CN101497638A - 一种nad+类似物及其合成和应用 - Google Patents

一种nad+类似物及其合成和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN101497638A
CN101497638A CNA2008100102851A CN200810010285A CN101497638A CN 101497638 A CN101497638 A CN 101497638A CN A2008100102851 A CNA2008100102851 A CN A2008100102851A CN 200810010285 A CN200810010285 A CN 200810010285A CN 101497638 A CN101497638 A CN 101497638A
Authority
CN
China
Prior art keywords
analogue
nad
saccharomyces cerevisiae
nmr
difference
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2008100102851A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101497638B (zh
Inventor
赵宗保
刘武军
吴思国
侯淑华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dalian Institute of Chemical Physics of CAS
Original Assignee
Dalian Institute of Chemical Physics of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dalian Institute of Chemical Physics of CAS filed Critical Dalian Institute of Chemical Physics of CAS
Priority to CN200810010285A priority Critical patent/CN101497638B/zh
Publication of CN101497638A publication Critical patent/CN101497638A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101497638B publication Critical patent/CN101497638B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

本发明公开了一种NAD+类似物及其合成和应用,其结构式I,是由烟酰胺单核苷酸与相应的醇反应生成的磷酸二酯化合物。其中R为C4-C15饱和或不饱和的烷基,或含有杂原子的C2-C10饱和或不饱和烷基A;(R见式II)。该NAD+类似物可以促进微生物如大肠杆菌和酿酒酵母的生长;也可作为脱氢酶辅因子用于催化氧化还原反应。

Description

一种NAD+类似物及其合成和应用
技术领域
本发明涉及一类NAD+类似物,具体地说是具有各种取代基的饱和及不饱和烷烃、芳香烃为腺苷一磷酸(adenosine monophosphate,AMP)类似物的磷酸二酯化合物以及以一系列缩合试剂合成NAD+类似物——具有磷酸二酯结构NAD+类似物的方法,以及该化合物作为微生物(如大肠杆菌和酿酒酵母)生长的促进剂;也可作为脱氢酶辅因子用于催化氧化还原反应。
背景技术
烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(nicotinamide adenine dinucleotide,NAD+)以及它相应的还原态(NADH),就是通常所说的辅酶I,是生物体不可缺少的小分子化合物,参与生命体中的氧化还原代谢及其它一系列重要生物化学过程,其结构式如下:
Figure A200810010285D00051
腺苷一磷酸(AMP)    烟酰胺单核苷酸(NMN)
烟酰胺腺嘌呤二核苷酸的化学结构
在细胞内,NAD+主要起传递氢和电子的作用,许多重要氧化还原酶都依赖于NAD+
除了氧化还原功能外,在细胞的许多非氧化还原生命过程中,NAD+同样起到非常重要的作用。NAD+在细胞的繁殖、生长、分化、凋亡等生命活动中都是不可缺少的小分子化合物。NAD+同样可以作为组蛋白去乙酰化酶(sirtuins)的底物,在酶催化下,将组蛋白上的乙酰基移去(G.Blander et al.Annu Rev Biochem 2004,73,417-435.),使组蛋白能够顺利完成DNA复制、转录和修复等重要功能(H.N.Lin Org.Biomol.Chem.2007,5,2541-2554.)。有文献报道,NAD+浓度的提高有助于延长酵母的寿命(Haigis,M.C.;Guarente,LP.Genes DeV.2006,20,2913-21.)。
基于NAD+结构复杂,性质不稳定等特点,人们对其进行了许多化学改造。目前,对NAD+的改造工作很多,最近的一些工作有对腺苷一磷酸(AMP)部分(C.J.W.Mort et al.Bioorg.Med.Chem.2004,12,475-487.)改造、核糖环(G.-C.Zhou et al.J.Am.Chem.Soc.2004,126,5690-5698.)改造以及烟酰胺部分(N.E.Batoux et al.Tetrahedron 2004,60,6609-6617.)改造,对焦磷酸的改造也有报道(L.Chen et al.Bioorg.Med.Chem.Lett.2007,17,3152-3155.)。上述工作都是建立在对NAD+原有结构进行化学修饰基础上,难以克服其化学性质上不稳定性,化学合成、分离困难等缺点。
H.C.Lo et al.(Inorg.Chem.2001,40,6705-6716.)曾经采用甲醇为腺苷一磷酸(AMP)部分的替代物与烟酰胺单核苷酸在DCC/DMAP下,合成了NAD+类似物
Figure A200810010285D00061
但是这种方法产率低、副产物多、分离困难,并且产物在分离过程中容易分解。另外,如果采用其他的醇为腺苷一磷酸(AMP)部分的替代物,则找不到合适的溶剂溶解烟酰胺单核苷酸,同时糖环上2’,3’羟基也会参加反应,所以此种方法不适合合成本发明的NAD+类似物。
H.C.Lo et al.(Angew.Chem.Int.Ed.2002,41,478-481.)报道了用上述类似物作为马肝脱氢酶(HLADH)的辅因子还原酮为手性醇的例子,但所用的还原试剂为稀有金属Rh,价格昂贵,操作繁琐,对空气敏感,辅因子结构过于简单,与酶的结合不够紧密。
发明内容
本发明的目的在于避免技术背景中困难,对NAD+结构进行了分析,保留了烟酰胺单核苷催化功能区,对腺苷和焦磷酸部分进行改造—以结构简单的醇和磷酸二酯结构替代,合成了一种磷酸二酯类NAD+类似物,这种类似物具有结构相对简单,化学性质相对稳定的特点。
本发明另一目的是提供了合成具有磷酸二酯骨架NAD+类似物的方法。
本发明的目的还在于提供这种NAD+类似物可以作为微生物(如大肠杆菌和酿酒酵母)生长的促进剂;也可用NaBH4或玻碳电极将NAD+类似物还原后,作为脱氢酶辅因子用于催化氧化还原反应,具有更易于与HLADH结合,更经济,操作简便,酶的催化活性更高等特点。
本发明的NAD+类似物具有如下结构式:
Figure A200810010285D00062
结构式中烟酰胺单核苷酸为β-构型;核糖为D-构型;
与烟酰胺单核苷酸相连的R为C4-C15饱和或不饱和的烷基,或含有氧、氮、氯、溴或硫杂原子的C2-C10饱和或不饱和烷基,以下称之为A;
或R为
Figure A200810010285D00071
以下称之为B,其中Ar1为芳香烃
Figure A200810010285D00072
Figure A200810010285D00073
与烟酰胺单核苷酸磷酸相连的链中X=CH2、O或S,n=0-3;R1为卤素、C1-C5烷氧基、C1-C5烷巯基、C1-C5烷基氨基、芳基酰胺基、烷基酰胺基或C1-C5卤代烃基;
或R为
Figure A200810010285D00074
以下称之为C,其中Ar2为苯环或萘环,1=0-2;
或R为
Figure A200810010285D00075
以下称之为D,其中Ar3为芳香环
Figure A200810010285D00076
Figure A200810010285D00077
Figure A200810010285D00078
R2为C1-C5烷基、C1-C5烷氧基、C1-C5烷硫基、C1-C5烷基酰氨基、C1-C5卤代烃基或卤素,各连接链中n=0-10,m=0-10或1=0-2,卤(素)为F、Cl或Br。
本发明中NAD+类似物合成方法如下:
1)参照文献(S.M.Graham,D.J.Macaya,R.N.Sengupta et al.Org.Lett.2004,6,233-236.)合成2’,3’-二乙酰基烟酰胺单核苷酸吡啶盐;
2)在有机溶剂中,加入步骤1)合成的吡啶盐、醇和缩合试剂,在-10~35℃搅拌反应16-72小时,再经脱乙酰化,得到含有R为A或B取代基的目标NAD+类似物;
其中2’,3’-二乙酰基烟酰胺单核苷酸吡啶盐、醇和缩合试剂的摩尔比例为1:1~5:1~20;有机溶剂为DMF和吡啶的混合溶剂,混合体积比例为1:1~15;所用缩合试剂为碳酰亚胺衍生物、酰氯、磷酰氯、双(2-氧代-3-恶唑烷基)磷酰氯(BOP-Cl)、2,4,6-三异丙基苯磺酰氯(TPS-Cl)或1-对硝基苯磺酸基-1,2,4-三唑(TPS-N);所用醇为A-OH或B-OH;
3)采用步骤2)的方法,当其选用的醇为
Figure A200810010285D00079
时,获取其中间产物
Figure A200810010285D000710
将此中间产物和叠氮化合物
Figure A200810010285D000711
Figure A200810010285D000712
溶解于混合溶剂中,加入催化剂,10~40℃搅拌反应12-48小时,经脱乙酰化,得到含有C或D取代基的目标NAD+类似物;
其中
Figure A200810010285D000713
叠氮化物和催化剂的摩尔比例为1:1~10:0.1~20,混合溶剂为甲醇,乙醇,丙醇,叔丁醇,正丁醇,二氯甲烷,氯仿,1,2-二氯乙烷,N,N-二甲基甲酰胺,甲酰胺,吡啶,乙腈,丙酮或二甲基亚砜和水(其中水的体积占30~50%)的混合溶剂,催化剂为Cu/CuSO4(摩尔比为1~10:1)或抗坏血酸钠/CuSO4(摩尔比为1~10:1),叠氮化合物中Ar2和Ar3依上所述。
所述碳酰亚胺衍生物为N,N’-二环己基碳酰二亚胺(DCC)、N,N’-二异丙基碳酰二亚胺(DIC)或1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳化二亚胺盐酸盐(EDC);所述酰氯为新戊酰氯(PV-Cl)或1-金刚烷甲酰氯(AC-Cl);所述磷酰氯为氯磷酸二苯酯(DPCP)。
本发明所得NAD+类似物可以作为微生物促进剂,用于促进微生物(如大肠杆菌和酿酒酵母)的生长;也可作为脱氢酶辅因子用于催化氧化还原反应
本发明所得NAD+类似物的应用方法如下:
将NAD+类似物加入到微生物培养液中,促进大肠杆菌和酿酒酵母生长,在生物化工领域具有重要价值;或将NAD+类似物作为马肝脱氢酶辅因子,用于催化合成手性醇,在精细化工领域具有重要价值。
本发明合成了一种含有烟酰胺单核苷酸的磷酸二酯化合物,而且反应条件温和,原料易得,分离纯化简单易行,操作简便,产率较高。
本发明的NAD+类似物能明显促进大肠杆菌和酿酒酵母生长,在生物化工领域具有应用价值;而且,本发明的NAD+类似物还能作为马肝脱氢酶的辅因子,用于催化合成手性醇,在生物催化和精细化工领域具有应用前景。
具体实施方式
以下实施例有助于了解本专利,但不局限于本发明的内容。
实施例中所用的原料分别参照文献(S.M.Graham,D.J.Macaya,R.N.Sengupta et al.Org.Lett.2004,6,233-236.)合成2’,3’-二乙酰基烟酰胺单核苷酸吡啶盐;参照文献(R.Fiammengo,K.Musilek and A.
Figure A200810010285D0008144049QIETU
 J.Am.Chem.Soc.2005,127,9271-9276.)合成醇A-OH或B-OH;参照文献(P.van der Peet,C.T.Gannon,I.Walker et al.ChemBioChem 2006,7,1384-1391.)合成叠氮化物。
实施例1
将0.63mmol Ac2NMN溶解于7ml吡啶和7ml DMF混合溶剂中,加入2-苯乙醇(200μl,1.67mmol),加入2,4,6-三异丙基苯磺酰氯(TPS-Cl)(757mg,2.5mmol),10℃搅拌反应10h,减压除掉溶剂,滴入10ml水,二氯甲烷洗涤,水相浓缩,反相硅胶柱层析,收集产物,浓缩得到黄色糖浆状固体。
将上述产物溶解于0.7ml甲醇中,降温到-5℃,加入7M的NH3的甲醇溶液115μl,混合物在-5℃下搅拌过夜,TLC检测直至反应进行完全,除去溶剂,残渣加水1ml,经过反向硅胶柱层析,收集产物,浓缩后,再经过阴离子交换树脂(201×4,HCO2 -型),浓缩,冷冻干燥产物,产率:60%。
Figure A200810010285D00091
1H NMR(400MHz,D2O):δ 2.78(t,J=6.04Hz,2H),3.65(dd,J=1.96,9.64Hz,1H),3.94(m,3H),4.11(t,J=2.2,1H),4.35(s,1H),6.01(d,J=5.36,1H),7.14(m,5H),8.02(t,J=7.48,1H),8.77(d,J=8,1H),9.01(d,J=6.04,1H),9.19(s,1H).
13C NMR(100MHz,D2O):δ 167.0,148.4,144.7,141.9,141.2,136.2,131.6,131.0,130.8,128.9,102.2,89.7,89.6,80.1,73.4,69.2,66.7,38.5,38.5.
31P NMR(160MHz,D2O):δ 0.31.
HRMS:calcd for C19H23N2O8P(M+H+)439.1270,found(M+H+)439.1284.
该化合物分子量438.12,在264nm处有紫外吸收,其摩尔消光系数为5100L·mol-1·cm-1,淡黄色糖浆状固体,易吸收空气中的水分而变粘稠,且颜色变深,温度高于40℃半小时即分解,颜色逐渐变暗至黑色。
促进大肠杆菌生长实验
将LB培养基(蛋白胨2g·L-1,酵母粉1g·L-1,氯化钠2g·L-1,pH7.0)10ml中加入上述化合物至终浓度为100μM,以1:100接种大肠杆菌DH5α(北京鼎国生物技术公司)种子液(OD600=2),在37℃,200rpm条件下培养;与对照组(无NAD+类似物)相比,培养4h后添加类似物的大肠杆菌的OD600值比对照组高0.8,说明NAD+类似物对大肠杆菌DH5α生长具有促进作用。
促进酿酒酵母生长实验
将YEPD培养基(葡萄糖2g·L-1,酵母粉1g·L-1,蛋白胨2g·L-1,pH6.5)10ml中加入上述化合物至终浓度为100μM,以1:200接种酿酒酵母菌S288c(购自Invitrogen公司)种子液(OD600=7.9),在30℃,200rpm条件下培养;与对照组(无NAD+类似物)相比,培养12h后添加类似物的酵母菌的OD600值比对照组高3.5,说明NAD+类似物对酿酒酵母S288c生长具有促进作用。
作为马肝脱氢酶辅因子催化合成手性醇的实验
将上述类似物配成5mM溶液,用等体积5mM NaBH4水溶液处理,得到类似物还原态,备用;或将类似物在5mM Tris-10mM NaCl缓冲液中,以Pt电极为对电极,饱和甘汞电极为参比电极,用玻碳电极为工作电极将其还原,然后加入到磷酸钾缓冲液(5ml,100mM,pH=7)中,再依次加入苯乙酮0.005mmol,马肝脱氢酶10U,室温反应24h,用GC(β-环糊精手性柱)检测反应,积分产率为24%,S构型的e.e.值为97%。
实施例2
同实施例1方法;与实施例1不同之处在于,所用的醇为
Figure A200810010285D00101
反应温度为30℃,反应时间为38h,所用缩合试剂为1-对硝基苯磺酸基-1,2,4-三唑,吡啶盐、醇和缩合试剂的摩尔比例为1:1:5,产率:59%。
Figure A200810010285D00102
1H NMR(400MHz,D2O):δ 0.75(t,2H),1.23(q,2H),1.44(t,2H),3.75(q,2H),4.03(d,J=5.32Hz,1H),4.20(d,J=10.28Hz,1H),4.42(t,J=5.08Hz,1H),4.51(s,1H),6.11(d,J=5.12Hz,1H),9.01(d,J=6.04,1H),8.88(d,J=7.56Hz,1H),8.18(t,J=7.44Hz,1H),9.34(s,1H).
13C NMR(100MHz,D2O):δ 168.2,148.4,144.9,142.2,136.4,130.9,102.3,89.7,80.2,73.5,68.7,66.8,34.4,20.8,15.4.
31P NMR(160MHz,D2O):δ 0.57.
HRMS:calcd for C15H23N2O8P(M+H+)391.1230,found(M+H+)391.1244.
该化合物分子量390.12,在266nm处有紫外吸收,其摩尔消光系数为5600L·mol-1·cm-1,无色或微黄色糖浆状固体,极易吸收空气中的水分而变粘稠,且颜色变深,温度高于40℃半小时即分解,颜色逐渐变暗至黑色。
促进大肠杆菌生长实验
方法同实施例1,与实施例1不同之处在于,培养5h后,添加类似物的大肠杆菌HB101(北京鼎国生物技术公司)的OD600值比对照组高0.6,表明类似物对大肠杆菌生长具有明显促进作用。
促进酿酒酵母生长实验
方法同实施例1,培养10h后,添加类似物的酿酒酵母BY4741(购自ATCC,基因型:Mata;his3Δ1;leu2Δ0;metl5Δ0;ura3Δ0)的OD600比对照组高2.5,表明类似物对酿酒酵母生长具有促进作用。
作为马肝脱氢酶催化合成手性醇的辅因子实验
方法同实施例1,与实施例1不同之处在于,积分产率为29%,S构型的e.e.值为95%。
实施例3
同实施例1方法;与实施例1不同之处在于,所用的醇为
Figure A200810010285D00111
反应温度为35℃,反应时间为38h,吡啶盐、醇和缩合试剂的摩尔比例为1:3:8,体积比DMF:Py=1:8,产率:12%。
1H NMR(400MHz,D2O):δ 1.20(t,2H),1.28(d,6H),1.42(d,3H),1.51(d,3H),1.69(s,3H),3.74(q,2H),4.01(dd,J=4.92,10.4Hz,1H),4.17(dd,J=3.96,9.92Hz,1H),4.28(s,1H),4.43(s,1H),4.48(s,1H),6.09(d,J=5.04,1H),8.16(t,J=7.04,1H),8.87(d,J=8.04,1H),9.14(d,J=6.2,1H),9.32(s,1H).
13C NMR(100MHz,D2O):δ 167.5,148.4,144.7,141.9,141.2,136.2,131.6,131.0,130.8,128.9,65.3,45.7,42.6,38.2,,31.6,29.3,19.8.
31P NMR(160MHz,D2O):δ 0.63.
HRMS:calcd for C23H33N2O8P(M+H+)497.2210,found(M+H+)497.2254.
该化合物分子量496.22,在266nm处有紫外吸收,其摩尔消光系数为4600L·mol-1·cm-1,淡黄色糖浆状固体,极易吸收空气中的水分而变粘稠,且颜色变深,温度高于40℃半小时即分解,颜色逐渐变暗至黑色。
促进大肠杆菌生长实验
方法同实施例1,与实施例1不同之处在于,培养3h后,添加类似物的大肠杆菌BL21(北京鼎国生物技术公司)的OD600值比对照组高0.4,表明类似物对大肠杆菌生长具有明显促进作用。
促进酿酒酵母生长实验
方法同实施例1,与实施例1不同之处在于,培养11h后,添加类似物的酿酒酵母S288c的OD600比对照组高2.8,表明类似物对酿酒酵母生长具有促进作用。
作为马肝脱氢酶催化合成手性醇的辅因子实验
方法同实施例1,加入苯丙酮0.005mmol,积分产率为21%,S构型的e.e.值为93%。
实施例4
同实施例1方法;与实施例1不同之处在于,所用的醇为
Figure A200810010285D00113
吡啶盐、醇和缩合试剂的摩尔比例为1:4:3,产率:13%。
Figure A200810010285D00121
1H NMR(400MHz,D2O):δ 1.87(s,1H),2.41(s,2H),3.83(m,2H),4.14(d,J=15.8Hz,1H),4.26(d,J=14.48Hz,1H),4.35(s,1H),4.43(s,1H),4.53(s,1H),5.35(d,J=5.04Hz,1H),8.21(t,J=6.4Hz,1H),8.91(t,J=7.88Hz,1H),9.15(t,J=7.92Hz,1H),9.35(s,1H).
13C NMR(100MHz,D2O):δ 168.4,148.4,144.8,141.3,136.4,133.7,102.3,89.7,86.2,80.1,73.5,68.2,66.8,34.3,23.4.
31P NMR(160MHz,D2O):δ 0.31.
HRMS:calcd for C15H19N2O8P(M+H+)387.0970,found(M+H+)387.0964.
该化合物分子量386.09,在265nm处有紫外吸收,其摩尔消光系数为5900L·mol-1·cm-1,淡黄色糖浆状固体,极易吸收空气中的水分而变粘稠,且颜色变深,温度高于40℃半小时即分解,颜色逐渐变暗至黑色。
促进大肠杆菌生长实验
方法同实施例1,与实施例1不同之处在于培养6h后,添加类似物的大肠杆菌DH5α的OD600值比对照组高0.7,表明类似物对大肠杆菌生长具有明显促进作用。
促进酿酒酵母生长实验
方法同实施例1,培养12h后,添加类似物的酿酒酵母S288c的OD600比对照组高3.5,表明类似物对酿酒酵母生长具有促进作用。
作为马肝脱氢酶催化合成手性醇的辅因子实验
方法同实施例1,积分产率为21%,S构型的e.e.值为92%。
实施例5
同实施例1方法;与实施例1不同之处在于,所用的醇为
Figure A200810010285D00122
反应温度为10℃,反应时间为20h,所用缩合试剂为双(2-氧代-3-恶唑烷基)磷酰氯,吡啶盐、醇和缩合试剂的摩尔比例为1:5:10,体积比DMF:Py=1:10,产率:41%。
Figure A200810010285D00123
1H NMR(400MHz,D2O):δ 3.64(t,J=4.28Hz,2H),3.74(t,J=4.16Hz,2H),3.91(m,2H),3.99(m,3H),4.15(dd,J=2.46,5.48,2H),4.25(d,J=5.28,1H),4.29(d,J=2.64,1H),4.38(s,1H),5.93(d,J=5.40,1H),6.73(d,J=8.24,2H),6.82(t,J=7.36,1H),7.13(t,J=7.72,1H),8.05(t,J=6.68,1H),8.69(d,J=8.12,1H),9.06(d,J=6.24,1H),9.16(s,1H).
13C NMR(100MHz,D2O):δ 167.9,160.2,148.3,144.8,142.1,136.2,132.3,131.0,124.0,117.0,102.3,89.6,80.2,73.2,72.7,71.7,69.6,67.6,66.9.
31P NMR(160MHz,D2O):δ 0.36.
HRMS:calcd for C21H27N2O10P(M+H+)499.1440,found(M+H+)499.1484.
该化合物分子量498.14,在266nm处有紫外吸收,其摩尔消光系数为6600L·mol-1·cm-1,淡黄色糖浆状固体,极易吸收空气中的水分而变粘稠,且颜色变深,温度高于40℃半小时即分解,颜色逐渐变暗至黑色。
促进大肠杆菌生长实验
方法同实施例1,与实施例1不同之处在于培养5h后,添加类似物的大肠杆菌JM109(北京鼎国生物技术公司)的OD600值比对照组高0.6,表明类似物对大肠杆菌生长具有明显促进作用。
促进酿酒酵母生长实验
方法同实施例1,与实施例1不同之处在于培养10h后,添加类似物的酿酒酵母S288c的OD600比对照组高2.6,表明类似物对酿酒酵母生长具有促进作用。
作为马肝脱氢酶辅因子用于催化合成手性醇实验
方法同实施例1,与实施例1不同之处在于加入2-苯丁酮0.005mmol,积分产率为29%,S构型的e.e.值为95%。
实施例6
同实施例1方法;与实施例1不同之处在于,所用的醇为
Figure A200810010285D00131
反应温度为0℃,反应时间为60h,所用缩合试剂为1-金刚烷甲酰氯,吡啶盐、醇和缩合试剂的摩尔比例为1:4:18,产率:34%。
Figure A200810010285D00132
1H NMR(400MHz,D2O):δ 3.61(t,J=4.12,2H),3.70(t,J=4.16,2H),3.86(m,2H),3.99(m,3H),4.13(ddd,J=2.40,3.88,11.88,2H),4.18(dd,J=2.88,4.68,1H),4.23(t,J=5.12,1H),4.32(t,J=2.4,1H),5.87(d,J=5.20,1H),6.70(t,J=7.60,2H),6.79(d,J=8.28,1H),7.03(m,2H),8.00(t,J=6.44,1H),8.63(d,J=8.08,1H),8.99(d,J=6.28,1H),9.10(s,1H).
13C NMR(100MHz,D2O):δ 167.6,162.7,155.7,148.2,144.7,142.0,136.0,132.6,130.9,130.8,124.6,124.0,116.6,102.2,89.4,89.3,80.1,73.0,72.8,71.5,71.0,67.7,67.7,66.8.
31P NMR(160MHz,D2O):δ 0.29.
HRMS:calcd for C21H26ClN2O10P(M+H+)533.1092,found(M+H+)533.1092.
该化合物分子量532.1,在266nm处有紫外吸收,其摩尔消光系数为6100L·mol-1·cm-1,微红色糖浆状固体,极易吸收空气中的水分而变粘稠,且颜色变深,温度高于40℃半小时即分解,颜色逐渐变暗至黑色。
促进大肠杆菌生长实验
方法同实施例1,与实施例1不同之处在于培养6h后,添加类似物的大肠杆菌DH5α的OD600值比对照组高0.7,表明类似物对大肠杆菌生长具有明显促进作用。
促进酿酒酵母生长实验
方法同实施例1,与实施例1不同之处在于培养16h后,添加类似物的酿酒酵母BY4741的OD600比对照组高3.0,表明类似物对酿酒酵母生长具有促进作用。
作为马肝脱氢酶催化合成手性醇的辅因子实验
方法同实施例1,与实施例1不同之处在于积分产率为30%,S构型的e.e.值为95%。
实施例7
同实施例1方法;与实施例1不同之处在于,所用的醇为反应温度为24℃,反应时间为30h,所用缩合试剂为N,N’-二异丙基碳酰二亚胺,体积比DMF:Py=1:2,产率:37%。
1H NMR(400MHz,D2O):δ 2.04(s,3H),3.59(t,J=4.16,2H),3.67(t,J=7.16,2H),3.88(m,4H),3.97(ddd,J=1.96,4.8,12.12,1H),4.15(ddd,J=1.85,3.36,12.12,1H),4.21(m,1H),4.25(t,J=5.08,1H),4.34(s,1H),5.86(d,J=5.24,1H),6.43(m,2H),6.57(d,J=7.52,1H),6.93(t,J=8.28,1H),7.99(t,J=7.52,1H),8.63(d,J=8.08,1H),9.00(d,J=6.24,1H),9.08(s,1H).
13C NMR(100MHz,D2O):δ 167.6,162.8,160.1,148.1,144.6,142.6,141.9,36.0,132.0,130.9,129.2,124.6,117.5,113.6,102.2,89.5,89.4,80.1,73.0,72.7,72.7,71.6,69.4,67.7,67.6,66.8.
31P NMR(160MHz,D2O):δ 0.32.
HRMS:calcd for C22H29N2O11P(M+H+)529.1521,found(M+H+)439.1562.
该化合物分子量528.15,在266nm处有紫外吸收,其摩尔消光系数为7700L·mol-1·cm-1,淡黄色糖浆状固体,极易吸收空气中的水分而变粘稠,且颜色变深,温度高于40℃半小时即分解,颜色逐渐变暗至黑色。
促进大肠杆菌生长实验
方法同实施例1,与实施例1不同之处在于培养5h后,添加类似物的大肠杆菌DH5α的OD600值比对照组高0.7,表明类似物对大肠杆菌生长具有明显促进作用。
促进酿酒酵母生长实验
方法同实施例1,与实施例1不同之处在于培养12h后,添加类似物的酿酒酵母S288c的OD600比对照组高3.8,表明类似物对酿酒酵母生长具有促进作用。
作为马肝脱氢酶催化合成手性醇的辅因子实验
方法同实施例1,与实施例1不同之处在于积分产率为28%,S构型的e.e.值为93%。
实施例8
同实施例1方法;与实施例1不同之处在于,所用的醇为
Figure A200810010285D00151
反应温度为20℃,反应时间为16h,所用缩合试剂为产率:26%。
Figure A200810010285D00152
1H NMR(400MHz,D2O):δ 3.65(s,2H),3.75(t,J=3.84,2H),3.91(m,2H),3.99(m,3H),4.17(dd,J=3.88,11.96,1H),4.26(t,J=2.32,1H),4.33(m,1H),4.40(d,J=2.16,1H),5.97(d,J=5.24,1H),6.56(m,3H),7.12(m,1H),8.10(t,J=8.12,1H),8.73(d,J=8.71,1H),9.08(d,J=6.2,1H),9.21(s,1H).
13C NMR(100MHz,D2O):δ 167.6,166.9,161.6,148.3,144.8,142.1,136.2,133.2,133.1,131.0,130.8,112.9,110.6,110.3,104.7,104.4,102.3,89.6,89.5,80.2,73.2,72.8,72.7,71.5,69.9,67.6,66.9.
31P NMR(160MHz,D2O):δ 0.36.
19F NMR(376MHz,D2O):δ-111.5.
HRMS:calcd for C21H26FN2O10P(M+H+)517.1406,found(M+H+)517.1387.
该化合物分子量516.14,在265nm处有紫外吸收,其摩尔消光系数为6700L·mol-1·cm-1,淡红色糖浆状固体,极易吸收空气中的水分而变粘稠,且颜色变深,温度高于40℃半小时即分解,颜色逐渐变暗至黑色。
促进大肠杆菌生长实验
方法同实施例1,与实施例1不同之处在于培养5h后,添加类似物的大肠杆菌JM109的OD600值比对照组高0.5,表明类似物对大肠杆菌生长具有明显促进作用。
促进酿酒酵母生长实验
方法同实施例1,与实施例1不同之处在于培养12h后,添加类似物的酿酒酵母BY4741的OD600比对照组高2.8,表明类似物对酿酒酵母生长具有促进作用。
作为马肝脱氢酶催化合成手性醇的辅因子实验
方法同实施例1,与实施例1不同之处在于积分产率为26%,S构型的e.e.值为98%。
实施例9
同实施例1方法;与实施例1不同之处在于,所用的醇为
Figure A200810010285D00161
反应温度为32℃,反应时间为18h,所用缩合试剂为N,N’-二环己基碳酰二亚胺,产率:17%。
Figure A200810010285D00162
1H NMR(400MHz,D2O):δ 3.50(m,2H),3.78(m,2H),3.90(m,4H),3.98(s,1H),4.07(d,1H),4.21(s,1H),4.26(s,1H),5.71(s,1H),6.40(s,1H),6.82(m,2H),6.96(s,1H),7.24(s,2H),7.34(s,1H),7.51(s,2H),7.89(d,J=6.36,1H),8.52(m,1H),8.89(d,J=6.2Hz,1H),8.94(s,1H).
13C NMR(100MHz,D2O):δ 172.5,168.3,167.7,166.3,161.5,147.4,144.7,142.2,136.2,135.5,134.9,132.1,130.9,124.5,117.7,114.0,102.3,89.6,80.1,73.1,70.5,68.7,66.8,33.4,31.9,30.4,24.4.
31P NMR(160MHz,D2O):δ0.21.
HRMS:calcd for C28H32N3O11P(M+H+)618.1857,found(M+H+)618.1897.
该化合物分子量617.18,在266nm处有紫外吸收,其摩尔消光系数为16000L·mol-1·cm-1,淡黄色糖浆状固体,极易吸收空气中的水而变粘稠,且颜色变深,温度高于40℃半小时即分解,颜色逐渐变暗至黑色。
促进大肠杆菌生长实验
方法同实施例1,与实施例1不同之处在于培养5h后,添加类似物的大肠杆菌DH5α、HB101和BL21的OD600值分别比对照组高0.4、0.5和0.4,表明类似物对大肠杆菌生长具有明显促进作用。
促进酿酒酵母生长实验
方法同实施例1,与实施例1不同之处在于培养12h后,添加类似物的酿酒酵母S288c的OD600比对照组高4.8,表明类似物对酿酒酵母生长具有促进作用。
作为马肝脱氢酶催化合成手性醇的辅因子实验
方法同实施例1,与实施例1不同之处在于加入2-丁酮0.005mmol,积分产率为23%,S构型的e.e.值为93%。
实施例10
同实施例1方法;与实施例1不同之处在于,所用的醇为
Figure A200810010285D00171
反应温度为18℃,反应时间为18h,所用缩合试剂为新戊酰氯,吡啶盐、醇和缩合试剂的摩尔比例为1:3:15,体积比DMF:Py=1:1,产率:12%。
Figure A200810010285D00172
1H NMR(400MHz,D2O):δ 3.62(m,5H),3.92(m,4H),4.04(m,3H),4.27(s,1H),5.46(d,J=5.08,1H),6.31(t,J=4.08,1H),6.97(d,J=3.96,2H),7.16(m,2H),7.34(d,J=7.92Hz,1H),7.56(t,J=7.08Hz,1H),7.68(d,J=8.12,1H),8.12(d,J=7.96,1H),8.65(s,1H).
13C NMR(100MHz,D2O):δ 168.6,165.8,161.1,151.1,145.6,141.6,133.0,131.0,130.4,128.2,122.4,116.6,114.6,102.3,89.6,89.3,79.1,71.0,70.7,69.4,68.5,67.7,67.6,66.8.
31P NMR(160MHz,D2O):δ 0.34.
HRMS:calcd for C25H29N2O10P(M+H+)549.1631,found(M+H+)549.1594.
该化合物分子量548.16,在266nm处有紫外吸收,其摩尔消光系数为7800L·mol-1·cm-1,微黄色糖浆状固体,极易吸收空气中的水分而变粘稠,且颜色变深,温度高于40℃半小时即分解,颜色逐渐变暗至黑色。
促进大肠杆菌生长实验
方法同实施例1,与实施例1不同之处在于培养3h后,添加类似物的大肠杆菌HB101的OD600值比对照组高0.5,表明类似物对大肠杆菌生长具有明显促进作用。
促进酿酒酵母生长实验
方法同实施例1,与实施例1不同之处在于培养12h后,添加类似物的酿酒酵母BY4741的OD600比对照组高4.3,表明类似物对酿酒酵母生长具有促进作用。
作为马肝脱氢酶催化合成手性醇的辅因子实验
方法同实施例1,与实施例1不同之处在于积分产率为20%,S构型的e.e.值为94%。
实施例11
同实施例1方法;与实施例1不同之处在于,所用的醇为反应温度为5℃,反应时间为50h,所用缩合试剂为1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳化二亚胺盐酸盐,产率:35%。
Figure A200810010285D00182
1H NMR(400MHz,D2O):δ 1.42(q,2H),1.56(t,2H),1.66(t,2H),3.80(q,2H),3.93(t,2H),4.00(ddd,J=2.28,2.36,12.12,1H),4.16(ddd,J=2.00,2.08,12.041H),4.29(t,1H),4.36(t,1H),4.46(d,J=1.88,1H),6.03(d,J=5.12,1H),6.81(t,J=7.72,1H),6.92(d,J=8.28,1H),7.13(t,J=7.72,1H),7.22(d,J=9.96,1H),8.11(t,J=7.72,1H),8.73(d,J=8.08,1H),9.11(d,J=6.20,1H),9.27(s,1H).
13C NMR(100MHz,D2O):δ 173.5,167.7,156.0,148.3,144.8,142.3,136.2,132.6,131.0,130.8,124.5,116.9,102.4,89.5,80.2,73.1,71.8,68.8,66.8,31.9,30.3,24.3.
31P NMR(160MHz,D2O):δ 0.67.
HRMS:calcd for C22H28ClN2O9P(M+H+)531.1113,found(M+H+)531.1119.
该化合物分子量530.11,在266nm处有紫外吸收,其摩尔消光系数为6600L·mol-1·cm-1,无色或微黄色糖浆状固体,极易吸收空气中的水分而变粘稠,且颜色变深,温度高于40℃半小时即分解,颜色逐渐变暗至黑色。
促进大肠杆菌生长实验
方法同实施例1,与实施例1不同之处在于培养6h后,添加类似物的大肠杆菌JM109的OD600值比对照组高0.6,表明类似物对大肠杆菌生长具有明显促进作用。
促进酿酒酵母生长实验
方法同实施例1,与实施例1不同之处在于培养15h后,添加类似物的酿酒酵母S288c的OD600比对照组高5.2,表明类似物对酿酒酵母生长具有促进作用。
作为马肝脱氢酶催化合成手性醇的辅因子实验
方法同实施例1,与实施例1不同之处在于积分产率为20%,S构型的e.e.值为90%。
实施例12
同实施例1方法;与实施例1不同之处在于,所用的醇为
Figure A200810010285D00191
反应温度为33℃,反应时间为51h,所用缩合试剂为N,N’-二异丙基碳酰二亚胺,产率:38%。
1H NMR(400MHz,D2O):δ 1.37(q,2H),1.54(t,2H),1.63(t,2H),3.66(s,3H),3.76(q,2H),3.84(t,2H),4.01(dd,J=4.52,12.2,1H),4.16(dd,J=2.12,9.96,1H),4.27(t,1H),4.34(t,1H),4.45(s,1H),5.99(d,J=5.16,1H),6.81(m,4H),8.08(t,J=7.32,1H),8.72(d,J=8.00,1H),9.06(d,J=6.16,1H),9.22(s,1H).
13C NMR(100MHz,D2O):δ 167.8,162.7,150.7,149.7,148.3,144.7,142.2,136.2,130.9,130.6,129.3,124.0,123.9,115.7,114.5,89.6,80.1,73.1,71.2,68.7,66.8,57.9,31.9,30.3,24.2.
31P NMR(160MHz,D2O):δ 0.61.
HRMS:calcd for C23H31N2O10P(M+H+)527.1734,found(M+H+)527.1714.
该化合物分子量526.17,在266nm处有紫外吸收,其摩尔消光系数为8000L·mol-1·cm-1,淡黄色糖浆状固体,极易吸收空气中的水分而变粘稠,且颜色变深,温度高于40℃半小时即分解,颜色逐渐变暗至黑色。
促进大肠杆菌生长实验
方法同实施例1,与实施例1不同之处在于培养5h后,添加类似物的大肠杆菌DH5α和JM109的OD600值分别比对照组高0.6和0.5,表明类似物对大肠杆菌生长具有明显促进作用。
促进酿酒酵母生长实验
方法同实施例1,与实施例1不同之处在于培养12h后,添加类似物的酿酒酵母S288c的OD600比对照组高3.5,表明类似物对酿酒酵母生长具有促进作用。
作为马肝脱氢酶催化合成手性醇的辅因子实验
方法同实施例1,与实施例1不同之处在于积分产率为27%,S构型的e.e.值为94%。
实施例13
同实施例1方法;与实施例1不同之处在于,所用的醇为反应时间为38h,吡啶盐、醇和缩合试剂的摩尔比例为1:2:10,体积比DMF:Py=1:5,产率:21%。
Figure A200810010285D00202
1H NMR(400MHz,D2O):δ 1.37(q,2H),1.57(t,2H),1.64(q,2H),3.78(q,2H),3.87(t,2H),4.05(dd,J=4.52,11.56,1H),4.20(dd,J=4.32,12,1H),4.31(m,1H),4.38(t,1H),4.48(s,1H),6.05(d,J=5.32,1H),6.60(m,3H),7.15(m,1H),8.14(t,J=7.2,1H),8.78(d,J=8.00,1H),9.12(d,J=6.12,1H),9.28(s,1H).
13C NMR(100MHz,D2O):δ 167.5,162.4,148.4,144.8,142.2,136.3,133.2,133.1,131.0,113.1,110.3,110.1,104.7,104.5,102.4,89.7,89.6,80.2,73.2,71.0,68.8,66.8.
31P NMR(160MHz,D2O):δ 0.64.
19F NMR(376MHz,D2O):δ-111.5.
HRMS:calcd for C22H28FN2O9P(M+H+)515.1516,found(M+H+)515.1578.
该化合物分子量514.15,在214nm和266nm处有紫外吸收,其摩尔消光系数为10000L·mol-1·cm-1和27000,微红色糖浆状固体,极易吸收空气中的水分而变粘稠,且颜色变深,温度高于40℃半小时即分解,颜色逐渐变暗至黑色。
促进大肠杆菌生长实验
方法同实施例1,与实施例1不同之处在于培养4h后,添加类似物的大肠杆菌HB101和DH5α的OD600值分别比对照组高0.8和0.6,表明类似物对大肠杆菌生长具有明显促进作用。
促进酿酒酵母生长实验
方法同实施例1,与实施例1不同之处在于培养10h后,添加类似物的酿酒酵母BY4741的OD600比对照组高3.8,表明类似物对酿酒酵母生长具有促进作用。
作为马肝脱氢酶催化合成手性醇的辅因子实验
方法同实施例1,与实施例1不同之处在于积分产率为25%,S构型的e.e.值为89%。
实施例14
在25ml尖底烧瓶中,将0.035mmol
Figure A200810010285D00211
和0.035mmol
Figure A200810010285D00212
溶解于0.8ml混合溶剂(H2O:350μl,EtOH:200μl,t-BuOH:250μl,DMF:100μl)中,加入0.7mol/l硫酸铜溶液3μl,Cu粉0.0035mmol,20℃搅拌24h,减压除去溶剂,加入4ml水,二氯甲烷洗涤,水相反相硅胶柱层析,阴离子交换树脂(201×4,HCO2 -型),冷冻干燥得白色固体。
将上述产物溶解于0.06ml甲醇中,降温到-5℃,加入7M的NH3的甲醇溶液10μl,混合物在-5℃下搅拌过夜,TLC检测直至反应进行完全,除去溶剂,反向硅胶柱层析,浓缩后,再经过阴离子交换树脂(201×4,HCO2 -型),冷冻干燥得白色固体,产率:95%。
Figure A200810010285D00213
1H NMR(400MHz,D2O):δ 2.84(t,J=5.92Hz,2H),3.52(ddd,J=1.84,4.64,11.88,1H),3.70(ddd,J=2.24,4.40,12,1H),3.91(dd,J=5.92,JHP=11.84,2H),4.10(dd,J=2.48,4.76,1H),4.15(t,J=2.16,1H),4.25(t,J=5.16,1H),5.35(s,2H),5.93(d,J=5.48,1H),7.2(m,5H),7.76(s,1H),7.98(dd,J=6.48,7.76,1H),8.73(d,J=8.12,1H),8.94(d,J=7.88,1H),9.16(s,1H).
13C NMR(100MHz,D2O):δ 168.0,148.4,147.5,144.7,142.2,142.2,137.5,136.4,131.6,131.2,130.9,130.7,126.6,102.2,89.5,80.1,73.3,67.2,66.7,56.3,28.8.
31P NMR(160MHz,D2O):δ 0.01.
HRMS:calcd for C22H27N5O8P(M+H+)520.1597,found(M+H+)520.1617.
该化合物分子量519.15,在265nm处有紫外吸收,其摩尔消光系数为7200L·mol-1·cm-1,淡黄色糖浆状固体,极易吸收空气中的水分而变粘稠,且颜色变深,温度高于40℃半小时即分解,颜色逐渐变暗至黑色。
促进大肠杆菌生长实验
方法同实施例1,培养5h后,添加类似物的大肠杆菌HB101和LB21的OD600值分别比对照组高0.6和0.4,表明类似物对大肠杆菌生长具有明显促进作用。
促进酿酒酵母生长实验
方法同实施例1,培养12h后,添加类似物的酿酒酵母S288c的OD600比对照组高3.8,表明类似物对酿酒酵母生长具有促进作用。
作为马肝脱氢酶催化合成手性醇的辅因子实验
方法同实施例1,加入2-苯丁酮0.005mmol,积分产率为22%,S构型的e.e.值为80%。
实施例15
同实施例14方法;与实施例14不同之处在于,所用的叠氮化物为
Figure A200810010285D00221
反应温度为30℃,反应时间为38h,用摩尔比为1:1的Cu/CuSO4催化剂,叠氮化物和催化剂的摩尔比例为1:10:0.5,混和溶剂为二甲基亚砜:二氯甲烷:水=2:3:5,产率:92%。
Figure A200810010285D00223
1H NMR(400MHz,D2O):δ 1.35(m,2H),1.68(m,2H),2.15(t,2H),2.77(t,2H),3.70(ddd,J=2.08,5.08,11.96,1H),3.78-3.86(m,3H),4.13-4.18(m,3H),4.26(t,1H),5.87(d,J=5.24,1H),6.92(m,1H),7.10(d,5H),7.64(s,1H),7.94(t,J=6.6,1H),8.67(d,J=8.12,1H),8.89(d,J=6.24,1H),9.08(s,1H).
13C NMR(100MHz,D2O):δ 177.1,173.4,168.1,167.8,162.9,148.2,147.1,144.6,142.0,139.2,136.2,131.5,130.8,127.8,126.4,124.0,102.1,89.3,80.0,73.1,67.2,66.6,52.3,37.9,31.2,28.7,24.5.
31P NMR(160MHz,D2O):δ 0.01.
HRMS:calcd for C26H33N6O9P(M+H+)605.2122,found(M+H+)605.2180.
该化合物分子量604.21,在266nm处有紫外吸收,其摩尔消光系数为6000L·mol-1·cm-1,无色或微黄色糖浆状固体,极易吸收空气中的水分而变粘稠,且颜色变深,温度高于40℃半小时即分解,颜色逐渐变暗至黑色。
促进大肠杆菌生长实验
方法同实施例1,与实施例1不同之处在于培养5h后,添加类似物的大肠杆菌DH5α、BL21的OD600值分别比对照组高0.8和0.7,表明类似物对大肠杆菌生长具有明显促进作用。
促进酿酒酵母生长实验
方法同实施例1,与实施例1不同之处在于培养12h后,添加类似物的酿酒酵母BY4741的OD600比对照组高2.8,表明类似物对酿酒酵母生长具有促进作用。
作为马肝脱氢酶催化合成手性醇的辅因子实验
方法同实施例1,积分产率为32%,S构型的e.e.值为96%。
实施例16
同实施例14方法;与实施例14不同之处在于,所用的叠氮化物为
Figure A200810010285D00231
反应温度为20℃,反应时间为13h,用摩尔比为5:1的抗坏血酸钠/CuSO4催化剂,叠氮化物和催化剂的摩尔比例为1:4:5,产率:89%。
Figure A200810010285D00233
1H NMR(400MHz,D2O):δ 1.48(m,2H),1.80(m,2H),2.31(t,2H),2.86(t,2H),3.80(dd,J=3.72,10.6Hz,1H),3.91-3.96(m,3H),4.13-4.18(m,3H),4.20(s,1H),4.26-4.32(m,3H),4.38(s,1H),6.02(d,J=5.24Hz,1H),6.84-6.91(m,2H),7.28(dd,J=2.72,8.76Hz,1H),7.31(s,1H),8.09(t,J=6.72,1H),8.81(d,J=8.12,1H),9.05(d,J=6.28,1H),9.24(s,1H).
13C NMR(100MHz,D2O):δ 178.1,168.0,148.4,144.8,142.1,136.4,130.9,130.0,126.5,114.0,113.7,107.0,106.8,106.5,102.3,89.5,80.1,73.3,67.2,66.8,52.3,37.4,31.2,28.7,24.6.
31P NMR(160MHz,D2O):δ0.08.
19F NMR(376MHz,D2O):δ-111.8,-118.9.
HRMS:calcd for C26H31F2N6O9P(M+H+)641.1930,found(M+H+)641.1981.
该化合物分子量640.19,在266nm处有紫外吸收,其摩尔消光系数为9100L·mol-1·cm-1,无色或微黄色糖浆状固体,极易吸收空气中的水分而变粘稠,且颜色变深,温度高于40℃半小时即分解,颜色逐渐变暗至黑色。
促进大肠杆菌生长实验
方法同实施例1,与实施例1不同之处在于培养4h后,添加类似物的大肠杆菌HB101的OD600值比对照组高0.4,表明类似物对大肠杆菌生长具有明显促进作用。
促进酿酒酵母生长实验
方法同实施例1,与实施例1不同之处在于培养12h后,添加类似物的酿酒酵母S288c和BY4741的OD600分别比对照组高5.8和6.0,表明类似物对酿酒酵母生长具有促进作用。
作为马肝脱氢酶催化合成手性醇的辅因子实验
方法同实施例1,与实施例1不同之处在于加入2-苯丁酮0.005mmol,积分产率为29%,S构型的e.e.值为94%。
实施例17
同实施例14方法;与实施例14不同之处在于,所用的叠氮化物为反应温度为10℃,反应时间为28h,用摩尔比为1:1的Cu/CuSO4催化剂,
Figure A200810010285D00242
叠氮化物和催化剂的摩尔比例为1:6:15,产率:92%。
Figure A200810010285D00243
1H NMR(400MHz,D2O):δ 1.57(m,2H),1.77(m,2H),2.18(t,2H),2.92(t,2H),3.65,3.73(ddd,J=2.08,5.08,11.96,1H),3.91,4.03-4.26(m,3H),4.36(m,3H),5.87(d,J=5.24,1H),7.10,7.19,7.29,7.31,7.51,7.64,7.64(s,1H),7.77,7.94(t,J=6.6,1H),8.67(d,J=8.12,1H),8.89(d,J=6.24,1H),9.08(s,1H).
13C NMR(100MHz,D2O):δ 173.0,168.1,167.8,162.9,148.2,147.1,144.6,142.0,139.2,136.2,133.9,133.5,132.6,131.5,130.8,128.6,127.8,126.5,126.4,124.3,102.1,89.9,81.0,76.1,68.2,66.6,52.3,42.4,37.9,36.2,27.4,24.5,23.2.
31P NMR(160MHz,D2O):δ 0.21.
HRMS:calcd for C31H37N6O9P(M+H+)669.2413,found(M+H+)669.2373.
该化合物分子量668.63,在266nm处有紫外吸收,其摩尔消光系数为6200L·mol-1·cm-1,无色或微黄色糖浆状固体,极易吸收空气中的水分而变粘稠,且颜色变深,温度高于40℃半小时即分解,颜色逐渐变暗至黑色。
促进大肠杆菌生长实验
方法同实施例1,与实施例1不同之处在于培养5h后,添加类似物的大肠杆菌DH5α、BL21的OD600值分别比对照组高0.8和0.7,表明类似物对大肠杆菌生长具有明显促进作用。
促进酿酒酵母生长实验
方法同实施例1,与实施例1不同之处在于培养12h后,添加类似物的酿酒酵母BY4741的OD600比对照组高2.8,表明类似物对酿酒酵母生长具有促进作用。
作为马肝脱氢酶催化合成手性醇的辅因子实验
方法同实施例1,与实施例1不同之处在于积分产率为31%,S构型的e.e.值为86%。
实施例18
同实施例14方法;与实施例14不同之处在于,所用的叠氮化物为
Figure A200810010285D00251
反应温度为26℃,反应时间为20h,用摩尔比为8:1的抗坏血酸钠/CuSO4催化剂,叠氮化物和催化剂的摩尔比例为1:9:20,混和溶剂为二甲基亚砜:二氯甲烷:水=3:2:4产率:92%。
Figure A200810010285D00253
1H NMR(400MHz,D2O):δ 1.57(m,2H),1.77(m,2H),2.18(t,2H),2.92(t,2H),3.73(ddd,J=2.1,5.1,11.3,1H),3.38-3.96(m,3H),4.23-4.1(m,3H),4.28(t,1H),5.67(d,J=5.24,1H),6.16,6.92(m,1H),7.06,7.07,7.14(d,5H),7.26,7.64(s,1H),7.64(t,J=6.6,1H),8.27(d,J=8.12,1H),8.8(d,J=6.24,1H),9.1(s,1H).
13C NMR(100MHz,D2O):δ 173.0,168.1,167.8,162.9,148.2,147.1,144.6,142.8,142.0,139.2,136.2,131.5,130.8,129.3,128.3,127.8,126.4,124.0,102.1,89.3,80.0,73.1,67.2,66.6,52.3,51.8,37.9,36.5,31.2,30.5,28.7,24.5,23.2.
31P NMR(160MHz,D2O):δ 0.12.
HRMS:calcd for C33H39N6O9P(M+H+)695.2531,found(M+H+)695.2473.
该化合物分子量694.67,在266nm处有紫外吸收,其摩尔消光系数为8800L·mol-1·cm-1,无色或微黄色糖浆状固体,极易吸收空气中的水分而变粘稠,且颜色变深,温度高于40℃半小时即分解,颜色逐渐变暗至黑色。
促进大肠杆菌生长实验
方法同实施例1,与实施例1不同之处在于培养6h后,添加类似物的大肠杆菌DH5α、BL21的OD600值分别比对照组高0.8和0.7,表明类似物对大肠杆菌生长具有明显促进作用。
促进酿酒酵母生长实验
方法同实施例1,与实施例1不同之处在于培养12h后,添加类似物的酿酒酵母BY4741的OD600比对照组高2.6,表明类似物对酿酒酵母生长具有促进作用。
作为马肝脱氢酶催化合成手性醇的辅因子实验
方法同实施例1,与实施例1不同之处在于积分产率为27%,S构型的e.e.值为97%。
实施例19
同实施例14方法;与实施例14不同之处在于,所用的叠氮化物为
Figure A200810010285D00261
反应温度为14℃,反应时间为23h,用摩尔比为6:1的Cu/CuSO4催化剂,
Figure A200810010285D00262
叠氮化物和催化剂的摩尔比例为1:8:5,混和溶剂为二甲基亚砜:N,N-二甲基甲酰胺:水=3:2:4产率:90%。
Figure A200810010285D00263
1H NMR(400MHz,D2O):δ 1.57(m,2H),1.77(m,2H),2.29,2.65(t,2H),2.77(t,2H),2.92,3.65(ddd,J=2.0,5.0,11.6,1H),3.28-3.46(m,3H),4.03-4.08(m,3H),4.36(t,1H),4.46(t,2H),5.37(d,J=5.24,1H),6.72(m,1H),7.12(d,2H),7.36(s,1H),7.48(s,1H),7.64(s,1H),7.94(t,J=6.6,1H),8.67(d,J=8.12,1H),8.89(d,J=6.24,1H),9.08(s,1H).
13C NMR(100MHz,D2O):δ 177.1,173.0,168.2,166.8,162.9,148.2,147.1,144.6,142.0,139.2,136.2,131.5,130.8,129.3,127.9,127.7,127.5,126.4,124.0,102.1,89.3,80.0,73.1,67.2,66.6,52.3,37.9,36.2,31.2,28.7,27.4,24.5,23.2.
31P NMR(160MHz,D2O):δ 0.04.
HRMS:calcd for C33H39N6O9P(M+H+)695.2522,found(M+H+)695.2580.
该化合物分子量694.67,在266nm处有紫外吸收,其摩尔消光系数为9000L·mol-1·cm-1,无色或微黄色糖浆状固体,极易吸收空气中的水分而变粘稠,且颜色变深,温度高于40℃半小时即分解,颜色逐渐变暗至黑色。
促进大肠杆菌生长实验
方法同实施例1,与实施例1不同之处在于培养5h后,添加类似物的大肠杆菌DH5α、BL21的OD600值分别比对照组高0.8和0.7,表明类似物对大肠杆菌生长具有明显促进作用。
促进酿酒酵母生长实验
方法同实施例1,与实施例1不同之处在于培养12h后,添加类似物的酿酒酵母BY4741的OD600比对照组高2.8,表明类似物对酿酒酵母生长具有促进作用。
作为马肝脱氢酶催化合成手性醇的辅因子实验
方法同实施例1,与实施例1不同之处在于积分产率为22%,S构型的e.e.值为86%。
其他含A或B结构的实施例见表一,其中R’=-OH或
Figure A200810010285D00271
同实施例1方法;与实施例1不同之处在于如下表:
表一
Figure A200810010285D00272
Figure A200810010285D00281
Figure A200810010285D00291
其他含C或D结构的实施例见表二,其中R”=-N3
Figure A200810010285D00292
同实施例14方法;与实施例14不同之处在于如下表:
表二
Figure A200810010285D00293
Figure A200810010285D00301

Claims (7)

1.一种NAD+类似物,其特征在于:其具有如下结构式:
Figure A200810010285C00021
结构式中烟酰胺单核苷酸为β-构型;核糖为D-构型;
与烟酰胺单核苷酸相连的R为C4-C15饱和或不饱和的烷基,或含有氧、氮、氯、溴或硫杂原子的C2-C10饱和或不饱和烷基,以下称之为A;
或R为
Figure A200810010285C00022
以下称之为B,其中Ar1为芳香烃
Figure A200810010285C00023
与烟酰胺单核苷酸磷酸相连的链中X=CH2、O或S,n=0-3;R1为卤素、C1-C5烷氧基、C1-C5烷巯基、C1-C5烷基氨基、芳基酰胺基、烷基酰胺基或C1-C5卤代烃基;
或R为
Figure A200810010285C00025
以下称之为C,其中Ar2为苯环或萘环,1=0-2;
或R为以下称之为D,其中Ar3为芳香环
Figure A200810010285C00027
Figure A200810010285C00028
Figure A200810010285C00029
R2为C1-C5烷基、C1-C5烷氧基、C1-C5烷硫基、C1-C5烷基酰氨基、C1-C5卤代烃基或卤素,各连接链中n=0-10,m=0-10,l=0-2;卤素为F、Cl或Br。
2.按照权利要求1所述NAD+类似物,其特征在于:其结构式如下,
Figure A200810010285C000210
Figure A200810010285C000212
3.按照权利要求1所述NAD+类似物,其特征在于:其结构式如下,
Figure A200810010285C00031
Figure A200810010285C00032
4.按照权利要求1所述NAD+类似物,其特征在于:其结构式如下,
Figure A200810010285C00034
Figure A200810010285C00035
Figure A200810010285C00036
5.一种权利要求1所述NAD+类似物的合成方法,其特征在于:
1)按常规方法合成2’,3’-二乙酰基烟酰胺单核苷酸吡啶盐;
2)在有机溶剂中,加入步骤1)合成的吡啶盐、醇和缩合试剂,在-10~35℃搅拌反应16-72小时,再经脱乙酰化,得到含有R为A或B取代基的目标NAD+类似物;
其中2’,3’-二乙酰基烟酰胺单核苷酸吡啶盐、醇和缩合试剂的摩尔比例为1:1~5:1~20;有机溶剂为DMF和吡啶的混合溶剂,混合体积比例为1:15;所用缩合试剂为碳酰亚胺衍生物、酰氯、磷酰氯、双(2-氧代-3-恶唑烷基)磷酰氯、2,4,6-三异丙基苯磺酰氯或1-对硝基苯磺酸基-1,2,4-三唑;所用醇为A-OH或B-OH;A和B为权利要求1所述A和B;
3)采用步骤2)的方法,当其选用的醇为
Figure A200810010285C00041
时,获取其中间产物
Figure A200810010285C00042
将此中间产物和叠氮化物
Figure A200810010285C00043
Figure A200810010285C00044
溶解于混合溶剂中,加入催化剂,10~40℃搅拌反应12-48小时,经脱乙酰化,得到含有C或D取代基的目标NAD+类似物;
其中
Figure A200810010285C00045
叠氮化物和催化剂的摩尔比例为1:1~10:0.1~20,混合溶剂为甲醇,乙醇,丙醇,叔丁醇,正丁醇,二氯甲烷,氯仿,1,2-二氯乙烷,N,N-二甲基甲酰胺,甲酰胺,吡啶,乙腈,丙酮或二甲基亚砜和水的混合溶剂,其中水的体积占30~50%;催化剂为摩尔比为1~10:1的Cu/CuSO4或摩尔比为1~10:1的抗坏血酸钠/CuSO4,叠氮化合物中Ar2和Ar3依权利要求1所述。
6.按照权利要求5所述NAD+类似物的合成方法,其特征在于:
所述碳酰亚胺衍生物为N,N’-二环己基碳酰二亚胺、N,N’-二异丙基碳酰二亚胺或1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳化二亚胺盐酸盐;
所述酰氯为新戊酰氯或1-金刚烷甲酰氯;
所述磷酰氯为氯磷酸二苯酯。
7.一种权利要求1所述NAD+类似物的应用,其特征在于:权利要求1所述NAD+类似物可以作为微生物促进剂,用于促进微生物的生长;也可作为脱氢酶辅因子用于催化氧化还原反应。
CN200810010285A 2008-01-30 2008-01-30 一种nad+类似物及其合成和应用 Expired - Fee Related CN101497638B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN200810010285A CN101497638B (zh) 2008-01-30 2008-01-30 一种nad+类似物及其合成和应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN200810010285A CN101497638B (zh) 2008-01-30 2008-01-30 一种nad+类似物及其合成和应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101497638A true CN101497638A (zh) 2009-08-05
CN101497638B CN101497638B (zh) 2012-09-26

Family

ID=40944925

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200810010285A Expired - Fee Related CN101497638B (zh) 2008-01-30 2008-01-30 一种nad+类似物及其合成和应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101497638B (zh)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104946706A (zh) * 2014-03-26 2015-09-30 中国科学院大连化学物理研究所 一种nad类似物的还原方法
WO2017024255A1 (en) 2015-08-05 2017-02-09 Metrobiotech, Llc Nicotinamide mononucleotide derivatives and their uses
JP2017048242A (ja) * 2008-09-23 2017-03-09 アルニラム ファーマスーティカルズ インコーポレイテッドAlnylam Pharmaceuticals, Inc. 付加環化を用いたモノマーおよびオリゴヌクレオチドの化学修飾
CN109836377A (zh) * 2017-11-29 2019-06-04 中国科学院大连化学物理研究所 一种烟酰胺腺嘌呤二核苷酸类似物及其合成方法与应用
US10392416B2 (en) 2015-10-02 2019-08-27 Metro International Biotech, Llc Crystal forms of beta-nicotinamide mononucleotide
US10618927B1 (en) 2019-03-22 2020-04-14 Metro International Biotech, Llc Compositions and methods for modulation of nicotinamide adenine dinucleotide
CN111217744A (zh) * 2018-11-26 2020-06-02 中国科学院大连化学物理研究所 一种d-氨基酸基nad+类似物及其合成和应用
US11180521B2 (en) 2018-01-30 2021-11-23 Metro International Biotech, Llc Nicotinamide riboside analogs, pharmaceutical compositions, and uses thereof
CN113817009A (zh) * 2021-11-23 2021-12-21 中立安(北京)医药科技有限公司 烟酰胺单核苷类衍生物及其制备方法和应用
CN114652850A (zh) * 2022-03-31 2022-06-24 深圳深创生物药业有限公司 一种具有抗衰老作用的多肽偶联nmn化合物及其应用
US11787830B2 (en) 2021-05-27 2023-10-17 Metro International Biotech, Llc Crystalline solids of nicotinic acid mononucleotide and esters thereof and methods of making and use
US11939348B2 (en) 2019-03-22 2024-03-26 Metro International Biotech, Llc Compositions comprising a phosphorus derivative of nicotinamide riboside and methods for modulation of nicotinamide adenine dinucleotide

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005035461A1 (de) * 2005-07-28 2007-02-15 Roche Diagnostics Gmbh Stabile NAD/NADH-Derivate

Cited By (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017048242A (ja) * 2008-09-23 2017-03-09 アルニラム ファーマスーティカルズ インコーポレイテッドAlnylam Pharmaceuticals, Inc. 付加環化を用いたモノマーおよびオリゴヌクレオチドの化学修飾
CN104946706B (zh) * 2014-03-26 2019-07-05 中国科学院大连化学物理研究所 一种nad类似物的还原方法
CN104946706A (zh) * 2014-03-26 2015-09-30 中国科学院大连化学物理研究所 一种nad类似物的还原方法
EA035664B1 (ru) * 2015-08-05 2020-07-23 МЕТРО ИНТЕРНЭШНЛ БАЙОТЕК, ЭлЭлСи Производные никотинамидмононуклеотида и их применение для лечения заболевания или расстройства, связанного с биосинтезом над+
US11464796B2 (en) 2015-08-05 2022-10-11 Metro International Biotech, Llc Nicotinamide mononucleotide derivatives and their uses
KR20180039658A (ko) * 2015-08-05 2018-04-18 메트로 인터내셔널 바이오테크 엘엘씨 니코틴아미드 모노뉴클레오티드 유도체 및 그 용도
CN108137639A (zh) * 2015-08-05 2018-06-08 麦德龙国际生物科技有限责任公司 烟酰胺单核苷酸衍生物及其用途
EP3331894A4 (en) * 2015-08-05 2019-01-23 Metro International Biotech, LLC NICOTINAMIDE MONONUCLEOTIDE DERIVATIVES AND ITS USES
US11878027B2 (en) 2015-08-05 2024-01-23 Metro International Biotech, Llc Nicotinamide mononucleotide derivatives and their uses
US9855289B2 (en) 2015-08-05 2018-01-02 Metro International Biotech, Llc Nicotinamide mononucleotide derivatives and their uses
US9919003B2 (en) 2015-08-05 2018-03-20 Metro International Biotech, Llc Nicotinamide mononucleotide derivatives and their uses
US10548913B2 (en) 2015-08-05 2020-02-04 Metro International Biotech, Llc Nicotinamide mononucleotide derivatives and their uses
KR102354784B1 (ko) 2015-08-05 2022-01-25 메트로 인터내셔널 바이오테크 엘엘씨 니코틴아미드 모노뉴클레오티드 유도체 및 그 용도
CN108137639B (zh) * 2015-08-05 2021-10-08 麦德龙国际生物科技有限责任公司 烟酰胺单核苷酸衍生物及其用途
WO2017024255A1 (en) 2015-08-05 2017-02-09 Metrobiotech, Llc Nicotinamide mononucleotide derivatives and their uses
US10392416B2 (en) 2015-10-02 2019-08-27 Metro International Biotech, Llc Crystal forms of beta-nicotinamide mononucleotide
US11059847B2 (en) 2015-10-02 2021-07-13 Metro International Biotech, Llc Crystal forms of β-nicotinamide mononucleotide
CN109836377B (zh) * 2017-11-29 2022-04-29 中国科学院大连化学物理研究所 一种烟酰胺腺嘌呤二核苷酸类似物及其合成方法与应用
CN109836377A (zh) * 2017-11-29 2019-06-04 中国科学院大连化学物理研究所 一种烟酰胺腺嘌呤二核苷酸类似物及其合成方法与应用
US11180521B2 (en) 2018-01-30 2021-11-23 Metro International Biotech, Llc Nicotinamide riboside analogs, pharmaceutical compositions, and uses thereof
CN111217744A (zh) * 2018-11-26 2020-06-02 中国科学院大连化学物理研究所 一种d-氨基酸基nad+类似物及其合成和应用
US10618927B1 (en) 2019-03-22 2020-04-14 Metro International Biotech, Llc Compositions and methods for modulation of nicotinamide adenine dinucleotide
US11939348B2 (en) 2019-03-22 2024-03-26 Metro International Biotech, Llc Compositions comprising a phosphorus derivative of nicotinamide riboside and methods for modulation of nicotinamide adenine dinucleotide
US11787830B2 (en) 2021-05-27 2023-10-17 Metro International Biotech, Llc Crystalline solids of nicotinic acid mononucleotide and esters thereof and methods of making and use
US11952396B1 (en) 2021-05-27 2024-04-09 Metro International Biotech, Llc Crystalline solids of nicotinic acid mononucleotide and esters thereof and methods of making and use
WO2023093722A1 (zh) * 2021-11-23 2023-06-01 中立安(北京)医药科技有限公司 烟酰胺单核苷类衍生物及其制备方法和应用
CN115304655A (zh) * 2021-11-23 2022-11-08 中立安(北京)医药科技有限公司 烟酰胺单核苷类衍生物及其制备方法和应用
CN113817009A (zh) * 2021-11-23 2021-12-21 中立安(北京)医药科技有限公司 烟酰胺单核苷类衍生物及其制备方法和应用
CN114652850B (zh) * 2022-03-31 2023-12-29 深圳深创生物药业有限公司 一种具有抗衰老作用的多肽偶联nmn化合物及其应用
CN114652850A (zh) * 2022-03-31 2022-06-24 深圳深创生物药业有限公司 一种具有抗衰老作用的多肽偶联nmn化合物及其应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN101497638B (zh) 2012-09-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101497638B (zh) 一种nad+类似物及其合成和应用
Hocek C-nucleosides: synthetic strategies and biological applications
Ascenso et al. An efficient synthesis of the precursor of AI-2, the signalling molecule for inter-species quorum sensing
Srinivas et al. Ruthenium catalyzed synthesis of 2, 3-unsaturated C-glycosides from glycals
Wang et al. Synthesis and biological activity of 5‐fluorotubercidin
Choi et al. Ribosides and ribotide of a fairy chemical, imidazole-4-carboxamide, as its metabolites in rice
JP6978492B2 (ja) 二重保護されたプロセレンテラジン基質
CN113307804B (zh) 含氟吲哚喹啉类化合物的合成方法及其应用
CN102453067A (zh) 一种nad+类似物的制备方法及其应用
Choy et al. Synthesis and redox properties of novel alkynyl flavins
Kore et al. Fluorous-assisted synthesis of (E)-5-[3-Aminoallyl]-uridine-5′-triphosphate
Römisch et al. Rapid one-pot synthesis of riboflavin isotopomers
Kumamoto et al. Synthesis of (±)-4′-ethynyl and 4′-cyano carbocyclic analogues of stavudine (d4T)
CN102477057A (zh) 硫代烟酰胺腺嘌呤二核苷酸、其中间体及它们的制备方法
CN106496130A (zh) 一种甲基酮衍生物及其制备方法与应用
Liu et al. Synthesis of phosphodiester-type nicotinamide adenine dinucleotide analogs
Ajish et al. Synthesis and biological evaluation of carbohydrate appended hydrazinocyclopentenes with potent glycation and α-glucosidase inhibition activities
Kim et al. The First Synthesis of 4′-Branched 5′-Deoxycarbocyclic 9-Deazaadenosine and Phosphonic Acids as Antiviral Agents
TANAKA et al. Synthesis of Chiral 5-Deazaflavin Derivatives and Their Use in Asymmetric Reduction of Ethyl Benzoylformaten
Ke et al. Novel ether-functional spiro-tetronic acid derivatives: molecule design, convenient synthesis and biological evaluation
Liu et al. Synthesis and anti-HIV activity of 4′-modified cyclopentenyl pyrimidine C-nucleosides
Kore et al. Synthesis of 1-(β-D-Galactopyranosyl) Thymine-6′-O-Triphosphate–A Potential Probe to Generate Reactive Dialdehyde for DNA–Enzyme Cross-Linking
André et al. Syntheses of 4-deoxy-d-fructose and enzymatic affinity study
Kim et al. Synthesis and Potent Anti-Leukemic Activity of Novel 5′-Deoxycarbocyclic C-Nucleoside Phosphonic Acids
Lavandera et al. Synthesis, Protonation Behavior, Conformational Analysis, and Regioselective Enzymatic Acylation of the Novel Diamino Analogue of (E)-5-(2-Bromovinyl)-2′-deoxyuridine (BVDU)

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20120926