Способ получения α-галактозилцерамидных соединений - RU2662156C2
Код документа: RU2662156C2
Описание
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение касается способа получения класса 6''-дезокси-6-амино-α-галактозилцерамидов.
Уровень техники
Заинтересованность в α-галактозилцерамидных соединениях (также называемых соединения α-GCs) хорошо объясняется в WO 2007/118234, среди прочего. Соединения α-GCS, как оказалось, эффективно стимулируют клетки натуральных Т-киллеров (NKT), как in vitro, так и in vivo. Клетки NKT были уличены в подавлении аутоиммунитета и отторжении трансплантатов, усилении устойчивости к патогенам и усилении противоопухолевого иммунитета.
Молекулы природного гликолипида, названного KRN7000, стимулируют клетки NKT при попадании в тетрамеры CD1d. Однако запасы KRN7000, который получают из морской губки, оказались ограниченными, к тому же эти гликолипиды сравнительно плохо растворяются в водных или органических растворителях.
Поэтому был разработан способ получения модифицированного соединения α-GC ((15Z)-Н-[(1S,2S,3R)-1-[[[6-(ацетиламино)-6-дезокси-α-D-галактопиранозил]окси]метил]-2,3-дигидроксигептадецил]-15-тетракозенамид), который также называют PBS-57 (синтез описан в WO 2007/118234).
Данный способ включает конденсацию фтор-производного сахара (А) с молекулой фитосфингозина (В), содержащего ацильную ненасыщенную боковую цепь, как это представлено на следующей схеме:
Однако способ в соответствии с WO 2007/118234 имеет ряд недостатков и его может быть трудно реализовать в промышленном масштабе. Действительно, он включает применение токсичных, опасных и/или дорогостоящих реагентов, таких как AgClO4, SnCl2, PPh3, DIAD (диизопропилазодикарбоксилат), DAST (трифторид диэтиламиносеры), фтористоводородной кислоты, DCC (Ν,Ν'-дициклогексилкарбодиимид) и натрия. Кроме того, необходимо провести по меньшей мере 11 стадий очистки методом колоночной хроматографии в силикагеле, чтобы получить конечный продукт PBS-57.
Все это представляет большие препятствия на пути расширения масштабов способа согласно WO 2007/118234.
Таким образом, существует потребность в разработке эффективного, гибкого, менее дорогого и безопасного способа получения соединений α-GC.
Раскрытие изобретения
Одна из целей настоящего изобретения заключается в обеспечении способа получения соединений α-GC без применения токсичных, опасных и/или дорогостоящих реагентов.
Другая цель настоящего изобретения заключается в обеспечении способа получения соединений α-GC с ограниченным количеством стадий.
Еще одна цель настоящего изобретения заключается в обеспечении способа получения соединений α-GC с ограниченным количеством стадий очистки, особенно количеством стадий очистки методом колоночной хроматографии в силикагеле.
Настоящее изобретение касается способа получения соединений формулы (I)
включающего стадию а) гликозилирования, предпочтительно в присутствии кислоты Льюиса, соединения формулы (II)
с соединением формулы (III)
причем данная стадия а) дает соединение формулы (IV)
где R1 означает линейную или разветвленную, насыщенную или ненасыщенную группу C1-С20-алкила, необязательно замещенного;
R2 означает линейную или разветвленную, насыщенную или ненасыщенную группу C1-С30-алкила, необязательно замещенного;
R3 означает группу C1-С6-алкила, С3-С6-циклоалкила, C1-С6-ацила или бензоила; а R4 означает Н или группу C1-С6-алкила; или же
R3 и R4 вместе с атомом азота, к которому они присоединены, образуют группу С2-С6-гетероциклоалкила или C1-C5-гетероарила;
PG1 означает защитную группу для функциональной группы гидроксила;
PG2 означает защитную группу для функциональной первичной аминогруппы;
PG3 означает защитную группу для функциональной группы гидроксила;
означает защитную группу для функциональной группы гидроксила, которая необязательно образует, вместе с PG3 и атомами кислорода и углерода, с которыми они связаны, С3-С6-гетероциклоалкил, необязательно замещенный; и
LG означает уходящую группу.
Соединения по формуле (I) являются производными α-галактозилцерамидов, включающими молекулу сахара и молекулу липида.
Молекула сахара является фрагментом типа галактозы. Молекула липида является фрагментом типа церамида.
Молекула сахара типа галактозы и молекула липида типа церамида у соединений по изобретению соединяются вместе на стадии а) гликозилирования, через образование гликозидной связи в положении С-1 молекулы галактозы.
Механизм стадии а) можно описать следующим образом.
Реакция гликозилирования на стадии а) включает конденсацию, через образование гликозидной связи, донора гликозила, представленного соединением формулы (II), с акцептором гликозила, представленным соединением формулы (III).
Донором гликозила является производное сахара с подходящей уходящей группой -LG в положении С-1, которое также называют аномерным положением. Эта уходящая группа может активироваться и подвергаться элиминации в условиях реакции на стадии а), при этом электрофильный аномерный углерод отделяется в виде иона оксокарбения.
Термин "уходящая группа" относится к молекулярному фрагменту, который отделяется с парой электронов при гетеролитическом расщеплении связи. Предпочтительно уходящая группа -LG отделяется от соединения формулы (II) в виде анионной или нейтральной молекулы. Уходящими группами служат, к примеру, сульфонаты, такие как трифлат, тозилат и мезилат, галогениды, такие как йодид, бромид, хлорид и фторид, нитраты, фосфаты и имидаты, например, ацетимидат, необязательно замещенный атомами галогена.
Термин "ацетимидат" относится к группе формулы
где Ri, Rii и Riii, одинаковые или разные, выбирают из группы, состоящей из атома водорода, атома хлора, атома фтора и метильной группы. В соответствии с одним воплощением, Ri, Rii и Riii одинаковы и представляют собой атом хлора.
В одном воплощении стадия а) выполняется в присутствии активатора, который способствует расщеплению связи углерод-LG и отделению уходящей группы LG, что приводит к образованию представленного ниже иона оксокарбения:
В одном воплощении активатор реакции гликозилирования на стадии а) выбирают из кислот Льюиса, например, из TMSOTf (триметилсилил-трифторметансульфонат) и BF3⋅Et2O.
В одном воплощении активатором служит TMSOTf.
В одном воплощении стадия а) проводится в безводном растворителе или смеси растворителей, к примеру, в смеси тетрагидрофурана и диэтилового эфира.
В одном воплощении стадия а) проводится при низкой температуре, например от 0 до 78°C, предпочтительно от 0 до -20°C. Низкая температура преимущественно ограничивает образование побочных продуктов.
В одном воплощении стадия а) выполняется в присутствии активированных молекулярных сит на 4А. Молекулярные сита преимущественно способствуют удержанию воды.
В одном воплощении активатор добавляется в смесь соединения формулы (II) и соединения формулы (III) при низкой температуре, к примеру, от 0 до 40°C, предпочтительно при -20°C. Полученная смесь затем перемешивается примерно при той же температуре не менее одного часа.
В одном воплощении уходящая группа-LG формулы (II) представлена группой ацетимидата. Использование ацетамида дает много преимуществ, включая легкость получения и реакционную способность.
В одном воплощении уходящая группа-LG формулы (II) представлена группой трихлорацетимидата.
В качестве соединений формулы (II) можно привести соединения следующей формулы (II-1)
где PG1, R3 и R4 уже определены выше в формуле (II).
Акцептором гликозила служат соединения, содержащие незащищенную нуклеофильную группу гидроксила -ОН, которая может атаковать углерод у иона оксокарбения, образовавшегося после отделения -LG, и способствует образованию гликозидной связи, при этом образуется соединение формулы (IV).
Условия реакции на стадии а) таковы, что защитные группы PG1, PG2, PG3 и остаются без изменений.
Касательно PG1, термин "защитная группа для функциональной группы гидроксила" относится к группе, способной защитить свободную функциональную группу гидроксила -ОН от реакции по меньшей мере на одной стадии синтеза. Защитными группами для гидроксила служат, к примеру, ацетил (Ac), бензил (Bn), бензоил (Bz), метоксиэтоксиметиловый эфир (MEM), диметокситритил, метоксиметиловый эфир (MOM), метокситритил, п-метоксибензиловый эфир (PMB), метилтиометиловый эфир, пивалоил (Piv), тетрагидропиранил (THP), тритил (Tr) и силиловые эфиры, как-то триметилсилил (TMS), трет-бутилдиметилсилил (TBDMS), триизопропилсилилоксиметил (ТОМ) и триизопропилсилил (TIPS).
Защитные группы PG1 служат для защиты гидроксильных групп у молекулы галактозы на стадии а) и необязательно также на стадиях получения соединения формулы (II).
Защитной группой PG1 служит, к примеру, бензильная группа, необязательно замещенная.
В одном воплощении PG1 представляет собой группу формулы -СН2-Ph. Как правило, удаление таких защитных групп осуществляется путем гидрогенолиза в присутствии металлического катализатора, к примеру, палладиевого катализатора.
В качестве соединений формулы (II) можно привести соединения следующей формулы (II-2)
где LG, R3 и R4 уже определены выше в формуле (II).
В качестве соединений формулы (II-2) можно привести соединения следующей формулы (II-3)
где R3 и R4 уже определены выше в формуле (II).
Касательно PG2, термин "защитная группа для функциональной первичной аминогруппы" относится к группе, способной защитить свободную функциональную аминогруппу -NH2 от реакции по меньшей мере на одной стадии синтеза. Защитными группами для первичной аминогруппы служат, к примеру, карбоксибензил (Cbz), п-метоксибензил карбонил (Moz или MeOZ), трет-бутилоксикарбонил (ВОС), 9-флуоренилметилоксикарбонил (Fmoc), ацетил (Ас), бензоил (Bz), бензил (Bn), карбаматные группы, п-метоксибензил (РМВ), 3,4-диметоксибензил (DMPM), п-метоксифенил (РМР), тозил (Ts) и другие сульфонамидные группы (Nosyl и Nps).
Защитная группа PG2 служит для защиты аминогруппы у молекулы липида на стадии а) и необязательно также на стадиях получения соединения формулы (III).
Защитной группой PG2 служит, к примеру, карбоксибензильная группа, необязательно замещенная.
Как правило, удаление таких защитных групп осуществляется в кислых условиях, в присутствии кислоты типа HCl, в растворителе из числа низших спиртов.
В одном воплощении PG2 представляет собой группу формулы -C(O)OCH2-Ph.
В качестве соединений формулы (III) можно привести соединения следующей формулы (III-1)
где R1, PG3 и уже определены выше в формуле (III).
Касательно PG3 и термин "защитная группа для функциональной группы гидроксила" относится к группе, способной защитить свободную функциональную группу гидроксила -ОН от реакции по меньшей мере на одной стадии синтеза. Примеры таких групп приведены выше.
Защитные группы PG3 и служат для защиты гидроксильных групп у молекулы липида на стадии а) и необязательно также на стадиях получения соединения формулы (III) и необязательно на стадии введения группы R2.
Защитные группы PG3 и служат для защиты двух вицинальных гидроксильных групп, образующих группировку 1,2-диола. Диолы этого типа обычно защищают путем образования ацеталя, к примеру, группы гетероциклического ацеталя. Примерами защитных групп для 1,2-диола являются, к примеру, ацетонид (который также называют изопропилиденацеталь) и бензилиденацеталь.
Как правило, удаление таких защитных групп осуществляется в кислых условиях, в присутствии кислоты типа HCl, в растворителе из числа низших спиртов.
В одном воплощении защитные группы PG3 и , вместе с двумя атомами кислорода, с которыми они связаны, образуют группу изопропилиденацеталя.
В качестве соединений формулы (III) можно привести соединения следующей формулы (III-2)
где R1 и PG2 уже определены выше в формуле (III).
В качестве соединений формулы (III-1) и формулы (III-2) можно привести соединения следующей формулы (III-3)
где R1 уже определен выше в формуле (III).
В одном воплощении PG1 представляет собой -CH2-Ph, который также называется -Bn или бензил.
В качестве соединений формулы (IV) можно привести соединения следующей формулы (IV-1)
где R1, R3, R4, PG2, PG3 и уже определены выше в формуле (IV).
В одном воплощении PG2 представляет собой -С(O)OCH2Ph, который также называется карбоксибензил.
В качестве соединений формулы (IV) можно привести соединения следующей формулы (IV-2)
где R1, R3, R4, PG1, PG3 и уже определены выше в формуле (IV).
В одном воплощении защитные группы PG3 и , вместе с двумя атомами кислорода, с которыми они связаны, образуют группу изопропилиденацеталя.
В качестве соединений формулы (IV) можно привести соединения следующей формулы (IV-3)
где R1, R3, R4, PG2, PG3 и уже определены выше в формуле (IV).
В качестве соединений формулы (IV) можно привести соединения следующей формулы (IV-4)
где R1, R3, R4 и PG1 уже определены выше в формуле (IV).
В качестве соединений формулы (IV) можно привести соединения следующей формулы (IV-5)
где R1, R3 и R4 уже определены выше в формуле (IV).
В одном воплощении соединение формулы (I) получают из соединения формулы (IV), полученного по стадии а), путем удаления защитных групп PG1, PG2, PG3 и и конденсации с соединением формулы R2COCl (VII), где R2 уже определен в формуле (I).
Защитные группы PG1, PG2, PG3 и можно удалять либо последовательно, либо одновременно.
В одном воплощении PG1 и PG2 удаляются одновременно, то есть на одной и той же стадии, предпочтительно за один прием.
В одном из вариантов способа по изобретению защитные группы PG1 и PG2 удаляются из соединения формулы (IV) одновременно, а защитные группы PG3 и остаются без изменений.
Согласно этому варианту, способ по изобретению после стадии а) включает стадию b) удаления защитных групп PG1 и PG2 из соединения формулы (IV), предпочтительно путем гидрогенолиза в присутствии металлического катализатора, причем данная стадия b) дает соединение формулы (V)
где R1, R3, R4, PG3 и уже определены выше в формуле (IV). В качестве соединений формулы (V) можно привести соединения следующей формулы (V-1)
где R1, R3 и R4 уже определены выше в формуле (IV).
В одном воплощении стадия b) проводится в присутствии Н% и палладиевого катализатора, к примеру, Pd(OH)2 на углероде.
В одном воплощении стадия b) проводится в смеси дихлорметана и метанола.
В одном воплощении стадия b) проводится при комнатной температуре. Согласно этому варианту, способ по изобретению после стадии b) включает:
- стадию с) сочетания соединения формулы (V), полученного по стадии b), с соединением формулы R2COCl (VII) в присутствии основания, и
- стадию d) удаления защитных групп PG3 и из продукта, полученного на стадии с),
причем данные стадии дают соединение формулы (I).
В одном воплощении стадия с) проводится в присутствии органического основания, к примеру, третичного амина типа триэтиламина.
В одном воплощении стадия с) проводится в присутствии полярного растворителя типа тетрагидрофурана.
В одном воплощении стадия с) проводится при комнатной температуре не менее одного часа.
В одном воплощении стадия с) проводится в присутствии кислоты типа HCl, к примеру, в изопропаноле.
Стадия d) предпочтительно проводится в присутствии смеси дихлорметана и метанола.
В одном воплощении стадия с) проводится при температуре от 20°C до 60°C, предпочтительно около 40°C, предпочтительно не более одного часа.
В соответствии с другим вариантом способа по изобретению защитные группы PG1, PG2, PG3 и удаляются одновременно, т.е. на одной и той же стадии, но не обязательно за один прием.
Согласно этому другому варианту, способ по изобретению после стадии а) включает стадию b') удаления защитных групп PG1, PG2, PG3 и у соединения формулы (IV), предпочтительно путем гидрогенолиза в присутствии металлического катализатора, необязательно с последующей обработкой в кислых условиях,
причем данная стадия b') дает соединение формулы (VI)
где R1, R3 и R4 уже определены выше в формуле (IV).
В одном воплощении стадия b') проводится в присутствии H2 и палладиевого катализатора, к примеру, Pd(OH)2 на углероде.
В одном воплощении стадия b') проводится в смеси дихлорметана и метанола. В одном воплощении стадия b') проводится при комнатной температуре не менее одного часа.
В одном воплощении, в дополнение к гидрогенолизу, стадия b') необязательно включает еще и стадию обработки в кислых условиях, в присутствии кислоты типа HCl, к примеру, в изопропаноле.
В одном воплощении такая обработка в кислых условиях проводится в присутствии смеси дихлорметана и метанола.
В одном воплощении такая обработка в кислых условиях проводится при температуре от 20°С до 60°С, предпочтительно около 40°С, не более одного часа.
Согласно этому другому варианту, способ по изобретению после стадии b') включает стадию с') сочетания соединения формулы (VI) с соединением формулы R2COCl (VII) в присутствии основания, причем данная стадия с') дает соединение формулы (I).
В одном воплощении стадия с') проводится в присутствии органического основания, к примеру, третичного амина типа триэтиламина.
В одном воплощении стадия с') проводится в присутствии полярного растворителя типа тетрагидрофурана.
В одном воплощении стадия с') проводится при комнатной температуре не менее одного часа.
В одном воплощении R1 и R2 означают длинноцепочечные алифатические группы, насыщенные либо ненасыщенные, содержащие по меньшей мере 10 атомов углерода, необязательно замещенные.
В формуле (I) согласно изобретению R1 означает линейную или разветвленную, насыщенную либо ненасыщенную группу С1-С20-алкила, необязательно замещенную.
В одном воплощении R1 означает линейную группу.
В одном воплощении R1 означает насыщенную группу.
В одном воплощении R1 означает незамещенную группу.
В одном воплощении R1 означает линейный насыщенный алкил, содержащий от 1 до 20 атомов углерода.
В одном воплощении R1 содержит от 6 до 20 атомов углерода.
В одном воплощении R1 содержит от 12 до 20 атомов углерода.
В одном воплощении R1 содержит 14 атомов углерода.
Например, R1 означает линейную насыщенную группу -С14Н29.
В качестве соединений формулы (I) можно привести соединения следующей формулы (I-1)
где R2, R3 и R4 уже определены выше в формуле (I).
В формуле (I) согласно изобретению R2 означает линейную или разветвленную, насыщенную либо ненасыщенную группу C1-С30-алкила, необязательно замещенную.
В одном воплощении R2 означает линейную группу.
В одном воплощении R2 означает насыщенную группу.
В одном воплощении R2 означает незамещенную группу.
В одном воплощении R2 означает линейный насыщенный алкил, содержащий от 1 до 30 атомов углерода.
В одном воплощении R2 содержит от 6 до 30 атомов углерода.
В одном воплощении R2 содержит от 12 до 30 атомов углерода.
В одном воплощении R2 содержит 23 атома углерода.
Например, R2 означает линейную насыщенную группу -С23Н47.
В качестве соединений формулы (I) можно привести соединения следующей формулы (I-2)
где R1, R3 и R4 уже определены выше в формуле (I).
В качестве соединений формулы (I) можно привести соединения следующей формулы (I-3)
где R3 и R4 уже определены выше в формуле (I).
Термин "алкил" означает насыщенную или ненасыщенную алифатическую углеводородную группу, которая может быть линейной или разветвленной и содержит от 1 до 30 атомов углерода в цепи. "Разветвленный" означает то, что к линейной алкильной цепи присоединена одна из низших алкильных групп, таких как метил, этил или пропил.
Алкил может быть замещен одним или "заместителями алкильных групп", которые могут быть одинаковыми или разными и включают, к примеру, галоген, циклоалкил, гидроксил (ОН), алкокси, амино (NH2), карбокси (СООН).
Термин "алкокси" относится к -О-алкильным радикалам.
Термин "циклоалкил" в настоящем описании охватывает насыщенные моноциклические углеводородные группы, содержащие от 3 до 6 атомов углерода, причем любой атом в кольце, способный к замещению, может быть замещен заместителем. Примеры циклоалкильных группировок включают, без ограничения, циклогексил и циклопентил.
Термин "галоген" относится к атомам из 17-й группы периодической таблицы (галогены) и включает, в частности, атомы фтора, хлора, брома и йода.
Термин "арил" относится к ароматической моноциклической, бициклической или трициклической углеводородной кольцевой системе, в которой любой атом в кольце, способный к замещению, может быть замещен заместителем. Примеры арильных группировок включают, без ограничения, фенил, нафтил и антраценил.
Термин "гетероциклоалкил" относится к неароматической 5-7-членной моноциклической кольцевой системе, содержащей 1-3 гетероатома и 2-6 атомов углерода, причем гетероатомы выбраны из О, N и S (напр., атомы углерода и 1-3 гетероатома N, О или S), а любой атом в кольце, способный к замещению, может быть замещен заместителем.
Термин "заместители" относится к "замещающим" группам на алкиле, гетероциклоалкиле или ариле по любому атому этой группы. Подходящими заместителями являются, без ограничения, алкил, алкенил, алкокси, галоген, гидрокси, циано, нитро, амино, SO3H, сложный эфир, амид, незамещенный арил, незамещенный гетероарил, незамещенный гетероциклоалкил и незамещенный циклоалкил.
Термин "гетероарил" относится к ароматической 5-6-членной моноциклической кольцевой системе, содержащей 1-4 гетероатома и 1-5 атомов углерода, причем гетероатомы выбраны из О, N и S (напр., атомы углерода и 1-3 гетероатома N, О или S), а любой атом в кольце, способный к замещению, может быть замещен заместителем. В качестве гетероарила можно привести пиридил, пирролил, пиразолил, имидазолил, оксазолил, изоксазолил, тиазолил, изотиазолил, триазолил, фуразанил, тетразолил, диазинил, триазинил, тетразинил.
В описанных далее реакциях может потребоваться защитить реакционноспособные функциональные группы, например, гидрокси, амино, имино, тио или карбоксильные группы, если они нужны в конечном продукте, чтобы избежать их нежелательного участия в реакциях. Можно использовать стандартные защитные группы в соответствии со стандартной практикой, к примеру, см. T.W. Greene and P.G.M. Wuts in Protective Groups in Organic Chemistry, John Wiley and Sons, 1991; J.F.W. McOmie in Protective Groups in Organic Chemistry, Plenum Press, 1973.
Некоторые реакции могут проводиться в присутствии основания. Нет особых ограничений на природу используемых в этих реакциях оснований, при этом можно в равной степени использовать любые основания, которые обычно используются в реакциях этого типа при условии, что они не оказывают вредного влияния на другие части молекулы. Примеры подходящих оснований включают: гидроксид натрия, карбонат калия, триэтиламин, гидриды щелочных металлов, такие как гидрид натрия и гидрид калия; соединения алкиллития, такие как метиллитий и бутиллитий; и алкоксиды щелочных металлов, такие как метоксид натрия и этоксид натрия.
Обычно реакции проводятся в подходящем растворителе. Можно использовать самые разные растворители при условии, что они не оказывают вредного влияния на реакцию или на участвующие в ней реагенты. Примеры подходящих растворителей включают: углеводороды, которые могут быть ароматическими, алифатическими и циклоалифатическими углеводородами, такие как гексан, циклогексан, бензол, толуол и ксилол; такие амиды, как Ν,Ν-диметилформамид; такие спирты, как этанол и метанол; и такие эфиры, как диэтиловый эфир, метил-трет-бутиловый эфир и тетрагидрофуран.
Реакции могут протекать в широком диапазоне температур. В общем, считаем удобным проводить реакцию при температуре от 0 до 150°C (более предпочтительно от комнатной температуры до 100°С). Время, необходимое для реакции, также может широко варьировать в зависимости от многих факторов, особенно от температуры реакции и природы реагентов. Однако, при условии, что реакция осуществляется в предпочтительных условиях, изложенных выше, период времени от 3 до 20 ч обычно бывает достаточным.
Полученное таким образом соединение можно выделить из реакционной смеси стандартными способами. Например, соединения можно выделить путем отгонки растворителя из реакционной смеси или, если нужно, после отгонки растворителя из реакционной смеси можно вылить остаток в воду с последующей экстракцией несмешивающимся с водой органическим растворителем и отгонкой растворителя из экстракта. Кроме того, продукт, если нужно, можно подвергнуть дальнейшей очистке различными хорошо известными методами, такими как перекристаллизация, переосаждение или различные методы хроматографии, в частности, колоночной хроматографии или препаративной тонкослойной хроматографии.
В одном воплощении у соединений по изобретению R3 означает ацильную группу, предпочтительно по формуле -С(O)CH3, также называемую ацетильной группой.
В одном воплощении у соединений по изобретению R4 означает Н.
В одном воплощении у соединений по изобретению R3 и R4 вместе с атомом азота, к которому они присоединены, образуют группу C1-C5-гетероарила, к примеру, группу пиридила.
Термин "ацил" относится к группе алкилкарбонила, циклоалкилкарбонила, арилкарбонила, гетероциклоалкилкарбонила или гетероарилкарбонила, любая из которых может быть дополнительно замещена, к примеру, группой из числа алкилов и атомов галогенов.
Получение соединения формулы (II)
В одном воплощении соединение формулы (II) получают, посредством введения уходящей группы -LG, из соединения формулы (VIII)
где R3, R4 и PG1 уже определены в формуле (II).
В одном воплощении соединение формулы (II-1), где LG представляет собой трихлорацетимидат, получают из соединения формулы (VIII) в присутствии CCl3CN и основания, к примеру, K2CO3, в растворителе типа дихлорметана. Эта стадия предпочтительно проводится при комнатной температуре не менее одного часа, предпочтительно по меньшей мере 12 часов.
В одном воплощении соединение формулы (VIII) получают из соединения формулы (IX)
где R3, R4 и PG1 уже определены в формуле (VIII),
через стадию обработки в присутствии водного раствора кислоты, содержащего, к примеру, HCl и уксусную кислоту, предпочтительно с нагреванием при температуре от 50 до 100°С.
В одном воплощении соединение формулы (IX) получают из соединения формулы (X)
где R1, R4 и PG1 уже определены в формуле (VIII),
через стадию блокирования свободных гидроксильных групп защитными группами PG1.
В одном воплощении соединение формулы (X) получают из соединения формулы (XI)
где R3 и R4 уже определены в формуле (VIII),
через стадию функционализации свободной аминогруппы группами R3 и R4.
В одном воплощении соединение формулы (XI) получают из соединения формулы (XII)
в соответствии с методикой, описанной в R.S. Tipson, Methods Carbohydr. Chem., 1963, 2, 246-250.
Соединение (XII) называется 1,2,3,4-ди-O-изопропилиден-α-D-галактопираноза и оно коммерчески доступно, в частности, от Indofine Chemical Company.
Соединение (XI) можно получить из соединения (XII) по следующей методике. Соединение (XII) обрабатывают тозилхлоридом в дихлорметане с триэтиламином и диметиламинопиридином, получая соответствующий тозилат с выходом 91%. Тозилат обрабатывают фталимидом калия в DMSO с тетрабутиламмония йодидом, получая соответствующий фталимид с выходом примерно 100%. Фталимид обрабатывают ацетилхдоридом в метаноле, вызывая деблокирование у спиртов и образование метилгликозида с выходом 87%. Затем высвобождается амин (XI) при обработке фталимида гидразином в этаноле.
Получение соединений формулы (IX) из соединения формулы (XII) также можно адаптировать из метода, описанного в Zhou Х.Т., Forestier С, Goff R.D., Li С, Teyton L., Bendelac A., Savage P.B. Org. Lett. 2002, 4, 1267-1270.
Получение соединения формулы (III)
В одном воплощении соединение формулы (III) получают из соединения формулы (XIII)
где R1, PG2, PG3 и уже определены в формуле (III),
через стадию блокирования двух вицинальных гидроксильных групп защитными группами PG3 и .
В одном воплощении соединение формулы (XIII) получают из соединения формулы (XIV)
где R1 и PG2 уже определены в формуле (XIII),
через стадию блокирования свободной аминогруппы защитной группой PG2.
В одном воплощении соединение формулы (XIV) соответствует формуле (XIVa):
Соединение (XIVa) называется фитосфингозин и оно коммерчески доступно, в частности, от Tokyo Chemical Industry Co.
Получение соединения формулы (III) из соединения формулы (XIV) также можно адаптировать из метода, приведенного в Zhou Х.Т., Forestier С, Goff R.D., Li С, Teyton L., Bendelac A., Savage P.B. Org. Lett. 2002, 4, 1267-1270.
В одном воплощении соединение R2COCl (VII) получают из соединения формулы R2COOH (VIIa), где R2 уже описан в формуле (I), через преобразование группы -СООН в группу-COCl.
В одном воплощении эта стадия проводится в присутствии тионилхлорида. В одном воплощении эта стадия проводится в растворителе типа толуола. В одном воплощении эта стадия проводится при температуре от 50°С до 100°С, предпочтительно при 95°С.
Получение соединения формулы (I)
Настоящее изобретение также касается способа получения соединения формулы (I)
включающего:
- стадию а) гликозилирования, предпочтительно в присутствии кислоты Льюиса, соединения формулы (II)
с соединением формулы (III)
получая соединение формулы (IV)
- стадию b) удаления защитных групп PG1 и PG2 у соединения формулы (IV), предпочтительно путем гидрогенолиза в присутствии металлического катализатора, получая соединение формулы (V)
- стадию с) конденсации соединения формулы (V) с соединением формулы R2COCl (VII) в присутствии основания, и
- стадию d) удаления защитных групп PG3 и у продукта, полученного на стадии с), получая соединение формулы (I),
при этом PG1, PG2, PG3, , R1, R2, R3 и R4 уже определены выше в формуле (I). Настоящее изобретение также касается способа получения соединения формулы (I)
включающего:
- стадию а) гликозилирования, предпочтительно в присутствии кислоты Льюиса, соединения формулы (II)
с соединением формулы (III)
получая соединение формулы (IV)
- стадию b') удаления защитных групп PG1, PG2, PG3 и у соединения формулы (IV), предпочтительно путем гидрогенолиза в присутствии металлического катализатора, необязательно с последующей обработкой в кислых условиях, получая соединение формулы (VI)
- стадию с') конденсации соединения формулы (VI) с соединением формулы R2COCl (VII) в присутствии основания, получая соединение формулы (I).
Получение соединения формулы (Ia)
Настоящее изобретение также касается способа получения соединения формулы (Ia)
включающего:
- стадию а) гликозилирования, предпочтительно в присутствии кислоты Льюиса, соединения формулы (IIa)
с соединением формулы (IIIa)
получая соединение формулы (IVa)
- стадию b) удаления защитных групп PG1 и PG2 у соединения формулы (IVa), предпочтительно путем гидрогенолиза в присутствии металлического катализатора, получая соединение формулы (Va)
- стадию с) конденсации соединения формулы (Va) с соединением формулы C23H47COCl (VIIa) в присутствии основания, и
- стадию d) удаления защитных групп PG3 и у продукта, полученного на стадии с), получая соединение формулы (Ia),
при этом LG, PG1, PG2, PG3 и уже определены выше в формуле (I).
Настоящее изобретение также касается способа получения соединения формулы (Ia)
включающего:
- стадию а) гликозилирования, предпочтительно в присутствии кислоты Льюиса, соединения формулы (IIa)
с соединением формулы (IIIa)
получая соединение формулы (IVa)
- стадию b') удаления защитных групп PG1, PG2, PG3 и у соединения формулы (IVa), предпочтительно путем гидрогенолиза в присутствии металлического катализатора, необязательно с последующей обработкой в кислых условиях, получая соединение формулы (VIa)
- стадию с') конденсации соединения формулы (VIa) с соединением формулы C23H47COCl (VIIa) в присутствии основания, получая соединение формулы (Ia),
при этом LG, PG1, PG2, PG3 и уже определены выше в формуле (I).
В одном воплощении кислота Льюиса представлена TMSOTf.
В одном воплощении металлический катализатор представлен Pd(ОН)2.
В одном воплощении основание представлено триэтиламином.
В одном воплощении LG представлен группой трихлорацетимидата.
В одном воплощении PG1 представлен группой бензила (-Bn).
В одном воплощении PG2 представлен группой формулы -C(O)OCH2-Ph.
В одном воплощении PG3 и вместе с двумя атомами кислорода, с которыми они связаны, образуют группу изопропилиденацеталя.
В одном воплощении способ получения соединения формулы (I) из соединения формулы (II) и соединения формулы (III) включает только две стадии очистки методом колоночной хроматографии в силикагеле.
В одном воплощении способ по изобретению включает первую стадию очистки методом колоночной хроматографии в силикагеле после стадии а) и перед стадией b) или стадией b').
В одном воплощении способ по изобретению включает вторую стадию очистки методом колоночной хроматографии в силикагеле после стадии с').
В другом воплощении способ по изобретению включает вторую стадию очистки методом колоночной хроматографии в силикагеле после стадии d).
Способ получения по изобретению позволяет получать соединения формулы (Ia)
из соединения формулы (IIa)
и соединения формулы (IIIa)
при помощи последовательности реакций, включающей только две стадии очистки методом колоночной хроматографии в силикагеле.
Осуществление изобретения
Примеры
Способ получения соединения (Ia)
Партию (Ia) получали в соответствии с правилами хорошей производственной практики для применения в клинических испытаниях. Описательная часть стадий синтеза приводится ниже.
Получение соединения 1
Метил-6-ацетамидо-2,3,4-три-O-бензил-α-D-галактопиранозид (1) получали после 7 стадий синтеза из коммерчески доступной (Indofine Chemical Company) 1,2,3,4-ди-О-изопропилиден-α-D-галактопиранозы (XII):
- активация функциональной спиртовой группы у коммерчески доступного соединения (XII) в виде группы тозила,
- замена группы тозила на группировку фталимида,
- отщепление защищающих спиртовые группы групп изопропилидена, метилирование в аномерном положении и очистка на силикагеле,
- отщепление фталимидного кольца с получением свободного амина,
- ацетилирование спиртовых и аминогрупп,
- отщепление ацетиловых эфиров и
- бензилирование гидроксильных групп и заключительная очистка на силикагеле с получением соединения 1.
Способ получения 1 из соединения (XII) изложен на следующей схеме:
Соединение (XII) обрабатывали тозилхлоридом в дихлорметане с триэтиламином и диметиламинопиридином, получая соответствующий тозилат с выходом 91%. Тозилат обрабатывали фталимидом калия в DMSO с йодидом тетрабутиламмония, получая соответствующий фталимид с выходом примерно 100%. Фталимид обрабатывали ацетилхлоридом в метаноле, что вызывало деблокирование спиртовых групп и образование метилгликозида с выходом 87%. Затем выделяли амин путем обработки фталимида гидразином в этаноле. Амин блокировали в присутствии уксусного ангидрида и пиридина, а спиртовые группы деблокировали путем обработки полученного соединения метилатом натрия в метаноле. Затем спиртовые группы блокировали бензильными группами, получая соединение 1.
Получение соединения 2
В соответствующую колбу вносили соединение 1 (1,0 экв.), уксусную кислоту и 6N соляную кислоту при комнатной температуре. Затем реакционную смесь нагревали при 75°C и отслеживали по HPLC. После охлаждения до комнатной температуры с перемешиванием добавляли дихлорметан, а затем воду. После отделения и декантации органического слоя водный слой повторно экстрагировали дихлорметаном. Органические слои объединяли и упаривали под вакуумом при 40°C, получая неочищенное соединение 2 в виде коричневого маслянистого продукта, который использовали непосредственно в следующей операции.
Получение соединения 3
Масло 2 растворяли в дихлорметане и последовательно добавляли трихлорацетонитрил (10,0 экв.) и карбонат калия (5,0 экв.) при комнатной температуре. Реакционную смесь перемешивали при комнатной температуре по меньшей мере 12 часов, а затем фильтровали на целите. Фильтрат упаривали под вакуумом при 40°С, получая неочищенное соединение 3 в виде коричневого масла, которое использовали непосредственно в следующей операции.
Получение соединения 4
(2S,3R,4R)-2-Бензилоксикарбониламино-3,4-ди-O-изопропилиден-1,3,4-октадекантриол (4) получали после 4 стадий синтеза из коммерчески доступного (Tokyo Chemical Industry Со.) фитосфингозина (XIVa):
- блокирование функциональной аминогруппы у коммерчески доступного соединения (XIVa) в виде карбоксибензильной группы,
- блокирование первичного спирта в виде силилового эфира,
- блокирование обоих вторичных спиртовых групп в виде групп изопропилидена,
- отщепление силилового эфира и заключительная очистка на силикагеле с получением соединения 4.
Способ получения 4 из соединения (XIVa) изложен на следующей схеме:
Фитосфингозин (XIVa) подвергали реакции с бензилоксихлоридом в воде и ацетоне с бикарбонатом натрия, получая соответствующий бензилкарбамат с выходом 92%. Первичный спирт блокировали путем реакции с TBDMSCl в дихлорметане с имидазолом, получая соответствующий силиловый эфир с выходом 94%. Вторичные спиртовые группы блокировали путем реакции с 2,2-диметоксипропаном и тозиновой кислотой, получая соответствующий ацетонид с выходом 92%. Защитную группу силилового эфира удаляли путем обработки фторидом тетрабутиламмония в THF, получая спирт 4 с выходом 84%.
Получение соединения 5
В соответствующую колбу в атмосфере азота последовательно вносили неочищенное соединение 3 (1,3 экв.), THF, соединение 4 (1,0 экв.) и диэтиловый эфир при комнатной температуре. Добавляли активированное молекулярное сито на 4Å (1,5 экв. относительно соединения 3). Реакционную смесь перемешивали в атмосфере азота при комнатной температуре по меньшей мере 1 ч, а затем охлаждали до -20°C. По каплям добавляли триметилсилилтрифторметансульфонат (0,6 экв.) и перемешивали реакционную смесь по меньшей мере 1 час при -20°C, а затем гасили добавлением триэтиламина (2,0 экв.). Образовавшуюся суспензию медленно доводили до комнатной температуры, а затем фильтровали на целите. Фильтрат упаривали под вакуумом при 40°C и растворяли в дихлорметане, промывали водой и снова упаривали под вакуумом при 40°C, получая неочищенное соединение 5 в виде коричневого масла.
Это соединение растворяли в дихлорметане и наносили на твердый силикагель. Затем продукт очищали хроматографией на силикагеле, используя для элюирования смесь циклогексана и этилацетата (от 9:1 до 6:4, об/об). После упаривания содержащих очищенный продукт 5 фракций под вакуумом при 40°C получали соединение 5 в виде бледно-желтого твердого вещества.
Получение соединения 6
В соответствующий реактор последовательно вносили соединение 5 (1,0 экв.), дихлорметан, метанол и 20%-й гидроксид палладия на углероде с влажностью 50% (0,5 экв.). Реакционную смесь продували азотом, а затем помещали в атмосферу водорода (1 бар) при комнатной температуре до завершения реакции, которую отслеживали по HPLC. После фильтрования на целите для удаления катализатора фильтрат упаривали под вакуумом при 25°С, получая белое твердое вещество.
К этому белому веществу (1,0 экв.) в соответствующей колбе добавляли дихлорметан и метанол. Добавляли 5N HCl в изопропаноле (5.0 экв.) и нагревали реакционную смесь с перемешиванием при 40°C в течение 15 мин, а затем упаривали под вакуумом. Степень гидролиза определяли по HPLC. После высушивания получали соединение 6 в виде желтого твердого вещества.
Получение соединения 7
В соответствующую колбу последовательно вносили лигноцериновую кислоту (1,0 экв., получена коммерческим путем), толуол и тионилхлорид (5,0 экв.) при комнатной температуре. Реакционную смесь нагревали до 95°C, а затем упаривали под вакуумом при 50°C. После трех упариваний с толуолом и высушивания получали соединение 7 в виде светло-коричневого твердого вещества.
Получение соединения (Ia)
В соответствующей колбе смешивали соединение 6 (1,0 экв.) с THF. Последовательно добавляли триэтиламин (2,5 экв.) и соединение 7 (0,9 экв.) при комнатной температуре. Реакционную смесь перемешивали при комнатной температуре по меньшей мере 1 ч и отслеживали по HPLC. Добавляли смесь дихлорметана и метанола (1:1 об./об.) и упаривали реакционную смесь под вакуумом при 40°C, получая неочищенное соединение (Ia).
Неочищенный продукт растворяли в смеси дихлорметан: метанол (1:1 об./об.) и наносили на твердый силикагель. Затем продукт очищали хроматографией на силикагеле, используя для элюирования смесь дихлорметана и метанола (от 9:1 до 7:3, об./об.).
После упаривания при 40°C фракций, содержащих очищенное соединение (Ia), полученное твердое вещество подогревали в минимальном объеме смеси метанол: ТНР (9:1 об/об) и после растворения его фильтровали с подогревом. Продукт при комнатной температуре выпадал в осадок, который отфильтровывали, промывали метанолом и сушили при 35°C. Полученное твердое вещество промывали водой ppi, после чего сушили при 35°C.
При этом получали соединение (Ia) в виде белого твердого вещества.
Реферат
Настоящее изобретение может быть применено в химической промышленности и относится к способу получения соединений формулы (I).Способ включает стадию а) гликозилирования соединения формулы (II)с соединением формулы (III)с получением соединения формулы (IV)(IV),стадию b) удаления защитных групп с получением соединения формулы (V)(V)или формулы (VI)(VI),стадию с) сочетания соединения формулы (V) или (VI) с соединением формулы RCOCl (VII) в присутствии основания и стадию d) удаления защитных групп с получением соединения формулы (I); и способ включает две стадии очистки колоночной хроматографией на силикагеле,где Rозначает C-C-алкил; Rозначает C-C-алкил; Rозначает C-C-алкил, C-C-циклоалкил, C-C-ацил или бензоил; а Rозначает H или C-C-алкил; или Rи Rвместе с атомом азота, к которому они присоединены, образуют C-C-гетероциклоалкил или C-C-гетероарил; PGозначает группу ацетила, бензила, бензоила, метоксиэтоксиметилового эфира, диметокситритила, метоксиметилового эфира, метокситритила, п-метоксибензилового эфира, метилтиометилового эфира, пивалоила, тетрагидропиранила, тритила и силиловых эфиров, триметилсилила, трет-бутилдиметилсилила, триизопропилсилилоксиметила и триизопропилсилила; PGвыбран из карбоксибензила, п-метоксибензилкарбонила, трет-бутилоксикарбонила, 9-флуоренилметилоксикарбонила, ацетила, бензоила, бензила, карбаматных групп, п-метоксибензила, 3,4-диметоксибензила, п-метоксифенила, тозила и других сульфонамидных групп; PGи PG′выбраны из ацетила, бензила, бензоила, метоксиэтоксиметилового эфира, диметокситритила, метоксиметилового эфира, метокситритила, п-метоксибензилового эфира, метилтиометилового эфира, пивалоила, тетрагидропиранила, тритила и силиловых эфиров, триметилсилила, трет-бутилдиметилсилила, триизопропилсилилоксиметила и триизопропилсилила; LG выбран из трифлата, тозилата и мезилата, галогенидов, нитратов, фосфатов и имидатов. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 7 пр.
Формула
Документы, цитированные в отчёте о поиске
Церамиды, способ их получения, косметическая композиция на их основе и способ гидратирующей обработки кожи или волос
