1-(2’-脱氧-2’,2’-二氟-D-呋喃核糖基)-4-氨基嘧啶-2-酮或其盐酸盐的制备方法

摘要

本发明涉及由下述化学式1表示的1-(2’-脱氧-2’，2’二氟-D-呋喃核糖基)-4-氨基嘧啶-2-酮或其盐酸盐的制备方法。[化学式1]

权利要求

1.一种由化学式1表示的吉西他啶的制备方法，其特征在于，该方法包括：(1)将由下述化学式2表示的已保护的碳水化合物与由下述化学式3表示的碱反应，制备由下述化学式4表示的化合物的步骤；

(2)将由下述化学式4表示的化合物的羟基保护基进行脱保护的步骤，[化学式1]

[化学式2]

上述式2中Ms表示甲基磺酰基，

[化学式3]

[化学式4]

2.根据权利要求1所述的由化学式1表示的吉西他啶的制备方法，其特征在于，该方法还包括：在所述步骤(1)中，由化学式2表示的已保护的碳水化合物与由化学式3表示的碱反应后，将得到的化合物溶解在异丙醇中，然后添加酸的水溶液进行结晶，分离由化学式

4表示的化合物的步骤。

3.根据权利要求1所述的由化学式1表示的吉西他啶的制备方法，其特征在于，由化学式2表示的化合物通过以下步骤制得：(1)将由下述化学式5表示的化合物进行水解后，将水共沸蒸馏，进行内酯化的步骤；

(2)将内酯化合物的羟基利用3-氟苯甲酰基进行保护，制备由下述化学式6表示的化合物的步骤；

(3)将由下述化学式6表示的化合物的酮基上的氧原子进行还原，制备由下述化学式7表示的化合物的步骤；

(4)将由下述化学式7表示的化合物与甲基磺酰氯反应，引入离去基团的步骤，[化学式5][化学式6]

[化学式7]

[化学式2]

上述式2中Ms表示甲基磺酰基。

4.根据权利要求3所述的由化学式1表示的吉西他啶的制备方法，其特征在于，步骤(1)中的水解剂为乙酸、丙酸、氢溴酸、氯乙酸、或草酸。

5.根据权利要求3所述的由化学式1表示的吉西他啶的制备方法，其特征在于，该方法还包括，将对步骤(2)中的内酯化合物的羟基用3-氟苯甲酰基保护后得到的反应混合物溶解在乙酸乙酯溶剂中后，缓缓添加己烷，分离由化学式6表示的赤型对映体化合物的步骤。

6.一种由下述化学式4表示的化合物：[化学式4]

说明书

1-(2’-脱氧-2’，2’-二氟-D-呋喃核糖基)-4-氨基嘧

啶-2-酮或其盐酸盐的制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及1-(2’-脱氧-2’，2’-二氟-D-呋喃核糖基)-4-氨基嘧啶-2-酮或其盐酸盐的制备方法。

背景技术

[0002] 1-(2’-脱氧-2’，2’-二氟-D-呋喃核糖基)-4-氨基嘧啶-2-酮(1-(2’-deoxy-2’，2’-difluoro-D-ribofuranosyl)-4-aminopyrimidin-2-on)[或者已知有2’-脱氧-2’，
2’-二氟胞啶(Cytidine)或吉西他啶(Gemcitabine)]是本领域中公知的2’-脱氧-2’，
2’-二氟核苷系列中的一个。该化合物已公开在US 4526988和US 4808614中，用作抗病毒剂以及抗癌剂。

[0003] 2’-脱氧-2’，2’-二氟核苷是通过分别制备碳水化合物和碱后，将这两个成份进行缩合制备的。特别是，2’-脱氧-2’，2’-二氟核苷中β-核苷化合物非常有效，这样的β-核苷的典型化合物已知有吉西他啶。

[0004] US 4526988公开了将溶解在二氯甲烷中的保护羟基的2’-脱氧-2’，2’-二氟-D-呋喃核糖基，在三乙胺等适当的脱酸剂中，与甲基磺酰氯在25℃反应3小时，制备保护羟基的1-甲基磺酰基-2’-脱氧-2’，2’-二氟-D-呋喃核糖基衍生物。所得化合物与嘌呤(purine)或嘧啶(pyrimidine)碱结合，形成核苷的成苷异构物(anomer)(端基异构体)。

[0005] 另外，韩国专利注册第117181号公开了具有赤型(erythro)以及β立体化学的2’-脱氧-2’，2’-二氟核苷的制备方法。

[0006] 虽然核苷合成具有创造性的发展，但是仍需要开发出β-2’-脱氧-2’，2’-二氟核苷的工业生产性的制备方法。

发明内容

[0007] 本发明目的是提供实现工业生产性的2’-脱氧-2’，2’-二氟核苷的制备方法。

[0008] 另外，本发明另外目的是提供用于2’-脱氧-2’，2’-二氟核苷制备的中间体及其制备方法。

[0009] 本发明涉及由下述化学式1表示的1-(2’-脱氧-2’，2’-二氟-D-呋喃核糖基)-4-氨基嘧啶-2-酮或其盐酸盐的制备方法。

[0010] [化学式1]

[0011]

[0012] 具体地说，本发明涉及由上述化学式1表示的吉西他啶或其盐酸盐的制备方法，其特征在于，该方法包括：

[0013] (1)将由下述化学式2表示的已保护的碳水化合物与由下述化学式3表示的碱反应，制备由下述化学式4表示的化合物的步骤；

[0014] (2)将由下述化学式4表示的化合物的羟基保护基进行脱保护的步骤。

[0015] [化学式2]

[0016]

[0017] [化学式3]

[0018]

[0019] [化学式4]

[0020]

[0021] 在本发明中，由上述化学式4表示的化合物为新的中间体化合物，可用作有用的中间体。

[0022] 在上述(1)步骤中，由化学式2表示的已保护的碳水化合物与由化学式3表示的碱反应后，得到的反应混合物利用适当的有机溶剂和酸的水溶液进行处理，分离为β-成苷异构物化合物。具体地说，该方法还包括将反应混合物溶解在异丙醇中后，添加氢溴酸(HBr)水溶液进行结晶，分离由化学式4表示的β-成苷异构物化合物的步骤。

[0023] 本发明还包括由化学式1表示的纯态β-成苷异构物吉西他啶或其盐酸盐的制备方法。

[0024] 本发明提供实现工业生产性的由上述化学式1表示的1-(2’-脱氧-2’，2’-二氟-D-呋喃核糖基)-4-氨基嘧啶-2-酮或其盐酸盐的制备方法，而且提供实现工业生产性的立体选择性地制备1-(2’-脱氧-2’，2’-二氟-D-呋喃核糖基)-4-氨基嘧啶-2-酮的β-成苷异构物的方法。

具体实施方式

[0025] 由上述化学式1表示的化合物的制备方法通过各个步骤更加详细说明如下。

[0026] 首先，将由上述化学式3表示的化合物和硫酸铵以及六甲基硅氨烷的混合物在120～140℃温度范围搅拌1～2小时。将由化学式2表示的已保护羟基的1-甲基磺酰基-2’-脱氧-2’，2’-二氟-D-呋喃核糖基衍生物缓缓分几次加入到上述反应混合液中，之后在120～140℃温度范围搅拌1～4小时后，减压浓缩。反应可以在有机溶剂中进行，也可以在没有有机溶剂存在下进行，有机溶剂可以使用二氯甲烷、乙腈、苯甲醚等。

[0027] 在得到的反应混合物中添加异丙醇，并缓缓加入酸的水溶液后，在70～80℃温度范围搅拌30分钟至2小时。酸优选使用盐酸或氢溴酸(HBr)，使用浓度为1～6摩尔/升(N)，优选使用4～5摩尔/升浓度。

[0028] 接着，将温度降低到10℃，过滤，并用蒸馏水和异丙醇洗涤。在过滤得到的固体物中再次添加酸水溶液，搅拌后，降低温度，过滤，用蒸馏水和异丙醇洗涤后干燥。

[0029] 将干燥的过滤得到的固体物溶解于甲醇中，添加30％氢氧化铵后，搅拌10分钟后减压干燥。将反应物完全溶解于乙酸乙酯中后，用水和食盐水洗涤，用硫酸钠干燥后过滤。将滤液减压蒸馏一定量后，降低温度，过滤。过滤得到的固体物用乙酸乙酯洗涤，干燥，得到由化学式4表示的化合物。

[0030] 将由化学式4表示的化合物的羟基保护基使用US 5223608公开的技术进行脱保护后，可制备由化学式1表示的化合物或其盐酸盐化合物。

[0031] 由化学式4表示的化合物溶解在甲醇溶剂中后，添加氢氧化铵溶液，在室温下搅拌3小时。减压蒸除溶剂后，添加蒸馏水，用乙酸乙酯溶液洗涤2～3次后，将水层减压蒸馏。

[0032] 然后，添加乙醇进行热过滤(hot filtration)。滤液中加入浓盐酸并搅拌后，过滤，得到由化学式1表示的盐酸盐化合物。

[0033] 本发明中使用的由化学式2表示的化合物通过下述反应式1制备。

[0034] [反应式1]

[0035]

[0036] 上述图式中，P表示3-氟苯甲酰保护基，L表示甲基磺酰基。

[0037] 另外，本发明还涉及由上述化学式2表示的化合物的制备方法，其特征在于，该方法包括：

[0038] (1)将由上述化学式5表示的化合物进行水解后，将水共沸蒸馏，进行内酯化的步骤；

[0039] (2)将内酯化合物的羟基利用3-氟苯甲酰基保护，制备由上述化学式6表示的化合物的步骤；

[0040] (3)将由化学式6表示的化合物的酮基上氧原子进行还原，制备由上述化学式7表示的化合物的步骤；

[0041] (4)将由化学式7表示的化合物与甲基磺酰氯反应，引入离去基团的步骤。

[0042] 本发明中，由化学式6表示的赤型对映体(erythro enantiomer)化合物和由化学式2表示的化合物作为新的中间体化合物提供。

[0043] 由上述化学式2表示的化合物的制备方法通过各个步骤更加具体说明如下。

[0044] 首先，将由化学式5表示的化合物进行水解后，将水共沸蒸馏，用3-氟苯甲酰保护基保护羟基，制备由化学式6表示的化合物。水解时使用温和的水解试剂，例如将水溶性乙酸、丙酸、氢溴酸(HBr)、氯乙酸、或草酸用于水解。适当的溶剂有甲醇、乙醇、异丙醇等极性溶剂、乙腈、芳香族溶剂(甲苯)。

[0045] 在还原酮基上氧原子之前，优选用3-氟苯甲酰保护基保护内酯的羟基。保护反应是在吡啶或二甲基吡啶等碱性溶剂中进行，反应中可使用4-二甲胺基吡啶或4-吡咯烷基吡啶(pyrrolidinopyridine)等酰化催化剂。酰化反应是在-25～100℃温度范围进行，与3-氟苯甲酰氯、3-氟苯甲酰溴等酰化剂反应。

[0046] 另外，本发明提供从用3-氟苯甲酰基保护后得到的反应混合物中选择性地分离由化学式6表示的赤型对映体的方法。将用3-氟苯甲酰基保护后得到的反应混合物溶解在乙酸乙酯中后，缓缓添加己烷，冷却，分离由化学式6表示的赤型对映体。

[0047] 将由化学式6表示的化合物的酮基上氧还原成醇，生成由化学式7表示的化合物。还原剂可使用氢化三叔丁氧基铝锂，在四氢呋喃溶剂下在0℃至-10℃温度范围进行还原。

[0048] 为了将由化学式7表示的化合物与碱进行有效的反应，引入离去基团。作为离去基团可使用烷基磺酰基，优选使用甲基磺酰基。在三甲胺、三乙胺、三丙胺、三丁胺等适当的酸消除剂的存在下，将由化学式7表示的化合物与烷基磺酰基卤化物反应，制备由化学式2表示的化合物。反应溶剂可使用二氯甲烷、丙酮、甲苯、四氢呋喃、氯仿，在0～30℃温度范围进行反应。

[0049] 如上所述的本发明根据下面的实施例更加详细说明，但是本发明并不限定在这些。

[0050] 实施例1

[0051] 2-脱氧-2，2-二氟-D-赤-戊呋喃糖-1-苷基-3，5-双(3’-氟苯甲酸酯)的制备

[0052] 在70毫升乙腈中加入13克的2，2-二氟-3-羟基-3-(2，2-二甲基-1，3-二氧杂戊环-4-基)丙酸乙酯溶解后，加入5毫升精制水和0.46克乙酸，在回流温度(约78℃)搅拌4～5小时。将100毫升甲苯一点一点加入，在保持溶剂体积为一定的条件下，常压蒸馏来消除溶剂。反应结束后，减压浓缩，添加新的20毫升甲苯，再次减压浓缩。在浓缩液中加入70毫升乙酸乙酯溶解后，加入1.3克的活性炭和25克的硫酸钠，搅拌10分钟。过滤反应液后，用30毫升乙酸乙酯洗涤。滤液冷却至0～5℃，加入16.2克的3-氟苯甲酰氯和1.25克的二甲胺基吡啶后，加入12.2克的吡啶。将反应混合物加热到约60℃，搅拌12小时。将反应液冷却至常温，依次用100毫升的2摩尔/升的盐酸溶液、100毫升的水、10毫升的碳酸氢钠水溶液、100毫升的饱和氯化钠溶液进行洗涤。有机层用硫酸钠干燥、过滤后，用30毫升乙酸乙酯洗涤，将滤液减压浓缩。将浓缩液溶解在20毫升乙酸乙酯中后，在约25℃缓缓加入30～40毫升己烷，冷却，在0～3℃搅拌1小时。过滤生成的晶体，用冷却至0℃的30毫升的乙酸乙酯/己烷混合溶液充分洗涤、干燥，得到7.3克的2-脱氧-2，2-二氟-D-赤-戊呋喃糖-1-苷基-3，5-双(3’-氟苯甲酸酯)。

[0053] 1H NMR(CDCl3)；δ＝4.49，4.56(多重峰，2H)，5.48(四重峰，1H)，5.10(多重峰，1H)，7.17至7.76(宽的多重峰，8H)

[0054] 实施例2

[0055] 2-脱氧-2，2-二氟-D-呋喃核糖基-3，5-双(3’-氟苯甲酸酯)的制备[0056] 将7.3克的实施例1中得到的2-脱氧-2，2-二氟-D-赤-戊呋喃糖-1-苷基-3，5-二-3’-氟苯甲酸酯溶解在60毫升四氢呋喃中后，冷却至0℃至-5℃。加入5.4克的氢化三叔丁氧基铝锂后，并在温度下搅拌1小时。反应结束后，加入100毫升2摩尔/升的盐酸溶液和80毫升乙酸乙酯，进行分层。将有机层分别用150毫升水和100毫升饱和食盐水洗涤。用30克的硫酸钠干燥、过滤后，将滤液减压浓缩，得到所需的7.3克的2-脱氧-2，
2-二氟-D-呋喃核糖基-3，5-双(3’-氟苯甲酸酯)。

[0057] 1H NMR(CDCl3)；δ＝2.0(宽的多重峰，1H)，4.49，4.56(多重峰，2H)，5.48(四重峰，1H)，5.10(多重峰，1H)，6.20(双重峰，1H)，7.17至7.76(宽的多重峰，8H)[0058] 实施例3

[0059] 2-脱氧-2，2-二氟-D-呋喃核糖基-3，5-双(3’-氟苯甲酰基)-1-甲基磺酸酯的制备

[0060] 将7.3克的实施例2中得到的2-脱氧-2，2-二氟-D-呋喃核糖基-3，5-双(3’-氟苯甲酸酯)溶解在80毫升二氯甲烷中后，加入3.95毫升三乙胺。反应液中一边慢慢冷却一边缓缓加入1.75毫升甲基磺酰氯，搅拌3小时。反应结束后，缓缓加入80毫升1摩尔/升的盐酸溶液，进行分层。将有机层分别用80毫升水、15毫升饱和碳酸氢钠、70毫升饱和食盐水洗涤。将有机层用硫酸钠干燥、过滤后，将滤液减压浓缩，得到所需的9.3克的2-脱氧-2，2-二氟-D-呋喃核糖基-3，5-双(3’-氟苯甲酰基)-1-甲基磺酸酯。

[0061] 1H NMR(CDCl3)；δ＝2.94(单峰，3H)，4.45至4.38(多重峰，2H)，4.85(多重峰，2H)，6.20(双重峰，1H)，7.20至7.75(多重峰，8H)

[0062] 实施例4

[0063] 1-(2-氧代-4-氨基-1H-嘧啶-1-基)-3’，5’-双(3-氟苯甲酰基)-2’-脱氧-2’，2’-二氟呋喃核糖的制备

[0064] 在100毫升六甲基硅氨烷中加入19.7克的胞核嘧啶(cytosine)和2.34克的硫酸铵，在约125℃回流搅拌。确认反应物溶解后，进一步回流搅拌1小时后，用2小时分几次缓缓加入实施例3中得到的2-脱氧-2，2-二氟-D-呋喃核糖基-3，5-双(3’-氟苯甲酰基)-1-甲基磺酸酯，继续搅拌2小时。反应结束后，将反应物减压浓缩，冷却至40℃后，将22毫升异丙醇和200毫升4.4摩尔/升的HBr溶液缓缓加入。将反应物的温度上升至70℃，搅拌1小时后，冷却至10℃，过滤生成的晶体。将晶体分别用200毫升精制水和22毫升异丙醇洗涤后，加入到70毫升4.4摩尔/升的HBr溶液中得到悬浊，之后在70℃搅拌
1小时。将反应液冷却至60℃后，过滤，用90毫升精制水、22毫升异丙醇洗涤，将得到的晶体干燥。将干燥的晶体加入到80毫升甲醇中，加热到40℃以上，完全溶解。在25～30℃加入0.85毫升的30％氨水，搅拌10分钟后，减压浓缩。在浓缩物残渣中加入150毫升乙酸乙酯，加热溶解后，分别用150毫升温水(约32℃)和80毫升饱和食盐水(约32℃)洗涤，进行分层。在有机层中加入硫酸钠，过滤后，将滤液减压浓缩至约20毫升为止，冷却到
5℃。过滤所得晶体，用20毫升乙酸乙酯洗涤、干燥，得到所需的1.79克的1-(2-氧代-4-氨基-1H-嘧啶-1-基)-3’，5’-双(3-氟苯甲酰基)-2’-脱氧-2’，2’-二氟呋喃核糖。

[0065] 1H NMR(CDCl3)；δ＝4.80(多重峰，2H)，5.20(多重峰，1H)，5.93至6.01(多重峰，2H)，6.65(三重峰，1H)，7.62至7.78(宽的多重峰，3H)

[0066] 实施例5

[0067] 吉西他啶盐酸盐的制备

[0068] 将1.79克的实施例4中得到的1-(2-氧代-4-氨基-1H-嘧啶-1-基)-3’，5’-双(3-氟苯甲酰基)-2’-脱氧-2’，2’-二氟呋喃核糖加入到20毫升甲醇中，并加入0.75毫升的30％氨水。在20～25℃搅拌3小时后减压蒸馏。加入20毫升水和10毫升乙酸乙酯，