Способ получения N-изобутирил-6-0-[2-(4-нитрофенил)-этил]-5'-0-диметокситритил-2'-дезоксигуанозина Советский патент 1991 года по МПК C07H19/16 C07H19/173 C07B41/04 C07D473/18 

Изобретение относится к химии нуклео- змдов, а именно к усовершенствованному способу получения К)-изобутирил-б-0- 2-{4- кптрофенилэтил)3-5 -0-диметокситритил-2 - дезокеигуанозича формулы

0--С6Н 02 I N

ЙСЧ

ibHN N N DMTrOV°NJ

ОН П

ОСИ,

где DMTr-CgH,. ; 1Ь-СН3У

О

л

СН3

оси.

который является исходным соединением при получении 6-0-защищенных мономеров и димерных блоков для синтеза протяженных и/ш лезоксигуанозин-богатых олигоде- зоксирибокуклеотидов в рамках фосфот- риэфирного, амидофосфитного и Н-фосфо- натного методов синтеза этих объектов на твердой фазе 1.

Известен ряд способов получения соединения (I), например способ 2, в котором N -изобутирил-3 -левулинил-5 -диметоксмт- ритил-2 -дезоксигуанозин алкилируют с использованием 2,4,6-триизопропилбензол- сульфохлорида, 4-диметиламинопиридина, триметиламина, 4-нитрофенилэтанола, 1,8- диазабицикло 5,4,0 ундец-7-ена и удаляют левулинильную группу 0,5 М раствором гидразина. В другом известном способе 3 соединение (I) получают действием на М-изобутирил-5 -диметокситритил-2 -дезок сигуанозин-КЬтриметилсилилимидазола, 4- нитрофенилэтанола, трифенилфосфина и диэтилазодикарбоксилата и удалением три- метилсилильной З -О-защитной группы фтористым водородом в пиридине.

Недостатками указанных способов являются низкие выходы целевого продукта, сложность используемых процессов, требующих применения больших избытков реагентов, в том числе газообразных и высокотоксичных, продолжительная очистка целевого соединения.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому способу является способ получения Ч-изобутирил-6-0- 2-(4-ни1 рофе- нил)этил -5 -диметокситритил-2 - дезоксигу- анозйна (1) действием на М-изобутмрил- 3 -0-ацетил-5 -диметокситритил-2 - дезок- сигуанозин (2) 4-нитрофенилэтанола, трифенилфосфина и диэтилазодикарбоксилата в среде диоксана в течение 0,5 ч при 18- 22°С с последующим хроматографическим выделением М-изобутирил-6-0- 2-(4-нитро- фенил)этил-3 -0-ацетил-5 -диметокситри- тил-2 -дезоксигуанозина, егодезацетилиро- ванием под действием насыщенного раствора аммиака в метаноле в течение 3 ч и хроматографическим выделением целевого продукта с выходом 85%

PPhj/El02CN NC02Et

,,

if

««AM

DMT1-OY°JОМТГОУЧ

Ш 13)Й U)

0

5

0

5

0

5

Недостатками известного способа являются невысокий выход целевого продукта и 5 сложность процесса, обусловленная продолжительностью удаления ацетильной группы, протекающего в среде высокотоксичного растворителя и использованием двух последовательных стадий хроматогра- фического выделения. Потери продукта связаны с частичным детритилированием исходного соединения (2) и полупродукта (3) под действием 4-нитрофенилэтанола и ин- термедиата, образующегося при взаимодействии 4-нитрофенилэтанола и трифенилфосфина, особенно при разогреве реакционной смеси в ходе прибавления диэтиллзо- карбоксилата. Образование при этом побочных продуктов создает необходимость хроматографической очистки как полупродукта (3), так и целевогОгСоединения (I), требования к степени очистки которого весьма велики.

Целью изобретения является увеличение выхода целевого продукта и упрощение процесса.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве исходного соединения используют М-изобутмрил-3 -0-левулинил-5 -диме- токситритил-2 -дезоксигуанозин (4), который алкилируют 4-нитрофенилэтано- лом, трифенилфосфином и диэтилазодикар- боксилатом в среде диоксана в присутствии М-этил М, N-диизопропиламина при 10- 15°С и удалением защитной группы действием гидразина:

О0-СвН Ог

,,,Ј& 0 DMTrOV0

ПPPh3

W OLu ElOpCN NCOjEtда

0

ии сн3АО

5 По предлагаемому способу возможно получение целевого соединения (I) как с выделением, так и без выделения промежуточного продукта (5).

П р и м е р 1. Получение N-изобутирил- 6-0- 2-{4-нитрофенил)этил -5 -0-диметоксиib;

N0.

2 /«1 мун тттнуоЛ

РУ/АсОНУГ (1)

тритил-2 -дезоксигуанозина (1) с промежуточным выделением М-изобутирил-6-0- 2-(4- нитрофенил)этил)-3 -0-левулинил-51 -0-ди- метокситритил-2 -дезоксигуанозина (5).

Смесь 3,54 г (4,8 ммоль) N-изобутирил- 3 -0-левулинил-5 -0-диметокситритил-2 -де- зоксигуанозина (4), 0,96 г (5,76 ммоль) 4-нит- рофенилэтанолэ и 1,51 г (5,76 ммоль) трифе- нилфосфина высушивают упариванием с абсолютным /.океаном, содержащим 2% Ы-этил-М, N-диизопропиламинз, растворяют в 30 мл той же смеси растворителей и охлаждают до 10°С. При интенсивном перемешивании прибавляют раствор 1.01 г (0,91 мл; 5,76 ммоль) диэтилазокарбоксилатз в 5 мл диоксана в течение 5 мин, после чего охлаждение удаляют и перемешивают раствор еще 0,5 ч прм . Растворитель упаривают в еакууме да половины объема, прибавляют 100 мл хлороформа и 50 мл 5%- ного раствора бикарбоната натрия и встряхивают, Слои разделяют, водный раствор экстрагируют 2x50 мл хлороформа, объединенные экстракты высушивают сульфатом натрия и упаривают з вакууме. Остаток хро- матографируют на колонке с силикагелем L 40/100 (40x100 мм), элюируя последовательно смесями эЬир-хлороформ-2:1, эфир -хло- роформ-1:2, хлороформ, хлороформ-этанол (ступенчатый градиент от 1 до 5% этанола). Фракции, содержащие целевой продукт, упаривают м высушивают & вакууме до состояния твердой пены. Получают 4,03 г (94,9%) Ы-изобутуру;л-б-0- 2-(4-нитрофе- нил)зти/; -3 -С-леву инил-51-0-диметокси- тритил-2 -дезохсигуанозина (5). Все полученное вещество растворяют в 20 мл пиридина, --«рмбавляют 18,5 мл 0,5 М раствора гидразингидрата а смеси пиридин-уксус- Has кислота (4:1) и перемешивают в течение 20 мин. Раствор разбавляют 200 мл этила- цетата, промывают 50 мл воды, 2x100 мл 5%-ного раствора соды, сушат сульфатом натрия. Растворитель отгоняют, остаток наносят на колонку с силикагелем L 40/tOO (40x90 мм), элюируют градиентом от 0 до 5% этанола в хлороформе. Фракции, содержащие целевой продукт, упаривают, после высушивания в вакууме (0,05 мм рт.ст.) получают 3,59 г (97,0 %)Ы-изобути рил-6-0- 2- (4-нитрофенил)этил -5 -0-диметокситритил- 2 -дезоксигуанозина (1) в виде твердой белой пены. Общий выход 92,0% а расчете на исходное соединение (4). ТСХ (Kleselgel 60F 254 фирмы E.Merk) R(f) 0,63 (хлороформ- спирт-9:1).

УФ-спектр (спирт), Я, нм: 236, 272 (макс.), 248 (мин.). Известные данные: 235, 270 (макс.), 248 (мин.) 241,272 (макс.), 250 (мин.) 4.

Пример. Получение N-изобутирил- 6-0- 2-{4-нитрофенил)этил -5 -0-диметокси- тритил-2 -дезоксигуанозина (1) в одну стадию.

5Смесь 1,10 г (1,50 ммоль) N-изобутирил3 -0-левулинил-5 -0-диметокситритил-2 -дезоксиг/анозина(4). 0,30 г (1,80 ммол)4-чит- рофенилэтакола и 0,47 г (1,80 ммоль) трифе- иилфосфина высушивают упариванием с 10 абсолютным диоксэном, содержащим 2% М-этил-N, N-диизопропиламина, растворяют в 10 мл той же смеси растворителей и .охлаждаютдо 15°С. При интенсивном перемешивании прибавляют раствор 0,31 г 0,28 15 мл; 1,80 ммоль) дмэтилазодикарбоксилата в 5 мл диоксана в течение 5 мин, после чего охлаждение удаляют и перемешивают раствор еще 0,5 ч при 18-22°С. Растворитель упаривают в вакууме до половины объема, 0 прибавляют 7,0 мл пиридина, затем 7,0 мл 0,5 М раствора гидразикгидрата в смеси пиридин-уксусная кислота (4:1) и перемешивают в течение 20 мин. Раствор разбавляют 100 мл этилацетата, промывают 25 мл 5 воды, 2x50 мл 5%-ного раствора соды, сушат сульфатом натрия. Растворитель отгоняют, остаток наносят на колонку с силикагелем L 40/100 (40x90 мм), элюируют градиентом от 0 до 5% этанола в хлорофор- 0 ме. Фракции, содержащие целевой продукт, упаривают, после высушивания в вакууме (0,05 мм рт.ст.) получают 1,12 г (94,6%) N- изобутирил-6-0- 2-(4-нитрофенил)этмл -5 -0 -диметокситритил-2 -дезоксигуанозина (1) в 5 виде твердой белой пены. ТСХ (Kteseige 60 F 254 фирмы E.Merk) R(f) 0,65 (хлороформ- спирт-9:1).

УФ-спектр (спирт), А, нм: 236, 272 (макс,), 248 (мин.). Известные данные: 0 235,270 (макс.), 248 (мин.) 2J; 241. 272 (макс.), 250 (мин.) 2.

П р и м е р 3. Получение N-изобутирил- 6-0- 2-{4-нитрофенил)этнл -5 -0-диметокси- тритил-2 -дезоксигуанозина (1) без проме- 5 жуточного выделения Ы-изобутирил-б-0-{2- (4-нитрофенил)этил -3 -0-левулинил-5 -0-ди- метокситритил-2 -дезоксигуанозина(5).

Смесь 7,38 г (10,0 ммоль) N-изобутирил- 3 -9 левулинил-Б -0-диметокситритил-2 -де- 0 зоксигуанозина (4), 1,67 г(12,0 ммоль)4-нит- рофенклэтанола и 2,62 г (12,0 ммоль) трифе- нилфосфина высушивают упариванием с абсолютным диоксаном, содержащим 2% М-зтил-N, N-диизопропиламина, растворя- 5 ют в 30 мл той же смеси растворителей м охлаждают до 10°С. При интенсивном перемешивании прибавляют раствор 1,74 г (1,57 мл; 12,0 ммоль) диэтилазодикарбоксилата в 10 мл дмоксзна в течение 5 мин, после чего охлаждение удаляют и перемешивают раствор еще 0,5 ч при 18-22°С. Растворитель упаривают в вакууме до половины объема, прибавляют 20 мл пиридина, затем 40,0 мл 0,5 М раствора гидразингидрата в смеси пиридин-уксусная кислота (4:1) и перемешивают в течение 20 мин. Раствор разбавляют 200 мл этилацетата, промывают 50 мл воды, 2x200 мл 5%-ного раствора соды, сушат сульфатом натрия. Растворитель отгоняют, остаток наносят на колонку с силикагелем L 40/100 (50x120 мм), элюиру- ют градиентом от 0 до 5% этанола в хлороформе. Фракции, содержащие целевой продукт, упаривают, после высушивания в вакууме (0,05 мм рт.ст.) получают 7,41 г (94,0%) М-изобутирил-6-0- 2-(4-нитрофе- нил)этил -5 -0- диметокситритил-2 -дезокси- гуанозина (1) в виде твердой белой пены, ТСХ (Kleseigel 60 F 254 фирмы E.Merk) R(F) 0,62 (хлороформ-спирт-9:1).

УФ-спектр (спирт), А , нм: 236, 272 (макс.), 248 (мин.), Известные данные: 235, 270(макс.), 248(мин,) 241, 272 (макс.), 250 (мин.) 4.

Таким образом, использование предлагаемого способа получения М-изобутирил-6- (4-нитрофенил)этил -5 -0-ди- метокситритил-2 -дезоксигуанозина обеспечивает по сравнению с известным увеличение выхода целевого продукта с 85 до 82-94% и упрощение процесса, достигаемое за счет исключения необходимости выделения промежуточного продукта и

применения высокотоксичного растворителя-метанола.

Формула изобретения Способ получения М-изобутирил-6-0-{2- (4-нитрофенил)этил -5 -0-диметокситритил- 2 -дезоксигуанозина формулы

О С6ЬЦМО,

н

.А

N

DMTrOY° |

л

0,1

где

оси

DHTr-C6H

оси,

путем взаимодействия З -О-эащищенного N- изобутирил-5 -0-диадетолситритил-2 -дезо- ксигуанозина с 4-нитрофенилэтаношом, три- фенилфосфином и диэтмлазодикарбоксила- том в среде диоксзна с последующим

удалением З -О-защитной группы, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода и упрощения процесса, в качестве З -О-защищенного М изобутирил-5 -0-диме- токситритил-2 -дезоксигуанозина мслользу-от З -О-левулинил, процесс прозодят в присутствии N-3THfl-N, М-диизопропилас- .и- на при температуре 10-15°С и удаление защитной группы осуществляют действием гидразина.

Изобретение относится к химии нуклеозидов, в частности к получению М-изобутирмл-6-0- 2-(4-нитрофенил)-этил -5 -0-диметокситритил-2 -дезоксигуанозина флы 0- C6HJ|N02 1 N ) DMJr j где v/ DMTr-C6H5-4- ; 1Ь-СНзу- CH3 ОСИ, Цель - повышение выхода и упрощение процесса. Получение ведут реакцией З -О-леву- с 4-нитрофенилзтинолом, трифенил- фосфином и диэтилазодикарбоксилатом в среде диоксана в присутствии М-этил-N, N- диизопропиламина, удалением З -О-защит- ной группы действием гидразина. Выход 92-94%. (Л С ю о 4 ы со