5^o (C 0,8, CH₃CN), ^CH3CN_max 228,0, 262,4 пм. min 216,2; 245,4 нм. Спектр ЯМР¹Н (CDCl₃, , м.д.): 1,88 с (3Н, СН₃), 3,15 с (3Н, СН₃), 3,64 с (3Н, СН₃), 4,76 с (3Н, Н-4¹, Н-5¹), 5,29 с (1Н, Н-2¹), 5,33 с (1Н, Н-3¹), 5,99 с (1Н, Н-1¹), 7,33 с (1Н, Н-6), 7,45-8,11 м (5Н, ArH), 8,72 с (1Н, NH). Полученное вещество (3,82 г, 7,8 ммоль) и 1,5 г (10 ммоль) NaI нагревают в 80 мл 1,2-ди-метоксиэтана в течение 20 ч. Растворитель упаривают при пониженном давлении, к остатку добавляют хлороформ (20 мл) и фильтруют. Фильтрат промывают водой (100 мл), 5%-ным раствором Na₂S₂O₃, вновь водой и сушат над MgSO₄. Растворитель упаривают при пониженном давлении и получают 1,6 г (63%) 5-0-бензоил-2,3-дидегидро-3-дезокситимидина.

Зависимость выхода 5-0-бензоил-2,3-дидегидро-3¹-дезокситимидина от мольного соотношения реагентов приведена в табл. 3.

Спектр ЯМР¹Н (CDCl₃, м.д.): 1,52 д (3Н, СН₃), 4,59 дд (1Н, Н-5а¹), 4,62 дд (1Н, дд, Н-5б¹), 5,16 м (1Н, Н-4¹), 5,95 дн (1Н, Н-2¹), 6,41 дт (1Н, Н-3¹), 7,0 ддд (1Н, Н-1¹), 7,08 (1Н, Н-6), 7,40-8,05 м (ArH), 8,9 с (1Н, NH). Спектр ЯМР¹³С: 89,96 (С-1¹), 127,46 (С-2¹), 133,33 (С-3¹), 84,55 (С-4¹), 65,11 (С-5¹), 150,81 (С-2), 163,7 (С-4), 111,36 (С-5), 135,15 (С-6), 12,03 (Н₃С-С⁵), 166,29 (С=О), 128,72, 129,70, 133,58 (Ar). Полученное соединение (3,0 г, 9,1 ммоль) растворяют в 90 мл раствора MeONa (23,9 ммоль) в метаноле, перемешивают 1 ч, обрабатывают катионитом КУ-2, отфильтровывают. Фильтрат упаривают досуха, остаток хроматографируют на колонке с SiO₂, элюируя СН₂Cl₂/CH₃OH/NH₄OH, 90/10/1 и получают 1,8 г (88%) 2,3¹-дидегидро-3¹-дезокситимидина. Т.пл. 164-166^оС.

Преимущества заявленного технического решения.

Предложен способ получения важного лекарственного препарата, независимый от стратегических и дорогих материалов и препаратов ограниченной доступности.

В способе использованы материалы, производимые в стране, во-первых, дешевая D-ксилоза, доступная в больших количествах.

Все стадии способа дают высокие выходы промежуточных продуктов, которые используются без дальнейшей очистки.

Способ не предусматривает необычных условий реакции, специальных растворителей или дорогих, недоступных и чувствительных реагентов.

Увеличен выход 2¹,3¹-дидегидро-3¹-дезокситимидина до 19,5% в расчете на D-ксилозу, по прототипу он составляет 17,16% в расчете на D-рибозу.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2,3 -ДИДЕГИДРО 3 -ДЕЗОКСИТИМИДИНА взаимодействием фуранозного углевода с хлористым бензоилом, включающий стадии ацелирования и конденсации, отличающийся тем, что в качестве фуранозного углевода используют 1,2-О-изопропилиден-Д-ксилофуранозу, которая взаимодействует с хлористым бензоилом в смеси CH₂CI₂/C₅H₅N в объемном соотношении 4:1 при молярном соотношении компонентов 1:0,7-1,2, затем продукт ацелируют уксусным ангидридом в уксусной кислоте с добавлением серной кислоты при молярном соотношении 1: 20-40: 3-6:1-4 соответственно, затем конденсируют с силилированным тимином в присутствии SnCl₄ в растворе ацетонитрила при молярном соотношении 1:1-1,2: 1-1,5 соответственно, далее полученный продукт нагревают при 65-77^oС в среде ацетонитрила в присутствии 1М водного раствора H₂SO₄, затем обрабатывают метансульфохлоридом в пиридине, нагревают с NaJ при 100 150^oС при молярном соотношении компонентов 1: 1-10 соответственно в среде димектоксиэтана и обрабатывают избытком MeONa в метаноле.

РИСУНКИ

Рисунок 1