專利名稱：4’-疊氮基胞苷衍生物的制備方法
4'-疊氮基胞苷衍生物的制備方法
技術領域：
本發明涉及一種制備下式的4'-疊氮基胞苷
及其水合物或藥物可接受鹽的新方法。式i的4'-疊氮基胞苷可用于治 療病毒介導的疾病，特別是治療HCV介導的疾病。
PCT公布WO 2004/046159 Al和WO 2005/000864 Al已經描述了式i 的4'-疊氮胞苷及其制備的幾種合成途徑。
為了將4，-疊氮基-三酰基尿苷轉化為所需的4，-疊氮基-胞苷，建議在三 唑、三氯氧磷和三乙胺存在下進行反應。但是發現，由于生物降解能力低， 三唑不利于工業規^莫應用。
因此，本發明的目的是提供能夠在工業規^莫上實施并且不存在上述缺 點的方法。
已經發現，利用本發明方法能夠克服上述缺點。 本發明方法包括制備下式的4，-疊氮基-胞苷
其中
r1和議2獨立地選自cor4和c(=o)or4，或r1與R2—起形成ch:
及其水合物或藥物可接受鹽，其特征在于 a)受到保護的下式4，-疊氮基-三酰基核苷C(CH3)2-、 CH-苯基-、或
橋；
r3選自cor4和c(=0)or4;
r4獨立地為Cw2-烷基，任選被l-3個選自d—6-烷基、Cw烷氧基、鹵素、
硝基或氰基的取代基取代的苯基；
與咪唑、三氯氧磷和三乙胺反應以形成下式的咪唑化合物，
其中r1、 J^和rS如上所述；
c)最終將式lllb的胺轉化為式I的4，-疊氮基-胞苷。
本文所用的術語"Cw2-烷基"是指包含1-12個碳原子的非支鏈或支 鏈烴殘基。代表性的Cw2-烷基包括甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、 異丁基、叔丁基、戊基或己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基或十 二烷基。
本文所用的術語"d—6-烷氧基"是指包含l-6個碳原子的非支鏈或支 鏈Cw烷基氧基殘基。代表性的d—6-烷氧基包括曱氧基、乙氧基、丙氧基、 異丙氧基、正丁氧基、異丁氧基、叔丁氧基、戊氧基或己氧基。
術語"卣素"是指氟、氯、溴和碘，優選氯。
本文所用的術語"水合物"意指式l的4，-疊氮基-胞苷中包含通過非 共價分子間力結合的化學計量或非化學計量的水。
其中r1、 ！^和rs如上所述；
b)式IIIa的咪唑化合物用氨水進行氨解以形成下式的胺，術語"藥物可接受的鹽，，指式I的4，-疊氮基-胞苷與無機酸諸如氫鹵 酸(例如鹽酸和氫溴酸)、硫酸、硝酸、磷酸等和有機酸(例如乙酸、酒石酸、 琥珀酸、富馬酸、馬來酸、蘋果酸、水楊酸、檸檬酸、曱磺酸和對-甲M 酸等)的鹽。此類鹽的形成與分離可依照本領域z一的方法進行。
步驟a包括使用咪哇、三氯氧磷和三乙胺將受到保護的下式的4，-疊氮基-尿苷f汁生物
其中r1、 ！^和rS如上所述。
所述方法通常在有機溶劑、優選二氯曱烷、THF或2-曱基四氫呋喃存 在下在反應溫度0。C-80。C、優選20。C-65。C下進行。
咪唑通常以過量使用，其量為相對1當量的式II的4，-疊氮基-三酰基 沖亥香4.0當量-10.0當量，伊乙選5.0當量-8.0當量。
三氯氧磷通常過量使用，其量為相對l當量的式II的4，-疊氮基-三酰 基核苷1.0當量-2.0當量，優選1.4當量-1.7當量。
式II的4，-疊氮基-三酰基核香可依照例如PCT公布WO 2005/000864 Al的實施例1-5z^開的方法合成。
式IIIa的咪唑化合物是新化合物，因此其為本發明的進一步的實施方式。
特別優選的是式IIIa的咪唑化合物，其中R1和W為苯曱酰基或R1 和R2—起形成
步驟a)
其中r1、 rS和R"如上所述， 轉化為下式的咪唑化合物，H、、' 、OCH3,
而且W為3-氯苯甲酰基。
式IIIa的咪唑化合物可依照本領域技術人員公知的方法從反應混合物
分離，例如通過蒸發從有才A^目回收。
通常，式Ilia的咪唑化合物直接(不經由有樹目分離)進行在步驟b) 中的氨解。 步驟b)
步驟b)包括用氨水氨解式IIIa的咪唑化合物以形成式IIIb的胺。
所述氨解通常在有機溶劑諸如二氯甲烷、四氫呋喃或或2-甲基四氫呋
喃、優選四氫呋喃或2-甲基四氫呋喃中在反應溫度20。C-60°C、優選
25。C-45。C下進行。
合適的氨水溶液具有20%-30%的氨含量，通常為約25%。
氨解的持續時間很大程度上取決于氨的量和反應溫度。
式IIIb的胺可依照本領域公知的方法分離，但通常直接用在步驟c)中使用。
步驟c)
步驟c)包括將式nib的胺轉化為式i的4，-疊氮基-胞苷。
在R1、 R2和R3獨立地選自COR4和C(-0)OR4的情況下，在步驟 c)中的的轉化是一種在溫度20°C-60°C下于氨水和甲醇中進行的甲醇分解
反應o
變為甲醇的變化可通過從反應混合物中蒸餾除去在步驟b)中4吏用的溶 劑并且用甲醇替換實現。
然后，甲醇分解反應可通過添加氨水溶液并且在溫度20。C-60°C、優 選25°C-45°C下進4亍反應而實現。
關于合適的氨水溶液，參考前面步驟b)中的描述。 在R'與R2—起形成CH2-、 C(CH3)2-、 CH-苯基-或縮而且W獨立地選自coi^和c(-o)or4 (其中W如上所定義)的情況下，
在步驟c)中的轉化反應包括在溫度20°C-60°C下于氨水和曱醇中進行的甲 醇分解反應以使酰基r3裂解和酸處理以裂解r1和r2形成的縮醛。 甲醇分解反應可如上所述進行。
關于酸處理，可以使用無機酸如鹽酸或硫酸，或短鏈羧酸諸如曱酸或 乙酸。通過W和i^形成的環狀縮醛優選使用曱酸在室溫下裂解。
所需的式i的4'-疊氮基胞苷的分離可應用技術上公知的方法實現，例 如將溶劑甲醇更換為例如丙酮/乙酸乙酯并且濾除沉淀產物。
在本發明的進一步的實施方式中，上述本發明方法可用于制備下式的 三-異丁酰基氧基化合物。
所述制備可利用異丁酰氯在4-(二甲基tt)-吡咬和三乙胺存在下于水 和有機溶劑的混合物中轉化式i的4，-疊氮基-胞苷而實現。合適的有機溶 劑為四氫呋喃。反應溫度通常選擇在從-5。c到30。c的范圍內。式iv的三 -異丁酰氧基化合物的分離可通過下述步驟實現水的后處理，接著將溶劑 更換為異丙醇/庚烷，并且用鹽酸酸化。
下述實施例將對本發明的方法進行闡述，但是不具有任何限制意義。
縮寫
Bz二苯甲酰基；(Cl)Bz-間氯苯甲酰基；MeTHF二2-曱基四氫呋喃；DMAP= 4-(二甲基氨基)-吡啶；THF-四氫呋喃
實施例
實施例14-氨基-1-((2!1,311,48,510-5-疊氮基-3,4-二羥基-5-羥基曱基-四氫呋喃-2-基)-lH-嘧咬-2-酮的制備。
已zO OBz
在室溫下用64 g (0.632 mol)三乙胺處理100 g (0.158 mol) 3-氯苯甲酸 (2R，3S，4R，5R)-2-疊氮基-3，4-雙-苯曱酰基氧基-5-(2，4-二氧代-3，4-二氫-2H-嘧啶-l-基)-四氫呋喃-2-基曱酯和86.6 g (1.266 mol)咪唑于500 ml MeTHF 的懸浮液。所獲得的混合物在20-45°C下用36.8 g (0.238 mol)三氯氧砩處 理30-120分鐘。添加后，將該混合物加熱到55-65°C，并且在該溫度下攪 拌5-6小時。然后將混合物冷卻到15 - 25°C并且在該溫度下用300 ml水 處理。分離各層，水層用MeTHF (1x50 ml)萃取。合并的有機層在20-30。C 下用54 g氨(25%水溶液)處理10 - 20分鐘。將混合物加熱到40°C并且在 該溫度下攪拌7-9小時。完全轉化后，分離下面的水層，蒸餾除去有機層 中的MeTHF并且用甲醇替換。該甲醇溶液(大約400 ml)然后在30-40°C 下用108 g氨(25。/。水溶液)處理，所獲得的混合物在35-40。C下攪拌5小時。 蒸餾除去甲醇并且連續用400 ml丙酮置換，從而產生沉淀。為了完全沉淀， 在室溫下加入500ml乙酸乙酯。在2-4小時內將獲得的懸浮液冷卻至 0-5。C，并且在該溫度下再攪拌2小時。過濾晶體，分兩部分用預先冷卻的 124 ml乙酸乙酯和62ml丙酮混合物洗滌，并且在45。C / <30毫巴下干燥 5小時，獲得含量測定為99.4V。(m/m)的作為一7jC合物的43.3 g (90.5%)的 4-氨基-1((21^,38，48，511)-5-疊氮基-3，4，-羥基-5-羥基曱基-四氫呋喃-2-基)-lH-嘧啶-2-酮。
實施例2
3-氯苯甲酸(2R，3S，4R，5R)-2-疊氮基-3,4-雙-苯曱酰基氧基-5-(4-咪唑-1-基-2-氧代-2H-嘧啶-l-基)-四氫呋喃-2-基曱基酯的制備BzO、 OBz
在室溫下用19.2 g (189 mmol)三乙胺處理30.0 g (47,5 mmol)的3-氯苯 甲酸(2R，3S，4R，5R)-2-疊氮基-3，4-雙-苯甲酰基氧基-5-(2，4-二氧代-3，4-二氫 -2H-嘧啶-l-基)-四氫呋喃-2-基曱基酯和26.0 g (380 mmol)咪唑于110 ml MeTHF的懸浮液。所獲得的混合物在10-20°C下于30分鐘內用11.03 g (71.2 mmol)三氯氧磷處理。將該混合物加熱到60。C并且在該溫度下攪拌5 小時。然后將混合物冷卻到15。C并且在該溫度下用125 ml水處理。分離 各層，水層用MeTHF (1x30 ml)萃取。通過蒸餾將MeTHF從有機層完全 清除并且用250 ml乙腈替換。加入水(50ml)和二氯曱烷(100ml)并且進行 層分離。水層用二氯曱烷(lxlOOml)萃取。過濾有機層，蒸發溶劑，殘留物 (M.2g)在40。C/〈^毫巴下干燥16小時，獲得含量測定為".3%(面積) 的29.7 g (90.8。/。)3-氯苯甲酸(2R,3S,4R,5R)-2-疊氮基-3，4-雙-苯甲酰基氧基 -5-(4-咪唑-1-基-2-氧代-211-嘧咬-1-基)-四氬呋喃-2-基曱基酯。
H NMR (CDCb) 5 4.87 (s， 2 H); 6.04-6.07 (m， 2H); 6.33 (dd， 1H); 6.51 (d, 1H); 7.20-7.41 (m， 6H); 7.49-7.60 (m， 3H); 7.69 (s， 1H); 7.89-8.06 (m， 7H); 8.37 (s， 1H)。
IR: 2923， 2854， 2120 (-N3)， 1730， 1678, 1633， 1545， 1469， 1247, 1127, 929， 709， 476 cm1。
MS: 682 (M++l)。
實施例3
4-氨基-l-((3aR 4R，6aS，6R)-6-疊氮基-6-羥基曱基-2-曱氧基-四氫呋喃并 13，4-dll,3-間二氧雜環戊烯-4-基)-lH-嘧啶-2-酮的制備在-5到0。C下于15分鐘內向0.69 g (10.11 mmol)咪唑和1.07 g (10.5 mmol)三乙胺于9 ml 二氯曱烷的懸浮液中滴加0.49 g (3.22 mmol)三氯氧 磷。15分鐘后，在-5。C下先后用1.00 g (2.15 mmol)的3-氯-苯曱酸4-疊氮 基-6-(2,4-二氧代-3，4-二氫-2H-嘧啶-l-基)-2-甲基-四氫呋喃并-[3，4-d-l,3-間 二氧雜環戊烯-4-基甲基酯和1 ml 二氯曱烷處理獲得的懸浮液。15分鐘內 將該懸浮液升溫到室溫，然后在室溫下攪拌69小時。將所述懸浮液冷卻到 0。C并且在該溫度下用10ml水處理。升高所述懸浮液溫度到室溫并進行 層分離。水層用二氯曱烷(2x5ml)萃取。合并的有機層通過MgS04干燥、 過濾、在真空下濃縮，并且在25。C / <10亳巴干燥22小時，獲得1.07 g (96%) 米色泡沫狀的3-氯苯甲酸4-疊氮基-6-(4-咪唑-l-基-2-氧代-2H-嘧啶-l-基)-2-甲基-四氫呋喃并-[3，4-d]-l，3-間二氧雜環戊烯-4-基甲基酯。
，H醒R (500 MHz, CDC13) 5 3.36 (s, 3H); 4.71 (d, J=12.5 Hz， 1H); 4.77 (d， J=11.5 Hz， 1H); 5.04 (d， J=5.5 Hz, 1H); 5.44 (dd， J=5.5 Hz， J=1.5 Hz， 1H); 6.03 (m， 2H); 6.55 (d， J=7.0 Hz， 1H); 7.21 (dd, J=1.5 Hz， J=0.5 Hz， 1H); 7.42 (dd， J=7.5 Hz， J=7.5 Hz, 1H); 7.58 (m, 1H)， 7.70 (dd， J=2.0 Hz， J=2.0 Hz, 1H), 7.96 (m， 1H), 8.02 (d， J=8.0 Hz, 1H); 8.04 (dd, J=2.0 Hz， J=2.0 Hz， IH); 8.40 (dd， J=1.0 Hz， J=1.0 Hz， 1H)。
將1.055 g (2.05 mmol)該泡沫溶于10 ml THF并且用0.90 g氨(28%水 溶液)處理。獲得的溶液在25。C下攪拌24小時。在旋轉蒸發器中于25。C 和70至30mmHg壓力下濃縮該溶液。加入甲醇(10ml)，接著加入O.卯g 氨(28%水溶液)，并且在25。C下攪拌所獲溶液22小時。該溶液在旋轉蒸 發器中濃縮，殘留物通過使用硅膠的徑向色謙進行純化，純化過程中先后 用乙酸乙酯和乙酸乙酯/曱醇5:l為洗脫劑，結果獲得0.68g(102。/。)米色固體狀的4-#J^-1 -((2S，4R,3aS，6aS，6R)-6-疊氮基-6-羥基甲基-2-甲基-四氫呋 喃并[3,4-dI-l ，3-間二氧雜環戊烯-4-基)-lH-嘧啶-2-酮。
實施例4
十二烷酸(2R,3S，4R,5R)-5-(4-氨基-2-氧代-2H-嘧啶-l-基)-2-疊氮基-3,4-二 羥基-四氫呋喃-2-基曱基酯的制備
在0到-5°C下于15分鐘內將1.35 g (8.83 mmol)三氯氧磷于5 ml 二氯 甲烷的溶液滴入1.89 g (27.7 mmol)咪唑和2.92 g (28.9 mmol)三乙胺于20 ml二氯甲烷的懸浮液中，獲得的懸浮液在-5。C下攪拌15分鐘。加入疊氮 基酯(3.00 g， 5.89 mmol)于12 ml二氯曱烷的溶液并且在IO分鐘內使獲得的 懸浮液由0°C升溫至25°C，然后在25°C下攪拌69小時。將該懸浮液冷 卻到0°C，并且在0-5°C下滴入30 ml水。升高懸浮液溫度至20。C并進行 層分離。水層用二氯甲烷(2x5 ml)萃取。對合并的有機層進行干燥(MgS04)、 過濾、真空下濃縮，并且在25°C / <10毫巴下干燥5小時，獲得3.13 g (95.0%) 米色泡沫狀的咪唑衍生物。將該泡沫體溶于30 ml無水THF中，所獲溶液 用2.49 g (19.9 mmol)氨(28y。水溶液)處理。23小時后，所述溶液在25。C 下真空濃縮，并且在25。C/〈10毫巴下干燥10小時，獲得3.308淺黃色固 體。該固體由熱甲醇(50。C)重結晶，獲得1.27g無色固體狀的甲氧基亞甲基 保護的胞苷衍生物。
將1.20 g (2.36 mmol)所述固體用4.8 ml曱酸(96°/。)處理，所獲懸浮液 在25。C下攪拌4小時。依次加水(4.8 ml)和10.5 ml氨(28%水溶液)以將pH 調整為pH9。 l小時后，在25。C下過濾沉淀物，用10ml水洗涂，并且在25°C / <10毫巴下干燥16小時，獲得1.10 g (40%)無色固體狀的十二烷酸 (2R，3R,4S，5R)-5-(4-氨基-2-氧代-2H-嘧啶-l-基)-2-疊氮基-3，4-二羥基-四氫
呋喃-2-基曱基酯。
分析用樣本通過熱甲醇重結晶而獲得。
NMR (500 MHz, DMSO-d6) 5 0.85 (t， J=7.0 Hz， 3H); 1.18-1.30 (m， 16H); 1.53 (m， 2H); 2.33 (t， J=7.5 Hz， 2H); 3.78 (t， J=5.0 Hz， 1H); 4.29 (d， ,1=12.0 Hz, 1H); 4.41 (d， J=12.0 Hz， 1H); 4.53-4.57 (m， 1H); 5.60 (br， 1H); 5.83 (d， J=8.0 Hz, 1H); 5.98 (br， 1H); 6.17 (d， J=8.0 Hz, 1H)， 7.33 (br， 2H)， 7.65 (d, J=7.0 Hz， 1H)。
13C醒R (125 MHz, DMSO-d6) 5 173.0， 166.2， 156.2， 142.0， 97.9， 96.3， 89.6， 74.7， 72.1， 65.1, 34.0， 32.0， 29.7, 29.5， 29.4, 29.3， 29.0， 25.0, 22.8， 14.7。
IR (KBr): 3538, 3400， 3288， 2924， 2850， 2116， 1759， 1672， 1641， 1593， 1523 cm—'。
實施例5
異丁酸(2R，3S,4R,5R)-5-(4-氨基-2-氧代-2H-嘧啶-l-基)-2-疊氮基-3，4-雙-異 丁酰基氧基-四氫呋喃-2-基曱基酯鹽酸鹽的制備
在-5到0。C下用35.8 g (0.354 mol)三乙胺處理21.6 g (0.070 mol)的4-氨基-1((211，38，48，5議)-5-疊氮基-3,4,-羥基-5-羥基甲基-四氫呋喃-2-基)-111-嘧咬-2-酮和88 mg(0.72 mmol) DMAP于102 ml THF和40 ml水中的懸浮 液。然后，在1-2小時內該混合物在-5到20。C下用29.5 g (0.271 mol)異丁 酰氯處理，升高所獲混合物的溫度到室溫并且在室溫下攪拌l小時。完全 轉化后，依次加入110 ml乙酸乙酯和30 ml水，并且通過加入大約6.8 g鹽酸(37。/。水溶液)將pH調整到pH 6.5-7.0。進行層分離，除去下邊的水層， 有機層用水(lx50 ml)洗滌。蒸餾除去有機層中的乙酸乙酯和THF并且用 異丙醇完全替換。然后該異丙醇溶液(大約90 ml)在20-30°C下用13.2 g (0,079 mol)鹽酸于異丙醇的溶液(21.7 %)處理5-10分鐘。在緩慢加入120 ml 庚烷過程中出現產物結晶。所獲得的懸浮液在40。C下攪拌2小時，然后 在2小時內冷卻到0-5。C。 l小時后，在0-5。C下過濾晶體，分兩部分用 預先冷卻的62 ml庚烷與31 ml異丙醇的混合物洗滌，并且在70°C / <30 毫巴下干燥10小時，獲得35.5g(93.5。/o)含量測定為99.5 。/。(m/m)的異丁酸 (2R，3S，4R，5R)-5-(4-氨基-2-氧代-2H-嘧啶-l-基)-2-疊氮基-3，4-雙-異丁酰基 氧基-四氫呋喃-2-基甲基酯鹽酸鹽。
權利要求
1.制備下式的4’-疊氮基-胞苷及其水合物或藥物可接受鹽的方法，其特征在于，a)受到保護的下式的4’-疊氮基-三酰基核苷其中R1和R2獨立地選自COR4和C(＝O)OR4，或R1與R2一起形成CH2-、C(CH3)2-、CH-苯基-或橋；R3選自COR4和C(＝O)OR4；R4獨立地為C1-12-烷基，任選被1-3個選自C1-6-烷基、C1-6-烷氧基、鹵素、硝基或氰基的取代基取代的苯基；與咪唑、三氯氧磷和三乙胺反應以形成下式的咪唑化合物，其中R1、R2和R3如上所述；b)式IIIa的咪唑化合物用氨水進行氨解形成式IIIb的胺，其中R1、R2和R3如上所述；c)最終將式IIIb胺轉化為式I的4’-疊氮基-胞苷。
2. 權利要求l的方法，其特征在于，在步驟a)中式IIIa咪唑化合物的 形成在有機溶劑存在下于0°C-80°C下進行。
3. 權利要求2的方法，其特征在于二氯曱烷、四氫呋喃或2-甲基四氫 呋喃用作有才幾溶劑。
4. 權利要求1-3的方法，其特征在于式IIIa咪唑化合物不經分離直接 用于步驟b)的氨解反應。
5. 權利要求1-4的方法，其特征在于步驟b)的氨解反應在有機溶劑中 于20°C-60°C的溫度下進行。
6. 權利要求5的方法，其特征在于四氫呋喃、2-甲基四氫呋喃或二氯 曱烷用作有機溶劑。
7. 權利要求l-6的方法，其特征在于式IIIb胺不經分離直接用于步驟 c)的轉化反應。
8. 權利要求1-7的方法，其特征在于在R1、議2和R"蟲立地選自COR4 和C(二O)OR4的情況下，步驟c)的轉化反應為在20°C-60°C下于氨水和曱 醇中進行的曱醇分解反應。
9. 權利要求l-7的方法，其特征在于在Ri與RZ—起形成CH2-、 C(CH3)2-、 CH畫苯基-或縮醛橋且RM蟲立地選自COR"和C(=0)OR4 (其中R"如上所述)的情況 下，步驟c)的轉化反應包括在溫度20。C-60。C下于氨水和甲醇中進行的曱 醇分解反應以使酰基R3裂解和酸處理以裂解R1和R2形成的縮醛。
10. 權利要求9的方法，其特征在于所述酸處理使用甲酸進行。
11. 權利要求1-10的方法，其特征在于Ri和I^為苯甲酰基或I^和 R2—起為且W為3-氯苯甲酰基。
12.下式的咪唑化合物，R30N.NU、'_0NlllaR10 OFT其中R1和R2獨立地選自COR4和C(=0)OR4或R1和R2 —起形成CHr C(CH3)2-、 CH-苯基-或H、 ，OCH，橋；R3選自COR4和C(=0)OR4;R"獨立地為Cwr烷基，任選被1-3個選自d—6-烷基、Q-6-烷氧基、卣素. 硝基或氰基的取代基取代的苯基。
13.權利要求12的咪唑化合物，其中R1和R2為苯甲酰基或R1與R2 一起為H、、' 、OCH，且W為3-氯苯曱酰基《
14.權利要求l-ll的方法用于制備下式化合物的用途NH。〇HCION \〇O 0IVOO
15.以上所述的方法,
全文摘要
本發明涉及制備式I的4′-疊氮基胞苷及其水合物或藥物可接受鹽的新方法。式(I)的4’-疊氮基胞苷可用于治療病毒介導的疾病，特別是治療HCV介導的疾病。
文檔編號C07H1/00GK101541818SQ200780044240
公開日2009年9月23日 申請日期2007年12月3日 優先權日2006年12月11日
發明者K·薩爾馬, P·J·哈林頓, S·希爾德布蘭德 申請人:弗·哈夫曼-拉羅切有限公司