FI102176B

FI102176B - Menetelmä taksolien valmistamiseksi ja menetelmässä käytetyt välituott eet

Info

Publication number: FI102176B
Application number: FI902660A
Authority: FI
Inventors: Robert A Holton
Original assignee: Univ Florida State
Priority date: 1989-05-31
Filing date: 1990-05-29
Publication date: 1998-10-30
Also published as: EP0400971A3; CN1057049A; DE69032512D1; BG61074B2; AU630696B2; NZ233663A; FI102176B1; IE901707L; CN1064958C; IL94426A; ES2122957T3; NO174099B; US5175315A; CN1086512A; CN1057082C; JP2500198B2; DK0400971T3; AU5515090A; JPH0830050B2; YU97590A

Description

, 102176

Menetelmä taksolien valmistamiseksi ja menetelmässä käytetyt välituotteet Tämä keksintö koskee menetelmää taksolien valmista-5 miseksi ja uutta β-laktaamia, jota käytetään menetelmässä välituotteena.

Terpeenien taksaanijoukko, jonka jäsen taksoli on, on herättänyt huomattavaa kiinnostusta sekä biologian että kemian aloilla. Taksoli on lupaava syöpäkemoterapeuttinen 10 aine, jolla on laaja antileukeeminen ja kasvaimia inhiboiva aktiivisuus, ja sillä on seuraava rakenne: OAc 11 « Λ

CeHmCONH O \

i5 cei^|'Xo""MV

OH

OH |H fO

I oAc',,-0 ÖCOCeHj 20 Tämän lupaavan aktiivisuuden vuoksi taksolille suoritetaan nykyään kliinisiä kokeita sekä Ranskassa että Yhdysvalloissa .

Taksolia saadaan nykyään näihin kliinisiin kokeisiin useiden marjakuusilajien kaarnasta. Kuitenkin näiden | 25 hitaasti kasvavien ikivihreiden puiden kaarnasta saadaan vain hyvin pieniä määriä taksolia, mistä johtuu, että ollaan hyvin huolestuneita siitä, riittääkö rajoitettu taksolin tarjonta tyydyttämään tarpeen. Sen vuoksi kemistit ovat viime vuosina käyttäneet voimavarojaan yrittääk-30 seen löytää käyttökelpoisen synteettisen tavan taksolien .1 valmistamiseksi. Tähän mennessä tulokset eivät ole olleet täysin tyydyttäviä.

Eräs ehdotettu synteettinen tapa koskee tetrasyk-lisen taksaaniytimen synteesiä kaupallisista kemikaaleis-35 ta. Taksolille läheisen taksusiinin synteesistä ovat ra- 2 102176 portoineet Holton et ai. julkaisussa JACS 110 (1988) 6558. Huolimatta tässä tapauksessa tapahtuneesta edistyksestä, taksolin lopullinen kokonaissynteesi on kuitenkin todennäköisesti monivaiheinen, vaivalloinen ja kallis prosessi.

5 Toinen taksolin valmistustapa on kuvattu julkaisus sa Greene et ai., JACS 110 (1988) 5917, ja siinä käytetään taksolille läheistä lO-deasetyylibakkatiini III:a, jolla on alla esitetty rakenne: HO"»"/ yL-Λ

HO * H A—V

15

O

10-deasetyylibakkatiini III on helpommin saatavissa kuin taksoli, koska sitä saadaan Taxus baccata:n lehdistä. Greene et ai.:in kuvaaman menetelmän mukaisesti 10-dease-20 tyylibakkatiini III muutetaan taksoliksi liittämällä C10-asetyyliryhmä ja liittämällä C13-5-amidoesteriketju C-13-alkoholin esteritikaatiolla β-amidokarboksyyliyksikön kanssa. Vaikka tämä tapa vaatii suhteellisen vähän vaiheita, β-amidokarboksyylihappoyksikön synteesi on monivaihei-25 nen prosessi, jonka saanto on alhainen, ja kytkentäreaktio on vaivalloinen ja antaa myös alhaisen saannon. Kuitenkin tämä kytkentäreaktio on tärkeä vaihe, joka vaaditaan jokaisessa mahdollisessa taksolin tai taksolin biologisesti aktiivisen johdannaisen synteesissä, koska Wani et ai., 30 JACS 93 (1971) 2325, ovat osoittaneet, että kasvainten ! vastaista aktiivisuutta varten vaaditaan β-amidoesteriket- jun läsnäolo C13:ssa.

Suurin jäljelle jäävä vaikeus taksolin ja muiden mahdollisten kasvainten vastaisten aineiden synteesissä on 35 puute helposti saatavissa olevista yksiköistä, jotka voi- 3 102176 täisiin helposti liittää C13-happeen, jolloin saadaan β-amidoesterisivuketju. Tällaisen yksikön kehittäminen ja menetelmä sen liittämiseksi suurella saannolla helpottaisi taksolin sekä sille läheisten kasvainten vastaisten ainei-5 den synteesiä, joissa aineissa on modifioitu joukko ydin-substituentteja tai modifioitu C13-sivuketju. Tämä tarve on tyydytetty löytämällä uusi, helposti saatavissa oleva kemiallinen sivuketjuprekursoriyksikkö ja tehokas menetelmä sen liittämiseksi C13-happeen.

10 Taksolin valmistusta on kuvattu myös EP-patentti- julkaisuissa 253 739, 336 840 ja 336 841. Näissä julkai suissa kuvatuissa menetelmissä β-amidosivuketju liitetään alkoholin C13-happeen esteröimällä alkoholi β-amidokarbok-syylihapolla. EP-julkaisussa 253 739 ei käsitellä ollen-15 kaan sivuketjun liittämistä alkoholiin, vaan siinä on kysymys t-butoksikarbonyyliradikaalin korvaamisesta bentso-yyliradikaalilla sivuketjussa sen jälkeen kun se on jo liitetty alkoholiin.

Esillä olevan keksinnön kohteena on menetelmä tak-20 solin valmistamiseksi saattamalla β-laktaami kosketukseen alkoholin kanssa aktivoivan aineen läsnäollessa 6-amido-esterisivuketjun liittämiseksi alkoholin C13-happeen. Esillä olevan keksinnön mukaisessa menetelmässä on siis kysymys aivan erilaisesta sivuketjuprekursorista ja aivan 25 erilaisesta menetelmästä sivuketjun liittämiseksi kun edellä mainituissa tunnetuissa menetelmissä.

Siten tämän keksinnön yhtenä tavoitteena on tarjota sivuketjuprekursori taksolien synteesiä varten ja menetelmä sivuketjuprekursorin liittämiseksi suhteellisen kor-30 kealla saannolla, jolloin aikaansaadaan taksolituote.

Niinpä lyhyesti sanottuna tämä keksintö koskee sivuket juprekursoria, β-laktaamia 1, jolla on kaava: o 35 0^ Γ JJ och2ch2och2CH3 4 102176

Keksinnön kohteena on myös menetelmä taksolin valmistamiseksi, jolla taksolilla on kaava: o Vf o l 5 vAw^SE''o-.’(. '^ϊβΐ’^τ^0 (I) • A _/ / ·) H T9 >/ / Λ 1 J g\ r jossa 10 A ja B merkitsevät toisistaan riippumatta vetyä tai alempaa alkanoyylioksia, alkenoyylioksia, alkynoyylioksia tai bentsoyylioksia; tai A ja B muodostavat yhdessä okson; L ja D merkitsevät toisistaan riippumatta vetyä tai 15 hydroksia tai alempaa alkanoyylioksia, alkenoyylioksia, alkynoyylioksia tai bentsoyylioksia; E ja F merkitsevät toisistaan riippumatta vetyä tai alempaa alkanoyylioksia, alkenoyylioksia, alkynoyylioksia tai bentsoyylioksia; tai 20 E ja F muodostavat yhdessä okson; G on vety tai hydroksi tai alempi alkanoyylioksi, alkenoyylioksi, alkynoyylioksi tai bentsoyylioksi; tai G ja M muodostavat yhdessä okson tai metyleenin; tai 25 G ja M muodostavat yhdessä oksiraanirenkaan; tai M ja F muodostavat yhdessä oksetaanirenkaan; J on vety, hydroksi tai alempi alkanoyylioksi, alkenoyylioksi, alkynoyylioksi tai bentsoyylioksi; tai I on vety, hydroksi tai alempi alkanoyylioksi, 30 alkenoyylioksi, alkynoyylioksi tai bentsoyylioksi; tai .! I ja J muodostavat yhdessä okson; ja K on vety, hydroksi tai alempi alkoksi, alkanoyylioksi, alkenoyylioksi, alkynoyylioksi tai bentsoyylioksi; ja 5 102176 P ja Q merkitsevät toisistaan riippumatta vetyä tai alempaa alkanoyylioksia, alkenoyylioksia, alkynoyylioksia tai bentsoyylioksia; tai P ja Q muodostavat yhdessä okson; ja 5 S ja T merkitsevät toisistaan riippumatta vetyä tai alempaa alkanoyylioksia, alkenoyylioksia, alkynoyylioksia tai bentsoyylioksia, tai S ja T muodostavat yhdessä okson, ja U ja V merkitsevät toisistaan riippumatta vetyä tai 10 alempaa alkyyliä, alkenyyliä tai alkynyyliä, tai fenyyliä tai naftyyliä, jotka voivat olla substituoituja alemmalla alkoksilla; ja W on fenyyli tai naftyyli, tai alempi alkyyii, al-kenyyli tai alkynyyli.

15 Menetelmälle on tunnusomaista, että β-laktaami, jolla on kaava: o ^ Uit

X

R, ORa jossa

Rx on fenyyli tai naftyyli, tai alempi alkyyii, al-;· 25 kenyyli tai alkynyyli; R2 on hydroksyylisuojaryhmä; ja R3 on fenyyli tai naf tyyli, jotka voivat olla substituoituja alemmalla alkoksilla, tai alempi alkyyii, al-kenyyli tai alkynyyli; 30 saatetaan kosketukseen alkoholin kanssa, jolla on kaava lAk. i.

(III) z> A, t 35 * 102176 jossa A, B, D, E, F, G, I, J, K, L, M, P ja Q merkitsevät samaa kuin edellä siten, että läsnä on riittävä määrä ak-tivointiainetta, riittävän tehokkaissa olosuhteissa aikaansaamaan β-laktaamin reaktio alkoholin kanssa, jolloin 5 muodostuu β-amidoesteri, joka sopii käytettäväksi välituotteena taksolin synteesissä, ja mainittu välituote muutetaan taksoliksi.

Keksinnön kohteena on myös menetelmä, jossa β-lak-taami, jolla on kaava: 10 0 R A κΡ 1 N J (Ha)

S X

Rj ORj 15 jossa Rx ja R-j ovat fenyylejä ja R2 on hydr oksi suo ja ryhmä, saatetaan reagoimaan alkoholin kanssa, jolla on kaava:

Ac O

20 /— V>»\/ (lila) HOHliiW< /¾ / \

PhCOÖ

Ac O »—O

;· 2 5 jossa R4 on hydroksisuojaryhmä, Ph on fenyyli ja Ac on ase- tyyli, aktivointiaineen läsnä ollessa välituotteen muodostamiseksi, ja välituote muutetaan taksoliksi.

IUPAC-sääntöjen mukaisesti β-laktaamin (1) nimi on l-bentsoyyli-4-fenyyli-3-(1-etoksietoksi)atsetidin-2-oni.

30 Taksolialkyyliryhmät ovat edullisesti alempia al- kyylejä, joissa on 1 - 6 hiiliatomia pääketjussa ja enintään 10 hiiliatomia. Niissä voi olla haarautumaton tai haarautunut ketju ja ne käsittävät metyylin, etyylin, pro-pyylin, isopropyylin, butyylin, isobutyylin, tert-butyy- 35 Iin, aryylin, heksyylin ja vastaavat.

7 102176

Taksolialkenyyliryhmät ovat edullisesti alempia alkenyylejä, joissa on 2 - 6 hiiliatomia pääketjussa ja enintään 10 hiiliatomia. Niissä voi olla haarautumaton tai haarautunut ketju ja ne käsittävät etenyylin, propenyylin, 5 isopropenyylin, butenyylin, isobutenyylin, aryylin, hek-senyylin ja vastaavat.

Taksolialkynyyliryhmät ovat edullisesti alempia alkynyylejä, joissa on 2 - 6 hiiliatomia pääketjussa ja enintään 10 hiiliatomia. Niissä voi olla haarautumaton tai 10 haarautunut ketju ja ne käsittävät etynyylin, propynyylin, butynyylin, isobutynyylin, aryylin, heksynyylin ja vastaavat .

Esimerkkejä alkanoyylioksiryhmistä ovat mm. ase-taatti, propionaatti, butyraatti, valeraatti, isobutyraat-15 ti ja vastaavat. Edullisin alkanoyylioksi on asetaatti.

Naftyyli voi olla mm. a-naftyyli tai β-naftyyli.

Edullisia merkityksiä substituenteille A, B, D, L, E, F, G, M, I, J, K, P, Q, S, T, U, V ja W on lueteltu jäljempänä taulukossa I. 1 8 102176 *

X I

X o >

II I

WH D

•H

C

o 3 S1 JJ3 „ JC (J SI O 1C p£ Ä 11^ i fl a i O JC 3 ΙΛ H P > *H «.

E n ° S 1 υ mu o «cx«> O ts-n» o ö » o o x x

II·1 I I I I

013 ** W H D > • »k

H

S c cd o ui ui to

oi cd JS

en „ > o jd SE «i ‘

M O ui :co M PS ·' K

^ w w «C O X O

O ^ «o 2 o -'UI U'X' X <o xo o-S υχ o o 9=5¾1¾

.1 Il c χ: I I I I II II

3 ,4; WPu O Θ ^ n O l1S X W H D > 0 Λ

En O Ή ui tn 1—i cd JS ^ >-, (1« > O i-t . S- 05 .v Cd Ό XJ PS 2?

o ai ui «d nh X 'O - - S

9 « «d tn tn x 10 Ω ·» oi U » OS mm Φ 81 q ”·§ϊ o 0-¾ 8a § o a ao a-f -j « ii Λ u§2 ΰ z« ΛΑ i AA »i p> i »

CL

» -M 'K Ή a X . 5 i 3 ϊ x s 8 jS g >, X^ <jx Sx V9| 7 ϊ ΐ? ΐ? ?ΐ t £ 4 (g i-3Q W (Μ o X o, n Ui X O W H D P1 ϊ Ή βι ιΟ 'w'

•H

α e 0)

* rH

(Ö c cc

o X o o II

ui tn (J ui tn ui tn edJS I cd JS cd JS 05

m > ° X 0> o H > O

w cd „ cd cd w ui:td ' ,-T ui :td ui :cd cdtntn ~ U cd O id tn «i id in tn _ 10 n o tn aj 1 «Λ ·»-> I ' ·πο in ·πθ in „ en »O XO 7 1 15 ^ΐΐ 5 o ,< §£ o mx o n u; wb^ D{> 3 9 102176

Seuraavaksi on kuvattu esimerkkiyhdisteitä genee-riselle kaavalle: QAc OAc O Ar O \ 1 /? O Ph O \ 1/9

UJf II U I U pH

Ph^rYlOMiiiii y / Ar'Tl'Y^CXtimi^ \ίϋζ y r H ÖH ) H OH ) 110 JhV-{ ho #A—/

Ph—rf"^° V P \

^ AcO * O Ph—V AcO * O

° O

5 6 2Ac OAc O Ar O \ 1l /? O Ph O \ 1/9

JIT n K>f/i» Älil Mjl/fH

R n'Voii'K )% V_/ R li I Oil ( y / H OH '—) H OH )

ph—rT^° /\Jn H AV

^ AcO O Ph—V ^cq % q

° O

7 8 QAc OAc O R O \ JL /? O R O \ 1/9

Ö Ϊ Ö PH JJ X U /=rV^N^/ i’H

Phyyw χ/> A^Yn Ki7 H ÖH '—/ H OH \

IhV—V H° *H^r /

Ph-rt·"0 /\v O hav

\\ AcO » O ph—^ AcO O

° O

9 10 10 102176

OAc OAC

„ _ _ \ 1,7 O Ph O \ // 8 f u ra/ *«* ω >vv /“*

Ph^rV^o™/ X )// »tVyW X, 7-/ i OH '-fZ-/ ) H OH Tvi > ho I h)t{ ”° o H A\

Ph—Rco* V-O ph-^ Ac° ^ ° o o 11 12 OAc QAc 0 *> TjfVV ”° O H#C\

Ph-^°ACO^V-O Ph-^ AcO *—0 o o 13 14 OAc °Ac 0

RyX-hxk W-Ö<K

i Ih ^-fC/Λ » δ" 7v/ ) * h V-\ m 0 * a~\

Ph—Accf V-O Ph~^ AC° ^ ° 0 0 15 16 11 102176

OAC

OAc v o

ulxH^V ΛM-rxK

Ph HY^OIl«»'( )%, Y—\ I I \ / '/ \ ' 8 \ / / \ H OH /h^J\ / " 0,1 οΓ» )τ\ ΓΗ^Ο^νΛ PH^AcoV^

O O

17 18 OAc

OAc . fO

\ 1P O Ph O \ //___

O Ar O \ II 1 II /—"\ * OCOR

uni ρηηνΥ^()\ i oh ^_/ Jy \

Ph-^°AcO^ Ph_^ AC0^^

O O

19 20 OAc OAC o \ 1 p O Ph O \ h

o Ar O \ ^KJI II V II Γ=Λ # OC°R

.uU^wf0' I 1 \_/ ^ / \ H OH -) H OH ^gfX-Z | g\ /

Ph—AcO*-^° Ph—^ AC θ'

O O

21 22 12 102176 QAc OAc o Ar ° \ M fh M \ -Jv ff xfl/ R ^""λ)<M/ H ÖH ) ” OH ) HO f /V-I HO # H#\-(

Hy/ ^ O ">y ^

Ph—^ '/ OCOR ph—-A ' OCOR

° 'o 23 24 OAc OAc ° r ° \ -X/7 n I π N_ /°

ph^Yiw^^*'ViWv<yA

H OH '—*^Y~T\ / H ÖH / »jr”° o'ίΗ

Ph—'/ OCOR ph—t/ '' OCOR

° O

25 26 QAc OAc O Aro \ JL // ° Php. \ Jt/?

U f U \ / ocor JJl U / — / OCOR

:: PhVYSW VL/ ArVyo«*.( >< V_/ H ÖH N W \ H OH )

H,y C O C

Ph—ΤΓ 'f OCOR ph—Λ ' OCOR

0 'o 27 28 13 102176 O Ac OAc ° Ar O \ m f n c i ο» '—c j \ h oh —> 5 H OH VA / |#\ / J h>H O «//%

Ph—'/ OCOR Ph—^ ' OCOR

O O

29 30 10 Tämän keksinnön menetelmän mukaisesti β-laktaamit 1 muutetaan β-amidoestereiksi alkoholin ja aktivointiaineen, edullisesti tertiäärisen amiinin, kuten trietyyliamiinin, di-isopropyylietyyliamiinin, pyridiinin, N-metyyli-imidit-15 solin ja 4-dimetyyliaminopyridiinin (DMAP:n), läsnä ollessa. Esimerkiksi β-laktaamit 1 reagoivat yhdisteiden kanssa, joissa on taksaanitetrasyklinen ydin ja C13-hydroksyyliryhmä, 4-dimetyyliaminopyridiinin (DMAPrn) läsnä ollessa, jolloin aikaansaadaan aineita, joissa on 20 β-amidoesteriryhmä C13:ssa.

Alkoholi on edullisimmin 7-O-trietyylisilyylibak-katiini III, joka voidaan aikaansaada tavalla, joka on kuvattu julkaisussa Greene et ai., JACS 110 (1988) 5917 tai muilla tavoilla. Kuten Greene et ai. ovat ; 25 raportoineet, 10-deasetyylibakkatiini III muutetaan 7-0- trietyylisilyylibakkatiini III:ksi seuraavan reaktiokaa-vion mukaisesti: *X4rw· m \ /jC^L JL »· CM.COCI. m OH ; ococh, OH i "ococh, i OCOCj Kg

32 -. P=H

b. R.COCH, 35 31 14 102176

Olosuhteissa, joiden on raportoitu olevan huolellisesti optimoituja, 10-deasetyylibakkatiini III reagoi 20 ekvivalentin kanssa (C2H5) 3SiCl: a 23 °C:ssa argonatmosfäärissä 20 tuntia, kun läsnä on 50 ml pyridiiniä / mmol 10-dease-5 tyylibakkatiini III:a, jolloin saadaan 7-trietyylisilyyli-10-deasetyylibakkatiini III:a (32a) reaktiotuotteena 84 - 86 %:n saannolla puhdistuksen jälkeen. Sen jälkeen reaktiotuote asyloidaan 5 ekvivalentilla CH3C0Cl:a ja 25 ml :11a pyridiiniä / mmol 32a:a 0 °C:ssa argonatmosfäärissä 10 48 tuntia, jolloin saadaan 86 %:n saanto 7-O-trietyylisi- lyylibakkatiini III:a (32b). Greene et ai., JACS 110 (1988) 5918.

Kuten seuraavassa reaktiokaaviossa on esitetty, 7-0-trietyylisilyylibakkatiini III 32b voidaan saattaa 15 reagoimaan tämän keksinnön mukaisen β-laktaamin kanssa huoneen lämpötilassa, jolloin saadaan taksolivälituote, jossa C-7- ja C-2'-hydroksyyliryhmät on suojattu trietyy-lisilyyli- ja vastaavasti etoksietyylisuojaryhmillä. Sen jälkeen nämä ryhmät hydrolysoidaan miedoissa olosuhteissa, 20 niin ettei häiritä esterisidosta tai taksolisubstituentte-ja.

_ ) ♦ 7—i cn · pyfidlini ) h ho ) ' 2 b HO l \ / I I *»· etanoli-vesi hq Jf\_/

PhCOO Λ \ / \ PHCOO A V

KeO %—o Ph OBB ftcO \--0 32b

Taksoli 30 2 * Vaikka tämä kaavio koskee luonnontuotetaksolin syn teesiä, sitä voidaan käyttää joko β-laktaamin tai tetra-syklisen alkoholin, joita saadaan luonnollisista tai synteettisistä lähteistä, modifikaatioille muiden synteettis-35 ten taksolien valmistukseen.

15 102176

Keksinnön mukaisesti β-laktaami (II) voidaan muuttaa β-amidoesteriksi aktivointiaineen ja muun alkoholin kuin 7-0-trietyylisilyylibakkatiini III:n läsnä ollessa, jolloin muodostuu taksolivälituote. Sen jälkeen taksolin 5 synteesi voidaan suorittaa käyttäen taksolivälituotetta sopivassa reaktiotiessä.

β-laktaamialkyyliryhmät ovat edullisesti alempia alkyylejä, joissa on 1 - 6 hiiliatomia pääketjussa ja enintään 15 hiiliatomia. Niissä voi olla haarautumaton tai 10 haarautunut ketju ja ne käsittävät metyylin, etyylin, pro-pyylin, isopropyylin, butyylin, isobutyylin, tert.-butyy-lin, heksyylin ja vastaavat.

β-laktaami-alkenyyliryhmät ovat edullisesti alempia alkenyylejä, joissa on 2 - 6 hiiliatomia pääketjussa ja 15 enintään 15 hiiliatomia. Niissä voi olla haarautumaton tai haarautunut ketju ja ne käsittävät etenyylin, propenyylin, isopropenyylin, butenyylin, isobutenyylin, aryylin, heks-enyylin ja vastaavat.

β-laktaamialkynyyliryhmät ovat edullisesti alempia 20 alkynyylejä, joissa on 2 - 6 hiiliatomia pääketjussa ja enintään 15 hiiliatomia. Niissä voi olla haarautumaton tai haarautunut ketju ja ne käsittävät etynyylin, propynyylin, butynyylin, isobutynyylin, heksynyylin ja vastaavat.

Esimerkkejä β-laktaamialkanoyylioksiryhmistä ovat 25 mm. asetaatti, propionaatti, butyraatti, valeraatti, iso-butyraatti ja vastaavat. Edullisin alkanoyylioksi on asetaatti .

β-laktaamiaryyliryhmistä fenyyli on edullisin aryy- li.

30 β-laktaamin (II) R2 voi olla alkyyli, asyyli, etok- ' sietyyli, 2,2,2-trikloorietoksimetyyli tai muu hydroksyy- lin suojaryhmä, kuten asetaali ja eetteri, so. metoksime-tyyli, bentsyylioksimetyyli; esteri, kuten asetaatti; karbonaatti, kuten metyylikarbonaatti; ja vastaava. Erilaisia 35 hydroksyylin suojaryhmiä ja niiden synteesejä löytyy jul- 16 102176 kaisusta "Protective Groups in Organic Synthesis", T.W. Greene, John Wiley and Sons, 1981. Valittu hydroksyylin suojaryhmä tulisi voida poistaa helposti olosuhteissa, jotka ovat riittävän miedot, ettei taksolivälituotteen 5 esterisidosta tai muita substituentteja häirittäisi. Kuitenkin R2 on edullisesti etoksietyyli tai 2,2,2-trikloori-etoksimetyyli, ja edullisimmin etoksietyyli.

Geneerisen kaavan esimerkkiyhdisteitä on kuvattu alla: 10 o o o phJv^

Pn OB* Ph OfCM Ph OCHjOCH,CCl, 15 0 0 o

p- MvOPh OEB VH OB* Ph OBB

20

Koska β-laktaamilla (II) on useita asymmetrisiä hiiliä, alan ammattimiehelle on tunnettua, että tämän keksinnön mukaiset yhdisteet, joissa on asymmetrisiä hiili-atomeja, voivat esiintyä diastereomeerisesti, raseemisesti ;; 25 tai optisesti aktiivisina muotoina. Kaikki nämä muodot sisältyvät tämän keksinnön piiriin. Tarkemmin sanottuna tämä keksintö käsittää enantiomeerit, diastereomeerit, raseemiset seokset ja niiden muut seokset.

β-laktaamit (II) voidaan valmistaa helposti saata-30 vissa olevista aineista, kuten β-laktaamille 1 on alla !, esitetyssä kaaviossa havainnollistettu: 17 102176 o 0\γ \-f y f vI“ ^** Cy—Nb*' reagenssit: (a) trietyyliamiini, CH2C12/ 25 °C, 18 h; (b) 15 4 ekv. cerium(IV) ammoniumnitraattia, CH3CN, -10 °C, 10 min; (c) KOH, THF, H20, 0 °C, 30 min; (d) etyylivinyylieetteri, THF, tolueenisulfonihappo (kat.), 0 °C, 1,5 h; (e) CH3Li, eetteri, -78 °C, 10 min; bentsoyylikloridi, -78 °C, 1 h.

Lähtöaineet ovat helposti saatavissa olevia. 20 α-asyylioksiasetyylikloridi valmistetaan glykolihaposta, ja tertiäärisen amiinin läsnä ollessa se syklokondensoituu imiinien kanssa, jotka on valmistettu aldehydeistä ja p-metoksianiliinista, jolloin saadaan 1-p-metoksifenyyli-3-asyylioksi-4-aryyliatsetidin-2-oneja.

: 25 p-metoksifenyyliryhmä voidaan poistaa helposti ha petuksella cerium(IV)ammoniumnitraatin kanssa, ja asyyli-oksiryhmä voidaan hydrolysoida tavanomaisissa olosuhteissa, jotka kokeneet alan ammattimiehet tuntevat, jolloin saadaan 3-hydroksi-4-aryyliatsetidin-2-oneja.

30 3-hydroksyyliryhmä voidaan suojata erilaisilla ta vanomaisilla suojaryhmillä, kuten 1-etoksietyyliryhmällä. Raseeminen 3-hydroksi-4-aryyliatsetidin-2-oni erotetaan edullisesti puhtaiksi enantiomeereiksi ennen suojausta uudelleenkiteyttämällä vastaavat 2-metoksi-2- (trifluorime-35 tyyli)fenyylietikkahappoesterit, ja ainoastaan oikealle 18 102176 kiertävää enantiomeeriä käytetään taksolin valmistuksessa. Joka tapauksessa 3-(1-etoksietoksi)-4-fenyyliatsetidin-2-oni voidaan muuttaa β-laktaamiksi 1 käsittelemällä emäksellä, edullisesti n-butyylilitiumilla, ja aroyyliklori-5 dilla -78 °C:ssa tai sitä alhaisemmassa lämpötilassa.

Seuraavat esimerkit havainnollistavat keksintöä.

Esimerkki 1

Cis-l-bentsoyyli-3-(1-etoksietoksi)-4-fenyyliatse-tidinonin 1 valmistus 10 Cis-l-p-metoksifenyyli-3-asetoksi-4-fenyyliatseti- din-2-oni. Liuokseen, jonka muodosti 962 mg (4,56 mmol) bentsaldehydin ja p-metoksianiliinin imiinijohdannaista ja 0,85 ml (6,07 mmol) trietyyliamiinia 15 ml:ssa CH2Cl2:a -20 °C:ssa, lisättiin tipoittain liuos, jonka muodosti 413 15 mg (3,04 mmol) a-asetoksiasetyylikloridia 15 ml:ssa CH2Cl2:a. Reaktioseoksen annettiin lämmetä 25 °C:seen 18 tunnin aikana. Sen jälkeen reaktioseos laimennettiin 100 ml :11a CH2Cl2:a ja liuosta uutettiin 30 ml :11a 10-prosent-tista HCl:n vesiliuosta. Orgaaninen kerros pestiin 30 20 ml :11a vettä ja 30 ml :11a kylläistä natriumbikarbonaatin vesiliuosta, kuivattiin natriumsulfaatilla ja väkevöitiin, jolloin saatiin kiinteä massa. Kiinteä aine trituroitiin 50 ml :11a heksaania, ja seos suodatettiin. Jäljelle jäänyt kiinteä aine uudelleenkiteytettiin etyyliasetaatista/hek-25 saanista, jolloin saatiin 645 mg (68 %) cis-l-p-metoksi fenyyli-3 -asetoksi-4- f enyyliatsetidin-2 -onia valkoisina kiteinä, s.p. 163 °C.

Cis-3-asetoksi-4-fenyyliatsetidin-2-oni. Liuokseen, jonka muodosti 20,2 g cis-l-p-metoksifenyyli-3-asetoksi-30 4-fenyyliatsetidin-2-onia 700 ml.-ssa asetonitriiliä *. -10 °C:ssa, lisättiin hitaasti cerium(IV)ammoniumnitraatin liuos 450 ml:ssa vettä 1 tunnin aikana. Seosta sekoitettiin 30 minuuttia -10 °C:ssa ja laimennettiin 500 ml :11a eetteriä. Vesipitoista kerrosta uutettiin kahdella 100 35 ml:n erällä eetteriä, ja yhdistetty orgaaninen kerros pes- 19 102176 tiin kahdella 100 ml:n erällä vettä, kahdella 100 ml:n erällä kylläistä natriumbisulfiitin vesiliuosta, kahdella 100 ml:n erällä kylläistä natriumbikarbonaatin vesiliuosta ja väkevöitiin, jolloin saatiin 18,5 g kiinteää ainetta.

5 Kiinteä aine uudelleenkiteytettiin asetonista/heksaanista, jolloin saatiin 12,3 g (92 %) cis-3-asetoksi-4-fenyyli-atsetidin-2-onia valkoisina kiteinä, s.p. 152 - 154 °C.

Cis-3-hydroksi-4-fenyyliatsetidin-2-oni. Seokseen, jonka muodosti 200 ml THF:a ja 280 ml 1 M kaliumhydroksi-10 din vesiliuosta 0 °C:ssa, lisättiin liuos, jonka muodosti 4,59 g (22,4 mmol) cis-3-asetoksi-4-fenyyliatsetidin-2-onia 265 ml:ssa THF:a, lisäyssuppilon avulla 40 minuutin aikana. Liuosta sekoitettiin 0 °C:ssa 1 h ja lisättiin 100 ml vettä ja 100 ml kylläistä natriumbikarbonaattia. Seosta 15 uutettiin neljällä 200 ml:n erällä etyyliasetaattia ja yhdistetyt orgaaniset kerrokset kuivattiin natriumsulfaa-tilla ja väkevöitiin, jolloin saatiin 3,54 g (97 %) rasee-mista cis-3-hydroksi-4-fenyyliatsetidin-2-onia valkoisina kiteinä, s.p. 147 - 149 °C. Tämä aine erotettiin enantio-20 meereikseen uudelleenkiteyttämällä sen 2-metoksi-2-(tri- fluorimetyyli)fenyylietikkahappoesteri heksaani-asetonista, minkä jälkeen suoritettiin hydrolyysi, [a]25Hg177 °C.

Cis-3- (1-etoksietoksi)-4-fenyyliatsetidin-2-oni. Liuokseen, jonka muodosti 3,41 g (20,9 mmol) cis-3-hydrok-25 si-4-fenyyliatsetidin-2-onia 15 ml:ssa THF:a 0 °C:ssa, lisättiin 5 ml etyylivinyylieetteriä ja 20 mg (0,2 mmol) metaanisulfonihappoa. Seosta sekoitettiin 0 °C:ssa 20 min, laimennettiin 20 ml :11a kylläistä natriumbikarbonaatin vesiliuosta, ja uutettiin kolmella 40 ml:n erällä etyyli-30 asetaattia. Yhdistetyt etyyliasetaattikerrokset kuivattiin natriumsulfaatilla ja väkevöitiin, jolloin saatiin 4,87 g (99 %) cis-3-(l-etoksietoksi)-4-fenyyliatsetidin-2-onia värittömänä öljynä.

Cis-l-bentsoyyli-3-(l-etoksietoksi)-4-fenyyliatse-35 tidin-2-oni. Liuokseen, jonka muodosti 2,35 g (10 mmol) cis-3-(l-etoksietoksi)-4-fenyyliatsetidin-2-onia 40 ml:ssa 20 102176 THF: a -78 °C:ssa, lisättiin 6,1 ml (10,07 mmol) 1,65 M n-butyylilitiumin liuosta heksaanissa. Seosta sekoitettiin 10 min -78 °C:ssa ja lisättiin liuos, jonka muodosti 1,42 g (10,1 mmol) bentsoyylikloridia 10 ml:ssa THF:a. Seosta 5 sekoitettiin -78 °C:ssa 1 h ja laimennettiin 70 ml :11a kylläistä natriumbikarbonaatin vesiliuosta, ja uutettiin kolmella 50 ml:n erällä etyyliasetaattia. Yhdistetyt etyy-liasetaattiuutteet kuivattiin natriumsulfaatilla ja väke-vöitiin, jolloin saatiin 3,45 g öljyä. Öljy kromatografoi -10 tiin silikageelillä käyttäen etyyliasetaattia/heksaania eluenttina, jolloin saatiin 3,22 g (95 %) cis-l-bentsoyy-li-3-(1-etoksietoksi)-4-fenyyliatsetidin-2-onia (2) värittömänä öljynä.

Esimerkki 2 15 β-amidoesterien valmistus cis-l-bentsoyyli-3-(1- etoksietoksi)-4-fenyyliatsetidin-2-onista 1

Bentsyyli-3-bentsamido-3-fenyyli-2-hydroksipropio-naatti. Liuokseen, jonka muodosti 88 mg (0,26 mmol) cis-l-bentsoyyli-3- (1-etoksietoksi)-4 - fenyyliatsetidin-2-onia 20 0,3 ml:ssa THF:a, lisättiin 28 mg (0,26 mmol) bentsyyli- alkoholia ja 32 mg (0,26 mmol) 4-dimetyyliaminopyridiiniä (DMAP:a). 5 tunnin jälkeen 25 °C:ssa seos laimennettiin 10 ml :11a kylläistä natriumbikarbonaatin vesiliuosta, ja uutettiin kolmella 20 ml:n erällä etyyliasetaattia. Yhdis-25 tettyjä etyyliasetaattikerroksia uutettiin 10 ml :11a 5-prosenttista HCl:n vesiliuosta ja 10 ml :11a kylläistä natriumbikarbonaattia, kuivattiin natriumsulfaatilla ja väkevöitiin, jolloin saatiin 112 mg (100 %) bentsyylieste-riä öljynä, joka oli > 97-prosenttisen puhdasta NMR-ana-30 lyysin mukaan. Tämän öljyn liuokseen 4 ml:ssa THF:a lisät- • tiin 1 ml 10-prosenttista HCl:n vesiliuosta. Seosta sekoi tettiin 25 °C:ssa 30 min, laimennettiin 20 ml :11a kylläistä natriumbikarbonaatin vesiliuosta, ja uutettiin neljällä 30 ml:n erällä etyyliasetaattia. Yhdistetyt etyyliasetaat-35 tiuutteet kuivattiin natriumsulfaatilla ja väkevöitiin, 21 102176 jolloin saatiin kiinteä aine. Kiinteä aine uudelleenkitey-tettiin kloroformista, jolloin saatiin 92 mg (95 %) bent-syyli-3-bentsamido-3-fenyyli-2-hydroksipropionaattia valkoisina kiteinä, s.p. 129 - 131 °C.

5 Taksoli. Pieneen reaktioastiaan lisättiin 109 mg (0,320 mmol) (+)-cis-l-bentsoyyli-3-(l-etoksietoksi-4-fe-nyyliatsetidin-2-onia, 45 mg (0,064 mmol) 7-O-trietyylisi-lyylibakkatiini III:a, 7,8 mg (0,064 mmol) 4-dimetyyliami-nopyridiiniä (DMAP:a) ja 0,032 ml pyridiiniä. Seosta se-10 koitettiin 25 °C:ssa 12 h ja laimennettiin 100 ml :11a etyyliasetaattia. Etyyliasetaattiliuosta uutettiin 20 ml :11a 10-prosenttista kuparisulfaatin vesiliuosta, kuivattiin natriumsulfaatilla ja väkevöitiin. Jäännös suodatettiin silikageelipylvään läpi eluoiden etyyliasetaatil-15 la. Flash-kromatografoitiin silikageelillä eluoiden etyy-liasetaatilla/heksaanilla, minkä jälkeen uudelleenkitey-tettiin etyyliasetaatista/heksaanista, jolloin saatiin 61 mg (92 %) 21 -(1-etoksietoksi)-7-0-trietyylisilyylitaksolia 2:1-suhteisena diastereomeerien seoksena.

20 5 mg:n erä 21 -(1-etoksietoksi)-7-O-trietyylisilyy- litaksolia liuotettiin 2 ml:aan etanolia ja lisättiin 0,5 ml 0,5-prosenttista HCl:n vesiliuosta. Seosta sekoitettiin 0 °C:ssa 30 h ja laimennettiin 50 ml :11a etyyliasetaattia. Liuosta uutettiin 20 ml :11a kylläistä natriumbikarbonaatin *, 25 vesiliuosta, kuivattiin natriumsulfaatilla ja väkevöitiin.

Jäännös puhdistettiin pylväskromatografiällä silikageelillä eluoiden etyyliasetaatilla/heksaanilla, jolloin saatiin 4,5 mg (n. 90 %) taksolia, joka oli kaikissa suhteissa identtistä autenttisen näytteen kanssa.

30 Edellä esitetyn vuoksi havaitaan, että useat kek sinnön tavoitteet on saavutettu.

Koska edellä esitettyihin koostumuksiin ja menetelmiin voidaan tehdä erilaisia muutoksia ilman, että ne eroavat keksinnön piiristä, on tarkoitettu, että koko edellä 35 esitetyn selityksen sisältö on tulkittava havainnollistavassa eikä rajoittavassa mielessä.

Claims

22 1 02 1 76

1. Menetelmä taksolin valmistamiseksi, jolla tak-solilla on kaava: o o \* , A|J, 7^wW° (I> \r Ή * X omniii » ·»><„ pri\ » Λ _Z / o H T Θ J K h )γΛμ",β

10. J r jossa A ja B merkitsevät toisistaan riippumatta vetyä tai alempaa alkanoyylioksia, alkenoyylioksia, alkynoyylioksia tai bentsoyylioksia; tai 15 A ja B muodostavat yhdessä okson; L ja D merkitsevät toisistaan riippumatta vetyä tai hydroksia tai alempaa alkanoyylioksia, alkenoyylioksia, alkynoyylioksia tai bentsoyylioksia; E ja F merkitsevät toisistaan riippumatta vetyä tai 20 alempaa alkanoyylioksia, alkenoyylioksia, alkynoyylioksia tai bentsoyylioksia; tai E ja F muodostavat yhdessä okson; G on vety tai hydroksi tai alempi alkanoyylioksi, alkenoyylioksi, alkynoyylioksi tai bentsoyylioksi; tai 25 G ja M muodostavat yhdessä okson tai metyleenin; tai G ja M muodostavat yhdessä oksiraanirenkaan; tai M ja F muodostavat yhdessä oksetaanirenkaan; J on vety, hydroksi tai alempi alkanoyylioksi, 30 alkenoyylioksi, alkynoyylioksi tai bentsoyylioksi; tai .* I on vety, hydroksi tai alempi alkanoyylioksi, alkenoyylioksi, alkynoyylioksi tai bentsoyylioksi; tai I ja J muodostavat yhdessä okson; ja « 102176 K on vety, hydroksi tai alempi alkoksi, alkanoyyli-oksi, alkenoyylioksi, alkynoyylioksi tai bentsoyylioksi; ja P ja Q merkitsevät toisistaan riippumatta vetyä tai 5 alempaa alkanoyylioksia, alkenoyylioksia, alkynoyylioksia tai bentsoyylioksia; tai P ja Q muodostavat yhdessä okson; ja S ja T merkitsevät toisistaan riippumatta vetyä tai alempaa alkanoyylioksia, alkenoyylioksia, alkynoyylioksia 10 tai bentsoyylioksia, tai S ja T muodostavat yhdessä okson, ja U ja V merkitsevät toisistaan riippumatta vetyä tai alempaa alkyyliä, alkenyyliä tai alkynyyliä, tai fenyyliä tai naftyyliä, jotka voivat olla substituoituja alemmalla 15 alkoksilla; ja W on fenyyli tai naftyyli, tai alempi alkyyli, al-kenyyli tai alkynyyli, tunnettu siitä, että β-laktaami, jolla on kaava: o 20 Λ // di) |t »J J 4 il R, OR, : 25 jossa Ri on fenyyli tai naftyyli, tai alempi alkyyli, al- kenyyli tai alkynyyli; R2 on hydroksyylisuojaryhmä; ja R3 on fenyyli tai naftyyli, jotka voivat olla sub-30 stituoituja alemmalla alkoksilla, tai alempi alkyyli, ai- kenyyli tai alkynyyli; saatetaan kosketukseen alkoholin kanssa, jolla on kaava 24 1 02 176 <. V a/ ftoniunoi (III)

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, 15 tunnettu siitä, että mainitulla alkoholilla on seuraava kaava: Ac O \ / OBi HOninnf ft* 1/ / 20 \ (lila) HO jf \_/ PhCOO V AcO *—-O jossa R4 on hydroksyylisuojaryhmä, Ph on fenyyli ja Ac on 25 asetyyli.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että R4 on valittu ryhmästä, jonka muodostavat eetterit, esterit, karbonaatit ja silyyliryh-mät.

4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu R3 on fenyyli ja mainittu R3 on fenyyli.

5. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että R4 on etoksietyyli, trimetyy-35 lisilyyli tai trietyylisilyyli. 25 102176

5. J 0¾ F jossa A, B, D, E, F, G, I, J, K, L, M, P ja Q merkitsevät samaa kuin edellä siten, että läsnä on riittävä määrä ak-tivointiainetta, riittävän tehokkaissa olosuhteissa ai-10 kaansaamaan β-laktaamin reaktio alkoholin kanssa, jolloin muodostuu β-amidoesteri, joka sopii käytettäväksi välituotteena taksolin synteesissä, ja mainittu välituote muutetaan taksoliksi.

5. A Jtv"*

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu aktivointiaine on trietyyliamiini, di-isopropyylietyyliamiini, pyridiini, N-metyyli-imidatsoli tai 4-dimetyyliaminopyridiini.

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että β-laktaami, jolla on kaava: „ A / ’ K-f dia) 10 /-A R3 or2 jossa R2 ja R3 ovat fenyylejä ja R2 on hydroksisuojaryhmä, saatetaan reagoimaan alkoholin kanssa, jolla on kaava: 15 Ac° r=\~4k\t (lila) Y-_(

20 PhCOO Ac O »—Ό jossa R4 on hydroksisuojaryhmä, Ph on fenyyli ja Ac on ase-tyyli, aktivointiaineen läsnä ollessa välituotteen muodostamiseksi, ja välituote muutetaan taksoliksi. .25

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että R2 on etoksietyyli ja R4 on etoksietyyli, trimetyylisilyyli tai trietyylisilyyli.

9. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että aktivointiaine on trietyyli- 30 amiini, di-isopropyylietyyliamiini, pyridiini, N-metyyli-.· imidatsoli tai 4-dimetyyliaminopyridiini.

10. β-laktaami, jolla on kaava: o Γ JJ OCH2CH2OCH2CH3 35 ””*1^ (1) 26 1 02 1 76