製備1，3－氧硫雜戊烷類核苷的立體異構體的方法
2023-10-24 10:12:22
專利名稱：製備1，3－氧硫雜戊烷類核苷的立體異構體的方法
技術領域：
本發明涉及利用手性助劑拆分1，3-氧硫雜戊烷類核苷的立體異構體的混合物來製備順式-2-L-1，3-氧硫雜戊烷類核苷的方法。本發明還涉及用於上述製備方法的新中間體。
1，3-氧硫戊環核苷是近年來新發現的具有優異的抗愛滋病毒(HIV)活性和抗B型肝炎病毒(HBV)活性的核苷類似物。順-L-2-羥甲基-5-(胞嘧啶-1』-)-1，3-氧硫雜戊烷(拉米夫定)和順-L-2-羥甲基-5-(5』-氟胞嘧啶-1』-)-1，3-氧硫雜戊烷(FTC)是該類化合物中兩個已經批准上市用於抗病毒治療的藥物。
1，3-氧硫雜戊烷類核苷的結構和環上原子的編號如式(A)所示，其中B代表嘌呤或嘧啶類鹼基以及它們的類似物。1，3-氧硫雜戊烷類核苷在環上含有C2位和C5位二個手性中心，環中C2位的羥甲基和C5位的鹼基如果處於1，3-氧硫雜戊環的同側即構成順式異構體，處於1，3-氧硫雜戊環的異側即構成反式異構體。上述的順式和反式異構體又都以一對對映異構體的形式存在，因此1，3-氧硫雜戊烷類核苷總共存在有四個立體異構體，可以分別用順-L，順-D，反-L，反-D來表示。
通常只有順式的1，3-氧硫雜戊烷類核苷具有有效的生物活性，而順式核苷的不同對映體又往往具有不同的生理作用。例如拉米夫定的D型對映體雖然具有與拉米夫定相類似的抗病毒活性，但其細胞毒性遠遠高於拉米夫定，FTC的D型對映體的抗病毒活性比FTC低一個數量級雖然兩者的毒性特徵相似。目前已經批准上市的1，3-氧硫雜戊烷類核苷抗病毒藥物的活性成分都是單-的立體異構體，因此製備1，3-氧硫雜戊烷類核苷的藥用的單一立體異構體的方法具有很高的實用價值。
中國專利92103921.2披露了利用6位是羰基或羰基衍生物的1，3-氧硫雜戊烷與鹼基縮合後再將6位羰基或羰基衍生物還原成羥甲基來製備1，3-氧硫雜戊烷類核苷的方法。在該方法中如果利用帶有手性助劑的6位羰基衍生物可以得到1，3-氧硫雜戊烷類核苷的單一立體異構體。
中國專利92108995.3披露了將1，3-氧硫雜戊烷類核苷的外消旋混合物通過手性柱或者利用核苷酶選擇性水解的方法來拆分得到1，3-氧硫雜戊烷類核苷的單一立體異構體。
中國專利92101981.5也披露了利用手性HPLC分離或脂肪酶選擇性水解的方法來得到1，3-氧硫雜戊烷類核苷的單一立體異構體的方法。
本發明提供了一種製備結構式(I)為代表的1，3-氧硫雜戊烷類核苷的順式-L構型的立體異構體或該立體異構體富集的異構體混合物的方法。
本發明方法的關鍵特徵是將結構式(II)所代表的2位羥甲基上帶有手性助劑的1，3-氧硫雜戊烷與任意保護的嘧啶鹼及其類似物縮合得到結構式(III)所代表的1，3-氧硫雜戊烷類核苷的立體異構體的混合物，該混合物可以含有二到四個1，3-氧硫雜戊烷類核苷(III)的可能的立體異構體。利用分級結晶的方法從上述混合物中分離得到如結構式(IV)所示的帶有手性助劑的順式-2-L-構型的單一異構體，最後除去手性助劑得到所需的順式-2-L-1，3-氧硫雜戊烷類核苷的單一光學異構體(I)。
其中，R*代表手性助劑，L代表離去基團，B代表嘧啶鹼及其類似物。
在本發明的第一個優選的方法中，使用2-位構型不同的1，3-氧硫雜戊烷的立體異構體的混合物(II』)與任意保護的嘧啶鹼及其類似物在三甲基碘矽烷或三甲基碘矽烷基三氟甲磺酸酯的催化下縮合得到1，3-氧硫雜戊烷核苷(III)的所有四個立體異構體的混合物(III』)。我們發現由於手性助劑的存在，兩個順式異構體可以方便地同兩個反式異構體通過重結晶分離，然後選擇適當的溶劑和溫度條件可以將兩個順式異構體通過分級結晶來分離得到單一的立體異構體(IV)，最後除去手性助劑得到所需的1，3-氧硫雜戊烷類核苷的順式-L構型的單一光學異構體(I)。
上述方法中使用的2-位構型不同的1，3氧硫戊烷的立體異構體混合物(II』)可以通過下面三種方法得到
一).將通式為R*OCH2CHO的帶有手性助劑的乙醇醛衍生物與巰基乙酸在質子酸或路易斯酸的催化下合成在2-位羥甲基上帶有手性助劑的1，3-氧硫雜戊烷-5-酮(V)，然後將該化合物用適當的還原劑還原成式(VI)所示的中間體，再用適當的試劑如醯化劑或滷化劑等將中間體(VI)轉化成2-位構型不同的異構體混合物(II』)。
二).將具有通式R*OCH2CHO的帶有手性助劑的乙醇醛衍生物在有機鹼(例如吡啶)，質子酸(例如對甲苯磺酸)或路易斯酸的催化下與1，4-二硫雜環己烷-2，5-二醇反應得到中間體(VI)，然後醯化劑或滷化劑將中間體(VI)轉化成2-位構型不同的異構體混合物(II』)。
三).將結構式(VII)所示的2-羥甲基-1，3-氧硫雜戊烷與可以同羥基通過共價鍵相聯的手性助劑(優選手性羧酸，手性醯滷，手性酸酐或手性氯甲酸酯)反應得到如式(II』)所示異構體混合物，其中2-羥甲基-1，3-氧硫雜戊烷(VII)可按美國專利5466806所披露的方法合成。
R1是一個手性的基團，R2是烷基或芳基。
在上述方法中用到的通式為R*OCH2CHO乙醇醛衍生物可以通過下述方法得到將能夠同羥基通過共價鍵相聯的手性助劑(優選手性羧酸，手性醯滷，手性酸酐或手性氯甲酸酯)與丙烯醇或1，4-丁烯二醇反應後得到羥基上帶有手性助劑的丙烯醇或1，4-丁烯二醇的衍生物，然後將得到的丙烯醇或1，4-丁烯二醇的衍生物進行臭氧化反應得到通式為R*OCH2CHO乙醇醛衍生物。
反應流程1顯示了應用上述第一個優選的方法合成拉米夫定的一條路線，雖然所示的合成路線中應用了特定的原料和試劑來合成特定的目標產物，但本領域熟練的技術人員都可以意識到，使用類似的試劑和原料可以製備類似的化合物。
各步反應的具體步驟簡單描述如下步驟1A在合適的有機溶劑(例如二氯甲烷，無水乙腈)中將(-)-樟腦醯氯與2-羥甲基-5-乙醯氧基-1，3-氧硫雜戊烷(1-VII，按照美國專利5466806披露的方法製備)在三乙胺和催化劑二甲基氨基吡啶的存在下反應得到結構式(1-II』)所示2-位構型不同的非對映異構體混合物。
步驟1B將步驟1A中得到的2-位構型不同的非對映異構體混合物(1-II』)同用六甲基二矽胺烷保護的胞嘧啶在三甲基碘矽烷或三甲基碘矽烷基三氟甲磺酸酯的催化下反應得到結構式(1-III』)所示2-位和5-位構型都不相同的所有四個非對映異構體的混合物。
步驟1C在極性溶劑(例如甲醇和乙醇)中將步驟1B中得到的四個異構體的混合物在零下二十度以上的溫度範圍內進行重結晶，分離得到兩個順式異構體的混合物。
步驟1D將在步驟1C中得到的兩個順式異構體的混合物在酯類溶劑(例如甲酸乙酯)中於低溫(-78℃-0℃)下重結晶分離得到具有所需構型的拉米夫定樟腦酸酯(1-IV)。
步驟1E將在步驟1D中得的拉米夫定樟腦酸酯(1-IV)在醇類溶劑中用鹼(例如氨水，正丁胺和甲醇鈉)水解得到拉米夫定。
反應流程1
美國化學會志1991年報113期9377頁報導了使用無水四氯化錫催化任意保護的嘧啶鹼與2-位羥甲基保護的1，3-氧硫雜戊烷縮合可以立體選擇性地得到順式產物，我們發現該方法應用於2-位羥甲基帶有手性助劑的1，3-氧硫雜戊烷的縮合反應時，也具有順式立體選擇性。
本發明的第二個優選的方法是將2-位不同構型的異構體混合物(II』)與任意保護的嘧啶鹼及其類似物在四氯化錫的催化下反應，立體選擇性地得到化合物(III)的兩個順式異構體的混合物，將該混合物在適當的溶劑和溫度條件下分級結晶來獲得單一的立體異構體(IV)，然後除去手性助劑得到順式-L-構型的1，3-氧硫雜戊烷類核苷(I)。
反應流程2顯示了應用上述第二個優選的方法實施順-2-L-5-(5』-氟胞嘧啶-1』-)-1，3-氧硫雜戊烷(FTC)的合成的一條路線，雖然所示的合成路線中應用了特定的原料和試劑來合成特定的目標產物，但本領域熟練的技術人員都可以意識到，使用類似的試劑和原料可以製備類似的化合物。
各步反應簡單描述如下步驟2A在二氯甲烷中將D-薄荷醇氯甲酸酯與丙烯醇在三乙胺的存在下在低溫反應得到碳酸酯(2-V)。
步驟2B將上一步反應得到的碳酸酯在適當的溫度範圍內(-78℃到室溫)用臭氧分解得到帶有D-薄荷醇這個手性助劑的乙醇醛衍生物(2-VI)。
步驟2C將步驟2B中得到的乙醇醛衍生物(2-VI)與1，4-二硫雜環己烷-2，5-二醇反應再乙醯化後得到2-位構型不同的5-乙醯氧基-1，3-氧硫雜戊烷的立體異構體的混合物(2-III』)。
步驟2D步驟2C得到的5-乙醯氧基-1，3-氧硫雜戊烷的立體異構體的混合物在無水四氯化錫的催化下與用六甲基二矽胺烷保護的5-氟胞嘧啶縮合得到如結構式(2-IV)和(2-IV』)所示的一對順式非對映異構體。
步驟2E在醇類溶劑中將步驟2D得到的兩個順式非對映異構體的混合物在低溫下分級結晶得到2位是L構型的順式非對映異構體(2-IV)。
步驟2F在醇類溶劑中將步驟2E得到的L構型的順式非對映異構體(2-IV)用鹼(例如氨水，正丁胺和甲醇鈉)水解得到順-2-L-5-(5』-氟胞嘧啶-1』-)-1，3-氧硫雜戊烷(FTC)
反應流程2
本發明的第三個優選的方法是利用化合物(II)的2-位單一構型的異構體作為起始物。將式(IIA)所示的化合物(II)的2-L構型的異構體與任意保護的嘧啶鹼及其類似物在三甲基碘矽烷或三甲基碘矽烷基三氟甲磺酸酯的催化下縮合得到1，3-氧硫雜戊烷核苷(III)的2-位具有相同構型的順反異構體的混合物。由於手性助劑的存在，混合物中的反式異構體可以方便地通過分級結晶的方法除去，從而得到如式(IV)所示的單一的立體異構體，除去手性助劑後得到順式-L構型的單一光學異構體(I)。
作為上述方法起始物的化合物(II)的2-位單一構型的異構體IIA和IIB可以用下列方法獲得一種方法是通式為R*OCH2CHO的乙醇醛衍生物與巰基乙酸在酸催化和加熱的條件下反應得到如結構式(V)所示的2-位消旋的1，3-氧硫雜戊烷-5-酮(V)，然後利用分級結晶的方法將2-位構型不同的兩個異構體分離分別得到L型的1，3-氧硫雜戊烷-5-酮(V)和D型的1，3-氧硫雜戊烷-5-酮(VB)。將這兩種異構體用適當的還原劑(例如三叔丁氧基氫化鋁鋰，Dibal，硼烷-二甲硫醚絡合物等)還原後再用適當的試劑如醯化劑或滷化劑轉化成2-位單一構型的異構體IIA和IIB。
另一種方法是通過還原已知的2-位具有單一構型的帶有羰基或羰基衍生物化合物XA和XB得到2-L-羥甲基-1，3-氧硫雜戊烷(VIIA)和它的2-D-構型的異構體(VIIB)與能夠同羥基通過共價鍵相聯的手性助劑(優選手性羧酸，手性醯滷，手性酸酐或手性氯甲酸酯)反應得到化合物IIA和IIB。
其中Rc代表羰基或羰基衍生物。
反應流程3顯示了將第三種優選的方法應用於合成順式-2-L-5-(5』-氟胞嘧啶-1』-)-1，3-氧硫雜戊烷時的具體路線，各步反應簡單描述如下步驟3A在芳香烴溶劑(例如甲苯)中將特戊醯氯與L-型扁桃酸反應生成L-型扁桃酸的2-羥基特戊酯，然後再加入二甲亞碸或草醯氯將其轉化成醯氯，得到的醯氯同1，4-丁烯二醇反應生成如結構式所示的二酯(3-XI)。
步驟3B將步驟3A中生成的二酯(3-XI)溶於醇類溶劑中，在-78℃到室溫這個溫度範圍內通入臭氧，在二酯完全消耗完後，停止通入臭氧，用適當的還原劑(例如硫脲，二甲基硫醚)還原臭氧加成物得到如結構式(3-VI)所示的醛。
臭氧化反應通常需要在極低的溫度(低於-70℃)下進行，但我們所選用的溶劑和反應物系統使得反應可以在0℃到室溫這個溫度範圍內進行，大大降低了對反應裝置的要求，能夠適用於工業化生產。
步驟3C將步驟3B中得到的乙醇醛衍生物(3-VI)在質子酸或路易斯酸的催化下與巰基乙酸反應，反應選擇在芳香烴溶劑中進行，並通過加熱共沸除去水分。在此條件下，反應高產率地生成如結構式(3-V)所示的2-位構型不同的1，3-氧硫雜戊烷-5-酮的非對映異構體的混合物。
步驟3D將步驟3C中得到的1，3-氧硫雜戊烷-5-酮的非對映異構體的混合物在由甲苯和石油醚組成的混合溶劑中分級結晶得到2-L構型的單一異構體(3-VA)。
步驟3E將步驟3D中得到的2-L-1，3-氧硫雜戊烷-5-酮(3-VA)用還原劑(優選三叔丁氧基氫化鋁鋰)還原，在加入乙酸酐醯化得到相應的5-乙醯氧基-1，3-氧硫雜戊烷(3-IIA)。
步驟3F將步驟3E中得到的5-乙醯氧基-1，3-氧硫雜戊烷(3-IIA)與用六甲基二矽胺烷保護的5-氟胞嘧啶在三甲基碘矽烷或三甲基碘矽烷基三氟甲磺酸酯的催化下縮合得到2-位是L構型的一對順反異構體。
步驟3G將步驟3E中得到的一對順反異構體在甲醇中進行分級結晶。反式異構體在室溫下結晶析出，過濾除去後得到順式異構體(3IV)。
步驟3H將步驟3G中得到化合物(3IV)溶於甲醇中後用正丁胺水解除去扁桃酸殘基，得到順-2-L-5-(5』-氟胞嘧啶-1』-)-1，3-氧硫雜戊烷。
反應流程3
在上述各方法中用到的手性助劑是任意的可以和羥基通過共價鍵相聯的手性基團，它們在整個合成過程中應該不影響到中間體或最終產物的生成，也應該不受各步合成反應的影響，例如在用到臭氧的合成路線中應該避免用含有雙鍵官能團的手性助劑。在本發明中優選的手性助劑有L-扁桃酸，D-型和L-型的薄荷醇氯甲酸酯和(-)樟腦酸。
以下實施例可以幫助更好地說明本發明，但這些實施例並不限制本發明的範圍。
實施例1合成2-(-)-樟腦醯氧甲基-5-乙醯氧基-1，3-氧硫雜戊烷 向裝有17.8克2-羥甲基-5-乙醯氧基-1，3-氧硫雜戊烷，10毫升吡啶和200毫升二氯甲烷的圓底燒瓶中，在0℃的溫度條件和氮氣保護下緩慢滴入13.2克(-)-樟腦醯氯。滴加完後繼續攪拌8小時。用甲醇1毫升終止反應後所得溶液用稀鹽酸(100ml×3)洗滌後用無水硫酸鈉乾燥。除去溶劑後得到一淡黃色油狀物，用矽膠柱層析分離後得到22克2-(-)-樟腦醯氧甲基-5-乙醯氧基-1，3-氧硫雜戊烷。
實施例22-(-)-樟腦醯氧甲基-5-(胞嘧啶-1』-)-1，3-氧硫雜戊烷
在氮氣保護下將胞嘧啶9.8克，六甲基二矽胺烷20毫升和少量硫酸銨加入到一個500毫升的圓底燒瓶中，再加入250毫升的1，2-二氯乙烷中，將此混合物加熱回流約四個小時後白色固體消失形成澄清溶液。將此溶液冷卻到0℃後加入22克2-(-)-樟腦醯氧甲基-5-乙醯氧基-1，3-氧硫雜戊烷，然後再加入三甲基碘矽烷10.8毫升。將反應液攪拌過夜並讓反應液的溫度逐漸升到室溫。用亞硫酸氫鈉水溶液洗滌反應液後在真空下除去溶劑得到30克糖漿狀殘餘物。該殘餘物不經過純化直接用於下一步的重結晶。
實施例三順-2-L-(-)-樟腦醯氧甲基-5-(胞嘧啶-1』-)-1，3-氧硫雜戊烷 將實施例2中得到的粗的2-(-)-樟腦醯氧甲基-5-(胞嘧啶-1』-)-1，3-氧硫雜戊烷的立體異構體混合物加熱溶於50毫升甲醇中，冷卻到室溫後有固體析出。將過濾除去固體後的母液再加熱濃縮到30毫升後冷卻到室溫，有更多的固體析出。過濾除去固體後將濾液在真空下蒸發除去甲醇，得到黃色固體17克。將此黃色固體加熱溶於200毫升甲酸乙酯中，待冷卻至室溫後在放置於-80℃的冰櫃中冷卻結晶。2小時後過濾收集到8.5克白色固體，熔點176-178℃，旋光度[α]D20-96°(c 0.25，CH2Cl2)。
實施例四順-L-2-羥甲基-5-(胞嘧啶-1』-)-1，3-氧硫雜戊烷(拉米夫定) 將順-2-L-(-)-樟腦醯氧甲基-5-(胞嘧啶-1』-)-1，3-氧硫雜戊烷8.5克溶於150甲醇中，然後慢慢加入1N的甲醇鈉的甲醇溶液20毫升，室溫攪拌反應2小時。真空除去溶劑後，將所得殘餘物用矽膠柱層析分離後得到順-L-2-羥甲基-5-(胞嘧啶-1』-)-1，3-氧硫雜戊烷(拉米夫定)3.8克，熔點156-158℃，旋光度[α]D20-116°(c 0.35，甲醇)。手性HPLC分析測定其對映體純度為94.5％。
實施例五D-薄荷醇丙烯氧基甲酸酯(2-V)
在用冰浴冷卻的5升反應瓶中加入二氯甲烷2500毫升，DMAP 0.5克，三乙胺50毫升和丙烯醇26克。啟動攪拌，在氮氣保護下滴加D-薄荷醇氯甲酸酯118毫升。滴加完畢後讓反應液溫度自動升到室溫並攪拌過夜。反應液用1N鹽酸(2000毫升×3)洗滌，用無水硫酸鈉乾燥後真空除去溶劑，得到淡黃色液體130克，收率89％。
實施例六2-(D-薄荷氧甲醯氧基)乙醛(2-VI) 在帶有尾氣吸收裝置的三口圓底燒瓶中加入D-薄荷醇丙烯氧基甲酸酯(2-V)130克和2000毫升甲醇。用冰水浴冷卻反應液到5℃後通入臭氧並保持反應溫度在20℃以下。通入臭氧5小時後薄層層析(矽膠板，用乙酸乙酯∶正己烷＝1∶4展開，1％的硫酸甲醇溶液顯色)檢測發現反應原料已經消失。通入氮氣10分鐘清除臭氧後，啟動攪拌，用冰水浴將反應液到冷卻到5℃後以每分鐘1克的速度加入硫脲(32g，0.4mol)，加完硫脲後，反應攪拌過夜，過濾除去固體後，濾液在真空下濃縮後得到粘稠固體，用石油醚重結晶後得到白色固體96克，收率為85％，熔點46-48℃，[α]D20+90.8°(c 0.35，二氯甲烷)。
1H-NMR(CDCl3)0.77(d，3H，J＝7Hz)，0.91(t，6H，J＝7Hz)，0.86-2.06(m，9H)，4.68(s，2H)，9.86(s，1H)。
實施例七2-(D-薄荷氧甲醯氧甲基)-5-乙醯氧基-1，3-氧硫雜戊烷(2-III』) 將2-(D-薄荷氧甲醯氧基)乙醛(2-VI)98克溶於500毫升吡啶，然後加入1，4-二硫雜環己烷-2，5-二醇23克，反應混合物在60℃下攪拌反應2小時後過濾除去懸浮物。濾液在真空下濃縮除去80％的吡啶後加入1000毫升二氯甲烷，然後用冰水浴將反應液到冷卻到5℃。乙酸酐在氮氣保護的條件下慢慢滴加，反應繼續在室溫下進行2小時。反應液用1N鹽酸(1000毫升×3)洗滌後用無水硫酸鈉乾燥，真空除去溶劑，得到黃色粘稠固體139克，用石油醚重結晶後得到白色固體116克，收率為83％。
實施例八順-2-(D-薄荷氧甲醯氧甲基)-5-(5』-氟胞嘧啶-1』-)-1，3-氧硫雜戊烷 在氮氣保護下將5-氟胞嘧啶27.8克，六甲基二矽胺烷150毫升，1，2-二氯乙烷1000毫升和少量固體硫酸銨加入到一個2000毫升的圓底燒瓶中，將此混合物加熱回流約四個小時後白色固體消失形成澄清溶液。將此溶液冷卻到0℃後加入2-(D-薄荷氧甲醯氧甲基)-5-乙醯氧基-1，3-氧硫雜戊烷(2-III』)69克。在氮氣保護下加入1M的無水四氯化錫在二氯甲烷中的溶液450毫升。反應5小時後，向反應液中慢慢加入2N的氨水500毫升。攪拌十分鐘後分去水相，有機相過濾後真空濃縮除去溶劑得到的殘餘物用矽膠柱層析純化得到粘稠固體83克，收率89％。
實施例九順-2-L-(D-薄荷氧甲醯氧甲基)-5-(5』-氟胞嘧啶-1』-)-1，3-氧硫雜戊烷(2-IV)
將實施例八中得到的2-IV和2-IV』的混合物83克加熱溶於1500毫升甲醇中後置於-20℃冷凍結晶過夜，過濾得到白色固體32克。將得到的32克固體再次加熱溶於700毫升甲醇中後置於-20℃冷凍結晶，過濾得到白色固體26克，收率為63％，熔點153-155℃，[α]D20-10.8°(c 0.35，二氯甲烷)。1H-NMR(CDCl3)0.78(d，3H，J＝7Hz)，0.91(t，6H，J＝7Hz)，0.96-2.06(m，9H)，3.12(dd，J＝12，4Hz.1H)，3.46(dd，J＝11，5Hz，1H)，3.78(m，2H)，5.13(t，J＝4Hz，1H)，6.38(m，1H)，7.47(br s，1H，NH)，7.89(brs，1H，NH)，8.35(d，Ar-H).
實施例九順-2-L-5-(5』-氟胞嘧啶-1』-)-1，3-氧硫雜戊烷(FTC) 將順-2-L-(D-薄荷氧甲醯氧甲基)-5-(5』-氟胞嘧啶-1』-)-1，3-氧硫雜戊烷(2-IV)26克溶於250甲醇中，然後慢慢加入1N的甲醇鈉的甲醇溶液80毫升，室溫攪拌反應2小時。用醋酸中和反應液到中性後在真空中除去溶劑。將殘餘物用石油醚洗滌後所得的固體用甲醇重結晶，得到順-2-L-5-(5』-氟胞嘧啶-1』-)-1，3-氧硫雜戊烷(FTC)12.8克，收率為93％。熔點184-186℃，旋光度[α]D20-116.8°(c 1.03，甲醇)。手性HPLC分析測定其對映體純度為97.5％。
實施例十1，4-二(2』-特戊醯氧基-L-扁桃醯氧基)-2-丁烯(3-XI) L-扁桃酸100克與特戊醯氯100毫升在200毫升甲苯中在通入氮氣的情況下在50℃反應8個小時。將得到的反應液冷卻到室溫後加入DMF 10毫升，然後緩慢滴加氯化亞碸。反應在35℃持續三小時後真空濃縮得到油狀液體。將該油狀液體用二氯甲烷500毫升稀釋後緩慢加入到裝有1，4-丁烯二醇28ml，三乙胺110ml，DMAP0.4g和二氯甲烷1600ml的三口瓶中，滴加的過程中持續攪拌，並保持反應溫度在10℃以下。滴加完畢後攪拌半小時後向反應液中加入飽和碳酸氫鉀水溶液40ml，繼續攪拌半小時後，用5％的鹽酸(1000ml)洗3次，0.1M碳酸鈉(1000ml)洗1次，水(1000ml)洗1次後，旋轉蒸發抽乾溶劑得黃色油狀液體180ml。1H-NMR(CDCl3)1.28(S，9H)，4.62(t，J＝1.6Hz，2H)，5.61(t，J＝4Hz，1H)，5.86(s，1H)，7.27-7.47(m，5H)。
實施例十一2-(2』-特戊醯氧基-L-扁桃醯氧基)乙醛(3-VI) 在帶有尾氣吸收裝置的三口圓底燒瓶中加入1，4-二(2』-特戊醯氧基-L-扁桃醯氧基)-2-丁烯(3-XI)180毫升和甲醇2000毫升。用冰鹽浴冷卻反應液到-5℃後通入臭氧並保持反應溫度在10℃以下。通入臭氧8個小時後薄層層析(矽膠板，用乙酸乙酯∶正己烷＝1∶2展開，1％的硫酸甲醇溶液顯色)顯示反應原料已經消失。通入氮氣10分鐘清除臭氧後，啟動攪拌，用冰水浴將反應液到冷卻到5℃後以每分鐘1克的速度加入硫脲12.6g，加完硫脲後，反應攪拌過夜，過濾除去固體後，濾液在真空下濃縮除去甲醇後再加入二氯甲烷500ml，用水500ml洗滌2次除去殘留硫脲後，抽乾得黃色油狀液體150克。1H-NMR(CDCl3)1.29(s，9H)，4.62(s，2H)，6.01(s，1H)，7.27-7.55(m，5H)，9.52(s，1H)。
實施例十二2-(2』-特戊醯氧基-L-扁桃醯氧甲基)-1，3-氧硫雜戊烷-5-酮(3-V)
將2-(2』-特戊醯氧基-L-扁桃醯氧基)乙醛(3-VI)150克，巰基乙酸35.8ml，對甲苯磺酸1克和甲苯800ml加入到一個2000毫升的圓底燒瓶中。裝上帶有冷凝管的分水器後反應用油浴加熱到120℃回流兩個小時，其間共有18毫升水被分出。薄層層析(矽膠板，用乙酸乙酯∶正己烷＝1∶2展開，1％的硫酸甲醇溶液顯色)顯示反應已經完全。將反應液冷卻到室溫後用1M碳酸鈉1000ml洗3次，旋轉蒸發除去溶劑後得到黃色油狀液體200毫升，將其加熱溶於1000毫升異丙醇∶水的6∶1的混合溶劑中，然後放置於5℃ 12小時白色晶體析出，過濾得到固體180克。
實施例十三2-L-(2』-特戊醯氧基-L-扁桃醯氧甲基)-1，3-氧硫雜戊烷-5-酮(3-VA) 將2-(2』-特戊醯氧基-L-扁桃醯氧甲基)-1，3-氧硫雜戊烷-5-酮(3-V)180克在60℃溶於600毫升甲苯∶石油醚＝2∶1的混合溶劑中，溶液放置於室溫8小時後過濾收集析出的晶體。在同樣條件下重複重結晶兩次後得到白色晶體58克。1H-NMR(CDCl3)1.29(s，9H)，3.54(s，2H)，4.28-4.43(m，2H)，5.52-5.55(m，1H)，5.90(s，1H)，7.38-7.49(m，5H)。
實施例十四2-L-(2』-特戊醯氧基-L-扁桃醯氧甲基)-5-乙醯氧基-1，3-氧硫雜戊烷(3-IIA) 向一個2L的三口燒瓶中加入氫化鋰鋁12.8g，無水四氫呋喃328毫升，在0℃和氮氣保護下滴加叔丁醇82ml和四氫呋喃82ml的混合物。滴加速度為每分鐘2ml。滴加完畢後移走冰浴，待反應體系的溫度上升到室溫後再將反應裝置置於30度的水浴中，繼續攪拌反應，直至反應體系中停止釋放氣泡。換上冰水浴，在加液漏鬥中加入2-L-(2』-特戊醯氧基-L-扁桃醯氧甲基)-1，3-氧硫雜戊烷-5-酮(3-VA)58克和THF160ml的混合物，以每秒鐘1滴的速度加入此混合物，加完後繼續攪拌反應2小時，薄層層析(矽膠板，乙酸乙酯∶正己烷＝1∶4展開，1％的硫酸的甲醇溶液顯色)顯示原料已經消耗完全。向加液漏鬥中加入乙酸酐270ml，在冰水浴中以每秒鐘2-3滴的速度加入到反應物中，繼續攪拌反應過夜，薄層層析顯示反應完畢。加入硅藻土100克，攪拌反應半小時，混合物過濾，濾液用飽和碳酸氫鉀(500ml)洗滌3次，無水硫酸鈉乾燥後，真空除去溶劑後得淡綠色油狀液體65毫升。
實施例十五順-2-L-(2』-特戊醯氧基-L-扁桃醯氧甲基)-5-(5』-氟胞嘧啶-1』-)1，3-氧硫雜戊烷(3IV) 將5-氟胞嘧啶20g，六甲基二矽烷100ml，硫酸銨固體少許和無水1，2-二氯乙烷460ml在氮氣保護下加熱回流約四個小時後白色固體消失形成澄清溶液。將此溶液冷卻到0℃後加入2-L-(2』-特戊醯氧基-L-扁桃醯氧甲基)-5-乙醯氧基-1，3-氧硫雜戊烷(3-IIA)65毫升。在氮氣保護下加入三甲基碘矽烷21.8毫升。將反應液攪拌過夜並讓反應液的溫度逐漸升到室溫。用亞硫酸氫鈉水溶液300毫升洗滌反應液後在真空下除去溶劑得到100克糖漿狀棕色殘餘物。將該殘餘物加熱溶於200毫升甲醇後冷卻至室溫，放置12小時後有固體析出。過濾除去固體後將母液濃縮三分之一，放置於室溫12小時又後有固體析出。過濾除去固體，母液在真空下除去甲醇，殘餘物溶於300毫升乙酸乙酯後放置於-20℃冷凍結晶，過濾得到白色固體32克，收率為43％，熔點56-58℃，[α]D20+97.8°(c 0.45，二氯甲烷)。
1H-NMR(CDCl3)1.29(s，9H)，3.19(d，J＝12Hz，1H)，3.43(dd，J＝5.2，12.8Hz，1H)，4.25(ddd，J＝4，12.4，16.4Hz，2H)，5.46(br s，NH，1H)，5.90(S，1H)，6.27(d，J＝4.8Hz，1H)，7.18(br s，NH，1H)，7.27-7.51(m，5H)。
實施例十六順-2-L-5-(5』-氟胞嘧啶-1』-)-1，3-氧硫雜戊烷。
將順-2-L-(2』-特戊醯氧基-L-扁桃醯氧甲基)-5-(5』-氟胞嘧啶-1』-)1，3-氧硫雜戊烷(3IV)32克溶於200甲醇中，然後加入正丁胺20毫升，室溫攪拌反應2小時。真空除去溶劑，將所得殘餘物用石油醚洗滌後，所得灰色固體。用甲醇重結晶，得到順-2-L-5-(5』-氟胞嘧啶-1』-)-1，3-氧硫雜戊烷(FTC)12.8克，收率為89％。熔點184-186℃，旋光度[α]D20-119.8°(c 0.98，甲醇)。手性HPLC分析測定其對映體純度為99.5％。
權利要求
1.一種製備式(I)所示的1，3-氧硫雜戊烷類核苷的單一立體異構體的方法， 該方法包括用式(II)所示的中間體與任意保護的嘧啶鹼及其類似物在適當的催化劑作用於下縮合得到式(III)所示的中間體的立體異構體的混合物，通過分級結晶的方法分離得到式(III)所示的中間體的單一立體異構體後再除去手性助劑得到式(I)所示的1，3-氧硫雜戊烷類核苷的單一立體異構體。 其中，R*代表手性助劑，L代表離去基團，B代表嘧啶鹼基及其類似物。
2.根據權利要求1的方法，其中的B是胞嘧啶或5-氟胞嘧啶。
3.根據權利要求1的方法，其中的中間體(II)可以是如式(IIA)或(IIB)所示的立體異構體，或者是立體異構體(IIA)和(IIB)的混合物。 其中，R*代表手性助劑，L代表離去基團。
4.根據權利要求1的方法，其中縮合反應所用的催化劑是三甲基碘矽烷，三甲基碘矽烷基三氟甲磺酸酯或無水四氯化錫。
5.式(IV-F)所示的帶有手性助劑的順-L-2-羥甲基-5-(5』-氟胞嘧啶-1』-)-1，3-氧硫雜戊烷的衍生物。 其中，R*是手性助劑，R是H或氨基保護基。
6.具有通式R*OCH2CHO的帶有手性助劑的乙醇醛衍生物。其中，R*是手性助劑。
7.根據權利要求1-6中任一項所述的方法，其中手性助劑選自L-扁桃酸，D-型和L-型的薄荷醇氯甲酸酯和(-)樟腦酸。
全文摘要
本發明涉及利用手性助劑拆分1，3－氧硫雜戊烷類核苷的立體異構體的混合物來製備順式－2－L－1，3－氧硫雜戊烷類核苷的方法。本發明還涉及用於上述製備方法的新中間體。
文檔編號C07D417/00GK1618795SQ200310108678
公開日2005年5月25日 申請日期2003年11月18日 優先權日2003年11月18日
發明者袁建棟 申請人:博瑞生物醫藥技術(蘇州)有限公司