Verfahren zur Herstellung eines Cytosin-Derivates
Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues, ver bessertes Verfahren zur synthetischen Herstellung von 1-(2'-Desoxy-ss-D-ribofuranosyl)-5-fluor-cytosin, das häufig auch mit 2'-Desoxy-5-fluor-cytidin bezeichnet wird, sowie des a-Anomeren dies, er Verbindung, näm- lich 1- (2'-Desoxy-a-D-ribofuranosyl)-5-fLuor-cytosin.
Diese beiden Verbindungen können nach dem erfin dungsgemässen Verfahren getrennt erhalten werden.
Eine Besonderheit des erfindungsgemässen Verfahrens besteht darin, dass 2'-Desoxy-5-fluor-cytidin hergestellt werden kann, das im wesentlichen frei vom aAnomeren ist. Umgekehnt kann 1-(2'-Desoxy-α-D- ribofuranoxyl)-5-fluor-cytosin erhalten werden, das im wesentlichen vom ss-Anomeren frei ist.
Das 2'-Desoxy-5-fluor-cytidin ist eine bekannte Verbindung, die zur Behandlung von Tumorerkrankungen verwendet werden kann. Ausserdem hemmt diese Verbindung das Wachstum von B, akterien und Pilzen.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man 5-Fluor-cytosin mit einem Acylierungsmittel behandelt, das erhaltene 4-N Mono-acyl-5-fluor-tytosin unter Bildung seines Monoquecksilbersalzes mit einem Quecksilber-II- salz umsetzt, dieses Monoquecksilbersalz mit einem 3, 5-Diaroyl-2-desoxy-D-ribofuranosylahalogenid umsetzt, wobei man ein Gemisch bestehend aus dem α-Anomeren und dem ss-Anomeren des 4-N-Mono- acyl-1- (3', 5',-di-0-aroyl-2'-desoxy-D-ribofuranosyl)5-fluor-cytosins erhält, die a-und ss-Anomeren voneinander trennt und schliesslich das ss- und/oder das a-Anomere durch Behandlung mit Alkali getrennt hydrolysiert.
Die Reaktionsifolge des erfindungsgemässen Verfahrens is, nachfolgend graphisch dargestellt.
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<tb> <SEP> Fortsetzung <SEP> Formel
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In der 1.
Verfahrensstufe wird das 5-Fluor-cytosin (I) zwecks Bildung des entsprechenden 4-N-Monoacyl-5-fluor-cytosins (II) mit einem Acylierungsmittel umgesetzt. 4-N-Monoacyl-5-fluor-cytosin-Verbin dungen (II) waren bisher unbekannt. Einzelne dieser Verbindungen, wie 5-Fluor-4-N-toluyl-cytosin und 4-N-Benzoyl)-5-fluor-cytosin können leicht mit Säure unter Bildung von 5-Fluor-uracil hydrolysiert werden.
Die letztere Verbindung ist bekannt ; sie eignet sich zur Bekämpfung von Tumoren und wirkt keimtötend.
Daraus folg, dass einige 4-N-Mono, acyl-5-fluor- cytosin-Verbindungen, die Zwischenprodukte des erfindungsgemässen Verfahrens sind, als in biologischen Systemen in 5-Fluor-uracil umwandelbar angesehen werden können.
Zur Acylierung kann man alle bekannten Acylierungsmittel verwenden, zum Beispiel Essigsäure- anhydrid, Benzoylchlorid, p-Toluylchlorid, Pivaloylanhydrid und dgl. In einer bevorzugten Ausfüh- rungsform wird das 5-Fluor-cytosin durch Umsetzen mit p-Toluylchlorid acyliert. Zur DurohHihrung der Acylierung g genügt es, das 5-Fluor-cytosin mit dem Acylierungsmittel zu vermischen, zweckmässig in Gegenwart eines inerten, organischen Lösungsmittels, bei einer Temperatur bis zur Rückflusstemperatur des Reaktionsgemisches. Pyridin, Dimethylformamid und dergleichen bewähren sich als Lösungsmittel.
Die bei dieser Verfahrensstufe anzuwendende Menge Acylierungsmittel kann variieren ; es ist allendings zweck- mässig, mindestens 1 Mol Acylierungsmittel pro Mol 5-Fluor-cytosin einzusetzen. Man kann jedoch auch mit einem geringen ttberscbuss an Acylierungsmittel arbeiten.
In der 2. Verfahrensstufe wird das 4-N-Mono acyl-5-fluor-cytosin (II) unter Bildung seines Mono que. oksilbersalzes mit einer Quecksilber-II-Verbindung umgesetzt, vorzugsweise in Gegenwart eines Lösungs- mittels. Man kann dabei irgendein geeignetes Queck- silber-II-Salz venvenden ; bevorzugt ist Mercurichlorid oder acetat. Als Lösungsmittel bann jedes inerte, organische Lösungsmittel verwendet werden, in dem sowohl das 4-N-Monoacyl-5-fluor-cytosin als auch das Quecksilbersalz löslich sind. In einer be vorzugten Ausführungsform, des Verfahren wird Di methylformamid verwendet.
Im. allgemeinen wird das gewünschte Quecksilbersalz durch Vermischen der beiden Reaktionspartner bei Raumtemperatur in Form eines Niederschlages gewonnen. Das ausgefallene Monoquecksilbersalz des 4-N-Monoacyl-5-fluor- cytosin kann aus der Reaktionsmiachung zum Beispiel durch Filtern oder durch Zentrifugieren abgetrennt werden.
I, der 3. Verfahrensstufe wird das Quccksilber- salz des 4-N-Monoacyl-5-fluor-cytosins mit einer äquimolaren Menge eines 3, 5-Di-0-aroyl-2-desoxy-D ribofuranosyl-halogenides umgesetzt, zum Beispiel mit 2-Desoxy-3,5-di-0-p-toluyl-D-ribofuranosyl-chlorid, 3, 5-Di-0- (p-chlorbenzoyl)-2-desoxy-D-ribofuranosyl chlorid oder dgl.. Das entstehende Produkt ist ein Gemisch von 4-N, 3', 5'-Triacyl-2'-desoxy-5-fluorcytidin (IV A) und dem atAnomeren (IVB) dieser Verbindung. Anders gesagt, ist es ein Gemisch von 4-N-Monoacyl-3',5'-di-0-aroyl-2'-desoxy-5-fluorcytidin und dem α-Anomeren dieser Verbindung.
Bei der Durchführung der 3. VeRahrensstufe wird das Quecbsilbersalz des 4-N@onoacyl-5-fluor-cyto- sins zweckmässig in einem geeigneten, inerten, organischen und mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmittel suspendiert. Als Suspensionsmedium eipen sich zum Beispiel Toluol, Tetrachlorkohlenstoff, Xylol, Benzol und dgl. Die gewünschte Reaktion kann durch einfaches Zersetzen eines 3, 5-Di-O-aroyl 2-desoxy-D-ribofuranosyl-halogenides zur Quecksil- bersalz-Suspension und Rühren der erhaltenen Reak tionsmischung bei Raumtemperatur durchgeführt werden.
Das erhaltene Gemisch bestehend aus 4-N, 3', 5' Triacyl-2'-desoxy-5-fluor-cytidin (IV A) und dem a-Anomeren (IVB) dieser Verbindung wird an schliessend in die Anomeren getrennt. Enthält das Reaktionsprodukt beispielsweise ein Gemisch der aund ss-Anomeren des 4-N-Acetyl-il- (2'-desoxy-3', 5'- di-0-p,toluyl-D-ribofuranosyl)-5-fluor-cytosins oder des 1-(2'-Desoxy-3',5'-di-0-p-toluyl-D-ribofuranosyl) 5-fluor-4-N-pivaloyl-cytosins, so ist die nachstehend beschriebene Methode zur Trennung der Anomeren geeignet : Das Reaktionsgemisch der 3. Verfahrens- stufe wird zuers mit einer gesättigten, wässrigen Natriumchloridlösung bebandelt.
Danach trennt man die wässrige Phase von der organischen Phase ab und engt letztere zu einem Sirup ein. Dieser wir d mit Athylacetat und Äther verdünnt und anschliessend aneimpft und kristallisieren gelassen. Die Kristalle werden in einem Gemisch von Pyridin und Aceton verrieben und sodann abfiltriert. Das ss-Anomere bleibt auf dem Filter zurüak, während sich das a Anomere aus dem Filtrat wieder, gewinnen lässt.
Enthält jedoch das Reaktionsgemisch der 3. Ver fahrensstufe beispielsweise 2'-Desoxy-5-fluor-4- N, 3', 5'-tri-p-toluyl-cytidin, d. h. das ss-Anomere, sowie 1-(2'-Desoxy-3', 5'-di-0-toluyl-a-D-ribofuranosyl)- 5-fluor-4-N-toluyl-cytosin, d. h. das a-Anomere-so wird zur Trennung der Anomeren eine andere Me thode verwendet. Hierbei wird das Reaktionsprodukt der 3. Verfahrensstufe mehrmals mit grossen Mengen einer wässrigen Kaliumjodidlösung gewaschen. Dabei kristallisiert ein Teil, des -Anomeren aus ; diese Kristalle lassen sich, z. B. durch Filtrieren, abtrennen.
Das Filtrat wird sodann zu einem Sirup eingeengt.
Duroh Verdünnen dieses Sirups mit kochendem Methanol kann man eine weitere Menge des kristalli sierten ss-Anomeren erhalten.
Nach Abtrennung des kristallisierten ss-Anomeren gemäss der vorstehend beschriebenen Methode wird die Methanolmutterlauge eingedampft und der erhal- tene Rückstand in Tetrachlorkohlenstoff gelöst. Man erhält wachsartige Kristalle, die schwierig zu filtrieren sin, d. Nach Verreiben mit Äther werden diese Kristalle jedoch leicht filtrierbar. Das kristallisierte Produkt wird sodann abfiltriert und hierauf gereinigt, indem man es zuerst mit Äther kocht, nach dem Kühlen vom Lösungsmittel abtrennt und sodann mit Methanol kocht und abermals nach Kühlen vom Lö sungsmittel abtrennt.
Das erhaltene kristallisierte Pro dukt ist das α-Anomere, d. h. 1-(2'-Desoxy-3', 5'-di 0-toluyl-a-D-ribofuranosyl)-5-fluor-4-N-toluyl-cyto- sin.
In der 4. Stufe des erfindungsgemässen Verfahrens wird das N, 3', 5'-Triacyl-2-desoxy-5-fluor-cytidin und auch das a-Anomere dieser Velibindunig durch alkalische Hydrolyse desacyliert. Zum Beispiel erreicht man vollständige Desacylierung von 2'-Desoxy- 5-fluor-4-N, 3', 5'-tri-p-toluyl-cytidin und von 1- (2'- Desoxy-5-fluor-4-N, 3', 5'-tri-p-toluyl-cytidin und von 1- (2'-Desoxy-3', 5'-di-0-toluyl-a-D-ribofuranosyl)-5- fluor-4-N-toluyl-cytosin durch übliche Mehtoden.
Vollständige Desacylierung erreicht man vorzugsweise durch Erhitzen zum Rückfluss mit einem Alkali alkoxyd d oder, alkoholischem Ammoniak. Vollständige Desacylierung der α- und ss-Anomeren von 4-N- Acetyl-1- (2'-desoxy-3', 5'-di-0-p-toluyl-D-ribofuran- osyl)-5-fluor-cytosin und des α- und ss-Anomeren von
1-(2'-Desoxy-3',5'-di-0-p-toluyl-D-ribofuranosyl)-5 fluor-4-N-pivaloyl-cytosin wird vorzugsweise durch Mischen der genannten Verbindungen mit einem Alkalialkoxyd oder alkoholischem Ammoniak bei Raumtemperatur erreicht.
Die a-und ss-Anomeren der 4-N, 3', 5'-tri-p-toluyl-Verbindung können auch bei RaumtemperaturdurchVerwendung eines grossen Überschusses von Alkali und/oder durch Verlängerung der Reaktionszeit desacyliert werden.
Es wurde ausserdem festgestellt, dass bei der Desacylierung von 2'-Desoxy-5-fluor-4-N, 3', 5'-tri-p-toluyl-cytidin unter milden Bedingungen nur die Acylgruppen am Zuckerteil des Moleküls entfernt werden.
Zum Beispiel kann man durch Misohen von 2'-Des oxy-5-fluor-4 N, 3', 5'-tri-p-toluyl-cytidin bei Raumtemperatur oder bei einer Temperatur oberhalb Raumtemperatur mit einem Alkalioxyd oder mit alkoholischem Ammoniak 2'-Desoxy-5-fluor-4-N-p-tolu- yl-cytidin erhalten. Durch eine ähnliche Behandlung kann man aus dem a-Anomeren von 2'-Desoxy-5- fluor-4-N, 3', 5'-tri-p-toluyl-cytidin das a-Anomere von 2'-Desoxy-5-fluor-4-N-p-toluyl-cytidin erhalten.
Derartige Derivate sind bis jetzt in der Literatur noch nicht beschrieben. Sie werden durch Säure leicht zu 2'-Desoxy-5-fluor-uridin bzw. dessen α-Anomeren hydrolysiert. 2'-Desoxy-5-fluor-uridin ist ein bekanntes Mittel gegen Pilze und Bakterien. Daraus folgt, dass diese Verbindur4gen neben ihren Eigenschaften als Zwischenprodukt im erfindungsgemässen Verfahren auch als in biologischen Systemen in 2'-Desoxy 5-fluor-uridin bzw. dessen α-Anomeren umwandel- bar angesehen werden können.
Beispiel 1 a) 12, 9 g (0, 1 Mol) 5-Fluor-cytosin werden in 100 ml Pyridin suspendiert. Diese Suspension wird mit 17, 0 g (14 ml ; 0, 11 Mol) p-Toluylchlorid versetzt. Nach dem Misohen steigt die Temperatur der Reaktionsmischung von selbst auf etwa 45 C. Man erhitzt etwa 5 Stunden zum RücMLuss und lässt. so . dann bei Raumtemperatur über Nacht stehen. Es tritt Kristallisation von 5-Fluor-4-N-p-toluyl-cytosin ein. Das überschüssige p-Toluylchlorid wird durch Zusatz von 50 ml Athanol und Rühren während etwa 20 Minuten entfernt.
Man scheidet das kristallisierte 5-Fluor-4-N-p- toluyl-cytosin durch Filtrieren ab und wäscht mit Athanol und anschliessend mit Ather. Sodann werden die Kristalle im Vakuum bei einer Temperatur von etwa 60 kristallisiert. Man erhält 18, 35 g 5-Fluor4-N-p-toluyl-cytosin vom Schmelzpunkt 250-251 C (Zers.).
Durch Eindampfen der Mutterlauge zur Trockne, Verreiben des Riiakstandes mit Äthanol, Entfernung der Athanols. durch Verdampfen und schihesslioh Suspension des Rückstandes in 20 ml Ather und 20 ml Wasser erhält man zusätzlich 1, 56 g Reak tionsprodukt in Form von Kristallen.
Die Gesamtausbeute an 5-Fluor-4-N-p-tbluyl- tytosin beträgt 19, 91 g bzw. 80,5 %. Eine Probe dieses Produktes wird aus etwa 300 Raumteilen 90"/o- igen Äthanols umkristallisiert und liefert die folgende Analyse :
Schmelzpunkt 257-258 C (Zers.), # max. (in Athanol) 265, 325 m, u (# = 12700, 17000). # min.
(Äthanol) 235, 290 m (e = 8000, 9400).
Analyse berechnet für C12H10FN3O2: C 58,30 H 4, 08 N17, 00 F 7, 68 gefunden : C 58, 43 H 4, 41 N, 17, 10 F 7, 51 b) Eine Lösung von 8, 97 g (0, 0281 Mol) Mer curiacetat in 75 ml siedendem Athanol wird zur Losung von 6, 95 g 5-Fluor-4-N-p-toluyl-cytosin zugesetzt, das durch Erhitzen auf eine Temperatur von etwa 100 C in 75 ml methylformamid gelöst ist.
Nach Vermischen dieser Lösungen scheidet sich ein Niederschlag aus. Um völlige Ausscheidung zu ge währleisten, versetzt man die Reaktionsmischung mit
800 ml Ather. Durch Zentrifugieren, Wasohen mit Ather und Trooknen bei einer Temperatur von etwa 35 C im Vakuum erhält man 11, 80 g (94, 4 /o) des Monoquecksilbersalzes von 5-Fluor-4-N-p-toluyl- cytosin.
Die erhaltene Verbindung liefert die folgende Analyse : Berechnet für C12H8N3O2HgF : F 4, 26 N 9, 43 gefunden : F 4, 07 N 9, 13 c) Eine Suspension von 11, 75 g (0, 0264 Mol) der der Monoquecksilberverbindung von 5-Fluor-4-N-p- toluyl-cytosin in 350 ml Toluol wird durch Abdestillieren vonetwa40mlToluolentwässert. Die Suspension wird hierauf auf Raumtemperatur abgekühlt und unter Ruhren mit 22, 3 g (0, 0528 Mol) 2-Desoxy- 3, 5-di-O-p-toluyl-ribofuranosyl-chlorid versetzt. Die Temperatur der Reaktionsmischung steigt dabei leicht an, und innerhalb etwa 5 Minuten bildet sich eine e klare Lösung. Nach 35 Minuten beginnt ein kristallisiertes Produkt auszufallen.
In diesem Zeitpunkt lässt man 100 ml einer 15 /oigen wässrigen Kaliumjodidlösung in die Reaktionsmischung eintropfen und rührt diese etwa 20 Minuten. Es bildet sich ein dichter kristallisierter Niederschlag, der abgetrennt und l mit Wasser und Ather gewaschen wird. Sodann werden die Kristalle im Vakuum bei einer Temperatur von etwa 60 C getrocknet. Nach Verreiben dieser Kristalle mit 75 ml siedendem Äthanol erhält man 5, 36 g 2'-Desoxy-5-fluor-4-N,3',5'-tri-p-toluyl-cytidin vom Schmelzpunkt 217 C. Durch Umkristallisieren des Produkten aus 400 ml Butylacetat erhält man 4, 25 g von Nadellbusoheln vom Schmelzpunkt 234 235 C. # max.
(Methylenchlorid) 243, 232 m (s 37500, 26500) # min. (Methylencblorid) 290 m@ b (s 8490). [α]D25 = + 5, 5 (c = 1, 0 in Dimethylformamid).
Weiteres kristallisiertes Reaktionsprodukt erhält man durch Eindampfen der Toluol-, Athanol-und Butylacetatmutterlaugen. Die Gesamtausbeate an 2' Desoxy-5-fluor-4-N, 3\5'-tri-p-toluyl-cytidin beträgt 5, 90 g (40"/.). Die Venbindung liefert die folgende Analyse : Berechnet für C33H30FN3O7: C66,. 10 H 5, 04 F3, 17 N 7, 011 gefunden :
C 66, 16 H 5, 03 F 3,01 N 6, 73, 6, 90 , d) 2, 24 g 2Desoxy-5-fluor-4-N, 3', 5'-tri-p- toluyl-cytidin werden in 25 ml Methanol suspendiert, das eine geringe Menge Phenolphthalein enthält.
Man erhitzt die Suspension auf Rückflusstemperatur und versetzt bei dieser Temperatur tropfenweise im Verlaufe von 15 Minuten mit 2, 7 ml 0, 85 n Natronlauge.
Sodann setzt man das Erhitzen zum Rückfluss während etwa einer weiteren Stunde fort.
Die Lösung wird hierauf mit 2, 7 ml 0, 85 n alko holischer Salzsäure neutralisiert und im Vakuum eingedampft, wobei man einen Sirup von Kristallen erhält. Dieser Sirup wird in Bu. tylalkohol. aufgenommen, worauf das Lösungsmittel abermals durch Abdampfen entfernt wird. Der Rückstand wird bei einer Temperatur von etwa 60 C im Vakuum getrocknet und sodann in 80 ml siedendem Butanol aufgenommen.
Die erhaltene trübe Lösung g wird über Diatomeenerde und Tierkohle filtriert. Nach dem Kühlen scheidet sich ein kristallisiertes Produkt ab, das von der Mutterlauge durch Filtration abgetrennt wird. Man erhält so 0, 424 g 2'-Desoxy-5-fluor-cytidin vom Schmelzpunkt 194-196 C.
Durch Eindampfen der Mutterlauge, Entwässe- rung mit Toluol und Kristallisieren aus Butanol erhält man weitere 0,226 g 2'-Desoxy-5-fluor-cytidin vom Schmelzpunkt 196-197 C.
Beispiel 2
Dieses Beispiel veranschaulicht die Abtrennung und Wiedergewinnung von sowohl 2'-Desoxy-5-fluor4-N, 3', 5'-tri-p-toluyl-cytidin als auch dessen a-Ano- meren, d. h. von 1-(2'-Desoxy-3', 5'-di-0-toluyl-a-D- ribofuranosyl)-5-fluor-4-N-toluyl-cytosin aus einer diese beiden Verbindungen enthaltenden Mischung.
36, 3 g des Monoquecksilbersalzes von 5-Fluor4-N-p-toluyl-cytosin (hergestellt enftsprechend den Angaben in Beispiel 1) werden mit 2-Desoxy-3, 5-di 0-p-toluyl-D-ribofuranosyl-chlorid umgesetzt, das in 750 ml Toluol suspendiert ist. Diese Herstellung wird entsprechend der in Beispiel 1 besohriebenen Weise durchgefiihrt.
Das erhaltene Produkt wird wiederholt unter Verwendung von 800 ml 30 %iger Kaliumjodidlösung und 4000 ml Wasser gewaschen. Das aus der Toluollösung in Form von Kristallen ausjgeschiedene 2'-Desoxy-5-fluor-4-N, 3', 5'-tri-p-toluyl-cytidin wird abfiltriert und die Toluollösung wird zu einem Sirup ein geengt. Dieser Sirup liefert nach Behandlung mit siedendem Methanol zusätzliches kristallisiertes Reak tionsprodukt. Insgesamt erhält iman 20, 2 g 2'-Des oxy-5-fluor-4, N-3',, 5'-tri-p-toluyl-cytidin vom Schmelz- punkt 215 C.
Die Methanolmutterlauge wird hierauf eingedampft und der Rückstand in 80 ml Tetraohlorkoh- lenstoff gelost. Aus der Lösung scheide sich wachsartige Kristalle ab. Nach Verreiben mit 75 ml Ather filtriert man die Kristalle ab und reinigt sie durch Kochen mit 225 ml siedendem Methanol. Man erhält 7, 5 g Nadelbüschel, die bei 152-153 C schmelzen.
Durch Umkristallisieren aus dem 80fachen Volumen Äthanol erhältmanl-(2'-'Desoxy-3',5'-di-0-toluyl-o!- D-ribofuranosyl)-5-fluor-4-N-toluyl-cytosin vom Schmelzpunkt 152, 5-153 C. M"=-133 . (c = 0, 5 in Dimethylformamid). # max. (Athylalkohol) 242-3, 330 m, u (s = 39200, 12960). # min. (Athylalkohol) 219, 295 m, u (8 = 19000, 7650). # max.
(Methylenchlorid) 243, 334 m (# = 37500, 28200).
# min. (Methylenchlorid) 291 m (# = 9200).
Das Produkt liefert die folgende Analyse : Berechnet für C33H30FN3O7:
C 66, 10 H 5,04 F 3,17 N 7, 01 gefunden, :
C 66, 54 H 5, 33 F 3, 27 N 6, 42
Beispiel 3
Dieses Beispiel veranschaulicht die Umwandlung von 1-(2'-Desoxy-3',5'-di-0-toluyl-α-D-ribofuran- osyl)-5-fluor-4-N-toluyl-cytosin in 1- (2'-Desoxy-a-D- ribofuranosyl)-5-fluor-cytosin, d. h. das a-Anomere von 2'-Desoxy-5-fluor-cytidin.
5, 59 mg 1-(2'-Desoxy-3', 5'-di-0-toluyl-a-D- ribofuranosyl)-5-fluor-4-N-toluyl-cytosin (hergestellt entspcechend den Angaben in Beispiel 2) werden zu 25 ml 6 n methamolischem Ammoniak zugesetzt. Man lässt hierauf bei Raumtemperatur 24 Stunden stehen, verdampft sodann im Vakuum zur Trockne und erhitzt den Rückstand in 30 ml Chloroform 5 Minuten zum Rückfluss. Beim Stehen über Nacht bei Raumtemperatur tritt Kristallisation ein. Die Kristalle werden durch Filtration abgetrennt.
Man erhält so 2. 14 mg (84 %) 1-(2'-Desoxy-α-D- ribofuranosyl)-5-fluor-cytosin. vom Schmelzpunkt 182-d83 C. Nach dem Umkristallisieren aus 5 ml Athanol und nachfolgender Verreilbung mit heissem Äthanol schmilzt das Produkt bei 186-187 C.
[α]D25 = -92 . (c = 1,0 in Wasser). # max. (0, 1 n Salzsäure) 291 m@ u (a = 12000)./t min. (0, 1 n Salzsäure) 241 m (# = 1330).
Analyse der Verbindung : Berechnet für C9H12FN3O4: F 7, 75 gefunden : F 7, 57
Beispiel 4
A. Die folgende Beschreibung veransohaulicht die DesacylieIung von 2'-Desoxy-5-fluor-4-N-3', 5'-tri-ptoluyl-cytidin nach einem p von Beispiel 1 verschiedener Verfahrensweise.
Eine Suspension von 3 g (5, 36 miMol) 2'-Desoxy- 5-fluor-4-N, 3', 5'-tri-p-toluyl-cytidin in 50 ml Methanol wird zum Rückfluss erhitzt. Man versetzt tropfenweise mit 6ml 6, 45 n Lithiummethoxyd. Während dieses Zusatzes hält man, die Reaktionsmischung auf einer Temperatur zwischen etwa 50-55 C. Nach etwa 50 Minuten bei dieser Temperatur erhält man eine Lösung, und nach weiterem Erhitzen während etwa 5 Stunden auf diese Temperatur stellt man das Fehlen einer wesentlichen Absorption bei 320 m fest. Sodann wird die Lösung mit alkoholischer Salzsäure neutralisiert und anschliessend mit Kieselgur und Tierkohle geklärt.
Man engt zu einem Sirup ein und erhält. durch Verwendung einer Mischung von 10 ml Athanol, 10 ml Methanol und 25 ml Ather 0, 91 g (69, 4 %) kristallisierte 2'-Desoxy-5-fluorcytidin. Nachfolgendes Umkristallisieren in Butanol und hierauf in Athanol liefert ein Produkt vom Schmelzpunkt 196-197 C.
B. Eine weitere Methode zur Desacylierung besteht darin, dass man 10,71 g 2'-Desoxy-5-fluor-4- N, 3', 5'-tri-p-toluyl-cytidin in 170 ml Athanol, welcher 15 % Ammoniak enthält, suspendiert. Die Mischung wird 16 Stunden bei Raumtemperatur gerührt und hierauf mit 330 ml Methanol versetzt. Die Reaktionsmischung wird unter Eiskühlung mit Ammoniak gesättigt und sodann 20 Stunden stehen gelassen. Die erhaltene Lösung wird, dm-ch Diatomeen- ex : de und Tierkohle geklärt. Die Analyse zeigt, dass das Produkt nur einen Wert Eo (Ojl n Natronlauge) von 1, 250 zeigt, was 0, 3 % 2'-Desoxy-5-fluor-4-Ntoluyl-cytidin entspricht.
Nach dem Verdampfen der Lösung erhält man ein trockenes kristallisiertes Pulver, welches mit 80 ml siedendem Äthanol dehydratisiert wird. Nach Kühlen und Zusatz von 80 ml Ather erhält man 2, 33 g 2'-Desoxy-5-fluor-cytidin vom Schmelzpunkt 193, 5-195 C.
Weiterer Zusatz von Ather zur Mutterlauge und ansohliessendes Verdampfen der Lösung zur Trockne und Verreiben des Rückstandes mit 100 ml sieden dem Butylacetat liefert zusätzliches kristallisiertes 2' Desoxy-5-fluor-cytidin. Die Gesamtausbeute beträgt 4, 21 g (89, 7 %).
Beispiel 5 1,, 12 g (0, 002 Mol) 2'-Desoxy-5-fluor-4-N, 3', 5'- tri-p-toluyl-cytidin (hergestellt gemäss Beispiel 1) werden in 30 ml Methanol suspendiert, d'as. einige Tropfen Phenolphthalein enthält. Zu dieser Suspension setzt man 2 ml 1 n Natronlauge zu. Die Mischung wird 20 Minuten geschüttelt und hierauf mit weite- ren 2 ml l n Natronlauge versetzt. Sodann lässt man bei etwa 3 C 16 Stunden lang stehen. Durch an schliessende Neutralisation mit methanolischer Salzsäure (0,0026 Mol Chlorwasserstoff) und Eindampfen erhält man : einen Sirup, der durch Verreiben mit 50 ml Ather Kristalle bildet.
Das kristallisierte Produkt wird durch Zentrifugieren abgetrennt, mit Ather gewaschen und sodann in 15 ml Wasser aufgenom- men. Nach dem Stehen scheiden sich Kristalle ab, die durch Filtration abgetrennt und mit Wasser und Athanol gewaschen werden. Das Filtrat liefert nach Neutralisieren mit 0, 7 ml 1 n Salzsäure weiteres kri stallisiertes Reaktionsprodukt. Die Gesamtausbeute beträgt 0, 41 g (56, 5 %). Das Produkt erweicht bei 188-189 C, verfestigt sich wieder und schmilzt abermals bei 217-218 C.
Durch Umkristallisieren von 0, 3 g des Produktes aus 15 ml Wasser und 5 ml Äthanol erhält man 0, 27 g 2'-Desoxy-5-Suor-4-N-p- < toluyl-cytidininForm von langen Nadeln, die bei 218-219 schmelzen. # max.
(Äthylalkohol) 265, 329 m (# = 16800, 17900). i. min. (Äthylalkohol) 236, 294 m@ (s = 8600, 8700).
# max. (0,, n@ Natronlauge) 245, 320 m (# = 11440, 223810). # min. (0, 1 n Natronlauge) 235, 260 m (# = 1. 1160, 8410) [a] D = +90, 3 . (c = 0, 4 in Dimethylformamid).
Analyse des Produktes : Berechnet für C17H18FN3O5:
C 66,10 H 5,04 F 3, 17 N 7, 01 gefunden :
C 66, 16 H 5,03 F 3,01 N 6, 73, 6, 90
Beispiel 6 a) 12, 9 g 5-Fluor-cytosin, 60 ml Essigsäure und 12 ml Essigsäureanhydfrid wer. den in ein geeipetes Reaktionsgefässgebrachtund.sodann auf etwa 110- 115 C erhitzt. Nach etwa 5 Minuten haben sich die Resktionspartner gelöst. Man lässt auf Raumtempe- ratur abkühlen und kühlt hierauf weiter, wobei Kri- stallisation eintritt.
Das kristallisierte Produkt wird aus dem Reaktionsgemisch, durch Filtration entfernt und bis zum konstanten Gewicht ibssi einer Temperatur von etwa 80 C getrocknet. Man erhält auf diese Weise 17,1 g 4-N-Acetyl-5-fluor-cytosin (10. 0 O/o) vom Schmelzpunkt 235-237 C (Zers.).
Analyse des Produktes : Berechnet für C6H6N3O2F : C 42, 1 H 3, 5 gefunden : C 42,24 H 3, 80 b) Durch massiges Erhitzen auf einem Dampf- bad wird eine Lösung von 17, 1 g 4-N-Acetyl-5-fluorcytosin in 200 ml Dimethylformamid hergestellt. Diese Lösung setzt man zu einer Losung von 32, 0 g Mer curiacetat in 130 ml Dimethylformami, d zu. Vor dem m Zusatz der 4-N-Acctyl-5-fluor-cytosin-Lösung wird die Mercuriacetatlösung auf etwa 0 C gekühlt. Der Zusatz der Fluorcytosin-Losung zur Mercuriacetat- lösung wird, derart durchgeführt, dass die e Temperatur der Rea. ktionsmischung etwa 20 C nicht übersteigt.
Die Reaktionsmischung wird nach vor, stehendem Zusatz, der 4-N-Acetyl-5-fluor-cytosin-Lösung 10 Minuben bei etwa 0-10 C gerührt. Sodann versetzt man mit 300 ml absolutem Äther und filtriert den gebil deten Niederschlag ab. Der Niederschlag wird mit 100 0 ml absolutem Ather und sodami mit 10. ml Toluol gewasohen.
Das erhaltene Produkt wird ohne Trocknung unter dauerndem Rühren in 5100 ml Toluol suspendiert.
Sodann versetzt man mit 80, 0 g 2-Desoxy-3, 5-di-0- toluyl-D-ribofuranosyl-chlorid. Die Reaktionsmisch, ung wird etwa 1 Stunde lang bei 20-25 C gerührt.
Anschllies, send setzt man 200 0 ml gesättigte Natrium chloridlösung und 1, 0 g Natriumbioartbonat zu und rührt kräftig während 15 Minuten. Man erhält ein Zweiphasensystem. Die Toluolschicht wird abgetrennt und mit 100 ml einer gesättigten Natriumchloridlösung geschüttelt. Sodann wird die Toluollösung im Vakuum zur Trockne e eingedampft. Der erhaltene Sirup wird mit 20 ml Äthylacetat und 200 ml Ather verdünnt, geimpft und kuristallisienen gelassen.
Nach etwa 12 Stunden scheint die Kristallisation beendet zu sein.. Die. gebildeten Kristalle werden abfil- triert und mit Ather gewaschen. Man erhält 39, 5 g (75 %) 4-N-Acetyl-1-(2'-Desoxy-3',5'-di-0-toluyl-Dribofuranosyl)-5-fluor-cytosin vom Schmolzpunkt 155-162 C. [α]D25 = -60 (1 % Dimethylform- amid). c) 30,0 g 4-N-Acetyl-1-(2'-Desoxy-3',5'-di-0-ptoluyl-D-ribofuranosyl)-5-fluor-cytosin, welches man entspreohend den. Angaben im vorhergehenden Absatz erhalten hat, wird in 45 ml Pyridin und 45 ml Aceton aufgeschlämmt. Die Mischung wird etwa 30 Minuten gerührt und hierauf filtriert, um das ungelöste Material zu entfernen. Der Filterriickstand wir, mit 10 ml Aceton gewaschen.
Man erhält 12, 5 g 4-N-Acetyl-2'-Desoxy-5-fluor3', 5'-di-0-toluyl-cytidin vom Schmelzpunkt 197 C.
[a] D25 + 32,0 (# 0, 5 ). Nach Umkristallisieren aus Butanol erhält man folgende Analyse : Berechnet für C27H26O7N3F : C 61, 94 H 5, Oi1 N 8, 41 gefunden : C 61, 86 H 5, 24 N 8, 12 d) 5, 24 g 4-N-Acetyl-2'-Desoxy-5-fluor-3',5'-di 0-p-toluyl-cytidin werden in 80 ml Methanol sus pendiert. Die erhaltene Suspension wird mit 15 ml 1 n Natriummethoxydiösungversetzt. Die Reaktions partner gehen sehr schnell in Lösung. Man lässt die Lösung 6 Stunden stehen und versetzt sodann mit 15 ml 1 n wässriger Schwefelsäure.
Die Lösung wird zur Trockne. eingedampft undl. der Rückstand mit Ather gewaschen. Der Rückstand wird sodann mit 100 ml heissem Methanol extrahiert und hierauf filtriert ; das Filtrat wird im Vakuum eingedampft. Man erhält 2, 4 g (100 /o) kristallisiertes 2'-Desoxy-5- fluor cytidin vom Schmelzpunkt 188-190 C. Um kdstallisieren des Produktes aus 120 ml Methanol liefert 2'-Desoxy-5-fluor-cytidin vom Schmelzpunkt 195-196 C. [a] D25 = 76, 6 ( 0, 4 ) (lao in Wasser).
Beispiel 7 a) Eine Mischung von 13, 10 g 5-Fluor-cytosin, 26 ml Dimethylformamid und 19, 0 g Pivaloylsäure- anhy, drid wird unter Rühren auf etwa 110-120 C erhitzt. Nach einer Erhitzungsdauer von etwa 15 Mi nuten lässt man die Reaktionsmischung abkühlen.
Nach zusätzlichem Kühlen kristallisiert. aus der Lösung 5-Fluor-4-N-pivaloyl-cytosin aus, das durch Filtration abgetrennt wird. Das Produkt wird aus Methanol umkristallisiert und schmilzt schmilzt einer einer peratur von 227-229 C unter Zersetzung.
Die Analyse des Produkts lautet : Berechnet für C9H12FN3O2: C 50, 6 H 5, 6 gefunden : C 50, 45 H 5, 81 b) Eine Mischung von 1, 0, 52 g 5-Fluor-4-N- pivaloyl-cytosin, 16 g Mercuriacetat und 20 ml Dimethylformamid wird bei etwa 0-5 C aufgeschlämmt. Man erhält einen homogenen Sirup, der unter Rühren mit 300 ml absolutem Äther versetzt wird. Es scheidet sich eine voluminöse, amorphe, flockige Quecksilberverbindung aus, die durch Filtration abgetrennt und mit 50 ml absolutem Ather gewaschen wird.
Das erhaltene Pmdjukt wird hierauf unter Rühren in 500 ml Toluol suspendiert. Man versetzt sodann mit 40, 0 g 2-Desoxy-3,5-di-0-p-toluyl-D-ribofuran osyl-chlorid und rührt die Reaktionsmischung etwa 1 Stunde. Das erhaltene Produkt wird in, der in Beispiel 6 beschriebenen Weise aufgearbleitet [für die Herstellung von 4-N-Acetyl-1-(2'-Desoxy-3', 5'-di-0p-toluyl-D-ribofuranosyl)-5-fluor-cytosin und die Isolierung des ss-Anomeren dieser Verbindung].
Man erhält 4, 0 g kristallisiertes 2'-Desoxy-5-fluor-4-Npivaloyl-3', 5'-di-0-p-toluyl-cytidin vom Schmelzpunkt 209 C. [α]D25 = +21 (1 % in Dimethylformamid). c) 3, 3 g 2'Desoxy-5-fluor-4-N-pivaloyl-3', 5'-di- 0-p-toluyl-cytidin werden in 70 ml Methanol suspendiert. Man versetzt sodann mit einigen Tropfen einer alkoholischen Phenolphfhaleinlösunjg. Anschliessend wird die Suspension tropfenweise mit 1, 8 n methylalkoholischer Bariummethylatlösung versetzt, bis die rote Farbe der Suspension bestehen bleibt.
Die Reaktionsmischung wind hierauf bei etwa 25 C etwa 90 Minuben stehen gelasse. Sodann neutralisiert man die Lösung mit 1 n Schwefelsäure und filtriert. Das Filtrat wird in der in Beispiel 6 beschriebenen Weise (für die Herstellung von 2'-Desoxy-541uor-cytidin) aufgearbeitet. Man, erhält 1, 5 g 2'eDesoxy-5-fluor- cytidin in Form von Kristallen, die bei 196 C schmelzen. [a] D25 = +75 (1 % in Wasser).