Ангидро-сахара и -нуклеозиды в синтезе модифицированных в углеводном фрагменте нуклеозидов тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.03 ВАК РФ

оц

" АКАДЕМШ НАУК БЕЛАРУСИ 2 | и'дц .ЩРТИГУТ БГООРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ

На правах рукописи

СИВЩ Григорий Гаврилович

УДК 547.455' 715» 857.7' 853.3

АНГВДРО-САХАРА И -НУКЛЕОЗЦДЫ В СИНТЕЗЕ МОДЩЩИРОВАШК В УГЛЕВОДНОМ ФРАГМЕНТЕ НУМЕ03ИД0В

02.00.03 - Органическая химия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

МИНСК 1993

Работа выполгана в лаборатории химии нуклоотидов и полинуклеотидов Института биоорганической химии Апацаши наук Беларуси

Научный руководитель: - доктор химичаских наук

Михайлопуло И.А.

Официальный оппонента: - доктор химича ских наук

профессор Ухова Л.И.

Бздущая организация - Белорусский государства нный

университет

в "_" часов на заседании специализированного совотв

Д 006.22.01. по защита диссертаций на соискание ученой стато ни доктора химичзских наук при Институте биооргвни-чзской химии АШ (г.Минск, ул .Шодинскоя, 5/2, зал заседаний Учэного сова та

С диссертацией можно ознакомиться в библиотека Института биоорганичаской химии АНБ.

Автореферат разослан " ____ 1993 г.

кандидат химических наук доцэнт Куэьмэнок Н.М.

• Учэ ный секретарь сгоциализированного сою та кандидат химических наук

/Литвинко Н.М./

С Институт биоорганичаской химии АНБ, 1993

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТИ

Актуальность теш. Известно, что аналоги природных рибо- и 2'-дезоксирибонуклеозидов, модифицированные в гетероциклическом основании и/или углеводном фрагменте молекулы являются исключительно важным источником противовирусных препаратов. Вероятность обнаружения соединений с перспективной активностью в отношении широкого спектра вирусов в ряду модифицированных нуклеозидов значительно выше в сравнении с любым другим классом органических соединений. Обнаружение (1985 г.) высокой активности в отношении вируса иммунодефицита человека (ВИЧ) у 3'-азидо-2'.ЗЧдидезокси-тимидина (азидотимидин, Л2Т), а также стремительное включение его в медицинскую практику (1987 г.), стимулировало исследования по синтезу разнообразных модифицированных нуклеозидов и изучению их биологических свойств в масштабах, которые не имеют прецендента. В результате два других представителя этого класса соединений -2' ,3' -дидезоксидитидин и 2',3'-длдезоксиинозин - были разрешены в США к медицинскому применению (в 1991 и 1992 г., соответственно3.■ Таким образом, разработка новых, более эффективных подходов к синтезу известных противовирусных препаратов, а также поиск новых аналогов является актуальной задачей и представляет несомненный интерес.

Целью настоящего исследования является дальнейшее изучение возможностей использования ангидропроизводных углеводов и нуклеозидов в синтезе модифицированных в углеводном фрагменте нуклеозидов .

Научная новизна. Разработаны препаративные методы синтеза 9-(£ - П-ксилофуранозил)аденина и 3' -дезоксиаденозина (нуклеозид- ' ного антибиотика кордипепина). Изучены химические превращения метил 2,3-ангидро-^ , -ликссфуранозида. Обнаружена эпимериза-ция при С-3 атоме углерода метил 5-0-бензил-З -фтор-3-дезокси-2--кето-в1- Р-эритро-пентофуранози и показана возможность использования этого превращения для синтеза разнообразных З-фтор-З-де-зокси- и 2-амино-3-фтор-2,3-дидезонси-я-пенгофураноз. В результате осуществлен синтез ряда гликозшгаругощих агентов, которые использованы в синтезе нуклеозидов. Разработаны новые подходы к синтезу производных метил 2-дезокси-^ -э-рибофуранозида, в том числе метил 3-азидо-5-0-трег-бутилдиФенилсилил-2,3-дпдезок-си- & - Р -эритро-пентофуранозида - гликсзилирутаего агента дат

синтеза кг г в родственных соединений.

Положения, выносимые на защиту:

1. Новые метода синтеза 9-( о-ксЕлофуранозил)аденина и 3' -дезоксваденозина.

2. Синтез производит З-фтор-З-дезонси- и 2-амвно-3-фтор-2„ 3-дидезокси- Б-яентофураноз.

3. Синтез 2'-амино-3'-фгор-2' ,3'-дидезоксирибонуклеозидов.

4. Новый подход к синтезу метилгликозидов с эштро- и тоео--конфигурацией.

5. Синтез глвкозилирующего агента для получения 3'-азидо-2', 3' -днд830яси твшдвна.

Практическая значимость настоящей работы состоит в разработке препаративных методов синтеза ряда нуклеозидов ^например, З'-фтор-З'-дезоксваденозина и 9-(£- п-ксилофуранозил)аденина], которые представляют интерес для углубленного изучения их биологических свойств. Разработан препаративный метод синтеза метил 3-азидо-5-0-трет-бутилдвфенилсилил-2,3-дидезокси- £ - Р-этатто--пентофуранозида.

Публикаций в агшОиадйЯ работы. По ШгорйаДам диссертации опубликовано 13 печатных работ. Основные результаты работы докладывались на международных симпозиумах (Москва - 1986, Бехине -1989), на конкурсах молодых ученых ИБОХ АН РБ (1984; II место), (1987, III место).

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, литературного обзора, обсуждения результатов, экспериментальной части, выводов и списка литературы. Материал изложен на 148 страницах, включая 12 схем, 13 таблиц и список литературы, состоящий из 112 источников.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

I. Првв-рашения 2' .3' -эпоксвпроизводных аденозвна под действием цианат- и тиоцианат-анпонов

9-(2,3-Ангидро-^- в-рибо$уранозил)аденин (1) получен с выходом 83/£ без выделения промежуточных соединений из аденозина действием последовательно хлорангидрида ацетилсалициловой кислоты, раствора тризтиламина в метаноле и анионообменной смолы -• ' дауэкс 1x2 в ОН- -форме. В результате реакции эпоксида I с даа-нагом калия в присутствии нраун-эфирз и эфирата трехфтористого

- 3 -

Схема I

kociï/bfj•etgo/ch^ck eo

ТТЛ л Ade

KSCN/NEt,

диоксен

Ade

hW

de

Hi-Ra

EtOH/oghg

r1=h2=h

5, r1=r2=bs

6, R1=H, H2=Bz

x

Ade

0H "8» Ï=HH» У=°

X=Y=0. JO, X=HH, Y=3 11, 1=0, Y=S

K0CH/BP3'Et20 №

Ade

CHjClî

AcJIH

12

li

бора в ацетонитриле при 20°С в течение 20 мин, обработки продукта реакции метанолом и последующей хроматографии на свликагеле были получены 9-( -й-ксилофуранозил)аденин (£, ксило-А) и его б'-метоксикарбонилпронзводное 3 с выходами 41$ и 43;», соответственно (схема I). При проведении хроматографии на анионообменной смоле дауэкс К2 СОН- -форла) ксило-А был получен о выходом 84^ на исходный эпоксид 2. В результате обработки соединения 2 мета-нольным раствором метидата натрия в последующей хроматографии на смоле дауэкс 1x2 (ОН- -форла) был получен ксило-А с выходом 86$. Таким образом, в найденных нами условиях реакции удается осуществить раскрытие шбо-эпоксида I в мягких условиях.

В результате замены цианата калия на тиоцианат в условиях описанных вше для получения ксило-А и его производного 3, образуется сложная смесь продуктов реакции, из которой хроматографией на сшгакагеле выделен ксило-А с выходом 20,». При взаимодействии рибо-эпоксида I с тиоцианатом калия в присутствии краун-эфи-ра и триэтилашна в кипящем диоксане и последующей хроматографии на силикагеле получен 9-(3,5-тиоангидро--ксилофуранозил) аденин (£) с выходом 40/». Бензоилирование последнего действием хлористого бензоила в пиридине давало трибензоильное производное 5, обработка которого никелем Кнея в токе водорода в кипящем этаноле в течение 12 ч приводила к частичному дебензонлированию с образованием бензоата 6. Десульфуризациго соединения 1 удалось осуществить на никеле Ренея в токе водорода в смеси растворителей этанол/бензол при 45°С. В результате реакции был получен 9--(3,5-дидезокси-^- В-эритро-пднтофуранозил)аденин (7, 3. ,5 -да-дезоксиаденозин) с выходом 52,4.

Образование ксило-А из эпоксида I протекает, несомненно, с участием цианат-аниона, что подтверждается выделением из продуктов реакции метоксикарбонилпровзводного ксило-А На наш взгляд, первоначальным актом реакции является присоединение цианат-аниона к 5' -гидроксильной группе эпоксида X с образованием карбамат-анионаио-с, кислородный атом которого внутримолекулярно атакует С-3' атом эпоксикольпа с образованием предположительно соединения 8 (схет I). Указанному направлению реакции способствует активация эпоксикольца в результате комплексообразования с трехфтористым бором. Обработка реакционной смеси метанолом в присутствии силикагеля приводит, по-видимому, к замене имино--группы соединения £ на оксо-фунншю с образованием з' .б'-карбо-

нилпроязводного ксило-А 9, которое б результате реакции с метанолом превращается в карбонат 2 и при действии влаги силикагеля дает ксило-А. В результате обработки реакционной смеси водой в присутствии силькоосношой смолы исключается возможность образования карбоната 3 и предполагаемое промежуточное соединение £ превращается в ксило-А. В условиях описанных вше для превращения эпоксида т в ксило-А, исходя из 9-(2,3-ангидро-]»-Б -ликсо-фу^анозил)аденина (12) получен 9-(3-ацета1.ядо-3-дозоксв-^ - Б --арабинофураиозил)аденин (12) с выходом 52;^ в результате реамгаи Риттера. В этом случае внутри .молекулярная атака первоначально образующегося карбакат-анлона на С-3 атом эпоксикольца стериче-ски невозможна. Поэтому раскрытие эпоксикольца соединения протекает в результате нуклеофильной атаки растворителя - апето-нитрила на С-3' атом, что предполагает более низкую нуклеофиль-ность цианат-анпона в сравнении с ацетонитрилом.

Образование соединения 4 протекает, по-видимому, через промежуточное образование соединений и П, которые в условиях реакции обнаруживают тенденции к элиминированию нсио или со2, -соответственно.

Структура синтезированных соединений доказана на основании дан них Н ЯМР-, У<5-, тсс-, КД-спектроскопм. Смещение резонансных сигналов Н-5' и Н-5 соединения 3. в слабое поле в сравнении с ксило-А, наличие резонансного сигнала ОМе-группы и отсутствие сигнала б'-ОН группы в % ЯМР спектре карбоната 3, а также наличие характеристичной полосы ^ = 1730 см--'- в Ш-спектре подтверждают структуру метоксикарбонилпроизводного ксило-А. КД-спектр (положительные эффекты Коттона (КЭ) при 247 и 269 нм; отрицательный КЭ с аномально большим значением амплитуды при 217 км), масс-спектр (мол. вон с га/а 265, ионы с га/я 178, 164) соединения полностью соответствуют предложенной структуре.

Дидезоксинуклеозид 7 был также синтезирован альтернативным методом. С этой целью первоначально было изучено взаимодействие НЕ^БН с рпбо-эпокевдом I в гетрагвдрофуране (схема 2). Так, при добавлении к суспензии тмбо-эпоксида I в Т1Ф равного объема раствора ые^би в ТГФ (соотношение реагентов 1:5, моль; начальная концентрация из^ш в смеси 0,6 М), последующем кипячении реакционной смеси я хроматографии неожиданно был выделен 9-(3,5-ангидро-|-о-ксялофуранозил)аденин (15) в качестве основного продукта реакции с выходом 67>. Восстановление опекой-

- 6 -

Схлдв 2

лае

и о

15

кольца в соединении X удалось осуществить при добавлении раствора ые^вн (1,2 11) в ГО? к порошкообразно«/ I (соотношение реагентов

ь,вн и,«; и; в пи? л порошкоооразно«у ± соотношение ре-1:5, моль) при коиертной температуре в атмосфере азота я

аосдцдуицт'и ш^юишюшп ¿кшшииш

результате реакции 3 -дезоксиаденозин 15 был ввделен колоночной хроматографией ва силикагеле с виходоы 73Д. Ангидронуклеозид 15. не образовывался в втш случае. Таким образом, при использовании ЫЕ^вв I ТП& наблвдрется двоякое направление реакции: а) изомеризация 2* .з'-впоксикольца в 3' .б'-енгидроцикл; б) восстановление 21 .з'-эпоксикольца. Исхода яа полученных результатов можно сделать вывод о теш, что промежуточным соединением в рассмотрения^ трансформациях является ЗД (схема 2). При кишпенви в разбавленной реакционной снеся (0,6 II ХШ-ВН ) происходит внутримолекулярная изомеризация янгерюдната 14 с образованием термодинамически более стабильного З'.б'-внгидронуклеозида Цри взаимодействии аюкси^ I с 1,2 И ивк^БН врл комнатной температуре происходит восстановление эпоксиксшда в соединении Ц с образованием кордгценина 2',5'-Ангидронуклеозид 15.как я следовало скидать, оказался устойчивым к действию ЫВг^Ш в Т1Ф в условиях аналогичных дая рибо-эдоксида 1. Восстановление 3', 5 '-ангидроцикла в соединения 15 удалось осуществить действи-ел смеси реагентов ВУ^'Е*2о/кн*2/НаВН4. . в апетонитрнле при комнатной температуре. В результате обработки я последующей хроматографии ва силикагеле ввдеде:^ б'-дезоксваналог ксило-А 12 в

5 -анетамидное производное ксило-А 12 с выходами 40£ и 2U, соответственно (схема 3). Указанное превращение тлеет место только при использовании *ифторида калия, который выступает, по-ввдимо-..у, в качестве кислотного катализатора. б'-Дезоксинуклесзид J7

;20/ИГР2 'НаБН4

ЗГ—1 „ Ade

он

18

ОН

I

последовательным тозплированлем 3'-гздроксильной группы тозвлогл хлористым в пиридине и замыканием ангпдрокольца ы'етилатои натрия в метаноле был превращен в эпоксвд J9, который выделен колоночной хроматографией на силикагеле о выходом 67¡i. Восстановлением эпоксицакла в соединении Ig blBt^BH в Т1Ф при ко.'.яатной' температуре получен 3 ,5 -дидезоксиадекозин £ с выходом 6Ц, который был полностью идентичен ранее полученному соединению 7- из 9-(3, 5-тиоангидро-^-Б-ксилофуранозил)аденина Этот факт подтверждает правильность приписания структуры соединениям в цепи превращений эпоксида X, приводящих к з',5 -дидезоксиаденозину -I-* 15 -»I7-» 19 (схемы 2,3). Кроме того структура синтезированных соединений доказана совокупностью спектральных метеков исследования.

Изучено раскрытие ллксо-зпоксида 12. который чыл получен в препаративных количествах из ксшго-А Гак, кипячение эпоксида 12 с тиоцяанагом калия в диоксане в присутствии краун-эфира не приводило к образованию серусодерггада: продуктов. Под действием метидата натрия в метаноле при ГСЮ°С наблюдалось раскрытие MS-да-зпоксида 12 с образованием смеси O'.fe-проиэводных ксило-А и

Схаые 3

""Ч

I НЛ1 i

Н,С ' Ada

15

BiyEt CHjCN/

АсК

LIEtjBH

тта

12

Схема 4

ара-А 21 и 22 в соотношении -г-1:6.

Раскрытие ликсо-эпоксида 12 в присутствии эфирата вр^ протекает в мягких условиях. Так, при обработке эпоксида 12 эфира-том трехфтористого бора в апетонитриле, высапдении продуктов безводным эфиром и последующей хроматографии на анионообменной смоле дауэкс 1x8 в ОН" -форме получены 9-(3-амвно-3-дезокси-^-- С-арабинофуранозил)аденин (2Д) и его ацетильное производное 1Д с выходами 43>J и I6;i, соответственно (схема 4). Апетвлирование амина 2А уксусным ангидридом в пиридине и последующая обработка метилатом натрия в метаноле давали ацетаыидное производное ГЗ о выходом 66,«. Образование амина 2Л в изученной реакции представляется неожиданным, так как в реакции Риттера образуются исключительно ациламинопроизводные. Наиболее вероятный путь образования амина 2й включает: раскрытие эпоксида ацетонитрилом и стабилизацию карбониевого иона 22 с образованием промежуточного оксо-ниевого соединения 23, которое в условиях реакции наряду с "нормальным" превращением в ацетамидопровзводное 13, претерпевает, по-видимому, распад по типу енаминов с образованием амина (схема 4).

2. фтордезокси-пентофуранозы и -нуклеозидн

С целью получения З-фтор-З-дезояси-j>-в-рвббнуклеозидов нами разработан подход к синтезу производных З-фгор-З-дезокса--D-рибофуранозы и осуществлен синтез З'-фтор-З '-дезоксиаденози-на. В процессе выполнения настоящего исследования были получены разнообразные З-фтор-З-дезокси-D-пентофуранозы.

В качестве ключевого исходного соединения в синтезе фторде- . зоксз Сахаров был использован метил 5-0-бензил-З-фтор-З-дезокси--oL-D -арабинозид (¿6), синтез которого осуществлен из метил 5--0-бензил-2,3-ангпдро-ас-D-ликсофуранозида (25), полученного в препаративных количествах из легкодоступной D-ксилозы. Окисление арабинозида 2§ смесью даС0/Ас20 приводило неожиданно к смеси ке-тонов ZL и 22. которые без дополнительной очистки восстанавливали HaBii^ двояко: в пиридине и в смеси этанола и бензола. Рос-становление в пиридине с последующим бензоилировагшем приЕоплло к смеси изомерных „¿-метил гликозидов ¿9 - 32 с выходами 29,7,,,,

0,64,6, 3,6/i, соответственно (схема 5). В качестве сонорного продукта образуется соединение 22 о -рпбо-конгЬнгугптшеi' "—- — - *vmno3Fforo кольца, которое оказалось vr.ppmww ' И

Схема 5

BzlO

Bïio—I 0

Cito

KHPj/NaP HO(OH2)2OH

oue

ШСО/АогО

BzlO

OMe

Г 0

HaBH4 ïy или

21 EtOH/CgHg Ш

BsCX

t NIIj/MeOH

Продолжение схемы 5

UEj/ЫеОН

о ВиЮ

>4

)Ыа

26

ОН 21

1)azgi/Py 2)Pd(0H),/C

но

ОМа

25

BzCl/Py

OgH10/EtOH

2Â

БгСХ/Ру

а

л

2à

22

ЯМР, ТСХ) рвбозиду, полученному из гликозида тозилированием С-2 гидроксильной группы и последующим нуклеофильным замещением тозилоксв-грушы действием бензоата натрия в диметилсульфоксиде. Структура соединения Зф доказана его превращением в исходный гли-козид Соединения 26 и 33 были выделены в виде смеси в резуль-' тате дебензоилгрования аммиаком в метаноле смеси метил гликози-дов 30 - 32, при этом ликсозид 31 был получен в индивидуальном виде. Последовательным бензоилированием, дебензвлированием и хроматографией на сила кагале получены ксило- и ашбино-изомеш 35 и 36 (продолжение схемы 5). Структура ксилозида 3£ была доказана путем превращения его в дибензоат 38 и последующей конденсацией с трвметилсилилъным производным н -6-бензолладенина в присутствии БпОХд, в результате которой образуется нуклеозид, идентичный по всем характеристикам 9-(3-фтор-3-дезокси- £ -и-ксилофу-ранозил)аденину. Наконец, структура ликсо-. ксило-. ашбино-изо-меров подтверждена на основании данных Н ЯМР-спектроскопии сравнением химических сдвигов и констант спин-спинового взаимодействия трех соединений родственной структуры. Следует отметить, что более эффективным для получения соединения £3 (55^) оказалось использование боргвдрида натрия в смеси растворителей этанол/бензол, однако в этом случае наблюдалось образование изомерных фторидов 22 и 22 с выходами и 11%, соответственно, а фторид 3£ с ксило-конфигушпвей не образовывался.

. Для' более полного доказательства структуры фторкетонов и, понимания стереохимии рассмотренных трансформаций была выделена колоночной хроматографией на силикагелв смесь кетонов 27а и в виде гидратов в соотношении ^5:1, образующихся при окислении исходного фторида 2й смесью даС0/Ас2О. Структура кетонов 22а и 22а доказана на основании данных % ЯМР, С ЯМР, ИК-спектроско-

пии. Образование смеси изомерных кетонов 22 и на стадии оки-■сления гликозида'25 является неожиданным фактом. Эпимиризапия при С-3 атоме, по-видимому, протекает в процессе окисления че-

раз енолизацию рибо-кетона 21-

Стерический и электронный факторы -метоксильной группы играют решающую роль в стереохимии восстановления кетона 22 > сте-реоспецифичность реакции в случав кетона 22 не может быть объяснена с этой точки зрения. Конформационный анализ нетонов 27а и 28а, проведенный наш на основании % ЯГЛР и ^С-спектроскопии, позволяет предположить, что фтор выступает в качестве одного из факторов, определяющих стереохимический результат восстановления кетона ¿8а в ликсозид 22, а именно, псевдоэкваториальная ориентация атома фтора в наиболее заселенной конформации кетона не создает препятствий подходу реагента из с£. -области. На наш взгляд стереохимия восстановления кетонов ¡¡Та. и 22а определяется также конформацией фуранозного кольца кетонов вцелом.

Метил рибозид последовательно дебензилированием 5$ Ра/о и бензоилированием бензоилом хлористым в пиридине был превращен в дибензоат 42 с выходом 96$. Ацетолиз последнего Ас20/СНдС00Н/ /НдЭ О^ дает смесь ацетатов с выходом 94;». Кокденсапия ацетильных производных 3-фгор-3-дезокси-«£, - г»-рибофуранозн силиль-ным методом с• нб-бензоиладенином и последующее деблокирование приводили к э'-фтор-З -дезоксиаденозину 42 с суммарным выходом

3. АмноФтордезокси-пентосЬгранозы и -нуклеозидн

Разработан подход к синтезу разнообразных изомерных 2-амЕ^„-но-3-фтор-2,3-дидезокси- Б-пентофураноз и нуклеозидов на их ос-;- ■ нове.

Обработка смеси промежуточных кетонов 21 в 22 йн20Ме •нсъ-. в пиридине давала соответствующие оксимы и которые без ... дополнительной очистки действием ЫА1Н^ в ТР5 были превращены*;;, в амины 45а и 46а. соответственно. В результате обработка, смеси

4£а и 46а ср'3созе1; и хроматографии на силикагеле получены лт*-.--дивидуальные метил й-О-бвнзил-г-трпфторацеташдо-З-фтор-г.З-ди-

еи.

- 14-

Схема 6

26 BzlO

Г z 22 ZmO 28

¿2 z=noMe BaXO-

w ♦

\_/ Olía M-V №

F HHR -

I a R=H I ¿6

I V o_mn пл '

¿¿ & R=H Ъ R=CF3C0 BzO—, n BzO

■ V

^-^ 'OMe

F HHR I il E«=CP-jCO

"X?

a R=H b R=CF3CO

N_V 'оме

I 4§ R=CF3C0

F HHR

R' Б R R'

12 Bz N6-Bs-Ade OF^CO 52 Bz

¿o Dz If^-Bz-Cyt CFjCO 60 H

л Bz Thy OF-jCO

52. Bs N"*—Ac-Cua CFjGO

51 Bz f^-Ao-Oua-H7 CFjCO

51 4 Ad» H

52. 1С Oyt H

5â II Thy H

51 Jt G» ft M

SB И Gua-IÍ ' И

Ade

R P3C H

В

дезокси-Л - о -рибофуранозид (4£б) и его ликсо-изомер 466 с суммарными выходами 25% и 5%, соответственно (схема 6). Дебензили-рованием соединений 4£б и 4§б с использованием 20% ра(он)2/с в этаноле в присутствии циклогексена и последующим бензоилировани-ем бензоилом хлористым в пиридине получены с высокими выходами бензоаты 42 и 42» соответственно.

Для подтверждения структуры соединений 456 и 4£б был осуществлен синтез арабинозвдов £2 и £4 (схема 7). Метилрибозид 22. последовательно дебензоилированием аммиаком в метаноле и тозили-рованием тозилом хлористом в пиридине превращен в тозилат с суммарным выходом 84$. Обработка последнего ИаН^ в ДМСО при 190°С давала азид 62 с выходом 76$, действием последовательно трифенилфосфина в пиридине, водного аммиака и З-этилтрифтортиоа-цетата был получен араблнозид ££ с суммарным выходом 61/5, исходя из азида £2. Синтез бенэоата осуществлен аналогично описанному выше для соединений 47. и 43. Структура фтораминоСахаров 42» М доказана на основании данных % ЯМР- и ИК-опектроскопии.

Синтезированные 2-амияо-3-фтор-2,3-дадеэоКси- О-йентофура-нозиды с рдбо- и лаксо-консбвгтрапией 42 п 12 былв использованы

Схема 7

11

61

62

М

ИгСР^СО

для синтеза соотввтсмущмх. думвозидов. Конденсапией метилгли-козида ¿¡7 силильным .катодом с природными гетероциклическими основаниями были получены бловярованзыэ / -нуклеозиды ¿2 - 53 • Интересно отметить, что во всех случаях не наблюдается образования «/. -аномеров нуклеозвдов.

Обработка блокированных пуклеозидов 49 - 53 насыщенным раствором аммиака в метаноле проводила к г'-амино-з'-фтор-г',3* -ди-дезоксинуклеозидам - £2.

Исходя из метил 5-0-бензояа-2-трифторацетамидо-3-фтор-2,3- • -дидезокси- - Б-диксафураноаэда (48) получен адениновый ликсо-нуклеозид £9, деблокирование которого давало л -нуклеозкд

Структура 2' -аиино-3* -фтор-2' ,3' -диде з окси -рибонукле озидов была доказана на основаняв данных % ЯМР- в ад-спектроскопии, а также встречным синтезом ез 2*-азидо-3 -фтор-2 ,3 -дидезокси--- й-рибофуранозидов адешша, цвтозина, тимина, путем восстановления азидогрушш при С-2 известными методами.

4. Синтез з'-азядо-2*.з'-дадезокситимдина ( лгт)

Исследована возшгность использования 2,3-ангидропроизвод-ных Сахаров в синтезе гявкозияирувдих агентов для получения 3 --замешенных 2 ,3 -двдезолсидуклеозБдов.

Первоначально нами бняо изучено восстановление эпокси-пикла метил 2,3-ангидро- £ -и-лнксофуранозида (£5), который был синтезирован из легкодоступной в-ксилозн. Обработка ликсо-эпокси-да I М раствором ИВь^И! в тетрагидрофуране при 0°С, последующее бензоилированве я хрсштография приводили к бензоату с суммарным выходом Образование изомерного продукта реакции в этом случав не наблюдалось (ТСХ). Попытки использовать глико-зид для получения соответствующего тиминового нуклеозида оказались, к сог.адению, бвзусяезныш.

Поэтому была изучена другая последовательность превращений. Сплплированием зпоксюа 65 трет-бугилдифенилхлорсиланом в пиридине и последующей хроштографией на силикагеле было получено соединение 67. Обработка последнего I М раствором НЕ^ВН п Т1Ч> при комнатной температуре давала метил 5-0-трет-бутилдафе ---- 11глгилнл-.!-дрзоксп- ^ - в-тщо-понтофуранозид (£2) • Оба превращения ооучюотгчсин практически с количественным выходом. Следует гггщгп, рпг-иочитрльнув ропн":збнрательность атаки ЕЬрН" ;!' ■»" гч им птсм ппоксида. Последовательное тозилирование

Схема 8

ТВБР31С1

ТВБРЗЮ-

0!Ле

ТВЮРЗЮ.

61

ЫЗ^ВН

ОНе

6в

МБРЭЮ

О ОМе

ШСО

ТВПГЙЮ

ТаС1/Ру

ОМе

\ОХа

(СН3)331Вг

Ш

01ЦООСН

сл.

ТГШРЗМ-

.4 Г

Л.,

тну'Н-ср^соои''

1.1

т-:., л-

Трео-соедвнения 68 гозилом хлористым в пиридине и обработка то-зилатг gg азидом натрия в ДМСО давали азидопроизводное 2£ с суммарным выходом 70а. Конденсация азида 7? с силильным производным тимина в присутствии тмз-тп в адетонитриле в последуащее деблокирование приводили к смеси р - я J. -аномеров азидотимиди-на 72а.б с суммарный выходом 62^ в соотношении 1:1. Реакцией азидосахара 22 с трииэтилсилюхбромидом в уксусной кислоте и конденсацией промежуточного бромида 21 с силильным производным тимина путем сплавления в вакуума при 1Ю°С и последующим деблокированием 50/Í водной GPjCOOH получена смесь / - и J. -аномеров азидотимидина 72а.6 с суммарным выходом 24% в соотношении 3:2.

5. Биологические своУ^тва синтезированных нуклеозидов

Антивирусная и цитосгатическая активность вновь синтезированных нуклеозидов изучена в лабораториях проф. Э.Де Клерка в Институте медицинских исследований Католического университета (Бельгия) и проф. Г.А.Галегова в Институте вирусологии 'им. Д.И. Ивановского АМН РФ (Россия).

Изучены ингибирувдее действие 2' -амино-3 '-фгор-2' ,3' -диде-зоксинуклеозидов £4 - £g, £2 на репликацию вирусов Синдбис, Коксами В4, лесив Семэтгй, герпеса простого типа I и 2, парагриппа типа 3, реов-руса типа I, вируса иммунодефицита человека типа I и их датостагическая активность в отношении культур клеток Ь 1210, lfoit/4P " t.fT-4. Синтезированные фтораминонуклеозиды не обладали пнгвдврущви эффектом на репликацию вирусов. Только 2 --ашно-3'-фтор-2',3'-дидеаоксвцятвдин проявил цитостатичес-куп активности в отношении культур клеток l 1210, Molt/4? (EC5q = 39 мкг/мл я 42 мгг/мл, соответственно). Среди фторнук-леозидов 3* -фтор-31 -деэоксиаденозвн Д2 обнаружил наиболее высокую автоматическую активное» в отношении различных культур опухолопых клеток. Так его эффективные ингибируицие концентра-цв„, вызывапцйе 5ЭД внгибирование пролиферации клеток культур Ъ 1210, RalJ, Holt/4?, МГ-4 составили 1,6 мкг/мл, 3,9 ют/мл, 26 мкг/мл, 0,22 мкг/мл, соответственно.

Среди других результатов следует отметить данные по анти-герпетичвекой активности 9-( j> -ю-ксилофуранозил)аденина (.£) и 9-(3-0-метвл- J> - и-арабинофуранозил)аденина (22) на культуре клеток vero в сравнении с 9-( | - о-арабинофуранозил)аденином. 1Шг,0 кспло-Л в отношении ВПГ-1 штамм г2(тк+) составляет 0,185

мкгЛш, а эри-А - 4,7 мкг/мд. Найдено, что химиотерапевтический индекс (ГГИ) ксило-А равен 22,4, а ХГЙ ара-А - 3,2. Ксило-А обладает значительно большей хишотерапевтической активностью, чем ара-А, а З'-О-СНд-ара-А нв обладает способностью ингибировать репродукцию вируса герпеса типа I, однако, стимулирует в 2 раза включение ^Н-тимид^ла в клеточную ДК. в сравнении с интактными клетками в интервале доз от 50 до 400 мкг/мл.

Выводы

1. Изучены превращения 2* ,3'-и 3* .б'-ангидропроизводных аденозина под действием нуклеофилышх реагентов. Разработаны препаративные методы синтеза ряда адешгаовнх нумеозидов (9- ß> - D--ксилофуранозиладенвн л его б'-дезоксг- и 3*,5'-дидезоксипроиз-воднне, З'-дезоксиаденозин).

2. Разработана методология синтеза производных L-f юр-З-де-эокси- D-рибо- и -двксофураноз и 2-амзгао-3-фтор-2,3-дидезокси- D--рибо- и -ликсофураноз, -сходя из метил 5-0-бензил-З-фтop-3-де зо ■ гея- oi - э-арабинофуранозпда, ключевой стадией которой является промежуточное образование 2-когопрсззЕодннх.

3. Обнаружена изомеризация З-фтор-З-дезовгсв-2-рэтапропзвод-mft пентофураноз при атоме углерода, несущего цац фтора.

4. Осуществлен синтез й'-ашно-з'-фтор-з'^з'-тдидезокси- ß --D-рибофуранозидов природных гетерошклнчес^р^ сетований и изучена их цито- и виростатвческая акттчность. "Щ^дрро, что в ряду изученных соединений 2'-ашно^'нфтор-2' .з'-додвзоксипитидин обладает выраженной цитостатвческой антищэрэднр.

5. Разработан метод синтеза ие.ти^ ^гвЗР^'Б-О-трет-бутилди-фенилсилил-2,3-дадезокси- ^ - d -эрит^^щ^рфуранозида - универсального углеводного предиествегщв^ я з'-азвдо- и з'--амино-г'.З'-дидезокси- d-рибофурщ^эда^ гвгерсшклических оснований. В качестве примера opjripicfpjiplf э'-азидо-г'.з'--дидезокслтииидина.

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах:

1. Mikhailopulo I.A., Poppeilco ".Б.," Prico+i Г.I., Sivjta G.G., Kvasyuk E.I. , 2alzsfifi} , De Clercq E. 3-^thesis and an^- • tiviral and cytostatic properties of 3'-deoxy-3'-fluoro- and 2'--ai "-do-3'-fluoro-2' , 3i-didooxy-D-ribofuranoaidpg of natural heterocyclic-bases // J. iVod. Chen. -1991. - Vol. 34, If,7. - P.2195-

-2202.

■ 2. Mikhailopulо I.A., Sivets G.G., Pricota T.I., Poopeiko И.Е., Balzarini J., De Clercq E„ Synthesis and biological pro-pertieo of 2-Mir,o-3-fluoro-2,3-dideoxy-D-pentofuranosides of natural heterocyclic bases // Iluoleosideo к nucleotides. - 1991.

- Vol. 10, I! 8. - P. 1743-1757.

3. Сивец Г.Г., Квасюк Е.И., Михайлопуло И.А. Превращения 2 ',3 '-эпоксшроизводных адекозина под действием пианат- и тио-цианат-анионов // Ж. Орг. Хим. - 1989. - Т.25, В I. - C.I89-I95.

4. Сивец Г.Г. Трансформации 9-(2,3-ангидро- - D-рлбофу-ранозил)аденина под действием нуклеофильннх реагентов // Тез. докл. 8-ой коиф. молодых ученых "Синтез и исследование биологически активных соединений": Рига, 1984. - С.71.

5. Сивец Г.Г. Раскр' тие ангэдрокольца 9-(3,5-ангидро- ji -

- в-ксилофуранозил)аденина // Тез. докл. ГШ Всесоюзного симп. по целенапр. изысканию лек. веществ. Компоненты нуклеиновых кислот: Рига, 1989. - С.39-40.

6. Сивец Г.Г. Синтез и раскрытие аягидрокольца 2,3-рибо- и лвксо-эпоксидов аданозина // Тез. докл. УЛ конф. мол. уч. по синтег. и природа, физиол. акт. г.пядг. поев. SO-летпг; аг;ад. All Арм.ССР А.Л.Мнджояна: Ереван, 1984. - С.85.

7. Mikhaipolupo I.A., Poopeiko Н.Е., Sivets G.G. , Iricota T.I. Synthesis of some S-deoxy-O-fluoro- and 2-amino-2,3-dideo-xy-3-fluoro-D-ribofuranoae and lyxose derivatives // Euroca'rb V, V Europ. Symp. on Carbohydrates: Prague, 1989. - P.93.

B. Mikhailopulo I.A. , Sirets G.G., Kvasyuk E.I. Oxtrane rinf; opening of 9-( 2,3-anhydro- £ -D-ribofuranosyl)adenine by cynnnto and thiocyanate anions: participation of 5'-0H group // Synthesis '86 Moscow, VI International conference on organic nyntlieais: Moscow, 1986, - P. 170.

9. Способ получения 9- £ - D-ксилофуранозиладенина. А.С. СССР Ji 1119336 / Михайлопуло И.А., Квасюк Е.И., Сивец Г.Г., Fe-щиков В.П., Фертукова II.М. it Изобретения. Открытия. - 1986. -.'? 4е.

10. Гидрат метил б-О-бензял-З-дезокси-З-фтор-- D-рибо-понтс*;|урппозяд-2-улоэц б качестве промежуточного продукта в си-птопр котил 5-0-бензил-2-0-бензоил-3-дезокси-3-фтор- J- - D-pn-«■5UcnTf).ypa!ionwna. А.С. СОСГ J? 1Г.7Б302 / Сивец Г.Г., Дгаейко

Н. . Пргтгога Т.П., Кгасгок Е.П., ГДзхайлопуло И.А. // Изобрете-