CN102459411A - 新方法和新化合物 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种制备聚酰胺(特别是环状和发卡状聚酰胺)的新方法，其包括以下步骤：在双光气和/或三光气存在的条件下，使胺与Boc-保护的氨基酸单体偶联。该方法可以在固相或液相上进行。

Description

新方法和新化合物
本发明涉及制备聚酰胺(例如发卡状和环状聚酰胺)的新方法，其中一些聚酰胺本身是新的化合物。
分子医学的主要目标之一是能够调节任何基因的表达。诸如RNA干扰(RNAi)之类的方法提供了使特定基因表达沉默的手段，然而，RNAi无论是作为研究工具还是治疗手段都仍然具有挑战(见：W.A.Weiss，et al.，Nat Chem Biol 2007，3，739；D.H.Kim，J.J.Rossi，Nature Reviews Genetics 2007，8，173；和C.P.Dillon，et al.，AnnualReview of Physiology 2005，67，147)。
吡咯-咪唑(Py-Im)聚酰胺是可透过细胞的合成配体，其能够被设计为按等于或超过天然真核转录调节蛋白的亲和度和特异度结合至预定的DNA序列。聚酰胺配体通过结合在DNA的小沟中，并且阻断基因转录，从而提供RNAi以外的另一种可选的小分子策略(见：P.B.Dervan，B.S.Edelson，Current Opinion in Structural Biology 2003，13，284；和T.Bando，H.Sugiyama，Accounts of Chemical Research 2006，39，935)。
根据一系列的碱基配对规则来实现特异性，其中反向平行排列的Py-Py结构元件(building block)偏向与A，T碱基对结合，而Im-Py排列相对于C·G、A·T或T·A碱基对更偏向靶向G·C。
已经利用固相合成法(见：E.E.Baird，P.B.Dervan，Journal of theAmerican Chemical Society 1996，118，6141；N.R.Wurtz，et al.，OrganicLetters 2001，3，1201；Japan Science and Technology Agency，2006；和P.O.Krutzik，A.R.Chamberlin，Bioorganic&Medicinal ChemistryLetters 2002，12，2129)制备了超过一百种聚酰胺类似物(见：B.S.Edelson，et al.，Nucleic Acids Research 2004，32，2802)，这使得它们可以被应用到从生物领域到纳米技术领域(见：J.D.Cohen，et al.，Angewandte Chemie-International Edition 2007，46，7956；J.D.Cohen，etal.，Journal of the American Chemical Society 2008，130，402；和C.Dose，et al.，Angewandte Chemie-International Edition 2007，46，8384)。然而，尽管它们的用途逐渐增长，但还没有普遍适用的方法以高产率及高纯度来有效地制备聚酰胺系列。
传统的聚酰胺固相合成法集中于使用活化的苯并三唑酯。这些方法对于树脂结合的脂肪族和Py胺与BocPyOH和BocImOH的偶联而言进行良好，然而由于它们固有的较低亲核性，因此树脂结合的氨基咪唑的偶联率(特别是与BocPyOH的偶联)大大降低。
Jung等报道了在固体载体上由Fmoc-介导的环状肽的合成，该环状肽包含空间位阻的仲胺，其中使用三光气[双(三氯甲基)碳酸酯，BTC]作为偶联剂(特别参见：B.Thern，et al.，AngewandteChemie-International Edition 2002，41，2307，和B.Thern，et al.，Tetrahedron Letters 2002，43，PII S0040)。
然而，考虑到聚酰胺(特别是发卡状和环状聚酰胺)的潜在用途，需要提供可选的和/或改进的制备该聚酰胺的方法，特别是能够进行固相或液相合成的方法。
本说明书列举或讨论的明显是现有公开的文献不应被看作是承认了这些文献是现有技术状况的一部分或公知常识。
根据本发明，提供了一种在胺和氨基受保护氨基酸的羧酸之间形成酰胺键的方法，其包括胺与由式I表示的氨基酸的偶联反应，
PG1-HN-A1-COOH            I
其中：
A1表示任选被取代的脂肪族部分或芳香族部分；
PG1表示由式-C(O)OR1表示的氨基保护基团；以及
R1表示二级或三级C3-8烷基，
其特征在于，所述反应在双光气和/或三光气的存在条件下进行。
本发明的另一个方面提供了一种制备由式IG表示的聚酰胺的方法，
X1-(-HN-A1-CO-)nNH-B1      IG
其中B1表示任选被取代的脂肪族部分或芳香族部分；X1表示-PG1、-H(如果去除了所有保护基团)、或者-C(O)A1，n表示大于或等于1的整数，PG1和各A1如上所定义，该方法包括上文所定义的方法。
本发明的又一个方面提供了一种制备由式III表示的环状聚酰胺的方法，
Figure BDA0000125423740000031
其中n如上文所定义，并且各A1都独立地如上文所定义，该方法包括上文所定义的方法。
优选的是，在第一步中，使由式II表示的化合物与上文所定义的由式I表示的化合物反应，
H2N-B1                        II
并且在随后的步骤中，使如此形成的脱保护的胺进一步与由式I表示的另一种化合物反应，重复后一步直至获得所需数量的由式IG表示的化合物中的单体单元，其中每步都按照上文所定义的方法进行。
合适的是，在第一步中，使由式IV表示的化合物与上文所定义的由式I表示的化合物反应，
E1-N(H)-NH2                    IV
其中E1表示任选被取代的脂肪族部分或芳香族部分，并且在随后的步骤中，使如此形成的脱保护的胺进一步与由式I表示的另一种化合物反应，重复后一步直至获得所需数量的由式III表示的化合物中的单体单元，由此形成由式V表示的化合物，
PG1-(-HN-A1-CO-)nN(H)-N(H)-E1  V
该化合物通过之后进行的脱保护(去除PG1)和氧化形成相应的由式VI表示的化合物，
H-(-HN-A1-CO-)nN＝N-E1         VI
进而对该化合物进行分子内环化反应同时进行-N＝N-E1部分的切除。
有利的是，将B1或E1连接至树脂，由此使得所述方法能够进行固相合成。然而，应当理解所述方法还可以进行液相合成。因此，聚酰胺的至少一部分可以通过液相合成来制备。
优选的是，各A1都独立地表示-CH2-CH2-C(-NH2)(H)-，或者以下亚结构中的一种：
Figure BDA0000125423740000041
合适的是，B1表示-C(O)-CH2-CH2-NH2，和/或E1表示苯基。
有利的是，所述方法在三光气的存在条件下进行。
优选的是，所述方法在低于约50℃，更优选为低于约30℃，更加优选为在约20℃至25℃的条件下进行。合适的是，所述偶联反应自动进行。有利的是，所述方法用于制备聚酰胺，例如直链聚酰胺、环状酰胺、和发卡状聚酰胺。优选的是，由式I表示的氨基酸包含天然氨基酸残基或者非天然氨基酸残基，优选非天然氨基酸残基。
本发明的另一个方面提供了一种由上文所定义的式III表示的化合物，其中所述化合物具有至少两个基团，每个所述基团都能够携带电荷，优选为正电荷。
本发明的又一个方面提供了通过上文所述的方法制备的化合物、或者上文所述的由式III表示的化合物在结合至预定的DNA序列中的用途。
本发明的另一个方面提供了一种轭合物，其包含结合至DNA的通过上文所述的方法制备的化合物、或者上文所述的由式III表示的化合物。
通过上文所述的方法制备的化合物，或者由式III表示的化合物可以结合至预定的DNA序列，从而形成轭合物。该轭合物可以用于多种用途，例如鉴别利用聚酰胺识别规则的靶序列。通过使用荧光标记DNA或者DNA分子信标来进行DNA序列的识别，从而使得轭合物的DNA部分可以用于信号输出。
本文(包括全部所附权利要求书、摘要、和附图)所描述的所有特征，和/或所公开的所有手段或方法的所有步骤都可以以任何组合方式与上述任何方面组合，除非在该组合方式中，至少某些特征和/或步骤相互排斥。
现在参照附图，以举例的方式对本发明进行描述，其中：
图1为例子A中所制备的方案1的聚酰胺的质谱图，
图2为例子B中所制备的方案3的聚酰胺的质谱图，以及
图3为在例子E中，通过1(13.2分钟)和2之间的偶联反应制备的产物3(14.6分钟)的HPLC色谱图。
本发明提供了一种在胺和氨基受保护氨基酸的羧酸之间形成酰胺键的方法，其包括胺与由式I表示的氨基酸的偶联反应，
PG1-HN-A1-COOH    I
其中：
A1表示任选被取代的脂肪族部分或芳香族(包括杂芳基)部分；
PG1表示由式-C(O)OR1表示的氨基保护基团(即氨基酸的所需-NH2部分受保护，以形成-N(H)-C(O)OR1部分)；以及
R1表示二级或三级C3-8烷基，
其特征在于，所述反应在双光气和/或三光气的存在条件下进行，所述方法在下文中称为“本发明的方法”。
本发明的方法可以使用盐、溶剂化物或者受保护的衍生物进行。因此，可以通过本发明的方法制备的化合物可以或者不可以被制成(例如相应的)盐或溶剂化物的形式，或者它们的受保护衍生物的形式。
在本文所描述的方法中使用的，或者由该方法制备的化合物(即，本发明的方法涉及的那些)可以表现出互变异构现象。因此，本发明的方法包括处于任何互变异构形式，或者任何所述形式的混合物形式的这些化合物的用途或制备。本发明还包括使用本文所描述的化合物的结构元件(例如二聚体、三聚体、或者四聚体)的用途，所述结构元件可以通过液相或固相法制得。
相似地，在本文所描述的方法中使用的，或者由该方法制备的化合物(即，本发明的方法涉及的那些)还可以包含一个或多个不对称原子(例如碳原子)，因而可以以对映体或非对映体的形式存在，并且可以表现出光学活性。因此，本发明的方法包括使用或制备处于任何光学或非对应异构体形式，或者任何所述形式的混合物的所述化合物。
此外，在本文所描述的方法中使用的，或者由该方法制备的化合物可以包含双键，因此可以以各个双键的E(反式)和Z(顺式)几何异构体的形式存在。所述这些异构体和它们的混合物都包括在本发明的范围之内。
三光气是由化学式Cl3C-O-C(O)-OCCl3(双(三氯甲基)碳酸酯；本文还称为BTC)表示的化合物。据表明，本发明的方法优选在三光气存在的条件下进行。这就是说，存在至少一些三光气(为了活化所存在的所有羧酸官能团)，但也可以存在其他偶联剂和/或活化剂。然而，优选的是，三光气占本发明的方法中所使用的偶联剂和/或活化剂的至少50％、60％、70％、80％或85％(例如至少90％)。更加优选的是，偶联剂和/或活化剂仅(即大于95％，优选为99％)由三光气组成。
使用三光气优于使用双光气。
双光气是由化学式Cl-C(O)-OCCl3(氯甲酸三氯甲酯)表示的化合物。据表明，本发明的方法可以在双光气存在的条件下进行。这就是说，存在至少一些双光气(以活化所存在的所有羧酸官能团)，但也可以存在其他偶联剂和/或活化剂。然而，优选的是，双光气占本发明的方法中所使用的偶联剂和/或活化剂的至少50％、60％、70％、80％或85％(例如至少90％)。更加优选的是，偶联剂和/或活化剂仅(即大于95％，优选为99％)由双光气组成。
在本发明的方法中，优选的是存在小于1摩尔当量的双光气和/或三光气(与所使用的胺相比)。例如，可以使用略微不足的双光气和/或三光气，例如约0.1摩尔当量至约0.8摩尔当量，更优选为约0.2摩尔当量至约0.5摩尔当量，更加优选为约0.3摩尔当量至约0.35摩尔当量，更加优选为约0.33摩尔当量。优选的是，本发明方法的温度不升高到明显高于室温(优选保持低于50℃，尤其是低于30℃，更优选为约20℃至25℃)。优选的是，在三光气的存在条件下通过反应而进行的羧酸基团的活化在室温下(或者低于室温)进行。出乎意料并且有利的是，这可以使得本发明的方法更有效，从而导致产率更高。
据描述，本发明的方法使用了胺。为了本发明的目的，这是指所有包含-NH2部分的化合物，包括连接到碳原子的-NH2基团，以及连接到杂原子(例如氮；由其形成的(例如)酰肼官能团，即-N(H)-NH2)的-NH2部分。此外，包含-NH2部分的化合物可以为氨基酸，或者包含氨基酸单体单元的化合物，例如本文所描述的可以通过本发明的方法制备的化合物。
本发明的方法在由式I表示的化合物(即氨基酸)存在的条件下进行，其中氨基部分是受保护的。通过本发明的方法制备的化合物取决于所使用的胺试剂，即，本发明的方法制备了由式IA表示的部分，
PG1-HN-A1-CONH-               IA
其中A1和PG1如上文所定义。当本发明的方法使用胺时，其由式II表示，
H2N-B1                        II
其中B1表示任选被取代的脂肪族部分或芳香族部分，在这种情况下，通过本发明的方法形成的化合物为由式IB表示的化合物，
PG1-HN-A1-CONH-B1             IB
其中B1如上文所定义。然而，本发明的方法所使用的胺还可以为(其中的氨基部分)：
氨基酸(例如，其中羧酸部分被保护)；或者
优选为氨基酰胺(即，其中的羧酸与胺已经偶联的氨基酸，例如未保护的由式IB表示的化合物，即下文所描述的由式ID表示的化合物)；或者
聚酰胺(即，包含至少两个酰胺单体的化合物，例如，可以通过由式ID表示的化合物(如下文所定义)与由式I表示的化合物(如上文所定义)反应而产生的化合物，即如下文所定义的由式IF表示的化合物)。
可以将由式IA表示的部分或由式IB表示的化合物脱保护(例如在酸(例如下文所描述的TFA)存在的情况下进行处理)，从而形成由式IC表示的部分，
H2N-A1-CONH-                 IC
或者由式ID表示的化合物，
H2N-A1-CONH-B1               ID
其中，两种情况中的PG1和A1，以及由式ID表示的化合物中的B1如上文所定义。
之后，可以将由式IC表示的部分和/或由式ID表示的化合物在本发明的方法中用作胺，由此形成聚酰胺。因此，在本发明的另一个实施方案中，提供了制备聚酰胺的方法，其特征在于，该方法包括上文所描述的本发明的方法。
例如，在本发明的方法中可以使用由式IC表示的部分或由式ID表示的化合物，即作为胺，并且使其在由式I表示的化合物存在的情况下反应，由此形成由式IE表示的部分，
PG1-HN-A1COHN-A1-CONH-       IE
或者由式IF表示的化合物，
PG1-HN-A1COHN-A1-CONH-B1     IF
其中，两种情况中的PG1和B1如上文所定义，并且各A1都独立地表示上文所定义的A1(即，每个A1基团可以相同或不同)。
之后，可以去除由式IE表示的部分，或者由式IF表示的化合物的保护基团PG1，由此形成“游离”胺，其可以在本发明的方法中使用以形成其它的酰胺键。按照这种方式可以构建聚酰胺结构，即可以形成下面的由式IG表示的聚酰胺，
X1-(-HN-A1-CO-)nNH-B1         IG
其中X1表示-PG1、-H(如果去除了所有保护基团)、-C(O)A1(即，与式IH的羧酸进行终反应，式IH为A1-C(O)OH，其中A1如上文所定义，但其中不包含氨基)、或者下文所定义的其他末端取代基，n表示等于(当由式IG表示的化合物为酰胺单体时)或大于(形成了聚酰胺；此时n表示2或更大)1的整数，并且B1和各A1(可以相同或不同)都如上文所定义，所述方法在下文中也称为“本发明的方法”。其他可能的末端取代基包括：
1.带正电荷的胺(在DNA-结合聚酰胺的情况中，为了增加DNA结合亲和性)，
2.共轭基团(例如末端和内部的炔基、叠氮基、二烯基、叔膦、生物素、荧光标签、羧基基团、胺)，
3.其他DNA-相互作用分子(例如嵌入剂、PNA、小沟结合物、DNA-结合肽、细胞渗透肽、聚胺、寡核苷酸)，以及
4.用于结合荧光基团、纳米颗粒等的连接物(例如PEG)。
这种制备聚酰胺的方法的特征在于，至少一个(优选为大多数，例如所有)酰胺偶联步骤包括前面所描述的本发明的酰胺偶联方法(即，在三光气存在的条件下胺与由式I表示的化合物的反应)。当在本文中使用时，术语“氨基酸单体”可以是指氨基酸单体单元，即“-HN-A-CO-”部分。
本文所提及的脱保护步骤可以在本领域中已知的标准条件下进行。例如，在PG1部分脱保护的情况中，脱保护可以在酸存在的情况下进行，所述酸例如为温和的酸(例如弱有机酸，例如TFA)。在Fmoc基团的情况中，脱保护可以在碱存在的情况下进行。
在本发明的一个实施方案中，可以制备的聚酰胺包含至少四个(-HN-A1-CO-)单体单元(即，n大于或等于四)，例如至少六个、例如至少八个(例如九个)(-HN-A1-CO-)单体单元。在另一个实施方案中，所制备的聚酰胺为发卡状聚酰胺。在又一个实施方案中，所制备的聚酰胺为环状聚酰胺。在另一个实施方案中，所制备的聚酰胺为直链聚酰胺(即不是环状聚酰胺或环状聚酰胺)。
“发卡状聚酰胺”是指具有基本上为U形(或者“弯曲”)结构的聚酰胺。即，其由两个反向平行的聚酰胺股链组成，这种排列可以通过以下方法获得：合成由芳香族氨基酸单体组成的第一“线形”聚酰胺股链，将其连接至脂肪族氨基酸单体，将该单体进而连接至由芳香族氨基酸单体组成的第二线形聚酰胺股链(其中，按照本文所描述的本发明的方法合成聚酰胺)。在这种情况下，脂肪族氨基酸单体(连接线形芳香族酸单体股链)提供了形成反向平行排列的转角点。该转角可以称为γ-转角。这种发卡状聚酰胺可以实现特定的对DNA的结合亲和性。然而，技术人员将会理解，可以根据所需要的结合能力，需求可供选择的其它形状的聚酰胺，并且可供选择的其它聚酰胺可以采用本文所描述的本发明的方法获得。其他可能的聚酰胺包括H形针状聚酰胺、u形针状聚酰胺和扭曲状聚酰胺。
“环状聚酰胺”是指这样的聚酰胺，其中末端氨基酸单体与第一个氨基酸单体进一步形成直接的连接键，由此形成下面的由式III表示的环状聚酰胺，
Figure BDA0000125423740000101
其中n如上文所定义，各A1都独立地如上文所定义，并且环通过聚酰胺的末端氨基酸单体的氨基与第一个氨基酸单体的-C(O)-部分连接而形成。
可以通过在发卡状聚酰胺的第一个氨基酸单体和末端氨基酸单体之间提供进一步的连接键来实现环状聚酰胺的形成。通常，进一步的连接键由脂肪族氨基酸组成，该脂肪族氨基酸(在发卡状聚酰胺的连接键的情况中)可以形成第二个γ-转角，由此制得环状结构。
在本发明的另一个实施方案中，环状聚酰胺的形成可以通过由胺启动本发明的方法来完成，在所述的胺中，-NH2基团与氮杂原子连接(例如，如此形成的-N(H)-NH2部分)，例如由式IV表示的化合物，
E1-N(H)-NH2                           IV
其中E1表示任选被取代的脂肪族基团或芳香族基团。因此，下面的由式V表示的化合物可以通过本文所描述的本发明的方法制备：
PG1-(-HN-A1-CO-)nN(H)-N(H)-E1          V
其中PG1、n、E1和各A1都如上文所定义，可以将此化合物脱保护(去除PG1)，之后进行氧化，从而形成相应的由式VI表示的化合物，
H-(-HN-A1-CO-)nN＝N-E1                 VI
其中PG1、n、E1和各A1都如上文所定义，其中氧化条件适于实现-N(H)-N(H)-部分向-N＝N-部分的转化，例如，其可以通过温和的氧化条件实现，例如用N-溴代琥珀酸亚胺和吡啶(例如在DCM的溶液中)处理脱保护的由式V表示的化合物。
之后，可以对由式VI表示的化合物进行分子内环化，从而形成(例如)由上文所定义的由式III表示的化合物，其中作为第一步骤，在合适的碱(例如三乙胺之类的有机胺碱)中进行反应可以促进环化，任选在合适的溶剂(例如二甲基甲酰胺之类的极性疏质子溶剂)中进行反应，所述合适的溶剂可以为能够允许反应一段合适的时间(例如大于或等于24小时，例如约72小时)的混合物，之后进行氢化(例如在贵金属催化剂(例如钯，例如Pd/C)和H2中进行氢化)，可以允许该反应进行一段合适的时间(例如约2小时)。
其过程涉及聚酰胺骨架的构建、分子内环化、以及同时进行的树脂的切除，这些均发生在固体载体(其可以为环状聚酰胺提供更加便捷的途径)上，如下所示。
Figure BDA0000125423740000111
在本发明的另一个实施方案中，偶联反应(例如聚酰胺体系)可以自动进行。
在本发明的另一个实施方案中，提供了一种环状聚酰胺，其特征在于存在至少两个(例如两个)能够携带正电荷的基团(例如-NH2，其可以带正电荷而形成-NH3 +基团)。优选的是，这些基团位于不同的氨基酸单体(例如脂肪族氨基酸单体)，特别是，它们位于(脂肪族氨基酸单体上)γ-转角。有利的是，这种携带大于1个电荷的聚酰胺可以显示出提高的与(例如)DNA序列的结合亲和性。
如上所述，由式III表示的环状聚酰胺可以通过连接发卡状聚酰胺而制备。这种发卡状聚酰胺可以在γ转角处包含一个或多个(例如一个)能够携带正电荷(例如-NH2，其可以带正电荷而形成-NH3 +基团)的取代基。有利的是，按照上文所描述的过程由发卡状聚酰胺制得的环状聚酰胺还可以包含(在第二个γ-转角处)一个或多个(例如一个)能够携带正电荷(例如，当最终的连接键由位于发卡状聚酰胺的第一个氨基酸单体单元和末端氨基酸单体单元之间的脂肪族氨基酸连接键组成时)的取代基。因此，在该实施方案中，提供了一种分别位于两个γ-转角(由脂肪族氨基酸单体组成)上、能够携带正电荷的基团。有利的是，这通过新的方法来实现，该方法通过本文所描述的分子内环化反应来形成环状聚酰胺。额外的电荷可以通过适当取代的吡咯和咪唑结构元件而被引入。利用烷基叠氮化物或另一种受保护的胺官能团取代Py和Im的N-甲基，可以引入多个正电荷。
在本发明的另一个实施方案中，本发明的方法中所使用的胺(例如式II，H2N-B1)被结合到树脂(任何合适的树脂，例如聚丙烯酰胺(PAM)树脂)，因此酰胺(或聚酰胺)的合成为固相合成，其可以通过逐步构建各个元件而使聚酰胺的合成易于进行。所述胺优选通过B1部分结合至树脂。
在本发明的另一个实施方案中，聚酰胺或者其三聚体、二聚体或四聚体结构元件的合成可以采用液相合成法进行。因此，应理解对制备较短的聚酰胺序列而言，合成是模式化的，这增加了本方法对潜在的规模扩大的灵活性。
在本发明的另一个实施方案中，当B1-NH2代表-C(O)-(C1-6烷基)-NH2(由此形成式-C(O)-(C1-6烷基)-NH-表示的部分；其通过第一个连字符与树脂连接)时，可以通过在胺(例如，下文所定义的由式VII表示的化合物之一)存在的条件下的反应切断与树脂的连接，所述的胺可以与-C(O)-部分形成另一个酰胺键，或者可以取代酰胺/聚酰胺的B1-NH-部分(例如，当B1-NH-为酰肼时，例如E1-NH-NH-)。例如，所述胺可以为式VII，
Q1-NH2                             VII
其中Q1表示任选被取代的脂肪族部分，优选例如为本文针对A1所定义的部分，由此按照本文所描述的方法形成以下化合物(或者其脱保护的衍生物)：
(i)由式IB表示的化合物，其中B1表示-C(O)-(C1-6烷基)-(第一个连字符表示与树脂结合的位点)，形成由VIIB(i)表示的化合物，
PG1-HN-A1-CONH-Q1                         VIIB(i)
或者由式VIIB(ii)表示的化合物
PG1-HN-A1-CONH-(C1-6烷基)-C(O)NH-Q1       VIIB(i)
(ii)由式IF表示的化合物，其中B1表示-C(O)-(C1-6烷基)-(第一个连字符表示与树脂结合的位点)，形成由VIIF(i)表示的化合物
PG1-HN-A1COHN-A1-CONH-Q1                   VIIF(i)
或者由式VIIF(ii)表示的化合物，
PG1-HN-A1COHN-A1-CONH-(C1-6烷基)-C(O)NH-Q1 VIIF(ii)
(iii)由式IG表示的化合物，其中B1表示-C(O)-(C1-6烷基-(第一个连字符表示与树脂结合的位点)，形成由VIIG(i)表示的化合物
X1-(-HN-A1-CO-)nNH-Q1                       VIIG(i)
或者由式VIIG(ii)表示的化合物，
X1-(-HN-A1-CO-)nNH-(C1-6alkyl)-C(O)NH-Q1    VIIG(ii)
其中在所有情况中，每个X1、A1、Q1、n和PG1都如上文所定义。
本申请还适于使用磺胺安全阀树脂连接物。在这种情况下，聚酰胺的末端羧基基团通过磺胺键(即-NH-SO2-(树脂))连接至树脂或者固体载体。
上述情况还适用于由式IV表示的胺，其也可以按相似的方式与树脂结合，例如通过E1部分结合。在这种情况下，在本发明的优选实施方案中，当所形成的由式V表示的化合物脱保护并且被氧化(形成由式VI表示的化合物)时，随后进行分子内环化步骤以形成由式III表示的环状聚酰胺具有另外的优点：其可以通过从树脂载体上切除来完成环化。因此，避免了单独将聚酰胺从树脂上切除的需要，因为分子内环化与从树脂上切除同时发生。显然，由于避免了额外的合成步骤，因此这对效率是有利的。
除非另有说明，本文所定义的烷基基团可以为直链，或者当有足够数量(即最少为3个)的碳原子时为支链，和/或环状。此外，当有足够数量(即最少为4个)的碳原子时，所述烷基基团还可以为部分环状/非环。所述烷基基团还可以为饱和的，或者当有足够数量(即最少为2个)的碳原子时，其可以为不饱和的。
术语“芳基”用于本文时包括C6-10基团。该基团可以为单环、二环、或三环，并且当为多环时，其部分或全部为芳香族。可以提及的C6-10芳基基团包括苯基、萘基等。为了避免疑惑，取代基在芳基基团上的连接点可以为环体系的任何碳原子。
术语“杂芳基”用于本文时包括5元至14元的杂芳基基团，其包含一个或多个选自氧、氮和/或硫的杂原子。所述杂芳基基团可以包含一个、两个或三个环，其中至少一个为芳香族。杂芳基基团上的取代基可以(适当时)位于环体系的任何原子(包括杂原子)上。杂芳基基团的连接点可以为环体系的任何原子，包括(适当时)杂原子。可以提及的杂芳基基团的例子包括吡啶基、吡咯基、喹啉基、呋喃基、噻吩基、噁二唑基、噻二唑基、噻唑基、噁唑基、吡唑基、三唑基、四唑基、异噁唑基、异噻唑基、咪唑基、嘧啶基、吲哚基、吡嗪基、吲唑基、嘧啶基、喹啉基、苯并咪唑基和苯并噻唑基。
术语“卤素”用于本文时包括氟、氯、溴和碘。
在本发明的方法中，(例如)在构建聚酰胺的各个步骤中，应当使用至少1当量(相对于胺)的氨基酸。然而，优选的是过量使用氨基酸，例如至少2当量，例如大于3当量，例如约4当量。
本发明的方法的偶联反应可以在任何合适的溶剂中进行。然而，优选的是将试剂(胺和氨基酸)溶于剂型疏质子溶剂(优选为THF；优选为无水THF)中。当进行固相合成时，可以使溶剂的实际量最小(例如，当使用介于约0.01摩尔至约0.1摩尔之间的试剂时，溶剂可以为约1ml)。本发明的方法还可以使用碱，例如可力丁(可以过量使用，例如大于1当量，例如大于5当量，例如约12当量)。可以将碱加入反应混合物(包括溶剂，如果存在的话)。
本发明的方法不限于任何特定的氨基酸(即，由式I表示的化合物可以为任何合适的受保护的氨基酸)，并且包括脂肪族和芳香族氨基酸。多种氨基酸在这种情况中是合适的，因为已经出乎意料地发现本发明的方法能够兼容与氨基酸相连的酸敏感保护基团PG1(例如t-Boc)。
然而，某些氨基酸是优选的。例如，各A1(当在本文使用时，在各种情况下)优选表示：
芳基基团，其任选被一个或多个选自J1的取代基取代；
杂芳基基团，其任选被一个或多个选自J2的取代基取代；
C1-12烷基，在烷基基团中，碳原子任选被杂原子(例如-N(H)-、-O-或-S-)取代，并且所述烷基基团任选被一个或多个选自J3的取代基取代；
J1、J2和J3各自独立地表示(当在本文使用时，在各种情况下)卤素、-NO2、-CN、-C(O)2Rx1、-ORx2、-SRx3、-S(O)Rx4、-S(O)2Rx5、-N(Rx6)Rx7、-N(Rx8)C(O)Rx9、-N(Rx10)S(O)2Rx11、或者Rx12；
Rx1、Rx2、Rx3、Rx6、Rx7、Rx8、Rx9和Rx10独立地表示氢，或者任选被一个或多个卤素(例如氟)原子取代的C1-6烷基；
Rx4、Rx5、Rx11和Rx12独立地表示任选被一个或多个卤素(例如氟)原子取代的C1-6烷基；
取代基(例如-NH2取代基)也可以被保护基团(例如下文所定义的那些)保护。
可以通过本文所描述的本发明的方法制备的优选的化合物包括：
当A1表示任选被取代的芳基时，其优选表示任选被取代的苯基；
当A1表示任选被取代的杂芳基时，该杂芳基基团优选为8元至10元双环杂芳基基团，或者5元或6元单环杂芳基基团；
当A1表示5元或6元单环杂芳基基团时，该基团可以包含1至4个杂原子(优选选自氮、氧和硫的1至2个杂原子)；
当A1表示8元、9元或10元双环杂芳基基团时，该基团优选由与另一个5元或6元环稠合的5元或6元环(其中，这些环中每个都可以包含一个或多个(例如4个，或者优选为1至3个)杂原子)组成，其中杂原子的总数优选为1至4个(在一个实施方案中，所述双环基团为9元或10元，并且由与5元或6元单环杂芳基基团(如上文所定义)稠合的苯环组成)；
当A1表示任选被取代的脂肪族基团时，其优选表示C1-6烷基(例如C1-3烷基)；
J1、J2和J3取代基优选选自卤素、-N(Rx6)Rx7和Rx12(例如C1-6烷基，例如甲基)；
Rx6和Rx7独立地表示氢(由此形成-NH2基团，如本文所定义，其可以被保护，或者可以以-NH3 +的形式存在)。
在本文所描述的方法中，优选的是：
B1与树脂相连(因而合成为固相合成)；
B1可以表示-C(O)-(C1-6烷基)-NH2(其中第一个连字符表示与树脂相连的点)，例如-C(O)-CH2-CH2-NH2；
B1还可以表示-(任选被取代的芳基)-N(H)-NH2(其中第一个连字符表示与树脂相连的点)，例如，4-位被-N(H)-NH2基团取代的苯基(即，E1表示苯基)。
Figure BDA0000125423740000161
可以通过本发明的方法制备的最优选的化合物包括这样的化合物，其中：
发卡状聚酰胺是通过用脂肪族氨基酸单体(如本文所定义)将两股由芳香族或杂芳香族氨基酸单体组成的单体单元连接到一起而制备的；
发卡状(或者环状)聚酰胺中的每股芳香族或杂芳香族氨基酸单体包含一个或多个单体单元(优选的是，每股由相同数目的单体单元组成，例如2个、3个、或者优选为4个)；
在发卡状聚酰胺的情况中，n优选表示大于或等于3(例如大于或等于5，优选为大于或等于7，例如9；在后一种情况中，各股链可以由4个氨基酸单体组成，加上一个连接各股链的脂肪族氨基酸单体)；
环状聚酰胺是通过将发卡状聚酰胺(例如本文所描述的那些)与脂肪族氨基酸单体连接到一起(例如第一个氨基酸单体和末端氨基酸单体)而制备的(例如，按照本文所描述的过程)；
在发卡状聚酰胺的情况中，n优选表示大于或等于4(例如大于或等于6，优选为大于或等于8，例如10；在后一种情况中，各股链可以由4个氨基酸单体组成，加上一个连接各股链末端的脂肪族氨基酸单体)。
可以通过本发明的方法制备的最优选的化合物包括这样的化合物，其中在发卡状或环状聚酰胺(由发卡状聚酰胺制备)中：
γ-转角的氨基酸为脂肪族氨基酸单体，优选的是，其中A1表示C1-3烷基(例如，正丙基)，优选被一个或多个(例如1至3个；优选为1个)选自J3的取代基取代；
Q1可以表示C1-6(例如C1-3)烷基，其任选被一个或多个选自J3(由此形成(例如)-CH2CH2CH2-N(CH3)2基团)的取代基取代；
J3表示-N(Rx6)Rx7；
Rx6和Rx7独立地表示C1-2烷基(例如甲基)，或者氢；
各股链的氨基酸优选为杂芳香族氨基酸单体，特别是这样的杂芳香族氨基酸单体：其中各A1都独立地表示5元单环杂芳基基团(优选包含1个或2个杂原子，优选为氮杂原子)，例如吡咯基或咪唑基(例如，其中-C(O)-基团优选连接至2位，而-N(H)-基团连接至4位)，该杂芳基基团任选被一个或多个(例如1个)选自J2的取代基取代(当取代基为Rx12时，其优选位于所述吡咯基或咪唑基基团的1(N)-氮上)；
J2表示Rx12；
Rx12表示C1-6(例如C1-3)烷基，(例如甲基)。
可以提及的优选的脂肪族氨基酸单体单元包括-HN-CH2-CH2-C(-NH2)(H)-C(O)-，或者其氨基受保护的衍生物。即，在这些情况中，A1表示-CH2-CH2-C(-NH2)(H)-。
可以提及的优选的芳香族氨基酸单体单元包括：
Figure BDA0000125423740000181
即，在这些情况中，A1表示1-甲基吡咯基或1-甲基-咪唑基，它们都在4位上与-NH-部分相连，并且在2位上与-C(O)-部分相连。其它可能的单体单元包括这些化合物的在1-甲基上具有取代基的类似物。苯并咪唑和吲唑衍生物也是优选的芳香族氨基酸单体单元。
特别优选的氨基酸单体单元(以及聚酰胺，包括发卡状和环状聚酰胺)为下文所描述的那些例子。
如上所述，R1表示二级或三级C3-8烷基。这是指，对于与必需的氨基甲酸酯基团的氧原子连接的点(即，保护基团PG1的α至-OC(O)N(H)-部分)而言，烷基基团为二级或者三级。优选的是，R1表示三级C4-8(例如C4-6)烷基基团，更加优选的是，R1表示叔丁基(由此形成t-Boc保护基团)。
技术人员将会理解，当R1为二级或(优选)三级烷基基团时，由于在脱保护步骤的机制中形成了相对稳定的碳阳离子(伴随二氧化碳的释放)，因此保护基团可能对酸敏感。三级碳阳离子是最稳定的，因此这就是其中R1表示三级烷基基团的保护基团是最优选的原因。相比之下，如果R1表示一级烷基基团(即，形成这样的保护基团，其中在α至-OC(O)N(H)-部分的位置没有烷基基团的分支，而是例如-CH2-部分)，则该保护基团通常对酸不敏感。这是因为酸促进的脱保护机制通过一级碳阳离子进行，该一级碳阳离子不稳定，因此这就是该保护基团对酸不敏感的原因。这种保护基团的例子为芴基甲基氧羰基(Fmoc)保护基团，其由PG1定义的氨基甲酸酯(即-C(O)OR1)组成，但其中R1基团表示一级烷基基团，即，在α至R1基团与-OC(O)-N(H)-部分相连的点的位置没有分支。所述Fmoc保护基团对酸不敏感，但明显相反，由于β位置至-OC(O)-N(H)-部分的酸质子而对碱敏感。
技术人员将会理解，由于不同的保护基团(例如酸敏感保护基团和碱敏感保护基团)具有根本上不同的化学反应性，因此在肽偶联反应中，必然不能够认为用于(例如)Fmoc-保护的氨基酸的偶联剂与用于(例如)Boc-保护的氨基酸的作用方式相同。例如，可以预期到本发明的方法中所使用的三光气可以原位产生酰基氯(例如光气)，其具有足够的酸性以切除由PG1定义的对酸敏感的保护基团(例如t-Boc)。然而，出乎意料的是，已经发现三光气与本发明的方法中所使用的保护氨基酸的相关PG1基团兼容，即，三光气不会导致对酸敏感的保护基团PG1(例如t-Boc)的大量切除。
有利的是，本发明的方法即使在对酸敏感的保护基团(例如t-Boc)存在的情况下也能够进行。因此，反应出乎意料地以更高的效率进行(由此得到更好的产率)，并且/或者具有较少的不希望的副产物(不希望的反应(例如Boc基团的脱保护)的产物，以及竞争偶联反应)。
如本文所述，可以保护特定的官能团。本领域的技术人员还会理解到，在上文所描述的方法中，中间化合物的其他官能团也可以，或者需要被保护基团保护。可以提及的具体的氨基保护基团包括Boc、Fmoc和Cbz保护基团。
官能团的保护和脱保护可以在上文所述的任何反应步骤之前或之后进行。可以按照本领域的技术人员公知的技术和下文所描述的方法去除保护基团。对保护基团的使用在“有机化学中的保护基团(ProtectiveGroups in Organic Chemistry)”(由J.W.F.McOmie编辑，Plenum Press(1973))和“有机合成中的保护基团(Protective Groups in OrganicSynthesis)”(第三版，T.W.Greene&P.G.M.Wutz，Wiley-Interscience(1999))中进行了描述。
本发明的方法可以具有这样的优点：例如，当以上文指明的方式进行固相或液相合成法时，可以促进该方法的自动进行(与现有方法相比，例如，现有方法可能在偶联反应中使用了三光气作为活化剂，但是却在替代了本方法所使用的保护基团的保护基团存在的情况下进行，例如Fmoc基团)。
一般而言，本文所描述的方法可以具有这样的优点：与现有技术中公开的方法相比，能够以使用更少试剂和/或溶剂，和/或需要较少反应步骤(例如不同/独立的反应步骤)的方式制备由上式表示的化合物。
本发明的方法还可以具有这样的优点：与现有技术中公开的方法相比，以更高的产率、更高的纯度、更高的选择性(例如更高的区域选择性)、更短的时间、更便利(即易于操作)的形式、由更便利(即，易于操作)的前体、以更低的成本和/或更少的原料(包括试剂和溶剂)用量和/或浪费量来制备化合物。
下面的例子仅仅是本文所描述的本发明的方法的示例性例子。
实验过程
缩写：
BTC，双-(三氯甲基)-碳酸酯；DCC，N，N’-二环己基碳化二亚胺；DCM，二氯甲烷；DIEA，N-乙基二异丙基胺；DMF，N，N’-二甲基甲酰胺；DMPA，3-二甲基氨基丙胺；Fmoc-D-Dab(Boc)-OH，N-α-(9-芴基甲基氧-羰基)-N-γ-叔丁基氧碳基-D-2，4-二氨基丁酸；NBS，N-溴代琥珀酰亚胺；TEA，三乙胺；TFA，三氟乙酸；Z-D-Dab(Boc)-OH，Z-N-γ-Boc-D-2，4-二氨基丁酸。
试验部分：
通则。所有试剂均为HPLC级或肽合成级。DMF、DCM、TFA、和DCC从Acros Organics公司获得。BTC、DIEA和DMPA从Sigma-Aldrich公司购得。4-Fmoc-酰肼苯基AM NovaGel树脂从Novabiochem公司购得。Fmoc-D-Dab(Boc)-OH从ABCR公司购得。Z-D-Dab(B oc)-OH从CHEM-IMPEX International公司购得。Boc-β-Ala-Pam树脂从Peptides International公司购得。
按照文献制备Boc-Py-OH、Boc-Im-OH和N-甲基咪唑羧酸。
利用ULTIMAT 3000Instrument(DIONEX)，在室温下进行分析和半制备型RP-HPLC。利用光二极管阵列检测器测量260nm和310nm下的紫外吸收。利用ACE C18柱(4.6×250mm，5μm，
Figure BDA0000125423740000201
)进行分析型PR-HPLC。利用ACE C18柱(10×250mm，5μm，
Figure BDA0000125423740000202
)进行半制备型HPLC。利用离子阱SL 1100系统(Agilent)进行MALDI-MS。
例子A-聚酰胺序列1的合成(固相)
利用固相Boc化学，在10ml肽合成容器中手动进行聚酰胺的合成(方案-1)。使用Boc-β-Ala-PAM树脂作为固体载体，其取代水平为0.26mmol/g(100mg，0.026mmol)。利用合适的试剂(TFA/水/苯酚：92.5/2.5/5)通过TFA脱保护去除Boc(即叔Boc)保护基团。清洗之后，利用1ml干燥THF处理该树脂10分钟。与此同时，将下述Boc-保护的氨基酸(4eq)和BTC(1.3eq)溶于1ml干燥THF。将可力丁(Collidine)(12eq)逐滴加入该THF溶液中。活化1分钟之后，将该悬浮液加入脱保护的PAM树脂，之后加入DIEA(8eq)。振动该混合物45分钟。排干树脂，并且利用DMF(4×2mL)清洗。重复该过程直至获得结合在PAM树脂上的聚酰胺序列(Im-Py-Im-Py-γ(Fmoc)-Im-Py-Py-Py-β)。在利用DMF(4×2mL)和MeOH(4×2mL)清洗之后，在N2中干燥树脂。在55℃下，利用1mlDMPA从PAM树脂切除聚酰胺序列15小时。过滤DMPA/PAM树脂/聚酰胺混合物以除去树脂。加入8体积的二乙醚并且冷却至-20℃，从而使滤液沉淀。离心收集粗产物，并且真空干燥以生成淡黄色粉末状固体。将粗产物溶于2ml 10％MeCN/H2O/0.1％TFA。利用半制备型反相HPLC纯化之后，将产物冻干以提供白色粉末(10.5mg，产率33％)。利用MALDI-MS表征产物：计算值为：m/z 1238.32，实测值为：m/z1238.54(见图1和方案1)。
Figure BDA0000125423740000221
方案-1.在PAM树脂上合成Py-Im聚酰胺
按照上述过程制备下面的发卡状聚酰胺(方案1A)：
Figure BDA0000125423740000222
方案1A：其中βAla＝β.丙氨酰基；Dp＝二甲基丙基氨基
例子B-聚酰胺序列3的合成(固相)
利用固相Boc化学，在10ml肽合成容器中手动进行环化聚酰胺的合成(方案-2)。使用Fmoc-酰肼苯基AM NovaGel树脂(200mg，0.030mmol)作为固体载体，其取代水平为0.15mmol/g。首先，在DMF中用20％哌啶切除Fmoc基团。在利用DMF(4×2mL)清洗之后，利用1ml干燥THF处理该树脂10分钟。与此同时，将下述Boc-保护的氨基酸(4eq)和BTC(0.3eq)溶于1ml干燥THF。将可力丁(12eq)逐滴加入该THF溶液中。活化1分钟之后，将该悬浮液加入脱保护的树脂中，之后加入DIEA(8eq)。振动该混合物45分钟。在排干并且利用DMF(4×2mL)清洗之后，在DMF中用10％特戊酸酐对树脂封端5分钟。之后利用合适的试剂(TFA/水/苯酚：92.5/2.5/5)通过TFA脱保护去除Boc保护基团。重复该过程直至获得结合在酰肼苯基树脂上的聚酰胺序列(NH2-γ(Z)-Im-Py-Im-Py-γ(Z)-Im-Py-Py-Py)。在利用DMF(4×2mL)清洗之后，利用NBS和吡啶(各2eq)在3ml DCM中的溶液处理树脂10分钟，排干并且利用DCM(4×2mL)清洗。在40℃下，用5当量的在DCM中的TEA处理树脂3天。冷却至室温之后，排干树脂，并且利用DCM(4×2mL)清洗。将滤液合并并且真空干燥。将所获得的淡黄色粉末溶于10ml MeOH。在通过氢化反应(1atm，5％Pd/C，2小时)去除Cbz保护基团之后，利用半制备型反相HPLC纯化产物，并且冻干以提供白色粉末(2.3mg，产率6％)。利用MALDI-MS表征产物：计算值为：m/z 1180.20，实测值为：m/z1180.53(见图2)。
方案-2.通过芳基酰肼连接物树脂合成环状肽按照此过程制备下面的双电荷聚酰胺(方案2A)：
Figure BDA0000125423740000251
通过最终γ-Boc基团的脱保护，之后进行树脂活化，并且在NEt3/DMF中在40℃下延长加热72小时，环化反应和树脂切除步骤也顺利地进行，从而在CBz脱保护之后直接得到所需的环状聚酰胺，其纯度为90％，总产率为6％。
例子C-比较研究
模拟研究显示，当采用传统的偶联方法时，树脂结合的Im胺与BocPyOH的偶联反应的效率仅为5-8％(表1)。虽然使用二聚体提供了难进行(challenging)的咪唑胺直接偶联的潜在替代选择，但它们固有的不溶于通常的偶联溶剂(例如DMF、NMP、DMSO)的性质限制了其在聚酰胺合成中的广泛应用，因此导致所形成的聚酰胺产物的产率和纯度低。
检测了使0.33当量BTC与合适的羧酸反应而原位生成的酰基氯的反应性。这大大提高了偶联效率。的确，发现这种BTC法远远优于目前的使用DCC/HOAt和HATU的方法[表1]。与DCC/HOAt介导的活化需要2小时相比，在使用BTC时，BocPyOH和BocImOH的活化时间分别仅仅需要1分钟。[17]利用BTC时，定量偶联的偶联时间需要20分钟，这与Krutzik&Chamberlin的DCC/HOAt法相当，并且能够使脱保护-偶联-清洗循环在1小时之内顺利完成。
表1：聚酰胺结构元件的偶联产率比较。产率基于HPLC峰的积分。[a]树脂＝β-Ala PAM；[b]在1∶1DMF/NMP中活化，Boc-单体/HATU/DIEA，3-5分钟；偶联20分钟。[c]在1∶1DMF/NMP中活化，Boc-单体/DCC/HOAt，2小时，DIEA；偶联20分钟。[d]在THF中活化，Boc-单体/BTC/可力丁，1分钟，DIEA；偶联20分钟。
Figure BDA0000125423740000261
例子D-比较研究
我们采用BTC偶联法研究了难合成的发卡状聚酰胺序列的制备。通过传统的Boc-化学/HBTU法，使用β-Ala PAM树脂合成了产率为0.1％的聚酰胺1(例子A中的方案1A)，其以纳摩尔亲合力靶向DNA序列5’-ATGAGCT-3’。低产率主要归因于合成次序后期中Im-胺与BocPyOH难以偶联。
采用Boc-化学和BTC法制备聚酰胺1，在高结合亲合力所需的γ-转角基序脱去CBz保护之后，产率为33％；即，采用我们的BTC法使1的分离产率增加330倍。
研究了使用不在聚酰胺的C末端连接A，T-编码β-Ala尾端的固体载体进行聚酰胺制备。这对生物学应用而言是重要的要求，因为A，T编码尾端限制了其中聚酰胺可能潜在访问的序列空间。由于芳基酰肼树脂在强酸和强碱条件下的稳定性，以及温和的树脂去除方法，因此其潜在地优于目前用于截短型聚酰胺合成的Kaiser肟树脂。
例子E-聚酰胺序列3的合成(液相)
将三光气(BTC，0.033mmol)加入BocPyOH(1，0.1mmol)和可力丁(0.4mmol)在THF(0.5mL)中的溶液内。在室温下搅拌反应体系1分钟。在独立的容器中，将DIEA(72uL，0.4mmol)加入NH2-Im.HCl-OEt(2，0.1mmol)在DMSO∶THF(1∶1，0.50mL)中的溶液内，并且快速加入包含活化的BocPyOH的溶液中，在RT下搅拌30分钟。
然后利用二乙醚(1ml)使反应体系淬冷，离心分离所得沉淀。参照图3，反相HPLC分析表明转化成所需偶联产物(3，14.6min；1，13.2min)的转化率为97.6％。因此，发明人清楚地证明了本发明的方法可以基于液相。

Claims (18)

1.一种在胺与氨基受保护氨基酸的羧酸之间形成酰胺键的方法，其包括胺与由式I表示的氨基酸的偶联反应，
PG1-HN-A1-COOH              I
其中：
A1表示任选被取代的脂肪族部分或芳香族部分；
PG1表示由式-C(O)OR1表示的氨基保护基团；以及
R1表示二级或三级C3-8烷基基团，
其特征在于，所述反应在双光气和/或三光气存在的条件下进行。
2.一种制备由式IG表示的聚酰胺的方法，
X1-(-HN-A1-CO-)nNH-B1        IG
其中B1表示任选被取代的脂肪族部分或芳香族部分；X1表示-PG1、-H(如果去除了所有保护基团)、或者-C(O)A1，n表示大于或等于1的整数，PG1和各A1如权利要求1所定义，
该方法包括权利要求1所述的方法。
3.一种制备由式III表示的环状聚酰胺的方法，
Figure FDA0000125423730000011
其中n如权利要求2所定义，并且各A1都独立地如权利要求1所定义，该方法包括权利要求1所述的方法。
4.根据权利要求2所述的制备由式IG表示的化合物的方法，其中，在第一步中，使由式II表示的化合物与权利要求1定义的由式I表示的化合物反应，
H2N-B1                           II
并且在随后的步骤中，使如此形成的脱保护的胺进一步与由式I表示的另一种化合物反应，重复后一步直至获得所需数量的由式IG表示的化合物中的单体单元，其中每步都按照权利要求1中定义的方法进行。
5.根据权利要求3所述的制备由式III表示的化合物的方法，
其中，在第一步中，使由式IV表示的化合物与权利要求1定义的由式I表示的化合物反应，
E1-N(H)-NH2                      IV
其中E1表示任选被取代的脂肪族部分或芳香族部分，并且在随后的步骤中，使如此形成的脱保护的胺进一步与由式I表示的另一种化合物反应，重复后一步直至获得所需数量的由式III表示的化合物中的单体单元，由此形成由式V表示的化合物，
PG1-(-HN-A1-CO-)nN(H)-N(H)-E1    V
该化合物通过之后进行的脱保护(去除PG1)和氧化形成相应的由式VI表示的化合物，
H-(-HN-A1-CO-)nN＝N-E1           VI
进而对由式VI表示的化合物进行分子内环化反应以及同时进行-N＝N-E1部分的切除。
6.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中以液相合成进行所述方法。
7.根据前述权利要求1至5中任意一项所述的方法，其中以固相合成进行所述方法。
8.根据权利要求7所述的方法，其中将B1或E1连接至树脂，由此使得所述方法能够进行固相合成。
9.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中各A1独立地表示-CH2-CH2-C(-NH2)(H)-，或者以下亚结构中的一种：
Figure FDA0000125423730000031
10.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中B1表示-C(O)-CH2-CH2-NH2，和/或E1表示苯基。
11.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，所述方法在三光气存在的条件下进行。
12.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，所述方法在低于约50℃，更优选为低于约30℃，更加优选为在约20℃至25℃的条件下进行。
13.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中所述偶联反自动进行。
14.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，所述方法用于制备聚酰胺，例如直链聚酰胺、环状酰胺、和发卡状聚酰胺。
15.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中所述由式I表示的氨基酸包含天然氨基酸残基或者非天然氨基酸残基，优选非天然氨基酸残基。
16.如权利要求3所述的由式III表示的化合物，其中所述化合物具有至少两个基团，每个所述基团都能够携带电荷，优选为正电荷。
17.通过权利要求1至15中任意一项所述的方法制备的化合物、或者权利要求16所述的化合物在结合至预定的DNA序列中的用途。
18.一种轭合物，包含结合至DNA的通过权利要求1至15中任意一项所述的方法制备的化合物、或者权利要求16所述的化合物。
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