DE3856477T2

DE3856477T2 - Verfahren zur Herstellung von 2'-deoxy-2',2'-difluornukleosiden

Info

Publication number: DE3856477T2
Application number: DE3856477T
Authority: DE
Inventors: Ta Sen Chou; Perry Clark Heath; Lawrence Edward Patterson
Original assignee: Eli Lilly and Co
Current assignee: Eli Lilly and Co
Priority date: 1987-08-28
Filing date: 1988-08-22
Publication date: 2001-11-08
Anticipated expiration: 2008-08-23
Also published as: DE3856330T2; JP2899577B2; DE3856477D1; JP2810034B2; ATE179713T1; EP0306190B1; EP0688782B1; EP0688783A1; JP2899576B2; HU906268D0; ES2176279T3; JP2777359B2; KR890003794A; JPH1081696A; IE882608L; ATE217009T1; DE3856158D1; KR970002659B1; DE3856527D1; HU206886B

Description

Die Erfindung liefert ein neues Verfahren zur Herstellung von 2',2'-Difluornukleosiden und Zwischenprodukten hiervon.
Die US 4 526 988 A beschreibt, daß 2'-Desoxy-2',2'-difluornukleoside brauchbare antivirale Mittel sind. Die EP 0 184 365 A beschreibt die Verwendung derselben Verbindungen als onkolytische Mittel. Die Herstellung dieser Verbindungen ist auch in EP 0 184 365 A und EP 0 211 354 A beschrieben. Das in den Veröffentlichungen beschriebene Syntheseverfahren bildet Zwischenprodukte, die bis zu zwei Chiralitätszentren aufweisen. Ein solches Zwischenprodukt mit einem Chiralitätszentrum ist ein geschütztes Lacton, das aus Erythro- und Threoenantiomeren der folgenden Formeln besteht
worin P für eine Schutzgruppe steht. Die Veröffentlichungen beschreiben, daß das Erythroenantiomer bevorzugt ist, da es ein Kohlenhydrat liefert, das die Stereochemie der natürlich vorkommenden Ribose aufweist. Ein Kohlenhydrat, das die Stereochemie von natürlich vorkommender Ribose aufweist, ist bevorzugt, da es Endproduktnukleoside bereitstellt, die eine bessere biologische Aktivität aufweisen.
Die US 4 526 988 A beschreibt die Herstellung des obigen Erythroenantiomers, indem zuerst ein Alkyl- 2,2-difluor-3-hydroxy-3-(2,2-dialkyldioxolan-4-yl)propionat gebildet wird, das aus 3-R- und 3-S-Hydroxyenantiomeren mit folgenden Formeln besteht
worin R&sup4; und R&sup5; unabhängig für C&sub1;-C&sub3; Alkyl stehen, in einem Verhältnis von etwa 3 Teilen 3-R-Enantiomer zu etwa 1 Teil 3-S-Enantiomer. Die Veröffentlichung beschreibt, daß das 3-R-Hydroxyenantiomer die richtige Stereochemie aufweist, um das gewünschte Erythroenantiomer bereitzustellen und daß die 3-R- und 3-S-Enantiomere durch teure, aufwendige Säulenchromatographieverfahren getrennt werden können.
Das Patent beschreibt, daß nach einer Isolierung des 3-R-Hydroxyenantiomers es als nächstes unter sehr milden Bedingungen unter Bildung eines ungeschützten Lactons hydrolysiert wird, nämlich 2-Desoxy-2,2-difluor- D-erythro-pentofuranos-1-ulose, die die folgende Formel aufweist
Die Veröffentlichung beschreibt, daß milde Bedingungen, die zur Bildung der obigen Verbindung geeignet sind, die Verwendung von Hydrolysereagentien beinhalten, wie schwach saure Ionenaustauscherharze oder relativ starke Säuren, wie wäßrige Essigsäure oder Chlorwasserstoffsäure, die einen pKa zwischen etwa 2,8 und etwa 5,0 aufweisen. Beide Typen der Hydrolysereagentien können Probleme in der Hydrolysereaktion verursachen, Beispielsweise erfordert die Verwendung des Ionenaustauscherharzes so große Mengen an Wasser, daß speziell bei Reaktionen im großtechnischen Maßstab das Lacton oft in die offenkettige Vorläuferform aufgrund der Empfindlichkeit gegenüber Wasser revertiert. Die relativ starken Säuren sind andererseits weniger bevorzugte Hydrolysereagentien zur Umwandlung des 3-R-Hydroxyenantiomers in das ungeschützte Lacton, da sie große Mengen an ungewünschten Reaktionsprodukten bilden, einschließlich nicht umgesetztem Ausgangsmaterial.
Schließlich wird das gebildete ungeschützte Lacton wie oben beschrieben durch die Anbringung einer Hydroxyschutzgruppe an die Hydroxygruppen des Lactons in das geschützte Erythro-Lacton umgewandelt. Es wird ein zweites chirales Zentrum am anomeren Kohlenstoffatom gebildet, wenn der Ketoteil des Lactons in einen Alkohol umgewandelt wird. Genauer gesagt werden die zwei Anomere für die gewünschte Erythro- Konfiguration als a und β Anomere der folgenden Formeln identifiziert
Die ungeschützte Hydroxygruppe an der Position 1 wird schließlich unter Bildung der geschützten Vorläufer der biologisch aktiven 2'-Desoxy-2',2'-difluornukleoside durch eine heterocyclische Base, wie Cytosin, ersetzt. Der β-Anomervorläufer ist bevorzugt, da er 2'-Desoxy-2',2'-difluornukleoside liefert, die eine erhöhte biologische Aktivität besitzen.
Die US 4 526 988 A beschreibt insbesondere die Verwendung von t-Butyldimethylsilyl als Schutzgruppe.
Wenn diese Schutzgruppe bei der Synthese von 2'-Desoxy-2',2'-difluornukleosiden verwendet wird, setzt sich das Produkt aus einem α/β Anomerverhältnis von etwa 4 : 1 zusammen. Das Produkt muß durch teure, aufwendige Säulenchromatographieverfahren gereinigt werden, um das gewünschte β-Anomer zu isolieren.
Die vorliegende Erfindung liefert ein bequemes Verfahren zur Herstellung von 2'-Desoxy-2',2'- difluornukleosiden mit der gewünschten Erythro- und β-Stereochemie, das die Notwendigkeit für eine ausgiebige Säulenchromatographiereinigung vermeidet, wie sie vorher erforderlich war. Zusätzlich liefert die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von 2'-Desoxy-2',2'-difluornukleosiden mit der gewünschten Erythro- und β- Stereochemie in höheren Ausbeuten, als dies vorher möglich war.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines Enantiomergemisches von Erythro- und Threo-Lactonen der folgenden Formel bereitgestellt
worin R für H oder
steht, das gekennzeichnet ist durch
Hydrolyse eines Gemisches aus 3-R- und 3-S-Enantiomeren eines Alkyl-2,2-difluor-3-hydroxy-3-(2,2- dialkyldioxolan-4-yl)propionats oder eines geschützten Derivats hiervon der Formel
worin R wie oben definiert ist und R&sup4; und R&sup5; unabhängig für C&sub1;-C&sub3; Alkyl stehen, durch Verwendung einer starken Säure als Hydrolysereagenz, gefolgt von einer azeotropen Destillation von Wasser. Das vorliegende Verfahren stellt ein kristallines Lacton her, das stabil ist und daher die Reversion zurück zum offenkettigen Vorläufer minimiert, wie auch die Bildung von unerwünschten Reaktionsprodukten minimiert.
Die vorliegende Erfindung liefert auch ein Verfahren zur selektiven Isolierung von 2-Desoxy-2,2-difluor- D-erythropentofuranos-1-ulose-3,5-dibenzoat mit einer Reinheit von mehr als 95,0%, das die folgende Formel aufweist,
aus einem enantiomeren Gemisch aus Erythro- und Threolactonen der Formel
gekennzeichnet durch Lösen des enantiomeren Gemisches in Methylenchlorid, Kühlen der Lösung auf eine Temperatur im Bereich von etwa -5ºC bis etwa 10ºC und Gewinnen des ausgefallenen Erythroenantiomers. Daher kann das gewünschte Erythroenantiomer ohne die Verwendung von teuren, aufwendigen Säulenchromatographieverfahren erhalten werden.
Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines 2'- Desoxy-2',2'-difluornukleosids der Formel
worin B für eine Base der folgenden Formel steht
X für N oder C-R&sup4; steht,
R¹ für Hydroxy oder Amino steht,
R² für Brom, Chlor oder Iod steht,
R³ für Wasserstoff, C&sub1;-C&sub4; Alkyl oder
steht
R&sup4; für Wasserstoff, C&sub1;-C&sub4; Alkyl, Amino, Brom, Fluor, Chlor oder Iod steht, und
R&sup5; für Wasserstoff oder C&sub1;-C&sub4; Alkyl steht,
in einem etwa 1 : 1 α/β Anomerverhältnis, gekennzeichnet durch die Umsetzung eines geschützten Kohlenhydrats der Formel
worin L für eine Abgangsgruppe steht, mit einer geeigneten Base B-H und Entfernung der Benzoylschutzgruppe durch die Umsetzung mit einer starken oder mittelstarken Base. Das 1 : 1 α/β Anomerverhältnis, das durch das vorliegende Verfahren erhalten wird, ist im Vergleich zu dem 4 : 1 α/β Verhältnis, das durch Verfahren des Stands der Technik gebildet wird, vorteilhaft.
Die vorliegende Erfindung liefert auch ein Verfahren zur selektiven Isolierung von β-2'-Desoxy-2',2'- difluorcytidinhydrochlorid oder -hydrobromid, das aus einem zumindest zu 80% reinem etwa 1 : 1 α/β Anomergemisch von 2'-Desoxy-2',2'-difluorcytidinhydrochlorid oder -hydrobromid besteht, gekennzeichnet durch Lösen des 1 : 1 α/β Gemisches in heißem Wasser, Zugabe von Aceton, Kühlen der Lösung auf eine Temperatur im Bereich von etwa -10ºC bis etwa 50ºC, und Gewinnen des ausgefallenen β-2'-Desoxy-2',2'-difluorcytidinhydrochlorid oder - hydrobromidsalzes. So hergestelltes β-2'-Desoxy-2',2'-difluorcytidinhydrochlorid oder -hydrobromid kann durch Wiederholen des oben beschriebenen Verfahrens mit dem oben gewonnenen Salz unter Bildung von etwa 99,0% reinem β-2'-Desoxy-2',2'-difluorcytidinhydrochlorid oder -hydrobromid weiter gereinigt werden.
Schließlich liefert die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur selektiven Isolierung von β-2'-Desoxy-2',2'- difluorcytidin, das zu etwa 99,0% rein ist, aus einem etwa 1 : 1 α/β Anomergemisch von 2'-Desoxy-2',2'- difluorcytidin oder einem organischen oder anorganischen Säureadditionssalz hiervon, gekennzeichnet durch Lösen des α/β Gemisches in heißem Wasser, Erhöhung des pH der wäßrigen Lösung auf etwa 7,0 bis etwa 9,0, Kühlen der Lösung auf eine Temperatur im Bereich von etwa -10ºC bis etwa 30ºC, und Gewinnen der ausgefallenen freien Base von β-2'-Desoxy-2',2'-difluorcytidin. Die so hergestellte freie Base von β-2'-Desoxy-2',2'-difluorcytidin kann durch ein Verfahren in ein pharmazeutisch annehmbares organisches oder anorganisches Säureadditionssalz umgewandelt werden, das gekennzeichnet ist durch das Lösen der oben gewonnenen freien Base in heißem Wasser, Zugabe einer pharmazeutisch annehmbaren organischen oder anorganischen Säure zur Lösung, Kühlen der Lösung auf eine Temperatur im Bereich von etwa -10ºC bis etwa 40ºC und Gewinnen des ausgefallenen, etwa 99,0% reinen β- 2'-Desoxy-2',2'-difluorcytidinsäureadditionssalzes.
Beide oben beschriebenen Verfahren liefern Verbesserungen gegenüber dem Stand der Technik, da das β- Anomer ohne Verwendung von teuren, aufwendigen Säulenchromatographieverfahren erhalten werden kann.
Die US 4 526 988 A beschreibt Alkyl-2,2-difluor-3-hydroxy-3-(2,2-dialkyldioxolan-4-yl)propionate der Formel
worin R&sup4; und R&sup5; unabhängig für C&sub1;-C&sub3; Alkyl stehen. Die Verbindungen bestehen aus 3-R- und 3-S-Hydroxyenantiomeren in einem Verhältnis von etwa 3 Teilen 3-R-Enantiomer zu 1 Teil 3-S-Enantiomer. Die vorliegende Erfindung liefert ein Verfahren zur Umwandlung der obigen Verbindungen oder geschützten Derivate hiervon der Formel
worin R für H oder
steht, in ein Lacton der Formel
Das oben erwähnte geschützte derivatisierte Ausgangsmaterial kann durch Umsetzung des ungeschützten Alkyl-2,2-difluor-3-hydroxy-3-(2,2-dialkyldioxolan-4-yl)propionats mit Benzoylbromid, -chlorid, -cyanid, oder -azid hergestellt werden. Die Reaktion wird bequemerweise bei Temperaturen im Bereich von etwa -10ºC bis etwa 50ºC in einem inerten Lösemittel durchgeführt, zu dem ein Säurefänger zugegeben wurde, wie ein tertiäres Amin. Die Reaktion kann auch in einem basischen Lösemittel ausgeführt werden, wie Pyridin, Chinolin, Isochinolin oder Lutidin oder in einem tertiären Aminlösemittel, wie Triethylantin, Tributylamin, Methylpiperidin oder dergleichen. Zusätzlich kann in der Reaktion ein Katalysator verwendet werden, wie 4-Dimethylaminopyridin oder 4- Pyrrolidinopyridin, falls dies erwünscht ist.
Die 3-Hydroxyverbindungen oder ihre durch Benzoyl geschützten Derivate werden auf folgende Weise in das Lacton umgewandelt. Zuerst wird die Isoalkylidenschutzgruppe selektiv unter Bildung einer Alkyl-2,2-difluor- 3,4,5-trihydroxypentanoat- oder Alkyl-2,2-difluor-3-(benzoyloxy)-4,5-dihydroxypentanoatverbindung der folgenden Formel entfernt.
Die selektive Entfernung der Isoalkylidenschutzgruppe wird durch die Verwendung einer starken Säure als Hydrolysemittel erreicht. Der Ausdruck "starke Säuren", wie er hierin definiert ist, umfaßt Säuren, die bei Raumtemperatur (22ºC) einen pKa von etwa -10,0 bis etwa 2,0 aufweisen. Beispiele für starke Säuren sind unter anderem anorganische Säuren, wie 1 bis 8 normale Chlorwasserstoffsäure, 1 bis 8 normale Schwefelsäure und dergleichen und organische Säuren, wie p-Toluolsulfonsäure, Trifluoressigsäure und dergleichen. Bevorzugte starke Säuren sind die Säuren, die einen pKa von etwa -7,0 bis etwa 0,0 aufweisen. Besonders bevorzugte starke Säuren sind 6 N Schwefelsäure, Trifluoressigsäure und p-Toluolsulfonsäure. Die starke Säure wird im allgemeinen in katalytischen Mengen verwendet, obwohl mehr als katalytische Mengen verwendet werden können, falls dies erwünscht ist. Typischerweise wird die Säure in einer Menge verwendet, die zur Bereitstellung von etwa 0,05 bis etwa 0,5 Moläquivalenten Säure relativ zum Ausgangsmaterial Alkyl-2,2-difluor-3-hydroxy-3-(2,2-dialkyldioxolan-4-yl)propionat oder dem geschützten Derivat hiervon ausreicht.
Das Propionatausgangsmaterial und die starke Säure werden in einem geeigneten Lösemittel gelöst und der Wassergehalt der Lösung wird zur Bereitstellung von etwa 1 bis etwa 5 Moläquivalenten Wasser relativ zum Propionatausgangsmaterial eingestellt. Geeignete Lösemittel umfassen polare Lösemittel, wie die Alkohole, beispielsweise Methanol, Ethanol, Isopropanol und dergleichen, Acetonitril und verwandte polare Lösemittel. Der Wassergehalt der Lösung kann unter Bereitstellung von etwa 1 bis etwa 5 Äquivalenten Wasser auf mehrere Arten eingestellt werden, nämlich durch Zugabe von zusätzlichem Wasser zum bereits in der organischen oder anorganischen starken Säure verhandenen Wasser, durch Auswahl einer anorganischen Säure, die die geeignete Normalität aufweist, um die gewünschte Menge Wasser bereitzustellen, oder durch Auswahl eines Lösemittels, wie 95% Ethanol, das eine geringe Menge an Wasser enthält. Im allgemeinen sind etwa 1 bis 2 Moläquivalente Wasser relativ zum Propionatausgangsmaterial bevorzugt, da der niedere Wassergehalt leicht entfernt wird, wenn dies zum Lacton cyclisiert.
Nachdem das Propionatausgangsmaterial, die starke Säure, das Lösemittel und das Wasser vermischt wurden, wird die Lösung erhitzt, um die selektive Entfernung der Isoalkylidenschutzgruppe zu starten. Die Lösung wird vorzugsweise bis zur Rückflußtemperatur des Reaktionsgemisches erhitzt. Die Isoalkylidenschutzgruppe wird im wesentlichen nach etwa 2 Stunden bis etwa 8 Stunden entfernt, wenn die Reaktion bei der bevorzugten Temperatur durchgeführt wird.
Wenn einmal die Isoalkylidenschutzgruppe im wesentlichen entfernt wurde, wird das entstehende Pentanoat zum gewünschten Lacton cyclisiert. Das Pentanoat wird durch Destillation eines azeotropen Gemisches aus Wasser / Alkohol, Wasser / Acetonitril oder Wasser / Acetonitril / aromatisches Lösemittel cyclisiert, um Wasser aus der Reaktionslösung zu entfernen. Wenn ein Alkohol als Lösemittel verwendet wird, sollte die Wasser / Alkoholdestillation vorzugsweise fortgesetzt werden, bis im wesentlichen das gesamte Wasser und der Alkohol entfernt worden sind. Wenn jedoch Acetonitril als Lösemittel verwendet wird, wird frisches Acetonitril und/oder aromatisches Lösemittel zugegeben, um sicherzustellen, daß ausreichend Lösemittel vorhanden ist, um das Wasser und alle flüchtigen Nichtlösemittelkomponenten auszutreiben und immer noch eine homogene flüssige Lösung zu erhalten. Vorzugsweise wird ein aromatisches Lösemittel, wie Toluol anstelle von frischem Acetonitril verwendet, wenn Wasser aus einer Acetonitrillösemittellösung entfernt wird, da dann weniger Lösemittel erforderlich ist, um die Lösung azeotrop zu trocknen. Wenn das Wasser im wesentlichen aus dem Reaktionsgemisch entfernt worden ist, cyclisiert das Pentanoat in hohen Ausbeuten zum Lacton. Diese Cyclisierungsreaktion kann durch Hochleistungsflüssigchromatographietechniken verfolgt werden, um zu bestimmen, wann die Reaktion im wesentlichen vollständig ist. Das gebildete Lacton besteht aus Erythro- und Threoenantiomeren in etwa in denselben enantiomeren Anteilen, wie sie im Propionatausgangsmaterial vorkommen.
Die vorliegende Erfindung liefert auch ein Verfahren zur selektiven Isolierung des Erythroenantiomers eines geschützten Derivats des obigen Lactons aus einem enantiomeren Gemisch aus geschützten Verbindungen. Vor der Isolierung des Erythroenantiomers werden die ungeschützten Hydroxygruppen des obigen Lactons (C-3 und C-5, falls ein 3-Hydroxypropionatausgangsmaterial zur Herstellung des Lactons verwendet wurde, nur C- 5, falls das durch Benzoyl geschützte Ausgangsmaterial verwendet wird) mit einer Benzoylschutzgruppe geschützt. Das geschützte Lacton wird durch Umsetzung des ungeschützten Lactons mit Benzoylchlorid, -bromid, -cyanid, oder -azid mittels Bedingungen hergestellt, die in US 4 526 988 A beschrieben sind. Wenn das geschützte Lacton hergestellt wurde, kann das Erythroenantiomer durch Lösen des Enantiomergemisches in Methylenchlorid isoliert werden. Während das Erythroenantiomer aus Methylenchlorid alleine isoliert werden kann, erhöht die Verwendung eines Isopropanol- oder Hexangegenlösemittels die Menge an Erythroenantiomer, die gewonnen werden kann. Demnach sind Lösemittelgemische aus Isopropanol / Methylenchlorid und Hexan / Methylenchlorid zur Isolierung des Erythroenantiomers bevorzugt.
Wenn ein Isopropanol- oder Hexangegenlösemittel verwendet wird, kann das Isopropanol oder Hexan zur Lösung des in Methylenchlorid gelösten Enantiomergemisches auf einmal oder langsam über eine Zeitspanne zugegeben werden, die von 5 Minuten bis zu 4 Stunden reicht. Die spezifische Zeit für die langsame Zugabe des Gegenlösemittels wird natürlich von der zugegebenen Menge an Gegenlösemittel beeinflußt. Falls Isopropanol als Gegenlösemittel verwendet wird, kann die Menge an zugegebenem Isopropanol variieren, von der, die zur Erhaltung eines Isopropanol / Methylenchloridlösemittelgemisches von etwa 5 Volumenteilen Isopropanol zu etwa 1 Volumenteil Methylenchlorid bis zu 20 Volumenteilen Isopropanol zu etwa 1 Volumenteil Methylenchlorid erforderlich ist. Falls Hexan als Gegenlösemittel verwendet wird, kann es in jeder Menge zugegeben werden bis zu der, die ein Hexan / Methylenchloridlösemittelgemisch von etwa 5 Volumenteilen Hexan zu etwa 1 Volumenteil Methylenchlorid bildet. Ein Hexan / Methylenchloridlösemittelgemisch von etwa 3 : 2 V : V Hexan : Methylenchlorid ist am meisten bevorzugt.
Nachdem sich das geschützte Lacton im wesentlichen im Methylenchlorid gelöst hat und das gewünschte Gegenlösemittel zugegeben wurde, wird die Lösung mit einem Kristall an authentischem 2-Desoxy-2,2-difluor-D- erythropentofuranos-1-ulose-3,5-dibenzoat angeimpft und auf eine Temperatur im Bereich von etwa -5ºC bis etwa 10ºC, bevorzugter etwa 0ºC gekühlt. Die kalte Lösung wird für etwa 30 Minuten bis etwa 5 Stunden gerührt, während die gewünschte Temperatur gehalten wird, und das gewünschte Erythroenantiomer wird typischerweise durch Filtration mittels Standardisolierungstechniken isoliert.
Manchmal und mit einer größeren Häufigkeit wenn das Gegenlösemittel auf einmal zugegeben wird, kann das Erythroenantiomer unmittelbar nach der Zugabe des Gegenlösemittels zu kristallisieren beginnen. Wenn dies passiert, weist das isolierte Produkt oft weniger als 95,0% reines 2-Desoxy-2,2-difluor-D-erythropentofuranos-1- ulose-3,5-dibenzoat auf. Die Reinheit dieses weniger als 95,0% reinen Materials kann durch Aufschlämmen des unreinen Materials in einem aromatischen Lösemittel, wie Toluol, verbessert werden. Die Aufschlämmung wird auf etwa 40ºC bis 50ºC erhitzt, wobei im wesentlichen das gesamte gewünschte Erythroenantiomer und sehr wenig der unerwünschten Verunreinigungen gelöst wird. Die ungelösten Verunreinigungen werden dann mittels jeder Standardisolierungstechnik unter Bildung einer Lösung entfernt, wie Filtration. Das aromatische Lösemittel wird unter Bildung eines Rückstands entfernt, der in Methylenchlorid gelöst wird. Das Erythroenantiomer wird dann in einer Reinheit von mehr als 95,0% gemäß der oben für die Isolierung des Erythroenantiomers aus einem Erythro / Threoenantiomergemisch gewonnen.
Das isolierte Erythroenantiomer des geschützten Lactons wird als nächstes in eine Verbindung der folgenden Formel
worin L für eine Abgangsgruppe steht, über Verfahren umgewandelt, die in US 4 526 988 A beschrieben sind. Geeignete Abgangsgruppen sind die Sulfonate, wie Methansulfonat, Toluolsulfonat, Ethansulfonat, Isopropansulfonat, 4-Methoxybenzolsulfonat, 4-Nitrobenzolsulfonat, 2-Chlorbenzolsulfonat und dergleichen, Halogene, wie Chlor, Brom und dergleichen, und andere verwandte Abgangsgruppen. Eine bevorzugte Abgangsgruppe für das erfindungsgemäße Verfahren ist Methansulfonat.
Die obige Verbindung mit einer oben erwähnten Abgangsgruppe wird im erfindungsgemäßen Verfahren umgesetzt mit einer Base der Formel
worin
X für N oder C-R&sup4; steht,
R¹ für Hydroxy oder Amino steht.
R² für Brom, Chlor oder Iod steht,
R³ für Wasserstoff, C&sub1;-C&sub4; Alkyl oder
steht
R&sup4; für Wasserstoff, C&sub1;-C&sub4; Alkyl, Amino, Brom, Fluor, Chlor oder Iod steht, und
R&sup5; für Wasserstoff oder C&sub1;-C&sub4; Alkyl steht,
unter Bildung eines 2'-Desoxy-2',2'-difluornukleosids in einem etwa 1 : 1 α/β Anomerverhältnis.
Die oben gezeigten Basen sind organischen Chemikern gut bekannt und es ist keine Diskussion ihrer Synthese notwendig. Jedoch sollten die auf einigen der Basen vorkommenden primären Aminogruppen geschützt werden, bevor die Base mit dem Kohlenhydrat gekuppelt wird. Die gewöhnlichen Aminoschutzgruppen, wie Trimethyl- silyl, Isopropyldimethylsilyl, Methyldiisopropylsilyl, Triisopropylsilyl, t-Butyldimethylsilyl, t-Butoxycarbonyl, Benzyloxycarbonyl, 4-Methoxybenzyloxycarbonyl, 4-Nitrobenzyloxycarbonyl, Formyl, Acetyl und dergleichen können gemäß Verfahren verwendet werden, die in Standardlehrbüchern beschrieben sind, wie Protective Groups in Organic Chemistry, Herausgeber McOmie, Plenum Press, N. Y. (1973) und Protective Groups in Organic Synthesis, John Wiley & Sons, N. Y. (1981).
Es ist oft ratsam, die Ketosauerstoffatome an den Basen in die Enolform umzuwandeln, um den aromatischen Charakter der Basen zu erhöhen und hierdurch einen leichteren Angriff der Base durch das Kohlenhydrat zu ermöglichen. Sauerstoffatome werden vorzugsweise mit den oben angegebenen Silylschutzgruppen enolisiert.
Die Kupplungsreaktion zwischen der Base und dem Kohlenhydrat kann gemäß jedem der in US 4 526 988 A beschriebenen Verfahren ausgeführt werden. Ein bevorzugtes Kupplungsverfahren verwendet einen Reaktionsinitiator, wie Trimethylsilyltriflat und ein Lösemittel, wie 1,2-Dichlorethan bei einer Temperatur im Bereich von etwa 20ºC bis etwa 100ºC. Die Kupplungsreaktion, die im wesentlichen innerhalb von etwa 2 Stunden bis etwa 20 Stunden vollständig ist, wenn sie bei einer Temperatur im Bereich von etwa 20ºC bis etwa 100ºC ausgeführt wird, liefert ein geschütztes Nukleosid in einem etwa 1 : 1 α/β Anomerverhältnis.
Dasselbe Anomerverhältnis des ungeschützten Nukleosids erhält man durch die Entfernung der Schutzgruppen. Die meisten Silylaminoschutzgruppen werden leicht mittels eines protischen Lösemittels, wie Wasser oder einem Alkohol gespalten. Die Benzoylhydroxyschutzgruppe und alle Acylaminoschutzgruppen werden durch die Hydrolyse mit einer starken oder mittelstarken Base bei einer Temperatur von etwa 0ºC bis etwa 100ºC entfernt. Starke oder mittelstarke Basen, die zur Verwendung in dieser Reaktion geeignet sind, sind Basen mit einem pKa (bei 25ºC) von etwa 8,5 bis etwa 20,0. Solche Basen sind unter anderem Alkalimetallhydroxide, wie Natrium oder Kaliumhydroxid, Alkalimetallalkoxide, wie Natriummethoxid oder Kalium-t-butoxid, Amine, wie Diethylamin, Hydroxylamin, Ammoniak und dergleichen und andere herkömmliche Basen, wie Hydrazin und dergleichen. Vorzugsweise verwendet die Reaktion Ammoniak zur Entfernung der Schutzgruppen bei einer Temperatur von etwa 10ºC. Zumindest ein Moläquivalent Base wird für jede zu entfernende Schutzgruppe benötigt. Es ist bevorzugt, bei dieser Umsetzung einen Basenüberschuß zu verwenden. Jedoch ist die Menge an überschüssiger Base, die zur Entfernung der Schutzgruppen verwendet wird, nicht entscheidend.
Die Entfernung der Hydroxyschutzgruppen und der Aminoschutzgruppen wird bequemerweise in alkoholischen Lösemitteln, insbesondere wäßrigen Alkanolen ausgeführt, wie Methanol. Jedoch kann die Umsetzung auch in jedem anderen bequemen Lösemittel ausgeführt werden, wie Polyolen, einschließlich Ethylenglykol, Ethern, wie Tetrahydrofuran, Ketonen, wie Aceton und Methylethylketon oder Dimethylsulfoxid.
Das bevorzugte Verfahren zur Herstellung von 2'-Desoxy-2',2'-difluornukleosiden verwendet die Base Cytosin, die die folgende Formel aufweist,
um 2'-Desoxy-2',2'-difluorcytidin in einem etwa 1 : 1 α/β Anomergemisch zu liefern.
Wie oben erwähnt liefert die vorliegende Erfindung schließlich Verfahren zur selektiven Isolierung von β- 2'-Desoxy-2',2'-difluorcytidin oder einem organischen oder anorganischen Säureadditionssalz hiervon in einer Reinheit von etwa 99,0% eines etwa 1 : 1 α/β Anomergemisches von 2'-Desoxy-2',2'-difluorcytidin.
Ein Verfahren zur selektiven Isolierung des β-Anomers verwendet ein Hydrochlorid- oder Hydrobromidsalz des 1 : 1 α/β Anomergemisches als Ausgangsmaterial. Das Hydrochlorid- oder Hydrobromidsalz des α/β Gemisches wird durch Kombination des 1 : 1 α/β Gemisches mit Isopropanol und erforderlichenfalls Erhitzen zum Lösen des anomeren Gemisches im Lösemittel isoliert. Die Menge an verwendetem Isopropanol sollte, ohne entscheidend zu sein, ausreichen, um die vollständige Auflösung des Anomergemisches zu bewirken, wenn die Zugabe der Chlorwasserstoffsäure oder Bromwasserstoffsäure vollständig ist, aber so minimal wie möglich sein, um während der Kristallisation und Isolierung einen übermäßigen Produktverlust zu vermeiden. Die bevorzugte Menge an verwendetem Isopropanol reicht von etwa 2 ml Lösemittel pro Gramm Anomergemisch bis etwa 12 ml Lösemittel pro Gramm Anomergemisch.
Wenn das Anomergemisch im wesentlichen im Lösemittel gelöst ist, wird Chlorwasserstoff oder Bromwasserstoffsäure zugegeben, um entweder das Hydrochlorid- oder Hydrobromidsalz der α und β-Anomere zu bilden. Jedes ungelöste Anomergemisch wird sich lösen, nachdem die Säure zur Isopropanollösung gegeben wurde. Analysenreine konzentrierte flüssige Chlorwasserstoffsäure und 48% wäßrige Bromwasserstoffsäure sind die bevorzugten Formen von Chlorwasserstoff und Bromwasserstoffsäuren zur Verwendung bei der Herstellung der Hydrochlorid- oder Hydrobromidsalze von α und β. Die Menge an zugegebener Säure ist nicht entscheidend, solange zumindest ein leichter molarer Überschuß an Säure relativ zum Anomergemisch verwendet wird. Vorzugsweise werden zwei Moläquivalente Chlorwasserstoff- oder Bromwasserstoffsäure für jedes Moläquivalent des Anomergemisches verwendet.
Nachdem die Säure zugegeben ist, beginnen die α- und β-Hydrochlorid- oder -Hydrobromidsalze zu kristallisieren. Falls eine kleinere Menge an 1 : 1 α/β Anomergemisch, beispielsweise weniger als 5,0 g, zur Herstellung des Hydrochlorid- oder Hydrobromidsalzes verwendet wird, kristallisiert das β-Anomer selektiv gegenüber dem α-Anomer. Daher können kleine Mengen eines 1 : 1 α/β Anomergemisches unter Bildung von 2'- Desoxy-2',2'-difluorcytidinhydrochlorid oder -hydrobromid gereinigt werden, das mindestens ein etwa 1 : 4 α/β Anomerverhältnis aufweist, indem man einfach das 1 : 1 α/β Anomerverhältnis mit Isopropanol zusammenbringt, Chlorwasserstoff oder Bromwasserstoffsäure zum Gemisch gibt, die Lösung auf eine Temperatur im Bereich von etwa -10ºC bis etwa 50ºC abkühlt und den ausgefallen Feststoff gewinnt.
Wenn jedoch größere Mengen des 1 : 1 α/β Anomergemisches zur Herstellung des Hydrochlorid- oder Hydrobromidsalzes verwendet werden, fallen die α und β-Salze etwa in demselben 1 : 1 Verhältnis aus, wie dies im α/β Gemisch vorkommt. Um die α und β-Salze in hoher Ausbeute zu erhalten, sollte die Lösung auf eine Temperatur im Bereich von etwa -10ºC bis etwa 50ºC gekühlt werden. Das so gefällte etwa 1 : 1 α/β 2'-Desoxy-2',2'- difluorcytidinhydrochlorid oder -hydrobromid wird aus der Lösung mittels Standardisolierungstechniken isoliert, typischerweise durch Filtration, und kann unter Bildung von etwa 99,0% β-Anomer gereinigt werden, wie dies im folgenden beschrieben ist.
Das 1 : 1 α/β Anomersalzgemisch wird zuerst in heißem Wasser gelöst. Die Temperatur des heißen Wassers ist nicht entscheidend, es ist aber bevorzugt, daß die Wassertemperatur etwa 50ºC bis etwa Rückflußtemperatur (100ºC) beträgt. Eine bevorzugte Temperatur des heißen Wassers beträgt etwa 80ºC. Die Konzentration des anomeren Salzgemisches im Wasser ist nicht entscheidend, solange genügend Wasser verwendet wird, um die vollständige Lösung sicherzustellen. Es ist bevorzugt, daß die Menge an verwendetem Wasser so gering wie möglich ist, um einen übermäßigen Produktverlust während der Kristallisation und Isolierung zu vermeiden. Geeignete Konzentrationen des anomeren Salzgemisches in Wasser variieren von etwa 50 mg Gemisch pro ml Wasser bis etwa 400 mg Gemisch pro ml Wasser. Die bevorzugte Konzentration, die zur Isolierung des β-Anomers verwendet wird, beträgt etwa 200 mg des anomeren Salzgemisches pro ml Wasser.
Wenn das anomere Salzgemisch in Wasser gelöst ist, wird unter Bildung eines Lösemittelgemisches Aceton zur heißen Lösung gegeben. Die Zusammensetzung des Lösemittelgemisches kann von etwa 7 Volumenteilen Aceton zu 1 Volumenteil Wasser bis etwa 30 Volumenteile Aceton zu 1 Volumenteil Wasser variieren. Eine Zusammensetzung von etwa 12 : 1 V : V Aceton : Wasser ist bevorzugt. Nach der Acetonzugabe beginnt das β-Anomer zu kristallisieren. Um das β-Anomer in einer hohen Ausbeute zu erhalten, sollte die Lösung auf eine Temperatur im Bereich von etwa -10ºC bis etwa 50ºC, vorzugsweise von etwa 0ºC bis etwa 15ºC gekühlt werden. Die gekühlte Lösung wird unter Beibehaltung der gewünschten Temperatur für etwa 30 Minuten bis etwa 24 Stunden gerührt und 2'-Desoxy-2',2'-difluorcytidinhydrochlorid oder -hydrobromid, das mindestens ein etwa 1 : 4 α/β Anomerverhältnis aufweist, wird aus der Lösung mittels Standardtechniken isoliert, typischerweise durch Filtration.
Das so erhaltene 1 : 4 Anomergemisch kann erforderlichenfalls durch Wiederholung des zur Herstellung des oben beschriebenen 1 : 4 α/β Anomerverhältnisses verwendeten Verfahrens weiter gereinigt werden. Somit kann β-2'- Desoxy-2',2'-difluorcytidinhydrochlorid oder -hydrobromid in einer Reinheit von etwa 99,0% erhalten werden, indem man β-2'-Desoxy-2',2'-difluorcytidinhydrochlorid oder -hydrobromid, das mindestens zu 80,0% rein ist, in heißem Wasser löst, Aceton zugibt, die Lösung auf eine Temperatur im Bereich von etwa -10ºC bis 50ºC abkühlt und den ausgefallenen Feststoff gewinnt.
Ein zweites Verfahren zur selektiven Isolierung eines Saiureadditionssalzes von β-2'-Desoxy-2',2'-difluorcytidin aus einem etwa 1 : 1 α/β Anomergemisch von 2'-Desoxy-2',2'-difluorcytidin verwendet den Löslichkeitsunterschied zwischen den α- und β-Anomerformen der freien Base in einer leicht basischen wäßrigen Lösung, um selektiv das β-2'-Desoxy-2',2'-difluorcytidin zu isolieren. Wenn einmal die freie Basenform des β-Anomers isoliert ist, kann sie leicht in ein organisches oder anorganisches Säureadditionssalz umgewandelt werden.
Die Isolierung der freien Base der β-Anomerform ist ein bevorzugtes Verfahren zur selektiven Isolierung von Säureadditionssalzen von β-2'-Desoxy-2',2'-difluorcytidin, da das β-Anomer in höheren Ausbeuten gewonnen werden kann, als dies durch vorher bekannte Verfahren bereitgestellt wurde. Zusätzlich kann die Isolierung der freien Base der β-Anomerform verwendet werden, um die Produktreinheit zu verbessern, da die freie Base der β- Anomerform zur Verbesserung der Produktreinheit verwendet werden kann, da die freie Base der β-Anomerform selektiv gegenüber sowohl der freien Base der α-Anomerform als auch der zusätzlichen Verunreinigungen (wie Ammoniumtriflat und anorganischen Salzen, wie Magnesiumsulfat und dergleichen) kristallisiert, die in dem 1 : 1 α/β Anomergemisch vorkommen.
Die freie Base der β-Anomerform wird durch Lösen des 1 : 1 α/β Anomergemisches oder eines organischen oder anorganischen Säureadditionssalzes hiervon in heißem Wasser (etwa 45ºC bis etwa 90ºC) isoliert. Um die Auflösung der Nicht-Salzform des Anomergemisches zu erleichtern kann der pH des Wassers auf etwa 2,5 bis etwa 5,0 mittels herkömmlicher organischer oder anorganischer Säuren eingestellt werden, wie Chlorwasserstoffsäure und dergleichen. Falls ein Säureadditionssalz des Anomergemisches verwendet wird, kann eine herkömmliche organische oder anorganische Base, wie Natriumhydroxid oder dergleichen zur Einstellung des pH des Wassers auf etwa 2,5 bis etwa 5,0 verwendet werden, um die Auflösung zu erleichtern. Die Menge an verwendetem Wasser sollte, obwohl sie nicht entscheidend ist, ausreichen, um eine vollständige Auflösung des Anomergemisches oder dessen Salzes zu bewirken, aber so gering wie möglich sein, um einen übermäßigen Produktverlust während der Kristallisation und Isolierung zu vermeiden.
Organische oder anorganische Säureadditionssalze des 1 : 1 α/β Anomergemisches, die innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung liegen, umfassen Salze, die aus organischen Säuren gebildet werden, wie Weinsäure, Citronensäure, Essigsäure und dergleichen, wie auch Salze, die aus anorganischen Säuren gebildet werden, wie Chlorwasserstoffsäure, Bromwasserstoffsäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure und dergleichen. Die Hydrochlorid- und Hydrobromidsäureadditionssalze sind im erfindungsgemäßen Verfahren besonders bevorzugt. Solche Salze des 1 : 1 α/β Anomergemisches können durch Verfahren hergestellt werden, die dem Fachmann gut bekannt sind, beispielsweise das Verfahren zur Herstellung eines Hydrochlorid- oder Hydrobromidsalzes des 1 : 1 α/β Anomergemisches, wie es oben diskutiert ist.
Wenn das Anomergemisch oder das Salz hiervon im wesentlichen im Wasser gelöst ist, wird der pH der heißen Lösung auf etwa 7,0 bis etwa 9,0 mittels einer herkömmlichen organischen oder anorganischen Base erhöht, wie Natriumhydroxid oder dergleichen. Vorzugsweise wird der pH der wäßrigen Lösung auf etwa 8,0 bis etwa 8,5 erhöht. Nachdem der pH auf den gewünschten Wert erhöht wurde, kann sich die Lösung abkühlen. Um die freie Base der β-Anomerform in hoher Ausbeute zu erhalten, sollte die Lösung auf eine Temperatur im Bereich von etwa -10ºC bis etwa 30ºC gekühlt werden. Die Lösung, die wahlweise mit authentischen Kristallen von β-2-Desoxy- 2',2'-difluorcytidin angeimpft wird, falls dies erwünscht ist, wird dann für etwa 30 Minuten bis etwa 24 Stunden gerührt. Das so kristallisierte β-2'-Desoxy-2',2'-difluorcytidin wird mittels Standardisolierungstechniken in einer Reinheit von 99,0% aus der Lösung isoliert, typischerweise durch Filtration.
So hergestelltes β-2'-Desoxy-2',2'-difluorcytidin kann durch Auflösen des β-Anomers in heißem Wasser (etwa 45ºC bis etwa 90ºC) in ein pharmazeutisch annehmbares organisches oder anorganisches Säureadditionssalz umgewandelt werden. Die Menge an verwendetem Wasser sollte, wobei sie nicht entscheidend ist, ausreichen, um die vollständige Lösung des β-Anomers zu bewirken, aber so gering wie möglich sein, um einen übermäßigen Produktverlust während der Kristallisation und Isolierung zu vermeiden. Der pH des Wassers kann mittels einer pharmazeutisch annehmbaren Säure zur leichten Lösung des β-Anomers auf etwa 2,5 bis etwa 5,0 eingestellt werden, falls dies erwünscht ist.
Wenn sich das β-Anomer vollständig gelöst hat, wird eine pharmazeutisch annehmbare organische oder anorganische Säure zur Bildung eines Säureadditionssalzes zugegeben. Pharmazeutisch annehmbare organische oder anorganische Säuren, die im Schutzumfang der Erfindung enthalten sind, umfassen organische Säuren, wie Weinsäure, Citronensäure, Essigsäure, Benzoesäure und dergleichen, und anorganische Säuren, wie Chlorwasserstoffsäure, Bromwasserstoffsäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure und dergleichen. Die Chlorwasserstoff und Bromwasserstoffsäuren sind die bevorzugten Säuren zur Verwendung im erfindungsgemäßen Verfahren. Die Menge an zugegebener Säure ist nicht entscheidend, solange zumindest ein leichter molarer Überschuß an Säure relativ zur freien Base der β-Anomerform verwendet wird.
Nachdem die Säure zugegeben wurde, beginnt das Säureadditionssalz von β-2'-Desoxy-2',2'-difluorcytidin zu kristallisieren. Um das Salz des β-Anomers in hoher Ausbeute zu erhalten, sollte die Lösung auf eine Temperatur im Bereich von etwa -10ºC bis etwa 40ºC, vorzugsweise etwa 0ºC bis etwa 15ºC gekühlt werden. Die Lösung kann optional mit authentischen Kristallen des 2'-Desoxy-2',2'-difluorcytidinsalzes angeimpft werden, falls dies gewünscht wird, und wird dann für etwa 30 Minuten bis etwa 24 Stunden gerührt. Schließlich wird das Produkt aus der Lösung mittels Standardisolierungstechniken unter Bildung eines pharmazeutisch annehmbaren Säureadditionssalzes von 2'-Desoxy-2',2'-difluorcytidin in einer Reinheit von etwa 99,0% isoliert, typischerweise durch Filtration.
Die folgenden Beispiele erläutern bestimmte Aspekte der vorliegenden Erfindung. Die Beispiele sollen den Schutzumfang der Erfindung nicht beschränken und sollten auch nicht so aufgefaßt werden.

Beispiel 1

Herstellung eines Enantiomergemisches aus D-Erythro- und D-Threo-2-desoxy-2,2-difluorpentofuranos-1-ulose-3- benzoat

In einen 2 Liter Kolben, der mit einem Rückflußkühler ausgestattet ist, werden 104 g (0,27 mol) 96,0% reines Ethyl-2,2-difluor-3-(benzoyloxy)-3-(2,2-dimethyldioxolan-4-yl)-propionat gegeben, das aus 3 Teilen des 3-R- Benzoyloxyenantiomers und einem Teil des 3-S-Benzoyloxyenantiomers besteht. Acetonitril (1000 ml), entionisiertes Wasser (25 ml, 1,35 mol) und Trifluoressigsäure (6,4 g, 0,05 mol) werden zugegeben. Die entstehende Lösung wird auf ihre Rückflußtemperatur (etwa 78ºC) erhitzt und bei dieser Temperatur für 4 Stunden gerührt. Nach 4 Stunden wird der Kühler so modifiziert, daß er es erlaubt, die siedende Flüssigkeit zu destillieren, statt zurückfließen zu lassen. Wenn die flüchtigen Stoffe Acetonitril, Wasser und Trifluoressigsäure abdestilliert sind, wird frisches trockenes Acetonitril zugegeben, um das Volumen der Lösung auf etwa 1000 ml zu halten. Nachdem eine Gesamtmenge von 3000 ml Flüssigkeit destilliert wurde, wird die Lösung auf Raumtemperatur (22ºC) abgekühlt.
Die Identität der Hauptkomponenten in der Lösung wird durch Hochleistungsflüssigchromatographie (HPLC) und einem Vergleich mit authentischen Referenzstandards charakterisiert. Die Testprobe wird entnommen, indem man 125 ul der Reaktionslösung in einen 25 ml Kolben gibt, 2 ml Isopropanol zugibt und dann die entstehende Lösung mit Hexan auf 25 ml verdünnt. Die Säule wird mit einem Elutionslösemittel eluiert, das sich aus 6 Volumenprozent Isopropanol und 94 Volumenprozent Hexan zusammensetzt. Die verwendete Säule ist eine 25 cm lange Zorbax CN. Der Detektor hat eine Wellenlänge von 230 nm, die Säulenflußrate beträgt 2,0 ml/min und das Injektionsvolumen beträgt 10 ul. Der HPLC Test ergibt, daß die Reaktionslösung ein Produkt enthält, das 87,2 Gewichtsprozent eines enantiomeren Gemisches aus D-Erythro- und D-Threo-2-desoxy-2,2-difluorpentofuranos-1- ulose-3-benzoat aufweist. Der HPLC Test ergibt auch, daß die vorkommenden Hauptverunreinigungen 2,7 Gewichtsprozent nicht umgesetztes Propionat und 5,5 Gewichtsprozent Ethyl-2,2-difluor-3-(benzoyloxy)-4,5- dihydroxypentanoatsind.

Beispiel 2

Herstellung eines enantiomeren Gemisches aus D-Erythro- und D-Threo-2-desoxy-2,2-difluorpentofuranos-1-ulose- 3-benzoat

In einen 110 Liter mit Glas ausgekleideten Reaktor werden 64 l Acetonitril, 6,00 kg (16,2 mol) eines 3 Teile 3-R- zu 1 Teil 3-S-Enantiomergemisches von Ethyl-2,2-difluor-3-(benzoyloxy)-3-(2,2-dimethyldioxolan-4- yl)propionat, 0,57 kg (4,4 mol) Trifluoressigsäure und 1500 ml (83,3 mol) gereinigtes Wasser gegeben. Die entstehende Lösung wird auf ihre Rückflußtemperatur erhitzt (etwa 78ºC) und bei dieser Temperatur für 5,5 Stunden gerührt. Als nächstes werden 16 l einer Lösung aus Acetonitril, Wasser und Trifluoressigsäure destilliert und durch 16 l Toluol ersetzt. Die entstehende Lösung wird auf etwa 96,5ºC erhitzt und weitere 16 l flüchtige Stoffe werden destilliert. Frisches Toluol (16 l) wird zugegeben und die Lösung wird erneut auf 96,5ºC erhitzt. Die Destillation, die Zugabe von frischem Toluol und die Erhitzung auf 96,5ºC wird wiederholt, bis 107 l an flüchtigen Bestandteilen destilliert wurden. Die verbleibende Lösung wird auf Raumtemperatur (22ºC) abgekühlt, während ein schwacher Stickstoffeinstrom in den Reaktor aufrechterhalten wird, um sicherzustellen, daß keine feuchte Luft in den Reaktor während dem Abkühlen eintreten kann. Die entstehende Lösung, durch den in Beispiel 1 beschriebenen HPLC Test charakterisiert, enthält ein Produkt, das 81,8 Gewichtsprozent eines enantiomeren Gemisches aus D-Erythro- und D- Threo-2-desoxy-2,2-difluorpentofuranos-1-ulose-3-benzoat enthält. Der HPLC Test zeigt, daß die vorkommenden Hauptverunreinigungen 2,2 Gewichtsprozent nicht umgesetztes Propionat und 7,7 Gewichtsprozent Ethyl-2,2- difluor-3-(benzoyloxy)-4,5-dihydroxypentanoat sind.

Beispiel 3

A. Herstellung eines Enantiomergemisches aus D-Erythro- und D-Threo-2-desoxy-2,2-difluorpentofüranos-1-ulose- 3,5-dibenzoat

Eine Lösung aus D-Erythro- und D-Threo-2-desoxy-2,2-difluorpentofuranos-1-ulose-3-benzoat in Toluol wird gemäß dem Verfahren von Beispiel 2 hergestellt. Diese Lösung enthält gemäß dem in Beispiel 1 beschriebenen HPLC Test ein Produkt aus 73,0 Gewichtsprozent D-Erythro- und D-Threo-2-desoxy-2,2-difluorpentofuranos-1- ulose-3-benzoat. Die Lösung wird unter verringertem Druck zur Entfernung des Toluols auf 50ºC erhitzt und liefert 20,0 g (53,6 mmol) der enantiomeren D-Erythro- und D-Threo-Verbindung als Öl. Das Öl wird in einen 500 ml Kolben überführt und 100 ml Ethylacetat und 11,6 g (146,8 mmol) Pyridin werden zugegeben. Benzoylchlorid (10,3 g, 73,5 mmol) wird in 100 ml Ethylacetat gelöst und die entstehende Lösung wird tropfenweise über 2 Stunden zum Inhalt des 500 ml Kolbens gegeben. Das Reaktionsgemisch wird auf etwa 60ºC erhitzt und bei dieser Temperatur für 3,5 Stunden gerührt, dann auf Raumtemperatur (22ºC) abgekühlt und über Nacht gerührt. Das entstehende Gemisch wird dann nacheinander gewaschen mit 200 ml Wasser, 200 ml 1 N Chlorwasserstoffsäure, 200 ml Wasser, 200 ml einer gesättigten Natriumbicarbonatlösung und 200 ml einer gesättigten Natriumchloridlösung, und dann über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Die getrocknete Lösung wird unter verringertem Druck unter Bildung von 26,0 g eines Öls konzentriert. Eine repräsentative Probe des Öls wird in Acetonitril gelöst und mit dem in Beispiel 1 beschriebenen HPLC Verfahren getestet, um festzustellen, daß sich das Öl aus 52,0 Gewichtsprozent 2- Desoxy-2,2-difluor-D-erythropentofuranos-1-ulose-3,5-dibenzoat und 16,7 Gewichtsprozent des entsprechenden D- Threoenantiomers zusammensetzt.

B. Isolierung von 2-Desoxy-2,2-difluor-D-erythro-pentofuranos-1-ulose-3,5-dibenzoat

Das oben hergestellte verbleibende Öl wird in 20 ml Methylenchlorid gelöst. Hexan (30 ml) wird unter Rühren zugegeben. Die Lösung wird mit authentischem 2-Desoxy-2,2-difluor-D-erythropentofuranos-1-ulose-3,5- dibenzoat angeimpft und zusätzliche 25 ml einer 3 : 2 (V : V) Hexan/Methylenchloridlösung werden zugegeben. Die entstehende Lösung wird für 15 Minuten auf etwa 0ºC gekühlt. Der ausgefallene Feststoff wird durch Vakuumflltration gewonnen und mit 25 ml einer kalten (0ºC) Lösung aus 3 : 2 (V : V) Hexan/Methylenchlorid gewaschen. Die resultierenden Kristalle werden in einem Vakuumofen bei 40ºC für 3 Stunden unter Bildung von 9,0 g des gewünschten Enantiomers getrocknet, das durch NMR Analyse auf einem 300 MHz Gerät in CDCl&sub3; identifiziert wird: δ = 4,70 (Singulett, 2H), 4,99 (Singulett, 1H), 5,76 (Singulett, 1H), 7,4-8,2 (breites Multiplett, 10H). Eine repräsentative Probe der getrockneten Kristalle wird in Acetonitril gelöst und mittels des in Beispiel 1 beschriebenen HPLC Tests untersucht. Der HPLC Test zeigt, daß das Produkt 98,0% reines 2-Desoxy-2,2-difluor-D-erythropentofuranos- 1-ulose-3,5-dibenzoat ist.

Beispiel 4

Eine Lösung aus 169,0 g (0,472 mol) aus D-Erythro- und D-Threo-2-desoxy-2,2-difluorpentofuranos-1- ulose-3-benzoat (hergestellt gemäß dem Verfahren von Beispiel 2), das in 845 ml Ethylacetat gelöst ist, wird in einen Zweiliterkolben gegeben. Pyridin (111,5 g, 1,410 mol) wird in den Kolben gegeben und die Lösung wird auf etwa 5ºC abgekühlt. Benzoylchlorid (132,2 g, 0,940 mol) wird in 300 ml Ethylacetat gelöst und die entstehende Lösung wird tropfenweise über 30 Minuten in den Zweiliterkolben gegeben. Das Reaktionsgemisch kann sich auf Raumtemperatur (22ºC) erwärmen und wird bei dieser Temperatur über Nacht gerührt. Am nächsten Morgen wird das Gemisch auf etwa 5ºC abgekühlt und die Pyridinhydrochloridsalze, die sich während der Reaktion gebildet haben, werden durch Filtration entfernt. Die Lösung wird dann unter verringertem Druck unter Bildung von 249,0 g eines Öls konzentriert. Eine repräsentative Probe des Öls wird in Acetonitril gelöst und mittels des in Beispiel 1 beschriebenen HPLC Verfahrens untersucht, um festzustellen, daß das Öl sich aus 52,2 Gewichtsprozent 2-Desoxy- 2,2-difluor-D-erythropentofuranos-1-ulose-3,5-dibenzoat und 14,9 Gewichtsprozent des entsprechenden D- Threoenantiomers zusammensetzt.

B. Isolierung von 2-Desoxy-2,2-difluor-D-erythropentofuranos-1-ulose-3,5-dibenzoat

Das oben hergestellte verbleibende Öl wird in 174 ml Methylenchlorid gelöst. Hexan (249 ml) wird über 30 Minuten zugegeben, wobei die Lösung gerührt wird. Die entstehende Lösung wird bei Raumtemperatur (22ºC) für 30 Minuten gerührt, dann auf etwa 5ºC abgekühlt und bei dieser Temperatur für weitere 30 Minuten gerührt. Der ausgefallene Feststoff wird durch Vakuumfiltration gewonnen und mit 264 ml einer kalten (0ºC) Lösung aus 3 : 2 (V : V) Hexan / Methylenchlorid gewaschen. Die entstehenden Kristalle werden in einem Vakuumofen bei Raumtemperatur (22ºC) unter Bildung von 85,8 g des gewünschten Enantiomers getrocknet. Der in Beispiel 1 beschriebene HPLC Test zeigt, daß die gewonnenen Kristalle zu 99,6% reines 2-Desoxy-2,2-difluor-D-erythro-pentofuranos- 1-ulose-3,5-dibenzoat sind. Smp. 116-118ºC.

Beispiel 5

A. Herstellung eines enantiomeren Gemisches aus D-Erythro- und D-Threo-2-desoxy-2,2-difluorpentofuranos-1- ulose

In einen 500 ml Kolben werden 50,0 g (0,2 mol) eines 3 Teile 3-R- zu 1 Teil 3-S-Enantiomergemisches von Ethyl-2,2-difluor-3-hydroxy-3-(2,2-dimethyldioxolan-4-yl)propionat, 250 ml Ethanol und 6,0 ml 6 N Schwefelsäure gegeben. Die entstehende Lösung wird auf ihre Rückflußtemperatur (etwa 76ºC) erhitzt und bei dieser Temperatur für 3,5 Stunden gerührt. Nach 3,5 Stunden werden 100 ml eines Ethanol/Wasser Gemisches destilliert und durch 100 ml frisches Ethanol ersetzt. Die Lösung wird auf Raumtemperatur (22ºC) abgekühlt und 4,5 g wasserfreies Natriumcarbonat werden zugegeben. Zehn Minuten später werden 20 g eines 3 Å Molekularsiebes zugegeben. Das entstehende Gemisch wird über Nacht gekühlt. Am nächsten Morgen wird das Natriumcarbonat und das Molekularsieb durch Filtration unter Bildung einer Lösung entfernt, die bei einer Charakterisierung durch den in Beispiel 1 beschriebenen HPLC Test 231 mg D-Erythro- und D-Threo-2-desoxy-2,2-difluorpentofuranos-1-ulose pro ml Lösung enthält. Eine Karl Fischer Analyse der Lösung zeigt, daß der Wassergehalt 0,9 Gewichtsprozent Wasser beträgt.

B. Herstellung eines enantiomeren Gemisches aus D-Erythro- und D-Threo-2-desoxy-2,2-difluorpentofuranos-1- ulose-3,5-dibenzoat

Die obige Ethanollösung wird unter verringertem Druck zur Entfernung des Ethanols erhitzt. Das entstehende Öl wird in 100 ml Ethylacetat gelöst. Die Lösung wird unter verringertem Druck zur Entfernung des Ethylacetats erhitzt. Der entstehende Gummi wird in 100 ml Methylenchlorid gelöst. Eine Karl Fischer Analyse der Methylenchloridlösung zeigt, daß der Wassergehalt etwa 0,09 Gewichtsprozent beträgt. Die Methylenchloridlösung wird mit zusätzlichen 225 ml Methylenchlorid verdünnt, wonach eine Zugabe von 2,6-Lutidin (48,3 g, 0,45 mol) und 4-Dimethylaminopyridin (3,0 g, 0,02 mol) erfolgt. Die entstehende Lösung wird in einem Eisbad auf etwa 8ºC abgekühlt und Benzoylchlorid (63,4 g, 0,45 mol) wird tropfenweise über die folgenden 18 Minuten mit einer Geschwindigkeit zugegeben, die die Temperatur der Reaktionslösung unter 15ºC hält. Nachdem das Benzoylchlorid zugegeben wurde, kann sich die Lösung auf Raumtemperatur (22ºC) erwärmen und es fällt 2,6-Lutidinhydrochlorid aus. Das Reaktionsgemisch wird nacheinander gewaschen mit 250 ml Wasser, 250 ml einer Lösung mit 5 Gewichtsprozent Natriumbicarbonat, 250 ml einer 2 N Chlorwasserstoffsäure und 250 ml einer gesättigten Kochsalzlösung. Die Methylenchloridlösung wird dann über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und mittels des in Beispiel 1 beschriebenen HPLC Tests untersucht. Der HPLC Test zeigt, daß die Methylenchloridlösung 28,3 g D-Erythro- und D-Threo-2-desoxy-2,2-difluorpentofuranos-1-ulose-3,5-dibenzoat enthält.

C. Isolierung von 2-Desoxy-2,2-difluor-D-erythropentofuranos-1-ulose-3,5-dibenzoat.

Die oben hergestellte Methylenchloridlösung wird durch Destillation zu einem dicken Sirup konzentriert. Der Sirup wird in 30 ml frischem Methylenchlorid rückgelöst. Isopropanol (300 ml) wird zugegeben und das D- Erythroprodukt beginnt zu kristallisieren. Innerhalb der nächsten zehn Minuten fällt das Produkt in einem Maß aus, so daß sich eine viskose Aufschlämmung bildet. Es wird zusätzliches Methylenchlorid (10 ml) und Isopropanol (100 ml) zugegeben, um die Viskosität der Aufschlämmung zu verringern und das entstehende Gemisch wird bei 5ºC über Nacht in den Kühlschrank gestellt. Die ausgefallenen Feststoffe werden durch Vakuumfiltration gewonnen und nacheinander gewaschen mit kaltem (0ºC) Isopropanol und kaltem (0ºC) Hexan. Die entstehenden Kristalle werden in einem Vakuumofen bei 22ºC unter Bildung von 17,4 g des D-Erythroprodukts getrocknet, das durch NMR Analyse auf einem 300 MHz Gerät in CDCl&sub3; identifiziert wird: δ = 4,70 (Singulett, 2H), 4,99 (Singulett, 1H), 5,76 (Singulett, 1H), 7,4-8,2 (breites Multiplett, 10 W. Das Produkt, das bei 119ºC - 119,5ºC schmilzt, dürfte zu mehr als 95,0% reines 2-Desoxy-2,2-difluor-D-erythropentofuranos-1-ulose-3,5-dibenzoat sein.

Beispiel 6

A. Herstellung eines enantiomeren Gemisches aus D-Erythro- und D-Threo-2-desoxy-2,2-difluorpentofuranos-1- ulose-3,5-dibenzoat

In einen 250 ml Kolben werden 73 ml einer Lösung aus 2 : 1 (V : V) Methanol / Wasser gegeben, die 2,33 g (13,89 mmol) eines enantiomeren Gemisches aus D-Erythro- und D-Threo-2-desoxy-2,2-difluorpentofuranos-1- ulose (62,4% Erythroenantiomer) enthält, das gemäß dem Verfähren von Beispiel 5 hergestellt wurde. Die Lösung wird unter verringertem Druck unter Bildung eines Öls erhitzt. Das Öl wird in 100 ml Ethylacetat gelöst und die entstehende Lösung wird über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Nachdem das Magnesiumsulfat durch Filtration entfernt wurde, wird die Lösung erneut unter verringertem Druck unter Bildung eines dicken Öls konzentriert. Dieses Öl wird in 18 ml Methylenchlorid gelöst, wonach die Zugabe von 0,17 g (1,38 mmol) 4-Dimethylaminopyridin erfolgt. Die Lösung wird auf etwa 0ºC abgekühlt und 3,41 g (31,85 mmol) 2,6-Lutidin und 4,50 g (31,98 mmol) Benzoylchlorid werden zugegeben. Die Lösung kann sich auf Raumtemperatur (22ºC) erwärmen und wird dann für etwa 64 Stunden gerührt. Nach dem Rühren wird das Volumen der Lösung mit Methylenchlorid auf etwa 50 ml erhöht. Die entstehende Lösung wird nacheinander gewaschen mit 25 ml einer Chlorwasserstoffsäurelösung mit 5 Gewichtsprozent, 25 ml einer Natriumbicarbonatlösung mit 5 Gewichtsprozent und 25 ml Wasser. Die Methylenchloridlösung wird über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und unter verringertem Druck unter Bildung eines Öls konzentriert. Dieses Öl dürfte, obwohl es nicht untersucht wurde, das gewünschte Enantiomergemisch von D-Erythro- und D-Threo-2-desoxy-2,2-difluorpentofuranos-1-ulose-3,5-dibenzoat sein.

B. Isolierung von 2-Desoxy-2,2-difluor-D-erythropentofuranos-1-idose-3,5-dibenzoat

Das obige Öl wird in Methylenchlorid (3,5 ml) gelöst. Isopropanol (35 ml) wird zugegeben und die Lösung wird auf etwa 0ºC in einem Eisbad abgekühlt, dann mit einem Kristall der authentischen Verbindung angeimpft. Nach dem Rühren bei etwa 0ºC für 3 Stunden wird das Gemisch filtriert. Der Filterkuchen wird mit kaltem Isopropanol und Hexan mit Raumtemperatur (22ºC) gewaschen und in einem Vakuumofen bei 22ºC unter Bildung von 0,87 g 97,0% reinem 2-Desoxy-2,2-difluor-D-erythropentofuranos-1-ulose-3,5-dibenzoat getrocknet, wie dies durch die in Beispiel 1 beschriebene Analysetechnik ermittelt wurde. Smp. = 117ºC - 118ºC. Das Produkt wird auch durch NMR Analyse auf einem 300 MHz Gerät in CDCl&sub3; identifiziert: δ = 4,70 (Singulett, 2H), 4,99 (Singulett, 1H), 5,76 (Singulett, 1H), 7,4-8,2 (breites Multiplett, 1011).

Beispiel 7

Herstellung eines 1 : 1 α/β Anomergemisches von 2'-Desoxy-2',2'-difluorcytidin

In einen 500 ml Dreihalsrundbodenkolben, der 250 ml 1,2-Dichlorethan enthält, werden 15,00 g (32,88 mmol) 2-Desoxy-2,2-difluor-D-erythropentofuranos-3,5-dibenzoat-1-methansulfonat, 15,65 g (52,60 mmol) Bistrimethylsilyl-N-acetylcytosin und 9,50 g (42,74 mmol) Trifluormethansulfonyloxytrimethylsilan gegeben. Die Lösung wird für etwa 8 Stunden auf Rückflußtemperatur (84ºC) erhitzt. Die Reaktionslösung wird auf Raumtemperatur (22ºC) abgekühlt und 100 ml einer Chlorwasserstoffsäurelösung mit 5 Gewichtsprozent werden zugegeben. Nach dem Rühren für etwa 5 Minuten werden die Phasen getrennt und die Wasserphase wird mit 25 ml Methylenchlorid gewaschen. Die organischen Phasen werden vereinigt und nacheinander gewaschen mit 100 ml einer Natriumbicarbonatlösung mit 5 Gewichtsprozent und 100 ml einer gesättigten Kochsalzlösung. Die entstehende organische Phase wird über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und unter verringertem Druck unter Bildung eines Schaums konzentriert.
Methanol (150 ml) wird zum Lösen des Schaums zugegeben. Die Lösung wird auf etwa 0ºC abgekühlt.
Ammoniakgas wird für etwa eine Minute durch die Lösung geblasen. Die flüchtigen Bestandteile werden unter Bildung eines Gummis unter verringertem Druck entfernt. Der Gummi wird in 100 ml Ethylacetat und 100 ml Wasser gelöst. Die Phasen werden getrennt und die organische Phase wird mit 25 ml Wasser gewaschen. Beide wäßrigen Phasen werden vereinigt, mit 100 ml Diethylether gewaschen und die wäßrige Lösung wird unter verringertem Druck unter Bildung eines Gummis konzentriert. Etwa 10 ml Methanol werden zum Lösen des Gummis zugegeben. Die entstehende Lösung wird unter verringertem Druck unter Bildung von 4,14 g 2'-Desoxy-2',2'-difluorcytidin konzentriert.
Das Produkt wird durch einen HPLC Vergleich mit einem authentischen Referenzstandard charakterisiert. Die Testprobe wird durch Einbringen von 3 mg Produkt in einen 5 ml Volumenmeßkolben hergestellt und dann mit 0,1 N Chlorwasserstoffsäure auf das Volumen verdünnt. Die Säule wird mit einem Elutionslösemittel eluiert, das sich aus 5 Volumenprozent Methanol und 95 Volumenprozent 0,04 M Natriumacetatlösung zusammensetzt. Die verwendete Säule ist eine 25 cm YMC Typ A-303. Der Detektor hat eine Wellenlänge von 275 nm, die Säulenflußrate beträgt 1,0 ml/min, das Injektionsvolumen beträgt 20 ul und die Säulentemperatur ist die der Umgebung (22ºC). Der HPLC Test ermittelt das Produkt als etwa 1 : 1 α/β Anomergemisch von 2'-Desoxy-2',2'-difluorcytidin.

Beispiel 8

Herstellung von 90,5% reinem β-2'-Desoxy-2',2'-difluorcytidinhydrochlorid

Ein etwa 1 : 1 α/β Anomergemisch aus 2'-Desoxy-2',2'-difluorcytidin (1,86 g), das gemäß dem Verfahren von Beispiel 7 hergestellt wurde, wird in 6 ml heißem Isopropanol (80ºC) gelöst. Konzentrierte Chlorwasserstoff saure (15 Tropfen) wird dann zur heißen Lösung gegeben. Die Lösung wird mit authentischem β-2'-Desoxy-2',2'- difluorcytidinhydrochlorid angeimpft, kann auf Raumtemperatur abkühlen und wird über das Wochenende gekühlt. Das Gemisch wird filtriert und der Filterkuchen wird mit Isopropanol gewaschen und bei 22ºC im Vakuum unter Bildung von 0,38 g eines Produkts getrocknet, das im analytischen Verfahren von Beispiel 7 als 90,5% reines β-2'- Desoxy-2',2'-difluorcytidinhydrochlorid gemessen wird. Das Produkt wird auch durch NMR Analyse auf einem 300 MHz Gerät in CDCl&sub3; identifiziert: δ = 3,81 (Tripplett, 2H), 3,93 (Dupplett, 1H), 4,23 (Tripplett, 1H), 4,80 (Dupplett, 2H), 6,08 (Dupplett, 1H), 6,32 (Dupplett, 1H), 8,21 (Dupplett, 1H), 9,0 (Singulett, 1H), 10,17 (Singulett, 1H).
Zusätzliche Kristalle bilden sich im Filtrat, nachdem es über Nacht bei Raumtemperatur steht. Diese Kristalle werden gewonnen und wie oben beschrieben getrocknet, um zusätzliche 0,17 g 82,0% reines β-2'-Desoxy- 2',2'-difluorcytidinhydrochlorid bereitzustellen, wie dies im obigen HPLC Verfahren bestimmt wird.

Beispiel 9

Herstellung von 99,4% reinem β-2'-Desoxy-2',2'-difluorcytidinhydrochlorid

In einen 50 ml Kolben, der mit einem Rückflußkühler ausgestattet ist, werden 100,0 mg 2'-Desoxy-2',2'- difluorcytidinhydrochlorid (88,7% reines β-Anomer, das gemäß dem Verfahren von Beispiel 8 hergestellt wurde) und 0,5 ml Wasser gegeben. Das Gemisch wird auf Rückfluß (10(1ºC) erhitzt und alle Feststoffe gelöst. Während die Lösung am Rückfluß kocht, werden 10 ml Aceton zugegeben. Die Lösung wird auf Raumtemperatur abgekühlt und über Nacht in den Kühlschrank gestellt. Das Gemisch wird filtriert und die entstehenden Kristalle werden in einem Vakuumofen bei 22ºC unter Bildung von 99,4% reinem β-2'-Desoxy-2',2'-difluorcytidinhydrochlorid getrocknet, wie dies durch die in Beispiel 7 beschriebene Analysetechnik bestimmt wird. Das NMR Spektrum dieses Materials ist zu dem in Beispiel 8 beschriebenen identisch.

Beispiel 10

Herstellung von 79% reinem β-2'-Desoxy-2',2'-difluorcytidinhydrobromid

Ein etwa 1 : 1 α/β Anomergemisch von 2'-Desoxy-2',2'-difluorcytidin (300 mg), das gemäß dem Verfahren von Beispiel 7 hergestellt wird, wird im wesentlichen in 3 ml heißem Isopropanol (60ºC) gelöst. Wäßrige Bromwasserstoffsäure (0,3 ml einer Hydrobromsäurelösung in Wasser mit 48 Gewichtsprozent) wird zur heißen Lösung gegeben und alle verbleibenden Feststoffe werden gelöst. Es wird ein weiterer ml Isopropanol zugegeben und die Lösung wird über Nacht in den Kühlschrank gestellt. Das Gemisch wird filtriert und der Filterkuchen wird mit Isopropanol gewaschen und bei 22ºC unter Bildung von 110 mg eines Produkts getrocknet, das als 79,0% reines β-2'- Desoxy-2',2'-difluorcytidinhydrobromid durch das in Beispiel 7 beschriebene Analyseverfahren bestimmt wird. (Die einzige Veränderung des analytischen Verfahrens von Beispiel 1 ist, daß 0,1 N Bromwasserstoffsäure statt 0,1 N Chlorwasserstoffsäure verwendet wird, um die vorliegende Probe auf das Volumen zu verdünnen. Das Produkt hat die folgende Elementaranalyse:
Analyse berechnet für C&sub9;H&sub1;&sub2;N&sub3;O&sub4;F&sub2;Br:
Theorie: C 31,41, H 3,52, N 12,21, F 11,04, Br 23,22
Gefunden: C 29,54, H 3,64, N 11,02, F 10,90, Br 23,16

Beispiel 11

Herstellung eines 1 : 1 α/β Anomergemisches von 2'-Desoxy-2',2'-difluorcytidinhydrochlorid

A. Herstellung eines 1 : 1 α/β Anomergemisches von 2'-Desoxy-2',2'-difluorcytidin

In einen 500 ml Dreihalsrundbodenkolben, der 200 ml 1,2-Dichlorethan enthält, werden 10,0 g (65,7 mmol) N-Acetylcytosin, 12,0 g (74,5 mmol) 1,1,1,3,3,3,-Hexamethyldisilazan (HDMS) und 0,47 g (4,38 mmol) Chlortrimethylsilan (CTMS) gegeben. Die Aufschlämmung wird auf Rückfluß (84ºC) erhitzt und man erhält innerhalb von 15 Minuten eine Lösung. Die Lösung wird für etwa 1 Stunde am Rückfluß gekocht und dann wird das Lösemittel unter Bildung eines eingedickten Rückstands entfernt.
Der eingedickte Rückstand wird in 200 ml 1,2-Dichlorethan gelöst. Zur Lösung werden 19,55 g (88,0 mmol) Trifluormethansulfonyloxytrimethylsilan, 3,6 g (22,2 mmol) HDMS und 2,4 g (22,1 mmol) CTMS gegeben. Die Lösung wird bei Raumtemperatur (22ºC) für 30 Minuten gerührt und 58 ml einer Lösung aus 2-Desoxy-2,2- difluor-D-erythropentofuranos-3,5-dibenzoat-1-methansulfonat, das in 1,2-Dichlorethan gelöst ist (0,345 Gramm Methansulfonat pro ml Lösemittel, gesamtes Methansulfonat 20,0 g) werden zugegeben. Die Lösung wird für etwa 18 Stunden auf Rückfluß (84ºC) erhitzt und dann auf Raumtemperatur (22ºC) abgekühlt und 10 ml Methanol und 145 ml Wasser werden zugegeben. Nach dem Rühren für etwa 5 Minuten werden die Phasen getrennt und die organische Phase wird erneut mit 145 ml Wasser vereinigt. Die Phasen werden noch einmal getrennt und die zwei Wasserphasen werden vereinigt und mit 25 ml 1,2-Dichlorethan gewaschen. Die organische Phase von oben wird mit der Dichlorethanwaschlösung vereinigt und die vereinigten Phasen werden nacheinander gewaschen mit 145 ml einer Natriumbicarbonatlösung mit 5 Gewichtsprozent und 145 ml Wasser. Die entstehende organische Phase wird über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und unter verringertem Druck unter Bildung eines Schaums konzentriert.
Methanol (220 ml) wird zugegeben, um den Schaum zu lösen. Die Lösung wird auf etwa 5ºC gekühlt und Ammoniakgas (6,0 g) wird durch die Lösung geblasen. Die flüchtigen Bestandteile werden unter verringertem Druck unter Bildung eines öligen Rückstands entfernt. Der Rückstand wird in 145 ml Ethylacetat und 145 ml Wasser gelöst. Die Phasen werden getrennt und die organische Phase wird zweimal mit 50 ml Wasser gewaschen. Die wäßrigen Phasen werden vereinigt und die entstehende Lösung wird unter verringertem Druck unter Bildung von 8,4 g eines etwa 1 : 1 α/β Anomergemisches von 2'-Desoxy-2',2'-difluorcytidin bis zur Trockne konzentriert, wie dies durch die in Beispiel 7 beschriebene HPLC Technik ermittelt wird.

B. Herstellung eines 1 : 1 α/β Anomergemisches von 2'-Desoxy-2',2'-difluorcytidinhydrochlorid

Der oben hergestellte Gummi wird in heißem (60ºC) Isopropanol gelöst. Analysenreine konzentrierte Chlorwasserstoffsäure (5,1 ml) wird zur heißen Lösung gegeben. Die entstehende Lösung wird auf Raumtemperatur (22ºC) abgekühlt und über Nacht in den Kühlschrank gestellt. Der entstehende Niederschlag wird durch Vakuumflltration gewonnen, nacheinander gewaschen mit kaltem (5ºC) Isopropanol und Raumtemperatur warmem Hexan und in einem Vakuumofen bei 40ºC unter Bildung von 5,15 g einer Verbindung getrocknet, die durch die in Beispiel 7 beschriebene HPLC Technik als etwa 1 : 1 α/β Anomergemisch von 2'-Desoxy-2',2'-difluorcytidinhydrochlorid ermittelt wird.

Beispiel 12

Herstellung eines zu 97,7% reinen β-2'-Desoxy-2',2'-difluorcyticüns aus einem 1 : 1 α/β Anomergemisch von 2'- Desoxy-2',2'-difluorcytidinhydrochlorid

Fünf Gramm des in Beispiel 11 erhaltenen etwa 1 : 1 α/β Anomergemisches von 2'-Desoxy-2',2'- difluorcytidinhydrochlorid werden in einen 100 ml Rundbodenkolben gegeben, der 50 ml heißes (50ºC) Wasser enthält. Natriumhydroxid (2 N) wird zugegeben, bis der pH des Wassers etwa 3,0 beträgt, wobei sich alle Feststoffe auflösen. Der pH der wäßrigen Lösung wird mittels 5 N Natriumhydroxid auf etwa 8,2 erhöht. Die basische Lösung kann sich auf Raumtemperatur (22ºC) abkühlen und wird dann über Nacht in den Kühlschrank gestellt. Der ausgefallene Feststoff wird durch Vakuumfiltration gewonnen, mit 5 mil kaltem Wasser pH 8,5 gewaschen und in einem Vakuumofen bei 40ºC unter Bildung von 1,65 g eines Produkts getrocknet, das durch den in Beispiel 7 beschriebenen HPLC Test als 97,7% reines β-2'-Desoxy-2',2'-difluorcytidin ermittelt wird.

Beispiel 13

Herstellung eines 98,8% reinen β-2'-Desoxy-2',2'-difluorcytidins aus einem 1 : 1 α/β Anomergemisch von 2'- Desoxy-2',2'-difluorcytidin

Zu 17 ml heißem (50ºC) Wasser werden 8,4 g eines 1 : 1 α/β Anomergemisches von 2'-Desoxy-2',2'- difluorcytidin gegeben, das gemäß dem in Beispiel 11 beschriebenen Verfahren hergestellt wurde. Der pH der entstehenden wäßrigen Lösung wird mit 2 N Natriumhydroxid auf etwa 8,2 erhöht. Die basische Lösung wird auf Raumtemperatur (22ºC) abgekühlt und dann über Nacht in den Kühlschrank gestellt. Der ausgefallene Feststoff wird durch Vakuumfiltration gewonnen, mit 5 ml kaltem Wasser pH 8,5 gewaschen und in einem Vakuumofen bei 40ºC unter Bildung von 1,4 g eines Produkts getrocknet, das durch den in Beispiel 7 beschriebenen HPLC Test als 98,8% reines β-2'-Desoxy-2',2'-difluorcytidin ermittelt wird.

Beispiel 14

Herstellung eines 100% reinen β-2'-Desoxy-2',2'-difluorcytidinhydrochlorids aus 99,7% reinem β-2'-Desoxy-2',2'- difluorcytidin

In einen 500 ml Vierhalsrundbodenkolben, der 100 ml heißes (55ºC) Wasser enthält, werden Langsam 20,0 g 99,7% reines β-2'-Desoxy-2',2'-difluorcytidin gegeben, das gemäß dem Verfahren von Beispiel 12 hergestellt wurde. Konzentrierte analysenreine Chlorwasserstoffsäure wird gleichzeitig in den Kolben mit einer Geschwindigkeit gegeben, so daß der pH der wäßrigen Lösung während der Difluorcytidinzugabe auf etwa 3,0 gehalten wird. Nachdem die Difluorcytidinzugabe vollständig ist, werden zusätzliche 13 ml konzentrierte Chlorwasserstoffsäure zugegeben. Die Lösung wird auf etwa 0ºC in einem Eisbad abgekühlt und für etwa 3 Stunden bei dieser Temperatur gerührt. Der ausgefallene Feststoff wird durch Vakuumflltration gewonnen, nacheinander gewaschen mit 5 ml Wasser mit pH 1,0 und 10 ml Aceton und in einem Vakuumofen bei 45ºC unter Bildung von 21,3 g eines Produkts getrocknet, das als 100% reines β-2'-Desoxy-2',2'-difluorcytidinhydrochlorid durch die in Beispiel 7 beschriebene HPLC Testtechnik ermittelt wird. Das Produkt wird weiter durch NMR Analyse auf einem 300 MHz Gerät charakterisiert und hat dasselbe Spektrum, wie das in Beispiel 8 beschriebene Produkt.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines 2'-Desoxy-2',2'-difluornukleosids der Formel

worin B für eine Base der folgenden Formeln steht

X für N oder C-R&sup4; steht,

R¹ für Hydroxy oder Amino steht,

R² für Brom, Chlor oder Iod steht,

R³ für Wasserstoff, C&sub1;-C&sub4; Alkyl oder

steht

R&sup4; für Wasserstoff, C&sub1;-C&sub4; Alkyl, Amino, Brom, Fluor, Chlor oder Iod steht, und

R&sup5; für Wasserstoff oder C&sub1;-C&sub4; Alkyl steht,

in einem etwa 1 : 1 α/β Anomerverhältnis, gekennzeichnet durch die Umsetzung eines geschützten Kohlenhydrats der Formel

worin L für eine Abgangsgruppe steht, mit einer geeigneten Base B-H und Entfernung der Benzoylschutzgruppe durch die Umsetzung mit einer starken oder mittelstarken Base.

2. Verfahren nach Anspruch 1, worin B steht für

X für C-R&sup4; steht, und

R³ und R&sup4; für Wasserstoff stehen.