Ahmed E.-S. Abdel-Megied

Synthesis of 2′,3′-dideoxynucleosides from 5-alkoxymethyluracils

SummaryA modified synthesis of protected 2,3-dideoxyribose5 starting fromL-glutamic acid (1) is described. Reaction of5 with silylated 5-hydroxymethyluracil7 a and 5-alkoxymethyluracils7 b–e in the presence of trimethylsilyl triflate afforded an anomeric mixture of 2′,3′-dideoxyuridine derivatives8 a–e and9 a–e. Deprotection with methanolic ammonia and separation by chromatography gave the corresponding nucleosides10 a–e and11 a–e. Treatment of9 b–e with tri(1H-1,2,4-triazol-1-yl)phosphine oxide and subsequent reaction of12 b–e with ammonia in dioxane afforded the cytosine derivatives13 b–e which on treatment with methanolic ammonia gave the corresponding 2′,3′-dideoxycytidine derivatives14 b–e and15 b–e. In contrast with the parent compounds, these alkoxymethyl derivatives had no appreciable activity against human immunodeficiency virus (HIV-1).ZusammenfassungAusgehend vonL-Glutaminsäure (1) wird eine modifizierte Synthese von geschützter 2,3-Dideoxyribose (5) beschrieben. Reaktion von5 mit silyliertem 5-Alkoxymethyluracilen7 b–e in Gegenwart von Trimethylsilyltriflat ergab anomere Mischungen der 2′,3′-Dideoxyuridinderivate8 a–e und9 a–e. Abspaltung der Schutzgruppe mit methanolischen Ammoniak und chromatographische Trennung ergab die entsprechenden Nucleoside10 a–e und11 a–e. Behandlung von9 b–e mit Tri(1H-1,2,4-triazol-1-yl)phosphinoxid und nachfolgende Reaktion von12 b–e mit Ammoniak in Dioxan ergab die Cytosinderivate13 b–e, welche nach Behandlung mit methanolischem Ammoniak die entsprechenden 2′,3′-Dideoxycytidinderivate14 b–e und15 b–e ergaben. Im Gegensatz zur Stammverbindung hatten diese Alkoxymethylderivate keine nennenswerte Wirksamkeit gegen den menschlichen Immunschwächevirus (HIV-1).

5-Alkoxymethyl-1-hydroxyalkyluracils with Potential Anti-HIV Activity

Acid catalyzed etherification of 5-hydroxymethyluracil (3) afforded the corresponding 5-alkoxymethyluracils (4a-h). Treatment of the sodium salt of compounds (4a-g) with 4-bromobutyl acetate afforded 1,3-bis-(4-acetyloxybutyl)- (5a-g) and 1,4-acetyloxybutyluracil derivetives -6a-g). Alkylation of 4h with 5-chloropentyl benzoate gave 1,3-bis-(5-benzoyloxypentyl)- (8) and 1-(5-benzoyloxypentyl)-5-b-butyloxymethyluracil (9). Ammonolysis of 6a-g and 9 at room temperature gave the corresponding hydroxyalkyl derivatives (7a-g and 10)

Synthesis of 3′-Azido, 2′,3′-Didehydro, and 3′,4′-Didehydro Nucleosides from 5-Alkoxymethyluracils

Summary. Reaction of methyl 5-tert-butyldiphenylsilyl-2,3-dideoxy-3-iodo-D-threo-pentofuranoside (3) with silylated 5-alkoxymethyluracils 2a–c using trimethylsilyl trifluoromethanesulfonate as a catalyst afforded the α nucleosides 4a–c and the β nucleosides 5a–c. The corresponding 3′,4′- and 4′,5′-didehydro nucleosides 6–9 were prepared in an elimination reaction by treating the iodo nucleosides 4a–c or 5a–c with 10 equivalents of sodium methoxide in methanol under reflux. The deprotected 3′-azido nucleosides 10a–c and 11a–c of the AZT type as well as the 4′,5′-didehydro nucleosides 7a–c and 9a–c were prepared by treating 4a–c and 5a–c, respectively, with sodium azide and subsequently with tetrabutylammonium fluoride.Zusammenfassung. Reaktion von Methyl-5-tert-butyldiphenylsilyl-2,3-dideoxy-3-iodo-D-threo-pentofuranosid (3) mit den silylierten 5-Alkoxymethyluracilen 2a–c unter Verwendung von Trimethylsilyltrifluormethansulfonat als Katalysator ergab die α-Nucleoside 4a–c und die β-Nucleoside 5a–c. Die entsprechenden 3′,4′- und 4′,5′-Didehydronucleoside 6–9 wurden durch Behandeln der Jodnucleoside 4a–c oder 5a–c mit 10 Äquivalenten Natriummethoxid in siedendem Methanol über eine Eliminierungsreaktion hergestell. Die entschützten 3′-Azidonucleoside 10a–c und 11a–c vom AZT-Typ wurden ebenso wie die 4′,5′-Didehydronucleoside 7a–c und 9a–c durch Umsetzung von 4a–c und 5a–c mit Natriumazid und nachfolgender Behandlung mit Tetrabutylammoniumfluorid erhalten.

Synthesis of 3′-deoxy-3′-fluoro and -3′-amino nucleosides from 2-methylthiopyrimidin-4(1H)-ones

SummaryMethyl 2,3-dideoxy-3-fluoro-5-O-(4-phenylbenzoyl)-β-D-erythro-pentofuranoside (3) as well as 1,5-di-O-acetyl-2,3-dideoxy-3-phthalimodo-β-D-erythro-pentofuranose (12) were condensed with silylated 2-methylthiopyridin-4(1H)-ones2a, b in the presence of trimethylsilyl triflate as a catalyst to produce the corresponding nucleosides5, 6, 13. In these reactions, an endocyclic cleavage of C-O in3 took place; therefore, acyclic nucleosides4a, b were also formed. All 3′-fluoro nucleosides were deprotected with NH3/MeOH; the 3′-phthalimido nucleosides were deprotected with methylamine in ethanol. The latter method resulted in a concomitant substitution reaction in the pyrimidine moiety with replacement of the methylthio group. The 2-methylthio analogue of 3′-deoxy-3′-fluorothylmidine showed moderate activity against HIV-1.ZusammenfassungMethyl-2,3-didesoxy-3-fluoro-5-O-(4-phenylbenzoyl)-β-D-erythro-pentofuranosid (3) und 1,5-di-O-Acetyl-2,3-didesoxy-3-phthalimido-β-D-erythro-pentofuranose (12) wurden in Gegenwart von Trimethylsilyltriflat als Katalysator mit den silylierten 2-Methylthiopyridin-4(1H)-onen2a, b zu den entsprechenden Nucleosiden5–6 und13 kondensiert. Bei diesen Reaktionen tritt als Nebenreaktion eine Öffnung der endocyclischen C-O — Bindung auf, sodaß auch die acyclischen Nucleoside4a, b gebildet werden. Die 3′-Fluoronucleoside wurden mit NH3/MeOH entschützt, die 3′-Phthalimidonucleoside mit Methylamin in Ethanol. Letztere Reaktion resultierte in eine gleichzeitigen Substitution der Pyrimidineinheit unter Austausch der Methylthiogruppe. Das 2-Methylthioanalogon zu 3′-Desoxy-3′-fluorthymidin zeigt mäßige Aktivität gegen HIV-1.