CH615199A5

CH615199A5 - Process for the preparation of N(6)-substituted adenosine nucleotides

Info

Publication number: CH615199A5
Application number: CH1116875A
Authority: CH
Inventors: Helmut Dr Vorbrueggen
Original assignee: Schering Ag
Priority date: 1974-08-28
Filing date: 1975-08-28
Publication date: 1980-01-15
Also published as: GB1529721A; NL7510155A; FR2320307A2; JPS5148699A; FR2320307B2; BE832855R

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von N6-substituierten Adenosinen der allgemeinen Formel I

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Bei der Bindung über 2 Hydroxygruppen von verschiedenen i Molekülen entsteht ein über 3.5-Stellung überbriicktes Di- bzw. Polynucleotid:

CH--0-P-0 OH CH)

ÖH

Als Zuckerreste kommen insbesondere die Reste von Ribose und Desoxyribose infrage.

Die Verbindungen sind zum grössten Teil bereits bekannt, sie besitzen antiproliferative und herzkreislaufaktive Wirksamkeit.

Ein Verfahren, welches dem vorliegenden Verfahren am nächsten kommt, ist in der DE-OS 21 51 013 beschrieben.

Für die erfindungsgemässe Umsetzung ist es nicht notwendig, die Ausgangsverbindungen der allgemeinen Formel II zu isolieren. Die in situ gebildeten 6-Trialkylsilyloxyadenosin-Nucleotide können in der Reaktionslösung mit Ammoniak oder einem Amin direkt zu den entsprechenden Adenosin-Nucleoti-den umgesetzt werden.

Die Art der Umsetzung hängt von der Verbindung HNR, R; und dem Katalysator ab. Die Behandlung der Silylv'erbindung der allgemeinen Formel II mit primären oder sekundären Aminen erfolgt vorzugsweise bei 0 bis 180° C. Bei Verwendung von .h Salzen primärer und sekundärer Amine dient das Aminsalz gleichzeitig als Katalysator.

Als primäre Amine seien beispielsweise genannt: Methylamin, Äthylamin, Propylamin, Butylamin, Anilin, p-Anisidin, Benzylamin, Homoveratrylamin, Tryptamin, N,N-ô Dimethyläthylendiamin, Dopamin-hydrochlorid usw.

Als sekundäre Amine kommen vorzugsweise infrage : Dimethylamin, Diäthylamin, Pyrrolidin, Piperidin, Morpho-lin, Hexamethylenimin, N-Methyl-piperazin usw.

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Silylierungsmittel und primäres wie sekundäres Amin können gleichzeitig eingesetzt werden.

Die Umsetzung mit Ammoniak wird vorzugsweise unter erhöhtem NH-,-Druck von etwa 30-50 atü vorgenommen. Nach 20 bis 80 Stunden bei 0 bis 180° C ist die Reaktion gewöhnlich beendet. Im Falle der Silylierung mit Hexamethyldisilazan, bei der sowieso Ammoniak frei wird, können Silylierung und Umsetzung mit Ammoniak in einer Stufe durchgeführt werden.

Als Lösungsmittel für die Reaktion eignet sich insbesondere überschüssiges Amin HNR,R2, es kommen aber auch indifferente Lösungsmittel wie zum Beispiel Toluol, Xylol, Anisol, Dioxan, Glyme, Pyridin oder für die schwerer löslichen Silylver-bindungen vorzugsweise Dimethylformamid oder Sulfolan in Betracht.

Als Katalysatoren kommen vor allem Lewissäuren, insbesondere Metalloxyde, Metallsalze, und Salze von Aminen in Betracht. Die Metallsalze werden gegebenenfalls mit überschüssigem Amin HNR,R2 in die Reaktion eingesetzt.

Die Katalysatoren werden in der Regel in Mengen von 0,001 Mol bis 5 Mol bezogen auf das Nucleotid, vorzugsweise aber in Mengen von 0,05 bis 1 Mol, in die Reaktion eingesetzt.

Am wirksamsten erwiesen sich saures Aluminiumoxyd, Quecksilber-II-chlorid, Quecksilber-II-acetat sowie Zink-II-chlorid, Zinn-IV-chlorid, Titan-IV-chlorid und Bortrifluorid-ätherat, die in Kombination mit überschüssigem Amin eingesetzt werden, und Salze von Aminen wie zum Beispiel Ammoniumsulfat, Tryptaminhydrochlorid, Dopaminhydrochlorid, Pyridiniumchlorid usw.

Es ist überraschend, dass bei der Umsetzung mit Aminen bei Temperaturen bis 180° C die Phosphorsäureesterbindung nicht gespalten wird.

Beispiel 1

N6-Benzyladenosin-5'-monophosphorsäure

Eine Suspension von 117,65 g (0,3 Mol) Inosin-5'-mono-phosphorsäure Dinatriumsalz in 188,7 ml (0,9 Mol) Hexamethyldisilazan und 113,7 ml (0,9 Mol) Trimethylchlorsilan wurde 12 Stunden bei 145° C Badtemperatur unter Rückfluss erhitzt. Anschliessend wurde die Suspension mit 200 ml 1,2-Dichlor-äthan (abs.) versetzt und unter Feuchtigkeitsausschluss filtriert. Der nach Eindampfen des Filtrâtes erhaltene Rückstand wurde nach Zugabe von 62,9 ml (0,3 Mol) Hexamethyldisilazan sowie 163,7 ml (1,5 Mol) Benzylamin und 3,96 g (0,03 Mol) Ammoniumsulfat 27 Stunden bei 145° C Badtemperatur gerührt. Das dabei entstehende Hexamethyldisiloxan (Kp 101° C) wurde über eine Vigreux-Kolonne (10 cm) abdestilliert. Das braune Reaktionsgemisch wurde mit 600 ml Methanol versetzt und 16 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Das ausgefallene Ben-zylaminsalz der N6-Benzyladenosin-5'-monophosphorsäure wurde abfiltriert, mit Äthanol gewaschen und getrocknet. Nach Kristallisation des eingeengten Filtrâtes aus Äthanol, Abfiltrieren und Trocknen der Substanz wurden 146,8 g Benzylaminsalz erhalten. Durch Ionenaustauschchromatographie in Wasser über eine DOWEX-Säule (Typ 50 WX2, H+ Form;

2,5 X120 cm), Einengen der Fraktionen und Kristallisation aus Äthanol/Wasser wurden 93,5 g (71%) farblos-kristalline N6-Benzyladenosin-5'-monophosphorsäure vom Schmelzpunkt 173-175° C erhalten.

Beispiel 2

Vß-[2-(5-Methoxy-3-indolyl)-äthyl]-adenosin-5'-monophosphorsäure, Trihydrat.

11,765 g (30 mMol) lxiosm-5'-monophosphatdi-Natriumsalz wurden in 18,87 ml (90 mMol) Hexamethyldisilazan und 11,35 ml (90 mMol) Trimethylchlorsilan 12 Stunden bei 145° C Badtemperatur am Rückfluss gekocht, ungelöste Substanz nach Abkühlen und Zugabe von 100 ml 1,2-Dichloräthan (absolut) unter Argon abfiltriert.

Der nach dem Einengen verbleibende ölige Rückstand wurde mit 5,24 ml (25 mMol) Hexamethyldisilazan, 9,51 g (50 mMol) 5-Methoxy-tryptamin und 0,446 g (0,25 mMol) p-Toluolsulfonsäure (Monohydrat) versetzt und 20 Stunden bei s 145-150° C Badtemperatur unter gleichzeitigem Abdestillieren (5 cm Vigreux-Kolonne, Kp—>98° ) gerührt.

Die Reaktionslösung wurde in 200 ml CH3OH 3 Stunden gekocht und anschliessend eingedampft.

Der Rückstand wurde in 300 ml Na2CO, -Lösung aufge-!» nommen und 3mal mit je 200 ml Methylenchlorid extrahiert. Die Na2C03-Phase wurde bis zur Trockne eingeengt und 5mal mit je 200 ml CH3OH heiss extrahiert. Der nach Abdampfen des Methanols verbleibende Rückstand wurde in 100 ml H20 gelöst (pH 9) und mit verdünnter Salzsäure angesäuert (pH 2), i 5 dabei fällt hellbraune flockige Substanz aus.

Der Niederschlag wurde abfiltriert und aus H20 umkristallisiert = 8,2 g = 57,1 % N6-[2-(5-Methoxy-3-indolyl)-äthyl]-adenosin-5'-monophosphorsäure, Trihydrat,

(Fp = 161-165° ).

2(1

Beispiel 3

N6.N6-[N-(2-Hydroxyäthyl )-3-aza-pentamethylen]-adeno-sin-5' -monophosphorsäure, Monohydrat.

39,22 g (100 mMol) Inosin-5'-monophosphat di-Natrium-3 salz wurden in 62,72 ml (300 mMol) Hexamethyldisilazan und 37,89 ml (300 mMol) Trimethylchlorsilan suspendiert und 10 Stunden bei 145° C Badtemperatur am Rückfluss gekocht.

Die dunkelbraune trübe Lösung wurde nach Abkühlen und Zugabe von 150 ml 1,2-Dichloräthan (absolut) unter Argon mi filtriert und im Vakuum eingeengt. Der ölige Rückstand wurde mit 40,9 ml (195 mMol) Hexamethyldisilazan, 25,8 ml (210 mMol) N-(2-Hydroxyäthyl)-piperazin und 1,902 g (10 mMol) p-Toluolsulfonsäure (Monohydrat) veisetzt und anschliessend 14 Stunden bei 145—150° C Badtemperatur unter is gleichzeitigem Abdestillieren (5 cm Vigreux-Kolonne, Kp—>98° ) gerührt. Die Reaktionslösung wurde in 500 ml CH3OH 4 Stunden bei 100° C gekocht und eingeengt.

Der verbleibende Rückstand wurde in 600 ml H20 gelöst und über 300 ml Dowex 50 WX2 H+Form chromatographiert. 40 Die Fraktionen 3-20 (je 600 ml H20) ergaben nach Einengen und Kristallisation aus CH30H/H20 34,2 g = 71,5% N6.N6-[N-(2-Hydroxyäthyl)-3-aza-pentamethyIen]-adenosin-5'-monophosphorsäure, Monohydrat (Fp 203-206° ).

Beispiel 4

N6-Benzyl-2-aminoadenosin-5' -monophosphorsäure, Monohydrat.

40,72 g (100 mMol) Guanosin-5'-monophosphat Dinatriumsalz wurden in 62,72 ml (300 ml) Hexamethyldisilazan, 37,89 ml (300 mMol) Trimethylchlorsilan und 80 ml Pyridin (abs.) suspendiert und 72 h bei 145° C Badtemperatur gekocht. Die lösliche Substanz wurde unter Argon abfiltriert, mit Pyridin gewaschen und das Filtrat im Vakuum eingedampft.

Den Rückstand versetzte man mit 20,91 ml (100 mMol) Hexamethyldisilazan, 54,56 ml (500 mMol) Benzylamin und 1,32 g (10 mMol) Ammoniumsulfat und rührte 18 h bei 145° C Badtemperatur unter gleichzeitigem Abdestillieren von Hexamethyldisiloxan (Sdpt. 98° C, 6 cm Vigreux-Kolonne). Nach Zugabe von 500 ml Methanol und 1 h Kochen wurde eingeengt und der zähe braune Rückstand 3 mal mit je 600 ml Äther verrieben und die entstandene kristalline Substanz abfiltriert. Nach Lösen in Methanol/Wasser wurde mit Salzsäure bis pH 2 angesäuert, nach Kohlebehandlung eingeengt und aus Wasser umkristallisiert; Schmpt. 229-232° C; Ausbeute:

65 39,8 g (88 %), (84,6 % als Monohydrat).

POOR QUALITY

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55

Claims

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2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der heterocyclische Ring bei der Bedeutung von R, und R2 4-, 5-, 6- oder 7-Glieder aufweist.

2

PATENTANSPRÜCHE l. Verfahren zur Herstellung von Nh-substituierten Adeno-sinen der allgemeinen Formel I

(I),

(I)

worin

R! und Ri jedes für sich ein Wasserstoffatom oder eine Alkyl-, Aralkyl-, Aryl- oder heterocyclische Gruppe oder R, ein Wasserstoffatom und R: eine Hydroxy-, Amino oder eine gegebenenfalls endständig substituierte Alkylgruppe oder R, und R: gemeinsam unter Einschluss des N-Atoms einen hetero-cyclischen Ring darstellen,

R, ein Wasserstoffatom oder eine Aminogruppe, und Z einen Zuckerrest mit einem über eine oder zwei Hydroxy-gruppen des gleichen Moleküls oder über zwei Hydroxygruppen von verschiedenen Molekülen gebundene Phosphorsäurerest darstellt,

dadurch gekennzeichnet, dass man ein 6-Trialkylsilyloxy-purinderivat der allgemeinen Formel worin i ? R ! und R2 jedes für sich ein Wasserstoffatom oder eine Alkyl-, Aralkyl-, Aryl- oder heterocyclische Gruppe oder Rt ein Wasserstoff atom und R2 eine Hydroxy-, Amino- oder eine gegebenenfalls endständig substituierte Alkylgruppe oder R, und R2 gemeinsam unter Einschluss des N-Atoms einen hetero-:n cyclischen Ring, vorzugsweise aus 4-, 5-, 6- oder 7-Gliedern, darstellen,

R3 ein Wasserstoffatom oder eine Aminogruppe, und

Z einen Zuckerrest mit einem über eine oder zwei Hydroxygruppen des gleichen Moleküls oder über zwei Hydroxygruppen von verschiedenen Molekülen gebundenen Phosphorsäurerest darstellt.

Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man ein 6-Trialkylsilyloxy-purinderivat der allgemeinen Formel II

Alkyl Alkyl Alkyl

Alkyl Alkyl Alkyl

(II)

worin Alkyl jeweils den gleichen niederen Alkylrest bedeutet, R3' ein Wasserstoffatom oder eine intermediär mit einem Tri-alkylsilylrest geschützte Aminogruppe ist und Z' die Bedeutung des Restes Z hat, in welchem die freien Hydroxygruppen des Zuckers und des Phosphorsäureesters intermediär silyliert sind, mit Ammoniak oder einem Amin der Formel HNR,R2 oder einem Salz des Amins umsetzt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in den Verbindungen der Formel II die Alkylreste Methylreste bedeuten.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die Umsetzung in Gegenwart einer Lewissäure als Katalysator durchführt.

(II)

worin Alkyl jeweils den gleichen niederen Alkylrest bedeutet, 45 R3' ein Wasserstoff atom oder eine intermediär mit einem Tri-

J i alkylsilylrest geschützte Aminogruppe ist und Z' die Bedeutung des Restes Z hat, in welchem die freien Hydroxygruppen des Zuckers und des Phosphorsäureesters intermediär silyliert sind, mit Ammoniak oder einem Amin der Formel HNR,R2 oder 50 einem Salz des Amins umsetzt.

In den Verbindungen der Formel II bedeutet Alkyl vorzugsweise den Methylrest.

Das erfindungsgemässe Verfahren kann in Gegenwart von Lewissäuren als Katalysator durchgeführt werden. 55 Die Phosphorsäure ist in dem Zuckerrest Z und Z' der allgemeinen Formel I und II über eine oder zwei Hydroxygruppen gebunden, wobei die Bindung über zwei Hydroxygruppen an einem Molekül oder über zwei Moleküle erfolgt.

Bei der Bindung über 2 Hydroxygruppen des gleichen M1 Moleküls entsteht z.B. ein cyclisches Monophosphat der allgemeinen Formel