一種合成核苷磷酰哌啶、磷酰嗎啉及磷酰吡咯烷的方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于化學(xué)合成領(lǐng)域，涉及核苷磷酰哌啶、磷酰嗎啉及磷酰吡咯烷的合成方法，本發(fā)明以2,2′-二硫二苯胺及三苯基膦氧化還原偶聯(lián)體系，將核苷單磷酸鹽分別與哌啶、嗎啉或吡咯烷偶聯(lián)得最終產(chǎn)物。本發(fā)明方法產(chǎn)率高、成本低、通用性好。
【專利說明】—種合成核苷磷酰哌啶、磷酰嗎啉及磷酰吡咯烷的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種以核苷單磷酸為原料，以2，2' -二硫二苯胺/三苯基膦為氧化還偶聯(lián)體系，高效合成核苷磷酰哌啶及磷酰吡咯烷的新型合成方法。
技術(shù)背景
[0002]核苷二磷酸和三聚磷酸等核苷多磷酸化合物是一類重要的生物分子，廣泛存在于各種生物細(xì)胞中，參與許多重要的生命活動。例如，基因復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、轉(zhuǎn)譯，細(xì)胞增殖，信號傳導(dǎo)，蛋白質(zhì)功能調(diào)節(jié)等。此外，核苷多磷酸及其類似物作為重要的試劑和藥物在分子生物學(xué)、生物化學(xué)、醫(yī)學(xué)、藥學(xué)等眾多前沿領(lǐng)域里都得到了廣泛應(yīng)用。鑒于該類化合物重要的生物學(xué)功能以及潛在的藥物開發(fā)價值，近幾十年有多種方法被用來合成這類化合物。在這些方法中，由Moffatt等報道的通過核苷磷酰嗎啉中間體胺偶聯(lián)磷酸酯類親核試劑的方法得到了廣泛應(yīng)用。最新報道的以核苷磷酰哌啶為中間體，以4，5-二氰基咪唑為活化試劑的五價磷-氮活化方法，進(jìn)一步大幅度提高了反應(yīng)產(chǎn)率和速度。由此，不難看出為以核苷磷酰嗎啉、磷酰哌啶為代表的核苷磷酰胺類化合物建立高效的化學(xué)合成方法對于核苷多磷酸的合成具有重要意義。
[0003]目前，核苷磷酰哌啶、磷酰嗎啉的主要合成方法主要有以下兩種。I)1961年，Moffatt等首先報道了以二環(huán)己基碳二亞胺(DCC)為縮合試劑，偶聯(lián)核苷單磷酸與胺基化合物的方法。以該方法合成部分核苷磷酰嗎啉時產(chǎn)率較高(>90%)，但是由于DCC可以與強有機堿加成生成胍，因此不適用于堿性較強的哌啶和吡咯烷等。此外，由該方法得到的核苷磷酰嗎啉通常會夾雜大量DCC生成的胍鹽。2) 1971年，Mukaiyama等首次報道了使用2,2' -二硫二吡啶/三苯基膦氧化還原偶聯(lián)體系合成核苷磷酰胺類化合物的方法。該方法隨后得到了較為廣泛的應(yīng)用，合成核苷磷酰胺類化合物的產(chǎn)率普遍在70-80%左右。但是，該方法使用的2，2' - 二硫二吡啶價格較為昂貴，而且需要過量的等摩爾比的2，2' -二硫二吡啶/三苯基膦(3.0-5.0`當(dāng)量)。因此，為核苷磷酰哌啶、磷酰嗎啉和磷酰吡咯烷提供一種通用、簡單和高效的化學(xué)合成方法具有重要實際應(yīng)用價值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為核苷5'-磷酰哌啶、磷酰嗎啉和磷酰吡咯烷的化學(xué)合成提供一種通用和高效的方法。
[0005]如圖1所示，本發(fā)明涉及的新型合成方法以2，2' -二硫二苯胺及三苯基膦氧化還原偶聯(lián)體系，將核苷單磷酸原料與哌啶、嗎啉或吡咯烷偶聯(lián)，高產(chǎn)率(>95%)得到核苷磷酰哌啶、磷酰嗎啉或磷酰吡咯烷(6-20 )。
[0006]在本方法中，使用的核苷單磷酸鹽可以為:核苷5 '-單磷酸三乙銨鹽、核苷5'-單磷酸三正丁銨鹽、核苷5'-單磷酸三辛基銨鹽、核苷5'-單磷酸四丁基銨鹽；核苷單磷酸鹽與2,2' - 二硫二苯胺、三苯基膦的摩爾比為1:1.5-2.0:2.5-4.0 ;反應(yīng)溶劑為二甲基亞砜(DMSO)和於甲基吡咯烷酮(NMP);反應(yīng)溫度在O °〇至40 °C ;反應(yīng)時間是I h至 12 h。
[0007]反應(yīng)在氬氣保護下進(jìn)行。偶聯(lián)反應(yīng)結(jié)束后還有加入0.5 mol/L碘化鈉的丙酮溶液沉淀，離心獲得最終產(chǎn)物的步驟。
[0008]與以往報道的方法相比，本發(fā)明專利I)使用價格更為低廉的2，2' - 二硫二苯胺替代價格較高的2，2' -二硫二吡啶(2，2' - 二硫二苯胺的市場價格僅為2，2' - 二硫二吡啶的三分之一至五分之一)；2)采用三苯基膦過量(2.5-4.0當(dāng)量)的方法，進(jìn)一步降低2,2' - 二硫二苯胺的用量(僅為1.5-2.0當(dāng)量);3)將核苷磷酰哌啶、磷酰嗎啉和磷酰吡咯烷的產(chǎn)率由70-80%提高到95%以上。該新方法的另一個優(yōu)點是產(chǎn)物不需要柱層析，簡單結(jié)晶即可得高純度核苷磷酰胺鈉鹽。此外，該方法具有良好的通用性，適用于一系列核苷及堿基修飾的核苷單磷酸原料和不同的胺類化合物。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1.本發(fā)明合成方法原理圖。
【具體實施方式】
[0010]下面結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。
[0011]實施例1:
尿苷Y -磷酰哌啶鈉鹽6的合成:將尿苷Y -單磷酸二鈉鹽(100 mg，0.27 mmol)溶于去離子水(I m L),經(jīng)氫離子型陽離子交換樹脂交換洗脫，合并含產(chǎn)物液洗脫液，將三乙胺(38yL，0.27 mmol)溶于甲醇(0.5 mL)，加入到尿苷5'-單磷酸中，室溫攪拌30 min，減壓除去甲醇，剩下溶液凍干得尿苷5'-單磷酸三乙銨鹽白色固體。將尿苷5'-單磷酸三乙銨鹽(51 mg, 0.12 mmol)、哌唳(59 μ L, 0.60 mmol)溶于干燥二甲基亞砜(0.5 mL)中，IS氣保護下加入2,2' -二硫二苯胺(44 mg,0.18 mmol)、三苯基膦(47 mg,0.18 mmol)攪拌3 h。反應(yīng)結(jié)束后緩慢向反應(yīng)液中滴加0.5 M碘化鈉的丙酮溶液(50 mL)沉淀產(chǎn)物。離心得尿苷Y -磷酰哌啶鈉鹽白色固體49 mg,產(chǎn)率:98%。
[0012]實施例2:
鳥苷5丨-磷酰哌啶鈉鹽9的合成:將鳥苷5丨-單磷酸二鈉鹽(109 mg, 0.27 mmol)溶于去離子水(I mL),經(jīng)氫離子型陽離子交換樹脂交換洗脫，合并含產(chǎn)物液洗脫液，將三正丁胺(64yL，0.27 mmol)溶于甲醇(0.5 mL)，加入到尿苷Y -單磷酸中，室溫攪拌30 min，減壓除去甲醇，剩下溶液凍干得鳥苷5'-單磷酸三正丁銨鹽白色固體。將鳥苷5'-單磷酸三正丁銨鹽(74 mg，0.12 mmol)、哌啶(59 μ L，0.60 mmol)溶于干燥甲基吡咯烷酮(0.5 mL)中，気氣保護下加入2，2' -二硫二苯胺(44 mg,0.18 mmol)、三苯基膦(63 mg,0.24 mmol)攪拌6 h。反應(yīng)結(jié)束后緩慢向反應(yīng)液中滴加0.5 M碘化鈉的丙酮溶液(50 mL)沉淀產(chǎn)物。離心得鳥苷5'-磷酰哌啶鈉鹽白色固體52 mg，產(chǎn)率:97%。
[0013]實施例3:
胞苷Y -磷酰嗎啉鈉鹽12的合成:將胞苷Y -單磷酸二鈉鹽(100 mg，0.27 mmol)溶于去離子水(I mL)，經(jīng)氫離子型陽離子交換樹脂交換洗脫，合并含產(chǎn)物液洗脫液，將I M四丁基氫氧化銨溶液(27 μ L，0.27 mmol)加入到上述洗脫液，室溫攪拌30 min，溶液凍干得胞苷5'-單磷酸四丁基銨鹽白色固體。將胞苷5'-單磷酸四丁基銨(68 mg，0.12 mmol)、嗎啉(52yL，0.60 mmol)溶于干燥二甲基亞砜(0.5 mL)中，氬氣保護下加入2，2' -二硫二苯胺(60 mg,0.24 mmol)三苯基膦(126 mg,0.48 mmol)攪拌12 h。反應(yīng)結(jié)束后緩慢向反應(yīng)液中滴加0.5 M碘化鈉的丙酮溶液(10 mL)沉淀產(chǎn)物。離心得胞苷5'-磷酰嗎啉鈉鹽白色固體48 mg，產(chǎn)率:96%。
[0014]實施例4:
5-溴-尿苷Y -磷酰嗎啉鈉鹽15的合成:將5-溴-尿苷Y -單磷酸二鈉鹽(120mg, 0.27 mmol)溶于去離子水(I mL)，經(jīng)氫離子型陽離子交換樹脂交換洗脫，合并含產(chǎn)物液洗脫液，將三辛胺(118 μ L，0.27 mmol)溶于甲醇(0.5 mL)，加入到5-溴-尿苷5'-單磷酸中，室溫攪拌30 min，減壓除去甲醇，剩下溶液凍干得5'-溴-尿苷5'-單磷酸三辛銨鹽白色固體。將5-溴-尿苷5'-單磷酸三辛銨鹽(91 mg,0.12 mmol)、嗎啉(52 μ L，0.60mmol)溶于干燥二甲基亞砜(0.5 mL)中，気氣保護下加入2，2' -二硫二苯胺(60 mg,0.24mmol)、三苯基膦(63 mg,0.24 mmol)攪拌3 h。反應(yīng)結(jié)束后緩慢向反應(yīng)液中滴加0.5 M碘化鈉的丙酮溶液(10 mL)沉淀產(chǎn)物。離心得5-溴-尿苷5'-磷酰嗎啉鈉鹽白色固體56mg,產(chǎn)率:95%。
[0015]實施例5:
腺苷Y -磷酰吡咯烷鈉鹽18的合成:將腺苷Y -單磷酸二鈉鹽(106 mg，0.27 mmol)溶于去離子水(I mL),經(jīng)氫離子型陽離子交換樹脂交換洗脫，合并含產(chǎn)物液洗脫液，將三乙胺(38yL，0.27 mmol)溶于甲醇(0.5 mL)，加入到腺苷5'-單磷酸中，室溫攪拌30 min，減壓除去甲醇，剩下溶液凍干得腺苷5'-單磷酸三乙銨鹽白色固體。將腺苷5'-單磷酸三乙銨鹽(54 mg，0.12 mmol)、四氫吡咯(49 μ L，0.60 mmol)溶于干燥甲基吡咯烷酮(0.5 mL)中，気氣保護下加 入2，2' -二硫二苯胺(44 mg,0.18 mmol)三苯基膦(63 mg,
0.24 mmol)攪拌I h。反應(yīng)結(jié)束后緩慢向反應(yīng)液中滴加0.5 M碘化鈉的丙酮溶液(10 mL)沉淀產(chǎn)物。離心得腺苷5'-磷酰吡咯烷鈉鹽白色固體49 mg，產(chǎn)率:96%。
[0016]實施例6:
5-溴-尿苷5'-磷酰吡咯烷鈉鹽20的合成:將5-溴-尿苷5'-單磷酸二鈉鹽(120mg,0.27 mmol)溶于去離子水(I mL)，經(jīng)氫離子型陽離子交換樹脂交換洗脫，合并含產(chǎn)物液洗脫液，將I M四丁基氫氧化銨溶液(27 μ L，0.27 mmol)加入到上述洗脫液，室溫攪拌30min，溶液凍干得5-溴-尿苷5'-單磷酸三乙銨鹽白色固體。將5-溴-尿苷5'-單磷酸三乙銨鹽(77 mg,0.12 mmol)、四氫吡咯(49 μ L,0.60 mmol)溶于干燥二甲基亞砜(0.5 mL)中，IS氣保護下加入2，2' -二硫二苯胺(44 mg,0.18 mmol)、三苯基膦(63 mg,0.24 mmol)攪拌3 h。反應(yīng)結(jié)束后緩慢向反應(yīng)液中滴加0.5 M碘化鈉的丙酮溶液(10 mL)沉淀產(chǎn)物。離心得5-溴-尿苷5'-磷酰吡咯烷鈉鹽白色固體54 mg，產(chǎn)率:95%。
【權(quán)利要求】
1.一種合成核苷磷酰哌啶、磷酰嗎啉及磷酰吡咯烷的方法，其特征在于以2，2' -二硫二苯胺及三苯基膦氧化還原偶聯(lián)體系，將核苷單磷酸鹽與哌啶、嗎啉或吡咯烷偶聯(lián)反應(yīng)，得到最終產(chǎn)物核苷磷酰哌啶、磷酰嗎啉和磷酰吡咯烷。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述核苷單磷酸鹽為核苷5'-單磷酸三乙銨鹽、核苷5'-單磷酸三正丁銨鹽、核苷5'-單磷酸三辛基銨鹽或核苷5'-單磷酸四丁基銨鹽。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于核苷單磷酸鹽與2，2'- 二硫二苯胺、三苯基膦的摩爾比為1:1.5-2.0:2.5-4.0 ;反應(yīng)溶劑為二甲基亞砜DMSO或甲基吡咯烷酮NMP ；反應(yīng)溫度在O 1:至40 V ;反應(yīng)時間是I h至12 h。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于反應(yīng)在氬氣保護下進(jìn)行。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于偶聯(lián)反應(yīng)結(jié)束后還有加入0.5 mol/L碘化鈉的丙酮溶液沉淀，離心獲得最終產(chǎn)物的步驟。
【文檔編號】C07H1/00GK103755759SQ201410035303
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月26日
【發(fā)明者】孫麒, 龔珊珊, 孫劍, 蒲守智, 劉國棟 申請人:江西科技師范大學(xué)