CN104918949B - 核酸的液相合成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的方法中,使用式(I)所代表的新的核苷单体化合物作为合成单元,制备核酸寡聚物[其中,X、R1、Y、碱基、Z、Ar、R2、R3和n各自如权利要求1所定义]。新的核苷单体化合物是核苷,其中的碱基部分被具有至少一个疏水基的芳香烃环‑羰基或‑硫羰基取代。在各反应中,该方法可以不用柱色谱纯化,并且能够使碱基不但在3'‑方向上延长,而且能够使碱基在5'‑方向上延长,由此通过液相合成法实现核酸寡聚物的有效大量合成。

Description

核酸的液相合成方法
技术领域
本发明涉及核酸的液相合成方法。更具体地说,本发明涉及新的核苷单体化合物,其中的核苷的碱基部分被下列基团取代:(i)具有至少一个疏水性基团的芳香烃环羰基,或(ii)具有至少一个疏水基的芳香烃环硫羰基,还涉及使用核苷单体化合物作为合成单元来制备核酸寡聚物的方法。该制备方法可以避免在各反应之后对柱色谱纯化的需要,并且可以实现有效的大规模合成。本发明还涉及液相制备核酸寡聚物的方法。
发明背景
近年来,随着对生物工程的前沿研究的快速发展或进展,包括基因组药物研发和遗传诊断或治疗,核酸寡聚物已经得到广泛应用,例如,DNA探针、siRNA、反义DNA和反义RNA。使用亚磷酰胺的固相合成方法是通常所说的合成这些核酸寡聚物的方法。
专利文献1提出了液相合成核酸寡聚物的方法,在这种方法中,为了便于分离或纯化中间产物,使用核苷化合物(其中,具有分子量分布的聚乙二醇(PEG)作为亲水性聚合物被引入到核苷的碱基部分中)作为端部起始原料或结构单元(building block),由此合成核酸寡聚物。非专利文献1提出了制备核酸寡聚物的下列方法∶通过重复在液相中反应和进行柱色谱纯化,合成核酸二聚物或三聚物,其中,作为核苷的碱基部分的腺嘌呤被未取代的苯甲酰基取代;通过亚磷酰胺法,使这些二聚物或三聚物键合,而后进行柱色谱纯化。另外,非专利文献2提出了制备核酸寡聚物的下列方法:在液相中,对核苷进行磷酸三酯方法,其中,作为核苷的碱基部分的胸腺嘧啶被对甲氧基苯甲酰基(对甲苯酰基团)取代;在各反应之后,进行柱色谱纯化。
同时,专利文献2提出了反应之后分离副产物的容易步骤,等等,另一方面,使用具有液相状态向固相状态转变性能的化合物作为有机合成试剂,这种转变取决于有机合成反应之后的溶液组成或溶液温度的变化。对于这种有机合成试剂,该文献进一步描述了芳环上带有保持疏水性的基团的化合物,例如,被两个作为烷氧基的具有22个碳原子的二十二烷基氧基取代的苄胺,并且提出了其可用于肽合成。
引用列表
专利文献
专利文献1∶JP 2000-327694 A
专利文献2∶JP 2009-185063 A
非专利文献
非专利文献1∶Chen等人,Aust.J.Chem.2010,63,227-235
非专利文献2∶Reese等人,NUCLEOSIDES&NUCLEOTIDES,17(1-3),451-470(1998)
发明概述
技术问题
目前,固相合成方法是制备核酸寡聚物的典型方法。这种固相合成方法可以容易制备核酸寡聚物。然而,为了便于在树脂上反应,这些方法受到反应性位点的限制,需要专门的合成器,并且难于扩大规模。可以使用通用反应器的液相合成,可有效地提供大量核酸寡聚物(例如,每批超过几公斤),但不适合于大规模生产寡RNA,这是由于,例如,合成核酸寡聚物(例如,siRNA和反义核酸)所需要的数十个步骤中的需要柱色谱纯化。考虑到在最后一步失败的风险,例如,在合成大约20个碱基的siRNA的过程中,可以优选使用2至11个碱基的结构单元来合成siRNA。这种合成需要在3'端方向和5'端方向两个方向上能够延长碱基。目前还不知制备核酸寡聚物(例如,寡RNA)的方法,要求这种方法不需进行各步骤之后的柱色谱纯化,并且能够在3'端方向和5'端方向两个方向上延长碱基。
由此,本发明的目的是,提供∶新的核苷单体化合物,它便于在各反应之后除去未反应试剂、活化剂等等,可以避免复杂步骤,例如,柱色谱纯化,在3'端方向和5'端方向两个方向上都可以延长碱基,能够使用结构单元合成核酸寡聚物;本发明还提供了使用这种化合物来制备核酸寡聚物的方法;等等。
解决问题的方案
为了实现这种目的,本发明人进行了努力研究,并因此发现,使用新的核苷单体化合物(或含有该单体化合物的二聚化合物、三聚化合物,等等)作为合成单元,在与核酸单体或核酸寡聚物的偶合反应时,可以避免各反应之后的柱色谱纯化,其中,新的核苷单体化合物中,核苷的碱基部分被下列取代:(i)具有至少一个疏水基的芳香烃环羰基,或(ii)具有至少一个疏水基的芳香烃环硫羰基。本发明人还发现,使用这种新的核苷单体化合物,碱基可以在3'端方向和5'端方向上延长。本发明人进一步发现,通过在液相中进行核酸寡聚物的合成,可以实现有效的大规模合成。基于这些发现,进行了进一步研究,本发明人完成了本发明。
由此,本发明涉及∶
[1]下式(I)所代表的化合物∶
[式1]
其中
X和R1各自独立地代表氢原子或羟基的保护基;
Y代表任选保护的羟基、氢原子、任选取代的C1-6烷氧基或卤素原子;
碱基代表胸腺嘧啶、腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、脲嘧啶或其修饰型;
Z代表氧原子或硫原子;
环Ar代表任选进一步被选自下述取代基组B的取代基取代的芳香烃环;
R2代表选自下述取代基组A的取代基;
R3独立地代表选自下述取代基组B的取代基;
n代表1-4的整数;
取代基组A:
(i)任选取代的C10-30烷氧基,
(ii)任选取代的C10-30烷基,
(iii)任选取代的C10-30烷基硫基,
(iv)任选取代的C10-30烷基亚磺酰基,
(v)任选取代的C10-30烷基磺酰基,
(vi)任选取代的C10-30烷基甲硅烷氧基,和
(vii)任选取代的C10-30烷基甲硅烷基;
取代基组B:
(i)任选取代的C1-30烷氧基,
(ii)卤素原子,
(iii)任选取代的C1-30烷基,
(iv)硝基,
(v)任选取代的C1-30烷基硫基,
(vi)任选取代的C1-30烷基亚磺酰基,
(vii)任选取代的C1-30烷基磺酰基,
(viii)任选取代的C1-30烷基甲硅烷氧基,
(ix)任选取代的C1-30烷基甲硅烷基,
(x)氰基,
(xi)任选取代的氨基,
(xii)任选取代的C1-32烷氧基-羰基,和
(xiii)任选取代的C1-32烷基-羰基,
或其盐;
[2]按照[1]的化合物,或其盐,其中,环Ar是任选进一步被选自取代基组B的取代基取代的C6-10芳香烃环;
[3]按照[1]或[2]的化合物,或其盐,其中,R2是任选取代的C10-30烷氧基;
[4]按照[1]至[3]的任一项的化合物,或其盐,其中,R3是任选取代的C10-30烷氧基;
[5]按照[1]至[4]的任一项的化合物,或其盐,其中,n是1或2;
[6]制备下式(II)所代表的化合物或其盐的方法∶
[式2]
其中
碱基独立地代表胸腺嘧啶、腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、脲嘧啶或其修饰型;
Y1独立地代表羟基、氢原子、任选取代的C1-6烷氧基或卤素原子;
Q独立地代表氧原子或硫原子;
r和r'各自独立地代表0至100的整数,
该方法包括下列步骤(a0)和(b0)∶
步骤(a0)∶
使用下式(I)所代表的化合物∶
[式3]
其中
碱基如上所述;
X和R1各自独立地代表氢原子或羟基的保护基;
Y代表任选保护的羟基、氢原子、任选取代的C1-6烷氧基或卤素原子;
Z代表氧原子或硫原子;
环Ar代表任选被选自下述取代基组B的取代基取代的芳香烃环;
R2代表选自下述取代基组A的取代基;
R3独立地代表选自下述取代基组B的取代基;
n代表1-4的整数;
取代基组A:
(i)任选取代的C10-30烷氧基,
(ii)任选取代的C10-30烷基,
(iii)任选取代的C10-30烷基硫基,
(iv)任选取代的C10-30烷基亚磺酰基,
(v)任选取代的C10-30烷基磺酰基,
(vi)任选取代的C10-30烷基甲硅烷氧基,和
(vii)任选取代的C10-30烷基甲硅烷基;
取代基组B:
(i)任选取代的C1-30烷氧基,
(ii)卤素原子,
(iii)任选取代的C1-30烷基,
(iv)硝基,
(v)任选取代的C1-30烷基硫基,
(vi)任选取代的C1-30烷基亚磺酰基,
(vii)任选取代的C1-30烷基磺酰基,
(viii)任选取代的C1-30烷基甲硅烷氧基,
(ix)任选取代的C1-30烷基甲硅烷基,
(x)氰基,
(xi)任选取代的氨基,
(xii)任选取代的C1-32烷氧基-羰基,和
(xiii)任选取代的C1-32烷基-羰基,
或其盐,制备下式(IV')所代表的化合物:
[式4]
其中
R1、碱基、Z、环Ar、R2、R3、Q、r'和n各自如上所述;
Y独立地如上所述;
Pr4独立地代表:(i)当Q是氧原子时,代表氢原子、保护的羟基或保护的硫醇基,(ii)当Q是硫原子时,代表保护的羟基;
碱基W独立地代表胸腺嘧啶、腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、脲嘧啶或其修饰型,或下式∶
[式5]
其中,碱基、Z、环Ar、R2、R3和n各自独立地如上所述,
或其盐;
步骤(b0)∶
使用式(IV')代表的化合物或其盐,制备式(II)代表的化合物或其盐;
[7]制备下式(II)所代表的化合物或其盐的方法∶
[式6]
其中
碱基独立地代表胸腺嘧啶、腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、脲嘧啶或其修饰型;
Y1独立地代表羟基、氢原子、任选取代的C1-6烷氧基或卤素原子;
Q独立地代表氧原子或硫原子;
r和r'各自独立地代表0至100的整数,
该方法包括下列步骤(a1)、(b1)和(c1)∶
步骤(a1)∶
下式(III)所代表的化合物
[式7]
其中
X1代表羟基的保护基;
Pr1独立地代表保护的羟基;
Pr2a代表取代的氨基;
碱基W独立地代表胸腺嘧啶、腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、脲嘧啶或其修饰型,或下式∶
[式8]
其中
Z独立地代表氧原子或硫原子;
环Ar独立地代表任选被选自下述取代基组B的取代基取代的芳香烃环;
R2独立地代表选自下述取代基组A的取代基;
R3独立地代表选自下述取代基组B的取代基;
n代表1-4的整数;
碱基如上所述;
取代基组A:
(i)任选取代的C10-30烷氧基,
(ii)任选取代的C10-30烷基,
(iii)任选取代的C10-30烷基硫基,
(iv)任选取代的C10-30烷基亚磺酰基,
(v)任选取代的C10-30烷基磺酰基,
(vi)任选取代的C10-30烷基甲硅烷氧基,和
(vii)任选取代的C10-30烷基甲硅烷基;
取代基组B:
(i)任选取代的C1-30烷氧基,
(ii)卤素原子,
(iii)任选取代的C1-30烷基,
(iv)硝基,
(v)任选取代的C1-30烷基硫基,
(vi)任选取代的C1-30烷基亚磺酰基,
(vii)任选取代的C1-30烷基磺酰基,
(viii)任选取代的C1-30烷基甲硅烷氧基,
(ix)任选取代的C1-30烷基甲硅烷基,
(x)氰基,
(xi)任选取代的氨基,
(xii)任选取代的C1-32烷氧基-羰基,和
(xiii)任选取代的C1-32烷基-羰基;
Y代表任选保护的羟基、氢原子、任选取代的C1-6烷氧基或卤素原子;
Q和r如上所述,
或其盐,与下式(IV)所代表的化合物
[式9]
其中,Pr3代表羟基的保护基,其它符号如上所述,
或其盐,在用于核酸合成的偶联试剂的存在下进行反应,制备下式(V)所代表的化合物∶
[式10]
其中,每个符号如以上所定义,
或其盐;
步骤(b1)∶
使步骤(a1)制备的式(V)代表的化合物或其盐进行氧化反应或硫化反应,制备下式(VI)所代表的化合物∶
[式11]
其中,每个符号如以上所定义,
或其盐;
步骤(c1)∶
使步骤(b1)制备的式(VI)代表的化合物或其盐进行脱保护反应;
[8]制备下式(II)所代表的化合物或其盐的方法∶
[式12]
其中
碱基独立地代表胸腺嘧啶、腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、脲嘧啶或其修饰型;
Y1独立地代表羟基、氢原子、任选取代的C1-6烷氧基或卤素原子;
Q独立地代表氧原子或硫原子;
r和r'各自独立地代表0至100的整数,
该方法包括下列步骤(a2)、(b2)和(c2)∶
步骤(a2)∶
下式(VII)所代表的化合物
[式13]
其中
X1代表羟基的保护基;
Pr1独立地代表保护的羟基;
Pr2b代表卤素原子;
碱基W独立地代表胸腺嘧啶、腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、脲嘧啶或其修饰型,或下式∶
[式14]
其中
Z独立地代表氧原子或硫原子;
环Ar独立地代表任选被选自下述取代基组B的取代基取代的芳香烃环;
R2独立地代表选自下述取代基组A的取代基;
R3独立地代表选自下述取代基组B的取代基;
n代表1-4的整数;
碱基如上所述;
取代基组A:
(i)任选取代的C10-30烷氧基,
(ii)任选取代的C10-30烷基,
(iii)任选取代的C10-30烷基硫基,
(iv)任选取代的C10-30烷基亚磺酰基,
(v)任选取代的C10-30烷基磺酰基,
(vi)任选取代的C10-30烷基甲硅烷氧基,和
(vii)任选取代的C10-30烷基甲硅烷基;
取代基组B:
(i)任选取代的C1-30烷氧基,
(ii)卤素原子,
(iii)任选取代的C1-30烷基,
(iv)硝基,
(v)任选取代的C1-30烷基硫基,
(vi)任选取代的C1-30烷基亚磺酰基,
(vii)任选取代的C1-30烷基磺酰基,
(viii)任选取代的C1-30烷基甲硅烷氧基,
(ix)任选取代的C1-30烷基甲硅烷基,
(x)氰基,
(xi)任选取代的氨基,
(xii)任选取代的C1-32烷氧基-羰基,和
(xiii)任选取代的C1-32烷基-羰基;
Y代表任选保护的羟基、氢原子、任选取代的C1-6烷氧基或卤素原子,
或其盐,与下式(IV)所代表的化合物
[式15]
其中,Pr3代表羟基的保护基,其它符号如上所述,
或其盐进行反应,制备下式(V)所代表的化合物:
[式16]
其中,每个符号如以上所定义,
或其盐;
步骤(b2)∶
使步骤(a2)制备的式(V)所代表的化合物或其盐进行氧化反应或硫化反应,制备下式(VI)所代表的化合物∶
[式17]
其中,每个符号如以上所定义,
或其盐;
步骤(c2)∶
使步骤(b2)制备的式(VI)所代表的化合物或其盐进行脱保护反应;
[9]制备下式(II)所代表的化合物或其盐的方法∶
[式18]
其中
碱基独立地代表胸腺嘧啶、腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、脲嘧啶或其修饰型;
Y1独立地代表羟基、氢原子、任选取代的C1-6烷氧基或卤素原子;
Q独立地代表氧原子或硫原子;
r和r'各自独立地代表0至100的整数,
该方法包括下列步骤(a3)、(b3)和(c3)∶
步骤(a3)∶
下式(VIII)所代表的化合物
[式19]
其中
X+代表阳离子;
X1代表羟基的保护基;
Q独立地代表氧原子或硫原子;
Pr4代表:(i)当Q是氧原子时,代表氢原子、保护的羟基或保护的硫醇基,(ii)当Q是硫原子时,代表保护的羟基;
碱基W独立地代表胸腺嘧啶、腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、脲嘧啶或其修饰型,或下式∶
[式20]
其中
Z独立地代表氧原子或硫原子;
环Ar独立地代表任选被选自下述取代基组B的取代基取代的芳香烃环;
R2独立地代表选自下述取代基组A的取代基;
R3独立地代表选自下述取代基组B的取代基;
n代表1-4的整数;
碱基如上所述;
取代基组A:
(i)任选取代的C10-30烷氧基,
(ii)任选取代的C10-30烷基,
(iii)任选取代的C10-30烷基硫基,
(iv)任选取代的C10-30烷基亚磺酰基,
(v)任选取代的C10-30烷基磺酰基,
(vi)任选取代的C10-30烷基甲硅烷氧基,和
(vii)任选取代的C10-30烷基甲硅烷基;
取代基组B:
(i)任选取代的C1-30烷氧基,
(ii)卤素原子,
(iii)任选取代的C1-30烷基,
(iv)硝基,
(v)任选取代的C1-30烷基硫基,
(vi)任选取代的C1-30烷基亚磺酰基,
(vii)任选取代的C1-30烷基磺酰基,
(viii)任选取代的C1-30烷基甲硅烷氧基,
(ix)任选取代的C1-30烷基甲硅烷基,
(x)氰基,
(xi)任选取代的氨基,
(xii)任选取代的C1-32烷氧基-羰基,和
(xiii)任选取代的C1-32烷基-羰基;
Y代表任选保护的羟基、氢原子、任选取代的C1-6烷氧基或卤素原子,
或其盐,与下式(IX)所代表的化合物
[式21]
其中,Pr3代表羟基的保护基,其它符号如上所述,
或其盐,在用于核酸合成的偶联试剂的存在下进行反应,制备下式(X)所代表的化合物∶
[式22]
其中,每个符号如以上所定义,
或其盐;
步骤(b3)∶
使步骤(a3)制备的式(X)所代表的化合物或其盐进行氧化反应或硫化反应,制备下式(XI)所代表的化合物:
[式23]
其中
Q1代表氧原子或硫原子;
Pr5代表:(i)当Q是氧原子时,代表任选保护的羟基或保护的硫醇基,(ii)当Q是硫原子时,代表保护的羟基;
Pr6代表:(i)当Q1是氧原子时,代表羟基或保护的硫醇基,(ii)当Q1是硫原子时,代表羟基;
其它符号如以上所定义,
或其盐;
步骤(c3)∶
使步骤(b3)制备的式(XI)所代表的化合物或其盐进行脱保护反应。
本发明的有利效果
按照本发明,新的核苷化合物,其中,核苷的碱基部分被下列取代:(i)具有至少一个疏水基的芳香烃环羰基,或(ii)具有至少一个疏水基的芳香烃环硫羰基,等等,可以用作制备核酸寡聚物的合成单元。使用本发明,可以避免各反应之后的柱色谱纯化。此外,使用本发明,可以在3'端方向和5'端方向两个方向上延长碱基。使用本发明,通过液相合成法,可以实现核酸寡聚物的有效的大规模合成。本发明适用于制备核酸寡聚物,例如,siRNA、反义核酸和疫苗助剂,并且在基因组药物研发、遗传诊断或治疗等等领域非常有用。
实施方案的说明
在下文中,详细描述本发明的新的核苷单体化合物和使用这种化合物来制备核酸寡聚物的方法。
在本文使用的化学式中,相同的符号具有相同的含义,除非另作说明。
1.新的核苷单体化合物
下式(I)代表本发明的新的核苷单体化合物∶
[式24]
在该核苷单体化合物中,核苷的碱基部分(Base,碱基)被下列取代:具有至少一个疏水基的芳香烃环(在式(I)中,由Ar代表)羰基,或(ii)具有至少一个疏水基的芳香烃环(在式(I)中,由Ar代表)硫羰基。
X和R1各自独立地代表氢原子或羟基的保护基。
羟基的保护基可以是通常用作核酸中的羟基的保护基的任何保护基。这种保护基的例子包括∶甲硅烷基型保护基,例如,三甲基甲硅烷基(TMS)、三乙基甲硅烷基、异丙基二甲基甲硅烷基、叔丁基二甲基甲硅烷基(TBDMS)、(三苯甲基)二甲基甲硅烷基、叔丁基二苯基甲硅烷基、甲基二异丙基甲硅烷基、甲基二叔丁甲硅烷基、三苄基甲硅烷基、三对甲苄基甲硅烷基、三异丙基甲硅烷基和三苯基甲硅烷基;三苯甲基类型保护基,例如,三苯甲基、4-甲氧基三苯甲基和4,4'-二甲氧基三苯甲基(DMTr);杂环型保护基,例如,四氢吡喃基、3-溴四氢吡喃基、四氢硫吡喃基、4-甲氧基四氢吡喃基、4-甲氧基四氢硫吡喃基、4-甲氧基四氢硫吡喃基S,S-二氧化物、四氢呋喃基和四氢硫呋喃基;苄基类型保护基,例如,苄基、4-甲氧苯甲基、2-硝基苄基、4-硝基苄基和4-氰苄基;脂族酰基类型保护基,例如,乙酰基、三氯乙酰基、三氟乙酰基、丁酰基、丙酰基、新戊酰基、乙酰丙酰基、戊酰基、戊酰和辛酰基;芳香酰基类型保护基,例如,苯甲酰基、2-氟苯甲酰基、2,6-二氯苯甲酰基、2-甲苯酰基和2,4,6-三甲基苯甲酰基;醚型保护基,例如,2-(氰基乙氧基)乙基(CEE)和氰基乙氧基甲基(CEM);以及氨甲酰基类型保护基,例如,二甲基氨基甲酰基和二苯基氨基甲酰基。
对于羟基的这些保护基,参见,例如,Wuts等人,Protective Groups in OrganicSynthesis,4th Edition,2006,John Wiley&Sons,Inc.
优选,X是羟基的保护基,更优选三苯甲基类型保护基,特别优选DMTr基团。
优选,R1是氢原子或脂族酰基类型保护基,更优选氢原子或乙酰丙酰基,特别优选乙酰丙酰基。
Y代表任选保护的羟基、氢原子、任选取代的C1-6烷氧基或卤素原子。
Y所代表的任选保护的羟基中的羟基,可以用羟基的保护基来保护。
Y所代表的任选取代的C1-6烷氧基中的C1-6烷氧基的例子,包括甲氧基、乙氧基和丙氧基。C1-6烷氧基可以被1至3个取代基取代。这种取代基的例子包括∶卤素原子,例如,氟、氯、溴和碘;任选被1至3个选自卤素原子、C1-6烷氧基和氰基的取代基取代的C6-10芳氧基(例如,苯氧基和萘氧基);联苯氧基;任选被1至3个选自卤素原子、C1-6烷氧基和氰基的取代基取代的二-C1-6烷基氨基(例如,二甲基氨基、二乙基氨基和异丁基氨基);以及氰基。
Y所代表的卤素原子的例子可以包括氟、氯、溴和碘。
优选,Y是保护的羟基(优选,三苯甲基类型保护基保护的羟基,或甲硅烷基型保护基保护的羟基)、氢原子或C1-6烷氧基(优选,甲氧基),更优选,保护的羟基(优选,三苯甲基型保护基保护的羟基,或甲硅烷基型保护基保护的羟基)或氢原子,特别优选TBDMS保护的羟基。
碱基是指核苷的碱基部分,并且代表胸腺嘧啶、腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、脲嘧啶或其修饰型。在这方面,修饰型是指碱基部分的氨基被氨基的保护基保护的碱基部分。关于这点,氨基的保护基可以是通常用作核酸的碱基部分中的氨基的保护基的任何保护基。氨基的这种保护基的例子包括∶各自任选被1至3个选自卤素原子和C1-6烷氧基的取代基取代的脂族酰基(例如,乙酰基、丙酰基、正丁酰基和异丁酰基);任选被1至3个选自卤素原子、C1-6烷基和C1-6烷氧基的取代基取代的芳香酰基(例如,苯甲酰基、4-甲基苯甲酰基和4-甲氧基苯甲酰基);C7-12芳烷基酰基(例如,苯乙酰基);任选被C1-6烷基取代的C6-10芳氧基-酰基(例如,苯氧基乙酰基、4-叔丁基苯氧基乙酰基和4-异丙基苯氧基乙酰基);带有吸电子基的乙基,其中吸电子基可用β消除作用除去(例如,2-氰基乙基、2-(对硝基苯基)乙基和2-(苯磺酰基)乙基);二-C1-6烷基氨基亚甲基(例如,二甲基氨基亚甲基和二丁基氨基亚甲基);以及带有吸电子基的C1-6烷氧基-羰基,其中吸电子基可通过β消除作用除去(例如,2-氰基乙氧羰基、2-(对硝基苯基)乙氧羰基和2-(苯磺酰基)乙氧羰基)。
优选,碱基是胸腺嘧啶、腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶或脲嘧啶,更优选胸腺嘧啶、胞嘧啶或脲嘧啶,进一步优选胸腺嘧啶或脲嘧啶。
Z代表氧原子或硫原子。
优选,Z是氧原子。
环Ar代表除了R2和R3之外任选进一步被选自取代基组B的取代基取代的芳香烃环。关于这点,芳香烃环的例子可以包括C6-10芳基(例如,苯基和萘基)所对应的环(即,C6-10芳烃)。
取代基组B包括:
(i)任选取代的C1-30烷氧基,优选,任选被1至3个选自下列的取代基取代的C1-30烷氧基(例如,甲氧基、乙氧基、正或异丙氧基、正、异、仲或叔丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基、辛氧基、壬氧基、癸氧基、十一烷氧基、十二烷氧基、十三烷氧基、十四烷氧基、十五烷氧基、十六烷氧基、十七烷氧基、十八烷基氧基、十九烷氧基、二十烷氧基、二十一烷氧基、二十二烷基氧基或三十烷氧基):C1-6烷氧基、C6-10芳基、C6-10芳氧基、卤素原子、二-C1-6烷基氨基、氰基,等等;
(ii)卤素原子,例如,氟、氯或溴;
(iii)任选取代的C1-30烷基,优选,任选被1至3个选自下列的取代基取代的C1-30烷基(例如,甲基、乙基、正或异丙基、正、异、仲或叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基或三十烷基):C1-6烷氧基、C6-10芳基、C6-10芳氧基、卤素原子、二-C1-6烷基氨基、氰基基团,等等;
(iv)硝基;
(v)任选取代的C1-30烷基硫基,优选,任选被1至3个选自下列的取代基取代的C1-30烷基硫基(例如,甲硫烷基、乙硫烷基、正或异丙硫烷基、正、异、仲或叔丁硫烷基、戊硫烷基、己硫烷基、庚硫烷基、辛硫烷基、壬硫烷基、癸硫烷基、十一烷基硫基、十二烷基硫基、十三烷基硫基、十四烷基硫基、十五烷基硫基、十六烷基硫基、十七烷基硫基、十八烷基硫基、十九烷基硫基、二十烷基硫基、二十一烷基硫基、二十二烷基硫基或三十烷基硫基):C1-6烷氧基、C6-10芳基、C6-10芳氧基、卤素原子、二-C1-6烷基氨基、氰基,等等;
(vi)任选取代的C1-30烷基亚磺酰基,优选,任选被1至3个选自下列的取代基取代的C1-30烷基亚磺酰基(例如,甲基亚磺酰基、乙基亚磺酰基、正或异丙基亚磺酰基、正、异、仲或叔丁基亚磺酰基、戊基亚磺酰基、己基亚磺酰基、庚基亚磺酰基、辛基亚磺酰基、壬基亚磺酰基、癸基亚磺酰基、十一烷基亚磺酰基、十二烷基亚磺酰基、十三烷基亚磺酰基、十四烷基亚磺酰基、十五烷基亚磺酰基、十六烷基亚磺酰基、十七烷基亚磺酰基、十八烷基亚磺酰基、十九烷基亚磺酰基、二十烷基亚磺酰基、二十一烷基亚磺酰基、二十二烷基亚磺酰基或三十烷基亚磺酰基):C1-6烷氧基、C6-10芳基、C6-10芳氧基、卤素原子、二-C1-6烷基氨基、氰基,等等;
(vii)任选取代的C1-30烷基磺酰基,优选,任选被1至3个选自下列的取代基取代的C1-30烷基磺酰基(例如,甲磺酰基、乙磺酰基、正或异丙磺酰基、正、异、仲或叔丁磺酰基、戊磺酰基、己磺酰基、庚基磺酰基、辛基磺酰基、壬基磺酰基、癸基磺酰基、十一烷基磺酰基、十二烷基磺酰基、十三烷基磺酰基、十四烷基磺酰基、十五烷基磺酰基、十六烷基磺酰基、十七烷基磺酰基、十八烷基磺酰基、十九烷基磺酰基、二十烷基磺酰基、二十一烷基磺酰基、二十二烷基磺酰基或三十烷基磺酰基):C1-6烷氧基、C6-10芳基、C6-10芳氧基、卤素原子、二-C1-6烷基氨基、氰基,等等;
(viii)任选取代的C1-30烷基甲硅烷氧基,优选,任选被1至3个选自下列的取代基取代的C1-30烷基甲硅烷氧基(例如,三甲基甲硅烷氧基、三乙基甲硅烷氧基、三正或异丙基甲硅烷氧基、二甲基正、异、仲或叔丁基甲硅烷氧基、二甲基戊基甲硅烷氧基、二甲基己基甲硅烷氧基、二甲基庚基甲硅烷氧基、二甲基辛基甲硅烷氧基、二甲基壬基甲硅烷氧基、二甲基癸基甲硅烷氧基、二甲基十一烷基甲硅烷氧基、二甲基十二烷基甲硅烷氧基、二甲基十三烷基甲硅烷氧基、二甲基十四烷基甲硅烷氧基、二甲基十五烷基甲硅烷氧基、二甲基十六烷基甲硅烷氧基、二甲基十七烷基甲硅烷氧基、二甲基十八烷基甲硅烷氧基、二甲基十九烷基甲硅烷氧基、二甲基二十烷基甲硅烷氧基、二甲基二十一烷基甲硅烷氧基、二甲基二十二烷基甲硅烷氧基、二甲基三十烷基甲硅烷氧基、十三烷基甲硅烷氧基、三(十一烷基)甲硅烷氧基、三(十二烷基)甲硅烷氧基、三(十三烷基)甲硅烷氧基、三(十四烷基)甲硅烷氧基、三(十五烷基)甲硅烷氧基、三(十六烷基)甲硅烷氧基、三(十七烷基)甲硅烷氧基、三(十八烷基)甲硅烷氧基、三(十九烷基)甲硅烷氧基、三(二十烷基)甲硅烷氧基、三(二十一烷基)甲硅烷氧基、三(二十二烷基)甲硅烷氧基、或三(三十烷基)甲硅烷氧基):C1-6烷氧基、C6-10芳基、C6-10芳氧基、卤素原子、二-C1-6烷基氨基、氰基,等等;
(ix)任选取代的C1-30烷基甲硅烷基,优选,任选被1至3个选自下列的取代基取代的C1-30烷基甲硅烷基(例如,三甲基甲硅烷基、三乙基甲硅烷基、三丙基甲硅烷基、二甲基叔丁硅烷基、二甲基戊基甲硅烷基、二甲基己基甲硅烷基、二甲基庚基甲硅烷基、二甲基辛基甲硅烷基、二甲基壬基甲硅烷基、二甲基癸基甲硅烷基、二甲基十一烷基甲硅烷基、二甲基十二烷基甲硅烷基、二甲基十三烷基甲硅烷基、二甲基十四烷基甲硅烷基、二甲基十五烷基甲硅烷基、二甲基十六烷基甲硅烷基、二甲基十七烷基甲硅烷基、二甲基十八烷基甲硅烷基、二甲基十九烷基甲硅烷基、二甲基二十烷基甲硅烷基、二甲基二十一烷基甲硅烷基、二甲基二十二烷基甲硅烷基、二甲基三十烷基甲硅烷基、三(癸基)甲硅烷基、三(十一烷基)、三(十二烷基)甲硅烷基、三(十三烷基)甲硅烷基、三(十四烷基)甲硅烷基、三(十五烷基)甲硅烷基、三(十六烷基)甲硅烷基、三(十七烷基)甲硅烷基、三(十八烷基)甲硅烷基、三(十九烷基)甲硅烷基、三(二十烷基)甲硅烷基、三(二十一烷基)甲硅烷基、三(二十二烷基)甲硅烷基、或三(三十烷基)甲硅烷基):C1-6烷氧基、C6-10芳基、C6-10芳氧基、卤素原子、二-C1-6烷基氨基、氰基,等等;
(x)氰基;
(xi)任选取代的氨基,优选,任选被C1-30烷基单或二取代的氨基;
(xii)任选取代的C1-32烷氧基-羰基,优选,任选被1至3个选自下列的取代基取代的C1-32烷氧基-羰基(例如,甲氧基羰基、乙氧基羰基、正或异丙氧羰基、正、异、仲或叔丁氧羰基、戊氧羰基、己氧羰基、庚氧基羰基、辛氧基羰基、壬氧基羰基、癸氧基羰基、十一烷氧基羰基、十二烷氧基羰基、十三烷氧基羰基、十四烷氧基羰基、十五烷氧基羰基、十六烷氧基羰基、十七烷氧基羰基、十八烷基氧基羰基、十九烷氧基羰基、二十烷氧基羰基、二十一烷氧基羰基、二十二烷基氧基羰基或三十烷氧基羰基):C1-6烷氧基、C6-10芳基、C6-10芳氧基、卤素原子、二-C1-6烷基氨基、氰基基团,等等;和
(xiii)任选取代的C1-32烷基-羰基,优选,任选被1至3个选自下列的取代基取代的C1-32烷基-羰基(例如,甲基羰基、乙羰基、正或异丙基羰基、正、异、仲或叔丁基羰基、戊基羰基、己基羰基、庚基羰基、辛基羰基、壬基羰基、癸基羰基、十一烷基羰基、十二烷基羰基、十三烷基羰基、十四烷基羰基、十五烷基羰基、十六烷基羰基、十七烷基羰基、十八烷基羰基、十九烷基羰基、二十烷基羰基、二十一烷基羰基、二十二烷基羰基或三十烷基羰基):C1-6烷氧基、C6-10芳基基团、C6-10芳氧基基团、卤素原子、二-C1-6烷基氨基、氰基,等等。
优选,环Ar是任选进一步被选自取代基组B的取代基取代的C6-10芳香烃环(芳烃),更优选C6-10芳烃,特别优选苯环。
R2代表选自取代基组A的取代基。在本文中,取代基组A包括∶
(i)任选取代的C10-30烷氧基,优选,任选被1至3个选自下列的取代基取代的C10-30烷氧基(例如,癸氧基、十一烷氧基、十二烷氧基、十三烷氧基、十四烷氧基、十五烷氧基、十六烷氧基、十七烷氧基、十八烷基氧基、十九烷氧基、二十烷氧基、二十一烷氧基、二十二烷基氧基或三十烷氧基):C1-6烷氧基、C6-10芳基、C6-10芳氧基、卤素原子、二-C1-6烷基氨基、氰基,等等;
(ii)任选取代的C10-30烷基,优选,任选被1至3个选自下列的取代基取代的C10-30烷基(例如,癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基、二十一烷基、二十二烷基或三十烷基):C1-6烷氧基、C6-10芳基、C6-10芳氧基、卤素原子、二-C1-6烷基氨基、氰基,等等;
(iii)任选取代的C10-30烷基硫基,优选,任选被1至3个选自下列的取代基取代的C10-30烷基硫基(例如,癸基硫基、十一烷基硫基、十二烷基硫基、十三烷基硫基、十四烷基硫基、十五烷基硫基、十六烷基硫基、十七烷基硫基、十八烷基硫基、十九烷基硫基、二十烷基硫基、二十一烷基硫基、二十二烷基硫基或三十烷基硫基):C1-6烷氧基、C6-10芳基、C6-10芳氧基、卤素原子、二-C1-6烷基氨基、氰基,等等;
(iv)任选取代的C10-30烷基亚磺酰基,优选,任选被1至3个选自下列的取代基取代的C10-30烷基亚磺酰基(例如,癸基亚磺酰基、十一烷基亚磺酰基、十二烷基亚磺酰基、十三烷基亚磺酰基、十四烷基亚磺酰基、十五烷基亚磺酰基、十六烷基亚磺酰基、十七烷基亚磺酰基、十八烷基亚磺酰基、十九烷基亚磺酰基、二十烷基亚磺酰基、二十一烷基亚磺酰基、二十二烷基亚磺酰基或三十烷基亚磺酰基):C1-6烷氧基、C6-10芳基、C6-10芳氧基、卤素原子、二-C1-6烷基氨基、氰基,等等;
(v)任选取代的C10-30烷基磺酰基,优选,任选被1至3个选自下列的取代基取代的C10-30烷基磺酰基(例如,癸基磺酰基、十一烷基磺酰基、十二烷基磺酰基、十三烷基磺酰基、十四烷基磺酰基、十五烷基磺酰基、十六烷基磺酰基、十七烷基磺酰基、十八烷基磺酰基、十九烷基磺酰基、二十烷基磺酰基、二十一烷基磺酰基、二十二烷基磺酰基或三十烷基磺酰基):C1-6烷氧基、6-10芳基、C6-10芳氧基、卤素原子、二-C1-6烷基氨基、氰基,等等;
(vi)任选取代的C10-30烷基甲硅烷氧基,优选,任选被1至3个选自下列的取代基取代的C10-30烷基甲硅烷氧基(例如,二甲基癸基甲硅烷氧基、二甲基十一烷基甲硅烷氧基、二甲基十二烷基甲硅烷氧基、二甲基十三烷基甲硅烷氧基、二甲基十四烷基甲硅烷氧基、二甲基十五烷基甲硅烷氧基、二甲基十六烷基甲硅烷氧基、二甲基十七烷基甲硅烷氧基、二甲基十八烷基甲硅烷氧基、二甲基十九烷基甲硅烷氧基、二甲基二十烷基甲硅烷氧基、二甲基二十一烷基甲硅烷氧基、二甲基二十二烷基甲硅烷氧基、二甲基三十烷基甲硅烷氧基、三(癸基)甲硅烷氧基、三(十一烷基)甲硅烷氧基、三(十二烷基)甲硅烷氧基、三(十三烷基)甲硅烷氧基、三(十四烷基)甲硅烷氧基、三(十五烷基)甲硅烷氧基、三(十六烷基)甲硅烷氧基、三(十七烷基)甲硅烷氧基、三(十八烷基)甲硅烷氧基、三(十九烷基)甲硅烷氧基、三(二十烷基)甲硅烷氧基、三(二十一烷基)甲硅烷氧基、三(二十二烷基)甲硅烷氧基或三(三十烷基)甲硅烷氧基):C1-6烷氧基、C6-10芳基基团、C6-10芳氧基、卤素原子、二-C1-6烷基氨基、氰基,等等;和
(vii)任选取代的C10-30烷基甲硅烷基,优选,任选被1至3个选自下列的取代基取代的C10-30烷基甲硅烷基(例如,二甲基癸基甲硅烷基、二甲基十一烷基甲硅烷基、二甲基十二烷基甲硅烷基、二甲基十三烷基甲硅烷基、二甲基十四烷基甲硅烷基、二甲基十五烷基甲硅烷基、二甲基十六烷基甲硅烷基、二甲基十七烷基甲硅烷基、二甲基十八烷基甲硅烷基、二甲基十九烷基甲硅烷基、二甲基二十烷基甲硅烷基、二甲基二十一烷基甲硅烷基、二甲基二十二烷基甲硅烷基、二甲基三十烷基甲硅烷基、三(癸基)甲硅烷基、三(十一烷基)甲硅烷基、三(十二烷基)甲硅烷基、三(十三烷基)甲硅烷基、三(十四烷基)甲硅烷基、三(十五烷基)甲硅烷基、三(十六烷基)甲硅烷基、三(十七烷基)甲硅烷基、三(十八烷基)甲硅烷基、三(十九烷基)甲硅烷基、三(二十烷基)甲硅烷基、三(二十一烷基)甲硅烷基、三(二十二烷基)甲硅烷基、或三(三十烷基)甲硅烷基):C1-6烷氧基、C6-10芳基、C6-10芳氧基、卤素原子、二-C1-6烷基氨基、氰基,等等。
优选,R2是任选取代的C10-30烷氧基,更优选二十二烷氧基、二十烷氧基、十八烷氧基、十六烷氧基或十四烷氧基,进一步优选十八烷氧基或十四烷氧基。
R3独立地代表选自上述取代基组B的取代基。
优选,R3是卤素原子或任选取代的C1-30烷氧基,更优选卤素原子、二十二烷氧基、二十烷氧基、十八烷氧基、十六烷氧基或十四烷氧基,进一步优选氟原子、十八烷氧基或十四烷氧基。
按照另一个优选方面,R3的例子包括:任选取代的C10-30烷氧基(优选,二十二烷氧基、二十烷氧基、十八烷氧基、十六烷氧基和十四烷氧基)。
n代表1-4的整数。
优选,n是1至3的整数,更优选1或2。
优选的本发明的新的核苷单体的具体例子包括下列∶
式(I)所代表的化合物,其中
X是羟基的保护基(优选,三苯甲基类型保护基(特别是DMTr基团));
R1是氢原子或脂族酰基型保护基(优选,乙酰丙酰基);
Y是任选保护的羟基(优选,三苯甲基型保护基保护的羟基或甲硅烷基型保护基保护的羟基(更优选TBDMS保护的羟基))、氢原子或任选取代的C1-6烷氧基(优选,甲氧基);
碱基是胸腺嘧啶、腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶或脲嘧啶(优选,胸腺嘧啶、胞嘧啶或脲嘧啶);
Z是氧原子;
环Ar是C6-10芳烃(优选,苯环);
R2是任选取代的C10-30烷氧基(优选,二十二烷氧基、二十烷氧基、十八烷氧基、十六烷氧基或十四烷氧基);
R3独立地是卤素原子或任选取代的C1-30烷氧基(例如,二十二烷氧基、二十烷氧基、十八烷氧基、十六烷氧基或十四烷氧基);
n是1或2,
或其盐。
本发明的式(I)所代表的化合物可以是盐形式。这种盐的例子包括∶无机酸盐,例如,硫酸盐、硝酸盐、高氯酸盐、磷酸盐、碳酸盐,碳酸氢盐、氢氟酸盐、盐酸盐、氢溴酸盐和氢碘酸盐;有机甲酸盐,例如,醋酸盐、草酸盐、马来酸盐、酒石酸盐、富马酸盐和柠檬酸盐;有机磺酸盐,例如,甲磺酸盐、三氟甲磺酸盐、乙磺酸盐、苯磺酸盐、甲苯磺酸盐和樟脑磺酸盐;氨基酸盐,例如,天冬氨酸盐和谷氨酸盐;季胺盐;碱金属盐,例如,钠盐和钾盐;以及碱土金属盐,例如,镁盐和钙盐。
在下文中,描述了制备本发明的式(I)和(II)所代表化合物的方法。
下面给出的反应的起始原料或制备中间体可以各自是盐。这种盐的实例包括:上面以本发明的式(I)所代表的化合物的盐形式所列举的那些盐。
当下面给出的各个反应中使用的原料化合物带有氨基、羧基、羟基或羟基作为取代基时,可以将通常使用的保护基引进到这些基团中。在这种情况下,如果需要的话,反应之后,可以除去保护基,获得感兴趣的化合物。
例如,甲酰基或各自任选带有取代基的C1-6烷基-羰基(例如,乙酰基或乙羰基)、苯基羰基、C1-6烷氧基-羰基(例如,甲氧羰基、乙氧羰基或叔丁氧羰基(Boc))、烯丙氧基羰基(Alloc)、苯氧羰基、芴基甲氧羰基(Fmoc)、C7-10烷基-羰基(例如,苄基羰基)、C7-10芳烷基-氧羰基(例如,苄氧羰基(Z))、C7-10芳烷基(例如,苄基)、2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基甲基(SEM)、三苯甲基、邻苯二甲酰基或N,N-二甲基氨基亚甲基用作氨基的保护基。苯基、卤素原子(例如,氟原子、氯原子、溴原子或碘原子)、C1-6烷基-羰基(例如,甲基羰基、乙羰基或丁基羰基)、硝基等等用作这些保护基的取代基,取代基的数目约为1至3个。
例如,各自任选带有取代基的C1-6烷基(例如,甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基或叔丁基)、烯丙基、苄基、苯基、三苯甲基或三烷基甲硅烷基用作羧基的保护基。卤素原子(例如,氟原子、氯原子、溴原子或碘原子)、甲酰基、C1-6烷基-羰基(例如,乙酰基、乙羰基或丁基羰基)、硝基等等用作这些保护基的取代基,取代基的数目约为1至3个。
例如,任选带有取代基的C1-6烷基(例如,甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基或叔丁基)、C7-10芳烷基(例如,苄基)、甲酰基、C1-6烷基-羰基(例如,乙酰基或乙羰基)、苯甲酰基、C7-10芳烷基-羰基(例如,苄基羰基)、四氢吡喃基、呋喃基或甲硅烷基用作羟基的保护基。卤素原子(例如,氟原子、氯原子、溴原子或碘原子)、C1-6烷基(例如,甲基、乙基或正丙基)、苯基、C7-10芳烷基(例如,苄基)、C1-6烷氧基(例如,甲氧基、乙氧基或正丙氧基)、硝基等等用作这些保护基的取代基,取代基的数目约为1至4个。
可以按照本领域已知的方法引入或除去这些保护基,例如,描述在“ProtectiveGroups in Organic Synthesis,4th Ed”(Wuts等人)Wiley-Interscience John Wiley&Sons,Inc.),2006中的方法。
可以制备本发明的新的核苷单体化合物,例如,将下列式(a)所代表的化合物
[式25]
其中,每个符号如以上所定义,
与下列式(b)所代表的化合物进行反应而制备
[式26]
其中,G代表离去基团,其它符号如以上所定义。
式(b)中的G所代表的离去基团的例子包括∶卤素原子;C1-6酰氧基,例如,乙酰氧基、丙酰氧基和丁酰基氧基;任选卤代的C1-6烷基磺酰氧基,例如,三氟甲磺酰基氧基;C6-10芳基磺酰氧基,例如,苯磺酰基氧基;和噁唑基(azolyl)基团。通过本领域本来已知的反应,由本领域已知的核苷化合物或商购的核苷化合物,可以制备式(a)的化合物。还可以通过本领域本来已知的方法(例如,使式(b)的化合物(其中,G是OH)进行卤化反应),制备式(b)的化合物。
例如,在0℃至100℃下,在不会抑制反应的溶剂中,例如,吡啶、N,N-二甲基甲酰胺、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮、丙酮、二氯甲烷、氯仿、二噁烷、乙腈、苯、甲苯、二乙醚、四氢呋喃或叔丁基甲基醚,式(a)化合物与式(b)化合物的反应可以进行5分钟至72小时。该反应可以在下列物质的存在下进行:例如,有机碱,例如三乙胺、三丁基胺、N,N'-二异丙基乙胺或1,8-二氮杂双环[5.4.0]-7-十一碳烯;无机碱,例如,氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸铯或氟化铯;有机金属化合物,例如,正丁基锂、二异丙酰胺锂或(二乙基氨基)锂;或反应加速剂,例如,三甲基氯硅烷或三乙基氯硅烷。
式(I)所代表的化合物或其盐还包括放射性同位素(例如,3H、14C、35S或125I)等等标记的的化合物或其盐。
此外,式(I)所代表的化合物或其盐还包括氘转化形式,在这种形式中,1H转变为2H(D)。
式(I)所代表的化合物或其盐进一步包括溶剂化物(例如,水合物)和非溶剂化物(例如,非水合物)。
在与核酸单体或核酸寡聚物的偶合反应中,可以使用式(I)所代表的化合物或其盐。使用式(I)所代表的化合物或其盐,可以避免各反应之后的柱色谱纯化,并且能够使前述反应的产物容易纯化。由此可避免各反应之后对柱色谱纯化的需要,并且可以以极好的产率回收纯化的产物。此外,使用式(I)所代表的化合物或其盐,可以在3'端方向和5'端方向上延长碱基。而且使用式(I)所代表的化合物或其盐的液相合成法,可以实现有效的大规模合成核酸寡聚物。在偶合反应中,可以使用至少一种式(I)所代表的化合物或其盐,但不限制其数量。
式(I)的化合物,其中,R2和R3中的一个是硫烷基、亚磺酰基、磺酰基、甲硅烷氧基或甲硅烷基,可以利用与式(I)所代表的化合物一样的方法来制备,并且还可以在与核酸单体或核酸寡聚物的偶合反应中使用。
2.制备核酸寡聚物
本发明的新的核苷单体化合物可用于制备核酸寡聚物。这种核酸寡聚物的例子包括下列式(II)所代表的化合物∶
[式27]
其中,每个符号如以上所定义,
或其盐。在式(II)中,在每个组成单元中的Y1独立地代表氢原子、羟基、任选取代的C1-6烷氧基或卤素原子。Y1所代表的任选取代的C1-6烷氧基中的C1-6烷氧基的例子,包括上面Y所列举的那些C1-6烷氧基。
优选,Y1是氢原子或羟基。
优选,Q是氧原子或硫原子。
每个r和r'是0至100的整数,优选0至3的整数。
式(II)所代表的化合物或其盐,可以通过下列步骤(a0)和(b0)来制备∶
1)步骤(a0)∶
使用下列式(I)所代表的化合物∶
[式28]
其中,每个符号如以上所定义,
或其盐,制备下列式(IV')所代表的化合物:
[式29]
其中,每个符号如以上所定义,
或其盐。在式(IV')中,Pr4独立地代表:(i)当Q是氧原子时,代表氢原子、保护的羟基或保护的硫醇基,(ii)当Q是硫原子时,代表保护的羟基。
在本文中,Pr4所代表的保护的羟基或保护的硫醇基中的保护基的例子包括∶C1-6烷基,例如,甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基和异戊基;氰化的C1-6烷基,例如,2-氰基乙基和2-氰基-1,1-二甲基乙基;被取代的甲硅烷基取代的乙基(例如,2-甲基二苯基甲硅烷基乙基、2-三甲基甲硅烷基乙基和2-三苯基甲硅烷基乙基);卤代的C1-6烷基,例如,2,2,2-三氯乙基、2,2,2-三溴乙基和2,2,2-三氟乙基;C2-6烯基,例如,乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、1-甲基-2-丙烯基和1-甲基-1-丙烯基;C3-6环烷基,例如,环丙基、环丁基、环戊基和环己基;氰化的C1-6烯基(例如,2-氰基丁烯基),每个任选被1至3个选自C1-6烷基、卤素原子和硝基的取代基取代;C7-11芳烷基,例如,苄基、α-萘甲基和β-萘甲基;以及C6-10芳基(例如,苯基、茚基和萘基),每个任选被1至3个选自C1-6烷基、卤素原子和硝基的取代基取代。
Pr4的优选例子包括:氰化的C1-6烷基(特别优选2-氰基乙基)保护的羟基。
在式(IV')中,优选,Q代表氧原子,Pr4代表氢原子、保护的羟基或保护的硫醇基(特别优选,2-氰基乙基保护的羟基)。
碱基W独立地代表胸腺嘧啶、腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、脲嘧啶或其修饰型,或下式所代表的化合物∶
[式30]
其中,每个符号如以上所定义,
或其盐。
在本文中,修饰型的例子包括上面碱基所列举的那些修饰型。
在步骤(a0)中,通过亚磷酰胺法、使用二卤代膦衍生物的方法、氢膦酸酯(H-phosphonate)方法,等等,将本发明的新的核苷单体化合物作为起始原料,这些核苷单体化合物彼此偶合,形成二聚物,然后,如果需要的话,使二聚物进行氧化反应或硫化反应。然后,进一步重复类似的偶合。另外,使寡聚物(例如,二聚物或三聚物)偶合,如果需要的话,使其进行氧化反应或硫化反应。以合适的组合形式重复这些偶合反应。随后,使所得到的偶合产物进行氧化反应或硫化反应。最后,通过脱保护反应,5'端核苷部分可以转变为5-OH形式,得到式(IV')所代表的化合物或其盐。在后文中,参照示范性的方法,例如,亚磷酰胺法、使用二卤代膦衍生物的方法或氢膦酸酯方法,详细地描述这些制备方法。
2)步骤(b0)∶
在步骤(b0)中,在步骤(a0)中制备的式(IV')所代表的化合物或其盐,通过亚磷酰胺法、使用二卤代膦衍生物的方法、氢膦酸酯方法等等,与本发明的新的核苷单体化合物或其寡聚物(例如,二聚物或三聚物)进一步偶合。如果需要的话,使偶合产物进行氧化反应或硫化反应。进行类似的偶合和任选的氧化反应或硫化反应。最后,将所获得的核酸寡聚物的每个核苷的碱基部分中的下式(c)所代表的取代基部分或碱基部分的保护基除去,
[式31]
其中,每个符号如以上所定义,
如果需要的话,通过脱保护反应,将每个核苷的保护的羟基转变为游离形式。以此方式,可以制备式(II)所代表的化合物或其盐。在后文中,参照示范性的方法,例如,亚磷酰胺法、使用二卤代膦衍生物的方法或氢膦酸酯方法,详细地描述这些制备方法。
3.通过亚磷酰胺法制备核酸寡聚物
利用亚磷酰胺法,使用本发明的新的核苷单体化合物,可以进行下面描述的步骤(a1)、(b1)和(c1),制备式(II)所代表的化合物或其盐。对于利用亚磷酰胺法来制备核酸寡聚物,参见,例如,5th Edition Jikken Kagaku Koza(Encyclopedia of ExperimentalChemistry in English)16,Organic CompoundIV,The Chemical Society of Japan,ed.,2010,p.377-381。
1)步骤(a1)∶
在步骤(a1)中,下列式(III)所代表的化合物,
[式32]
其中,每个符号如以上所定义,
或其盐,与下列式(IV)所代表的化合物
[式33]
其中,每个符号如以上所定义,
或其盐,在用于核酸合成的偶联试剂的存在下进行反应,制备下式(V)所代表的化合物∶
[式34]
其中,每个符号如以上所定义,
或其盐。
在式(III)中,X1代表羟基的保护基。羟基的这种保护基的例子包括:与上面X和R1所代表的羟基的保护基中所列举的保护基相同的保护基。优选,X1是三苯甲基型保护基,特别优选DMTr。
每个组成单元中的Pr1独立地代表保护的羟基。羟基的这种保护基的例子包括:与上面Pr4所代表的羟基的保护基中所列举的保护基相同的保护基。优选,Pr1是氰化的C1-6烷基保护的羟基,更优选,2-氰基乙基保护的羟基。
Pr2a代表取代的氨基。氨基可以被取代基单或二取代。这种取代基的例子可以包括C1-6烷基,例如,甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、戊基和己基。优选的Pr2a的例子可以包括:二甲基氨基、二乙基氨基、二丙基氨基、二异丙基氨基和二丁基氨基(特别优选,二异丙基氨基)。此外,Pr2a所代表的取代的氨基也包括环氨基,例如,吗啉基和吡咯烷基。
Pr3代表羟基的保护基。羟基的这种保护基的例子包括:与上面X和R1所代表的羟基的保护基中所列举的保护基相同的保护基。优选,Pr3是脂族酰基型保护基,特别优选乙酰丙酰基。
下列式(d)所代表的化合物
[式35]
其中,X1、Pr1、Q、碱基W、Y和r各自如以上所定义,
或其盐,与下式(e)所代表的化合物,
[式36]
其中,J代表离去基团,Pr1和Pr2a各自如以上所定义,
或其盐反应,获得式(III)所代表的化合物或其盐。J所代表的离去基团的例子包括:上面G列举的离去基团,以及任选被C1-6烷基取代的氨基(例如,二异丙基氨基)。式(d)所代表的化合物或其盐与式(e)所代表的化合物或其盐的反应,例如,可以在0℃至100℃下进行5分钟至72小时,在不会抑制该反应的溶剂中进行,例如,N,N-二甲基甲酰胺、丙酮、二氯甲烷、氯仿、二噁烷、乙腈、苯、甲苯、四氢呋喃或叔丁基甲基醚。该反应可以在下列物质的存在下进行:例如,有机碱,例如,2,6-二甲基吡啶、三甲吡啶、吡啶、三乙胺、三丁基胺或1,8-二氮杂双环[5.4.0]-7-十一碳烯;无机碱,例如,氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸铯或氟化铯;有机金属碱,例如,正丁基锂、二异丙酰胺锂或(二乙基氨基)锂;或反应加速剂,例如,1-甲基咪唑。
在其中r'是0的式(IV)的化合物或其盐的情况下,可以直接使用本发明的新的核苷单体化合物,其中X是氢原子。式(IV)的化合物,其中,r'是1,或其盐,可以如下获得:本发明的新的核苷单体化合物,其中X是氢原子,与式(III)的化合物或其盐,其中r是0,进行下述步骤(a1)。同样,式(IV)的化合物,其中r'是2以上,或其盐,还可以通过重复步骤(a1)来制备。
在步骤(a1)中使用的“用于核酸合成的偶联试剂”的例子,可以包括亚磷酰胺法中通常使用的偶联试剂。例如,可以使用1H-四唑、四唑二异丙基铵、5-(乙硫基)-1H-四唑、5-苯甲酰基巯基-1H-四唑、4,5-二氰基咪唑、4,5-二氯咪唑、羟基苯并三唑、1-羟基-6-硝基苯并三唑或三氟甲磺酸咪唑啉鎓。式(III)的化合物或其盐与式(IV)的化合物或其盐,可以在-70℃至80℃(优选-50℃至50℃)下,通过使用这种偶联试剂的反应相互偶合10分钟至24小时,在合适的有机溶剂中进行,例如,烷基腈,例如乙腈、丙腈或丁腈;卤代烷烃,例如,二氯甲烷、二氯甲烷、1,1-二氯乙烷、1,2-二氯乙烷或三氯乙烷;醚,例如,四氢呋喃、二噁烷或二甲氧基乙烷;二甲基甲酰胺;或甲苯。在本发明中,这种偶合反应可以在液相中进行。通过这种偶合反应,引入到式(III)化合物或其盐的3'端核苷部分的3'-OH中的亚磷酰胺基团,可以与式(IV)化合物或其盐的5'端核苷部分的5'-OH反应,获得式(V)的化合物或其盐。
式(V)的化合物或其盐,在其分子中,具有上述式(c)所代表的带有包含疏水基的结构部分,因此,在液相中反应之后,可以分离,例如,利用其在溶剂中的溶解性,而不用柱色谱纯化。例如,可以在反应之后浓缩溶剂,并进行抽滤,分离式(V)的化合物或其盐。
2)步骤(b1)∶
在步骤(b1)中,使步骤(a1)获得的式(V)的化合物或其盐进行氧化反应或硫化反应,制备下式(VI)所代表的化合物∶
[式37]
其中,每个符号如以上所定义,
或其盐。
对于氧化反应,可以采用核酸合成中通常使用的氧化反应。氧化反应的例子包括:在含有氧化剂[例如,卤素单质,例如,氯、溴或碘(特别优选碘);过氧化物,例如,过氧化氢叔丁基、二(三甲基甲硅烷基过氧化物、1,1-二氢过氧环十二烷(JP 2008-100976A)或间氯过苯甲酸;过氧化氢水、10-(樟脑磺酰基)氧杂氮杂环丙烷(M.Manaoharan.Y.Lu等人,Org.Lett.,2,243(2000)),或四氧化二氮]的溶液中进行的氧化反应,氧化剂溶解在单一溶剂中,例如,吡啶、水、乙腈或四氢呋喃或其任何混合溶剂,浓度为0.01M至2M。
对于硫化反应,可以采用改性的核酸(带有硫代磷酸酯基)的合成中通常使用的硫化反应。硫化反应的例子包括:使用硫的吡啶悬浮液、硫的2,6-二甲基吡啶悬浮液、硫的三甲吡啶悬浮液、硫的二硫化碳溶液、二硫化四乙基秋兰姆(TETD)(H.Vu等人,TetrahedronLett.,32,3005-3008(1991))、Beauge试剂(R.P.Lyer等人,J.Am.Chem.Soc.,112,1253-1254(1990))、Lawesson's试剂或苯乙酰基二硫化物。在这种硫化反应中,可以使用不会抑制该反应的溶剂,例如,N,N-二甲基甲酰胺、甲苯、二氯甲烷、氯仿、2,4,6-三甲基吡啶、2,6-二甲基吡啶、吡啶、N-甲基吡咯烷酮、丙酮、四氢呋喃或乙腈。例如,在-80℃至100℃(优选-10℃至50℃)下,将反应溶液搅拌大约5分钟至24小时,可以进行硫化反应。
通过这种氧化反应或硫化反应,获得带有五价磷酸三酯键的式(VI)的化合物或其盐。氧化反应或硫化反应之后,当还残留在上述(a1)步骤中的式(IV)的化合物或其盐的部分未反应的5'-OH形式时,如果需要的话,可以对所获得的溶液进行封端反应。可以利用常规方法进行封端反应,这种方法使用乙酸酐/4-二甲基氨基吡啶或乙酸酐/二甲基吡啶/N-甲基咪唑类的酰化剂作为封端试剂。
3)步骤(c1)∶
在步骤(c1)中,使步骤(b1)所获得的式(VI)的化合物或其盐进行脱保护反应,获得目的的式(II)的化合物或其盐。通过这种脱保护反应,可以除去式(VI)化合物或其盐中X1、Pr1和Pr3所代表的羟基的保护基,此外,当Y是羟基的保护基时,可以除去Y所代表的羟基的保护基,当碱基W代表下式时∶
[式38]
其中,每个符号如以上所定义,
除去与碱基键合的带有至少一个疏水基(-R2和-R3)的芳香烃环(Ar)羰基或硫羰基。同样,除去与3'-端核苷部分键合的该羰基或硫羰基。当碱基是胸腺嘧啶、腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶或脲嘧啶的修饰型时,即,胸腺嘧啶、腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶或脲嘧啶的氨基被保护时,还可以除去这种氨基的保护基。
对于脱保护反应,可以采用常规核酸合成中所使用的脱保护反应。可以用作脱保护试剂的是,例如,碱性水溶液(例如,浓氨水、甲胺水溶液、乙胺水溶液、二甲胺水溶液、二乙胺水溶液、氢氧化钠水溶液或碳酸钾水溶液)与不会抑制反应的有机溶剂(例如,乙醇、甲醇或异丙醇)以任何比例混合而成的溶液;例如,有机碱(例如,甲胺、叔丁胺、三乙胺、N,N-二异丙基乙胺或1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一-7-烯)溶于不会抑制反应的溶剂中(例如,单一溶剂,例如,乙醇、甲醇、异丙醇、乙腈、二甲亚砜或四氢呋喃或其任何比例的混合溶剂)而成的溶液;或将四丁基氟化铵、四丁基氟化铵-乙酸、氟化氢-吡啶、三乙胺-三氟化氢、三氟乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸溶于不会抑制反应的有机溶剂中(例如,二氯甲烷、氯仿、1,2-二氯乙烷、乙腈、四氢呋喃或二甲亚砜)而成的溶液。
以此方式,通过亚磷酰胺法,可以制备目的的式(II)的化合物或其盐。在本发明中,如上所述,由于在各个步骤中使用的合成中间体具有携带疏水基的结构部分,所以,在液相中反应之后,可以分离各个合成的化合物,例如,利用其在溶剂中的溶解性、提取或过滤操作,不用进行柱色谱纯化。例如,可以在反应之后浓缩溶剂,并进行抽滤,分离合成的化合物。
4.使用二卤代膦衍生物来制备核酸寡聚物
通过使用二卤代膦衍生物的方法,使用本发明的新的核苷单体化合物,可以进行下面描述的步骤(a2)、(b2)和(c2),制备式(II)的化合物或其盐。对于使用二卤代膦衍生物来制备核酸寡聚物,参见,例如,4th Edition Jikken Kagaku Koza(Encyclopedia ofExperimental Chemistry in English)22,Metal Complex/Transition Metal Cluster,The Chemical Society of Japan,ed.,1999,p.426-431。
1)步骤(a2)∶
在步骤(a2)中,下列式(VII)所代表的化合物
[式39]
其中,Pr2b代表卤素原子,其它符号如以上所定义,
或其盐,与下列式(IV)所代表的化合物
[式40]
其中,每个符号如以上所定义,
或其盐进行反应,制备下式(V)所代表的化合物:
[式41]
其中,每个符号如以上所定义,
或其盐。
在式(VII)中,Pr2b代表卤素原子,例如,氟、氯、溴或碘。
如下获得式(VII)的化合物或其盐:下列式(d)所代表的化合物
[式42]
其中,X1、Pr1、Q、碱基W、Y和r各自如以上所定义,
或其盐,与下式(f)所代表的亚磷酰化试剂(phosphitylating agent)反应,
[式43]
Pr1-P-(Pr2b)Hal (f)
其中,Hal代表卤素原子,Pr1和Pr2b各自如以上所定义。
在式(f)中,Hal所代表的卤素原子的例子包括氯。优选,Pr2b所代表的卤素原子优选是氯。该亚磷酰化试剂的例子包括:2-氰基乙基=二氯亚磷酸酯(phosphorodichloridite)、甲基=二氯亚磷酸酯、2,2,2-三氯乙基=二氯亚磷酸酯、2,2,2-三氯-1,1-二甲基乙基=二氯亚磷酸酯、烯丙基=二氯亚磷酸酯和2-氯苯基=二氯亚磷酸酯。
式(d)的化合物或其盐与式(f)所代表的亚磷酰化试剂的反应,可以在反应促进剂(例如,三甲吡啶或2,6-二甲基吡啶)的存在下进行。式(d)的化合物其盐与式(f)所代表的亚磷酰化试剂的反应,例如,可以在-78℃至50℃下、在三甲吡啶或2,6-二甲基吡啶的存在下、在不会抑制该反应的溶剂(例如,四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、丙酮、氯仿、二氯甲烷、二噁烷、叔丁基甲基醚、乙腈、苯或甲苯)中进行5分钟至72小时。
由此获得的式(VII)的化合物或其盐与式(IV)的化合物或其盐的反应,通常可以在式(d)化合物或其盐与式(f)所代表的亚磷酰化试剂的前述反应之后进行,并且通过加入式(IV)的化合物或其盐而继续进行反应。
通过式(d)的化合物或其盐与式(f)的亚磷酰化试剂(例如,二卤代膦衍生物,例如,甲基=二氯亚磷酸酯或2,2,2-三氯乙基=二氯亚磷酸酯)的这种反应,以及获得的式(VII)的化合物或其盐与式(IV)的化合物或其盐的后续反应,引入到式(VII)化合物或其盐的3'端核苷部分的3'-OH中的亚磷酸酯基团,可以与式(IV)的化合物或其盐的5'-端核苷部分的5'-OH键合,获得式(V)的化合物或其盐。
正如亚磷酰胺法制备核酸寡聚物中描述的那样,式(V)的化合物或其盐在其分子中具有由式(c)代表的包含疏水基的结构部分,因此,可以在液相中反应之后进行分离,例如,利用其在溶剂中的溶解性,不用进行柱色谱纯化。例如,可以在反应之后浓缩溶剂,并进行抽滤,分离式(V)的化合物或其盐。另外,式(V)的化合物或其盐不用分离就可以进行下一步(b2)。
2)步骤(b2)∶
在步骤(b2)中,利用与亚磷酰胺法的步骤(b1)一样的方法,使步骤(a2)获得的式(V)的化合物或其盐进行氧化反应或硫化反应,制备式(VI)的化合物或其盐。氧化反应、硫化反应和随后任选的封端反应,可以利用与上述亚磷酰胺法的步骤(b1)一样的方法来进行。
3)步骤(c2)∶
在步骤(c2)中,利用与亚磷酰胺法的步骤(c1)一样的方法,使步骤(b2)获得的式(VI)的化合物或其盐进行脱保护反应,制备目的的式(II)的化合物或其盐。脱保护反应可以利用与上述亚磷酰胺法的步骤(c1)一样的方法来进行。
以此方式,通过该方法,使用二卤代膦衍生物,可以制备目的的式(II)的化合物或其盐。此外,在上述使用二卤代膦衍生物的方法中,由于在各个步骤中使用的合成中间体具有携带疏水基的结构部分,所以,可以在液相反应之后,分离每个合成的化合物,不用进行柱色谱纯化。例如,可以在反应之后浓缩溶剂,并进行抽滤,分离合成的化合物。
5.使用氢膦酸酯法制备核酸寡聚物
通过使用本发明的新的核苷单体化合物和氢膦酸酯方法,可以进行下述步骤(a3)、(b3)和(c3),制备式(II)的化合物或其盐。
首先,下面参照反应路线示意图,概括了使用本发明的新的核苷单体化合物的氢膦酸酯方法。
如下面反应路线1所示,氢膦酸酯方法包括:在偶联试剂的存在下,例如,新戊酰基氯,化合物1的氢膦酸酯与化合物2的5-OH偶合,通过氢膦酸酯结构,结合核酸单体或核酸寡聚物单元。
[式44]
其中每个符号如以上所定义。
如反应路线2所示,由此获得的化合物3衍生为磷酸酯或硫代磷酸酯。具体地说,使用氧化剂,例如,碘,通过直接氧化,化合物3可以衍生为化合物4。或者,可以由硫化的化合物5(其中,RS代表保护的硫醇基,硫醇基的保护基的例子包括:与上面Pr4所代表的保护的硫醇基的保护基所列举的保护基相同的保护基)衍生化合物4。同样,通过直接硫化(或氧化),化合物3可以衍生为化合物6,或通过脱保护,化合物5可以衍生为化合物6。
[式45]
其中每个符号如以上所定义。
根据该概括内容,下面描述通过步骤(a3)、(b3)和(c3)来制备式(II)化合物或其盐的核酸寡聚物的方法。对于这种方法,参见文献,例如,Colin B.Reese等人,J.Chem.Soc.,Perkin Trans.I,1999,1477-1468;以及Colin B.Reese等人,J.Chem.Soc.,Perkin Trans.I,2002,2619-2633。对于利用氢膦酸酯方法来制备核酸寡聚物,参见,例如,5th Edition Jikken Kagaku Koza(Encyclopedia of Experimental Chemistry inEnglish)16,Organic Compound IV,The Chemical Society of Japan,ed.,2010,p.381-384。
1)步骤(a3)∶
在步骤(a3)中,下列式(VIII)所代表的化合物
[式46]
其中
X+代表阳离子;
Pr4代表:当Q是氧原子时,代表氢原子、保护的羟基或保护的硫醇基,当Q是硫原子时,代表保护的羟基;
其它符号如以上所定义,
或其盐,与下列式(IX)所代表的化合物
[式47]
其中,每个符号如以上所定义,
或其盐,在用于核酸合成的偶联试剂的存在下进行反应,制备下式(X)所代表的化合物∶
[式48]
其中,每个符号如以上所定义,
或其盐。步骤(a3)相当于反应路线1的反应。
在式(VIII)中,X+代表阳离子。阳离子的例子可以包括任选取代的铵离子和金属离子。在本文中,取代的铵离子的例子包括∶单C1-6烷基铵离子,例如,甲基铵离子、乙基铵离子和异丁基铵离子;二-C1-6烷基铵离子,例如,二甲基铵离子、二乙基离子和二异丁基铵离子;三-C1-6烷基铵离子,例如,三甲基铵离子和三乙基铵离子;以及N-乙基-N-异丙基丙-2-铵和3,4,5,6,7,8,9,10-八氢-2H-嘧啶并[1,2-a]氮杂卓-5-鎓。金属离子的例子包括钠离子、钾离子和锂离子。
在本文中,式(VIII)的化合物,其中,Q是氧原子,例如,具有下列结构:
[式49]
其中每个符号如以上所定义。
化合物7相当于Pr4是氢原子的化合物。化合物8相当于Pr4是氰基乙基保护的羟基的化合物。化合物9相当于Pr4是氰基乙基保护的硫醇基的化合物。
式(VIII)的化合物,其中,Q是硫原子时,例如,具有下列结构:
[式50]
其中每个符号如以上所定义。
化合物10相当于Pr4是氰基乙基保护的羟基的化合物。
如下获得式(VIII)的化合物或其盐:下列式(g)所代表的化合物
[式51]
其中,X1、Pr4、Q、碱基W和Y各自如以上所定义,
或其盐,在促进剂(例如,新戊酰基氯)的存在下、在吡啶中、在-78℃至50℃(优选-78℃至10℃)下,与例如对甲苯酰氢膦酸酯的三乙基铵盐等盐反应。或者,式(g)的化合物或其盐与亚磷酰化试剂(例如,二苯基亚磷酸酯、二(叔丁基)N,N-二乙基亚磷酰胺、二(三苄基甲基)N,N-二乙基亚磷酰胺或二(2-三甲基甲硅烷基-1,1-二甲基乙基)N,N-二乙基亚磷酰胺)反应,式(g)的化合物或其盐可以被亚磷酰化,随后用叔胺(例如,三乙胺或三丁胺)或碱金属氢氧化物(例如,氢氧化钾或氢氧化锂)处理,获得3'-氢膦酸酯形式。
在r'是0的式(IX)的化合物或其盐的情况下,可以直接使用本发明的新的核苷单体化合物,其中,X是氢原子,R1是羟基的保护基。式(IX)的化合物,其中,r'是1,或其盐,可以如下制备:本发明的新的核苷单体化合物,其中X是氢原子,与式(III)的化合物或其盐,其中r是0,例如,通过亚磷酰胺法进行上述偶合反应,随后进行氧化或硫化反应,而后,如果需要的话,例如,将保护基(例如,氰基乙基)引入到羟基或硫醇基中。同样,式(IX)的化合物,其中r'是2以上,或其盐,还可以通过重复类似的反应来制备。
在步骤(a3)中使用的用于核酸合成的偶联试剂的例子,可以包括氢膦酸酯法中通常使用的偶联试剂。例如,可以使用新戊酰基氯、2-(苯甲酰基三唑-1-基氧基)-1,3-二甲基-2-吡咯烷-1-基-1,3,2-二氮杂磷杂环戊烷六氟化物(BOMP)、N,N-二(2-噁唑烷基)膦酰氯(BopCl)、苯甲酰氯或苯酸酐。
式(VIII)的化合物或其盐与式(IX)的化合物或其盐,可以在-60℃至100℃(优选-20℃至50℃)下,通过使用这种偶联试剂的反应相互偶合10分钟至24小时,在合适的有机溶剂中进行,例如,二氯甲烷、氯仿、四氢呋喃、二噁烷、二甲氧基乙烷、N,N-二甲基甲酰胺、乙腈、甲苯或吡啶。在本发明中,这种偶合反应可以在液相中进行。通过这种偶合反应,引入到式(VIII)化合物或其盐的3'端核苷部分的3'-OH中的亚磷酸二酯基团,可以与式(IX)化合物或其盐的5'端核苷部分的游离态中的5'-OH键合,获得式(X)的化合物或其盐。
2)步骤(b3)∶
在步骤(b3)中,使步骤(a3)所获得的式(X)的化合物或其盐进行氧化反应或硫化反应,制备下列式(XI)所代表的化合物:
[式52]
其中,每个符号如以上所定义,
或其盐。
在式(XI)中,Pr5代表:(i)当Q是氧原子时,代表任选保护的羟基或保护的硫醇基,(ii)当Q是硫原子时,代表保护的羟基。Pr6代表:(i)当Q1是氧原子时,代表羟基或保护的硫醇基,(ii)当Q1是硫原子时,代表羟基。在本文中,任选保护的羟基和保护的硫醇基中的保护基的例子,包括与上面Pr4列举的保护基相同的保护基。
优选,Pr5是保护的羟基,更优选,氰化的C1-6烷基保护的羟基,特别优选,2-氰基乙基保护的羟基。
优选,Pr6是保护的羟基,更优选,氰化的C1-6烷基保护的羟基,特别优选,2-氰基乙基保护的羟基。
在步骤(b3)中,利用与亚磷酰胺法的步骤(b1)一样的方法,使步骤(a3)所获得的式(X)的化合物或其盐进行氧化反应或硫化反应,制备式(XI)的化合物或其盐。氧化反应、硫化反应和随后任选的封端反应,可以利用与上述亚磷酰胺法的步骤(b1)一样的方法来进行。
在本文中,式(XI)化合物中的Pr5相当于从Pr4中除去了氢膦酸酯结构而得的取代基。式(XI)的化合物,其中,Q1是氧原子时,例如,具有下列结构(或带有盐的下列结构)∶
[式53]
其中每个符号如以上所定义。
化合物11相当于Pr6是羟基的化合物。化合物12相当于Pr6是硫醇基的化合物。化合物13相当于Pr6是氰基乙基保护的硫醇基的化合物。
式(XI)的化合物,其中,Q1是硫原子时,例如,具有下列结构(或带有盐的下列结构)∶
[式54]
其中每个符号如以上所定义。
化合物12'相当于Pr6是羟基的化合物。
3)步骤(c3)∶
在步骤(c3)中,利用与亚磷酰胺法的步骤(c1)一样的方法,使步骤(b3)获得的式(XI)的化合物或其盐进行脱保护反应,制备目的的式(II)的化合物或其盐。脱保护反应可以利用与上述亚磷酰胺法的步骤(c1)一样的方法来进行。
以此方式,通过氢膦酸酯方法,可以制备目的的式(II)的化合物或其盐。此外,在上述氢膦酸酯方法中,由于在各个步骤中使用的合成中间体具有携带疏水基的结构部分,所以,可以在液相反应之后,分离每个合成的化合物,不用进行柱色谱纯化。例如,可以在反应之后浓缩溶剂,并进行抽滤,分离合成的化合物。
在制备核酸寡聚物的上述方法的说明中,在磷酸部位处具有不对称点的核酸寡聚物可以是旋光活性形式,或可以是旋光活性形式的混合物,例如,消旋体。具有多个不对称点的核酸寡聚物可以是非对映体的混合物。
由此制备的核酸寡聚物用作“通过抑制基因功能来治疗疾病的药物”,例如,当用作siRNA时,包括抗肿瘤剂和抗病毒剂。为了制备肠胃外给药制剂,例如,可以为核酸寡聚物配合常规助剂,例如,缓冲剂和/或稳定剂。或者,为了制备局部应用制剂,例如,软膏剂、乳膏剂、液剂或硬膏剂,可以为核酸寡聚物配合常规药物载体。
在下文中,参考实施例,更详细地描述本发明。然而,本发明不受这些实施例的限制。
实施例
实施例1
具有三个十八烷基氧基的脱氧胸腺嘧啶(dT)型核苷单体化合物(化合物(E5))的合成
[式55]
(1)被三个十八烷基氧基取代的苯甲酸甲酯(化合物(E1))
[式56]
向没食子酸甲酯(9.2g)和碳酸钾(103.7g)中加入1,3-二甲基-2-咪唑烷酮(170mL),并将该混合物在80℃下搅拌30分钟。向其中加入1-溴十八烷(69.1mL),并将该混合物在80℃下搅拌12小时。将40℃热水加入到该反应液体中,悬浮,然后抽滤收集沉淀,而后将获得的固体用乙腈、丙酮和甲醇洗涤,定量获得E1所代表的化合物(48.0g)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.25(s,2H),3.99-4.03(m,6H),3.89(s,3H),1.78-1.84(m,4H),1.71-1.77(m,2H),1.44-1.50(m,6H),1.20-1.38(m,84H),0.88(t,J=7.0Hz,9H)
(2)被三个十八烷基氧基取代的苯甲酸(化合物(E2))的合成
[式57]
将化合物(E1)(22.5g)和乙醇(225mL)量测到茄型烧瓶中,进行悬浮。向其中氢氧化钾(13.4g),并将该混合物在80℃下搅拌3小时。将反应液体减压浓缩,在室温下,向其中加入1M盐酸(240mL),并将该混合物搅拌30分钟。在50℃,将抽滤获得的固体悬浮在甲醇中,然后抽滤收集悬浮物,获得化合物(E2)(21.4g,产率百分比∶96.7%)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.32(s,2H),4.04(t,J=6.5Hz,2H),4.02(t,J=6.5Hz,4H),1.78-1.86(m,4H),1.71-1.78(m,2H),1.43-1.52(m,6H),1.21-1.40(m,84H),0.88(t,J=7.0Hz,9H)。
(3)被三个十八烷基氧基取代的苯甲酰氯(化合物(E3))的合成
[式58]
在茄型烧瓶中,将化合物(E2)(15g)悬浮在甲苯(120mL)中,向其中加入亚硫酰氯(3.5mL)和N,N'-二甲基甲酰胺(2.5mL),并将该混合物在50℃下搅拌2小时。将反应液体减压浓缩,获得化合物(E3)(15.1g,产率百分数∶98.7%)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.33(s,2H),4.08(t,J=6.5Hz,2H),4.02(t,J=6.5Hz,4H),1.78-1.86(m,4H),1.70-1.78(m,2H),1.40-1.52(m,6H),1.21-1.40(m,84H),0.88(t,J=7.0Hz,9H)。
(4)合成dT型核苷(化合物(E4))
[式59]
将1-((2R,4S,5R)-5-((二(4-甲氧基苯基)(苯基)甲氧基)甲基)-4-羟基四氢呋喃-2-基)-5-甲基嘧啶-2,4(1H,3H)-二酮(100g)溶于四氢呋喃(500mL)中,顺序加入乙酰丙酸(33.0g)、2.24g的N,N'-二甲基氨基吡啶(18.4mmol,0.1当量重量)和1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(53.8g),并将该混合物在室温下搅拌90分钟。在室温下,将10%乙酸/三乙胺(500mL)和乙酸乙酯水溶液(500mL)加入到该反应液体中,进行分离提取。将有机层减压浓缩,获得化合物(E4)(132.6g,产率百分数∶112.4%)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ9.93(brs,1H),7.62(s,1H),7.40(d,J=7.3Hz,2H),7.26-7.33(m,6H),7.20-7.26(m,1H),6.84(d,J=8.8Hz,4H),6.46(dd,J=8.8,5.7Hz,1H),5.48(d,J=5.7Hz,1H),4.15(d,J=1.6Hz,1H),3.78(s,6H),3.44-3.50(m,2H),2.70-2.82(m,2H),2.55-2.63(m,2H),2.40-2.53(m,2H),2.15-2.21(m,3H),1.38(s,3H)。
(5)具有三个十八烷基氧基的dT型核苷单体化合物(化合物(E5))的合成
[式60]
向化合物(E4)(8.15g)中顺序加入吡啶(100mL)、N,N'-二异丙基乙胺(6.83g)和三甲基氯硅烷(2.87g),并将该混合物在室温下搅拌30分钟。向该混合物中加入3,4,5-三(十八烷基氧基)苯甲酰氯(化合物(E3))(10g),并将该混合物在60℃下搅拌3小时。在室温下,将甲醇加入到该反应液体中,并将该混合物用冰冷却。抽滤收集沉淀的固体,获得化合物(E5)(13.3g,产率百分数∶81.1%)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.71(brs,1H),7.36-7.42(d,J=7.3Hz,2H),7.23-7.34(m,7H),7.13(s,2H),6.86(d,J=8.8Hz,4H),6.38-6.46(m,1H),5.48(d,J=5.4Hz,1H),4.16(d,J=1.3Hz,1H),3.92-4.07(m,6H),3.80(s,6H),3.49(br_s,2H),2.67-2.81(m,2H),2.38-2.62(m,2H),2.15-2.21(m,2H),2.18(s,3H),1.76-1.84(m,4H),1.68-1.76(m,2H),1.41-1.50(m,6H),1.39(s,3H),1.17-1.36(m,84H),0.88(t,J=7.0Hz,9H)。
实施例2
具有三个十八烷基氧基的脲嘧啶(U)型核苷单体化合物(化合物(E7))的合成
[式61]
(1)合成U型核苷(化合物(E6))
[式62]
将1-((2R,3R,4R,5R)-5-((二(4-甲氧基苯基)(苯基)甲氧基)甲基)-3-((叔丁基二甲基甲硅烷基)氧基)-4-羟基四氢呋喃-2-基)嘧啶-2,4(1H,3H)-二酮(1g)溶于四氢呋喃(5mL)中。向其中顺序加入乙酰丙酸(0.272g)、N,N'-二甲基氨基吡啶(0.0185g)和1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(0.444g),并将该混合物在室温下搅拌18小时。在室温下,将10%乙酸/三乙胺(10mL)和乙酸乙酯水溶液(10mL)加入到该反应液体中,进行分离提取。将获得的有机层减压浓缩,获得化合物(E6)(1.21g,产率百分数∶105.7%)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ9.02(brs,1H),7.89(d,J=8.2Hz,1H),7.33-7.38(m,2H),7.31(t,J=7.6Hz,2H),7.22-7.28(m,5H),6.85(d,J=8.2Hz,4H),5.98(d,J=5.0Hz,1H),5.34(t,J=4.6Hz,1H),5.29(d,J=8.2Hz,1H),4.50(t,J=5.0Hz,1H),4.21-4.27(m,1H),3.80(s,6H),3.53(dd,J=11.1,2.2Hz,1H),3.44(dd,J=11.0,1.9Hz,1H),2.75-2.84(m,1H),2.64-2.75(m,2H),2.56-2.63(m,1H),2.20(s,3H),0.86(s,9H),0.09(s,3H),0.08(s,3H)。
(2)具有三个十八烷基氧基的U型核苷单体化合物(化合物(E7))的合成
[式63]
向化合物(E6)(1.60g)中顺序加入吡啶(15mL)、N,N'-二异丙基乙胺(1.02g)和三甲基氯硅烷(0.431g),并将该混合物在室温下搅拌30分钟。向该混合物中加入3,4,5-三(十八烷基氧基)苯甲酰氯(1.5g),并将该混合物在60℃下搅拌3小时。在室温下,将甲醇加入到该反应液体中,而后将该混合物用冰冷却。对生成物进行抽滤收集,获得化合物(E7)(2.34g,产率百分数∶88.5%)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.98(brd,J=7.6Hz,1H),7.35-7.41(m,2H),7.32(t,J=7.6Hz,2H),7.23-7.30(m,5H),7.13(s,2H),6.84-6.90(m,4H),5.99(d,J=4.7Hz,1H),5.31-5.45(m,2H),4.54(t,J=4.9Hz,1H),4.24(brs,1H),4.04(t,J=6.6Hz,2H),3.91-4.01(m,4H),3.80(d,J=1.3Hz,6H),3.56(dd,J=11.1,2.2Hz,1H),3.47(dd,J=11.1,2.2Hz,1H),2.74-2.83(m,1H),2.64-2.73(m,2H),2.53-2.61(m,1H),2.19(s,3H),1.75-1.83(m,4H),1.69-1.75(m,2H),1.45(m,6H),1.17-1.36(m,84H),0.88(t,J=7.3Hz,9H),0.86(s,9H),0.09(s,3H),0.08(s,3H)。
实施例3
具有三个十四烷氧基的脲嘧啶(U)型核苷单体化合物(化合物(E8))的合成
[式64]
(1)被三个十四烷氧基取代的苯甲酸甲酯(化合物(E9))
[式65]
向没食子酸甲酯(5.5g)和碳酸钾(62.2g)中加入1,3-二甲基-2-咪唑烷酮(100mL),并将该混合物在80℃下搅拌45分钟。向其中加入1-溴十四烷(26.9mL),并将该混合物在80℃下搅拌12小时。将水加入到该反应液体中,悬浮,然后抽滤收集沉淀,并将获得的固体用50%乙腈的水溶液和乙腈洗涤,获得化合物(E9)(22.6g)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.25(2H,s),3.99-4.03(6H,m),3.89(3H,s,COOMe),1.71-1.84(6H,m),1.44-1.50(6H,m),1.23-1.38(60H,br),0.88(9H,t J=7.0Hz)。
(2)被三个十四烷氧基取代的苯甲酸(化合物(E10))的合成
[式66]
将乙醇(100mL)加入到化合物(E9)(7.7g)和氢氧化钾(6.7g)中,并将该混合物在85℃下搅拌2小时。将反应液体减压浓缩,在室温下,向其中加入1N盐酸(21mL),并将该混合物搅拌30分钟。抽滤收集沉淀,并将获得的固体用水和乙腈洗涤,获得化合物(E10)(8.2g)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.19(2H,s),3.96(2H,t J=6.5Hz),3.91(4H,t J=6.5Hz),1.70-1.76(6H,m),1.37-1.49(6H,m),1.21-1.35(60H,br),0.88(9H,t J=7.0Hz)。
(3)具有三个十四烷氧基的U型核苷单体化合物(化合物(E8))的合成
[式67]
向化合物(E10)(532mg)中加入亚硫酰氯(5.2mL)和N,N-二甲基甲酰胺(110μl),然后将该混合物在50℃下搅拌6.5小时,然后减压蒸馏出溶剂,向其中加入N,N-二异丙基乙胺(2mL)和吡啶(2.6mL),向其中加入溶于吡啶(2mL)中的化合物(E6)(1.59g)的溶液,并将该混合物在室温下搅拌2.5小时,然后加入甲醇,进行浓缩,将浓缩物冷却至0℃,而后抽滤收集沉淀的固体,用甲醇洗涤,获得化合物(E8)(595mg)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.98(1H,br d J=7.5Hz),7.25-7.38(9H,m),7.13(2H,s),6.85-6.88(4H,m),5.99(1H,d J=4.8Hz),5.33-5.39(2H,m),4.53(1H,m),4.26(1H,br),3.94-4.08(6H,m),3.81(6H,s),3.43-3.57(2H,m),2.51-2.82(4H,m),2.19(3H,s),1.70-1.83(6H,m),1.42-1.50(6H,m),1.21-1.34(60H,br),0.85-0.89(18H,m),0.06-0.09(6H,m)。
实施例4
具有两个十八烷基氧基的脲嘧啶(U)型核苷单体化合物(化合物(E11))的合成
[式68]
(1)被两个十八烷基氧基取代的苯甲酸甲酯的合成(化合物(E12))
[式69]
向3,5-二羟基苯甲酸甲酯(5.0g)和碳酸钾(41.5g)中加入1,3-二甲基-2-咪唑烷酮(100mL),并将该混合物在80℃下搅拌25分钟。向其中加入1-溴十八烷(27.6mL),并将该混合物在70℃下搅拌14小时。将水加入到该反应液体中,搅拌该溶液,然后抽滤收集沉淀,并将获得的固体用水和乙腈洗涤,获得化合物(E12)(6.5g)。
(2)被两个十八烷基氧基取代的苯甲酸(化合物(E13))的合成
[式70]
将乙醇(100mL)加入到化合物(E12)(6.8g)和氢氧化钾(6.7g)中,并将该混合物在85℃下搅拌2小时。将反应液体减压浓缩,在室温下,向其中加入1N盐酸(21mL),并将该混合物搅拌30分钟。抽滤收集沉淀,并将获得的固体用水和乙腈洗涤,获得化合物(E13)(6.5g)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.20(2H,d J=2.2Hz),6.68(1H,t J 2.4Hz),3.97(4H,tJ=6.5Hz),1.75-1.81(4H,m),1.42-1.48(4H,m),1.21-1.36(56H,br),0.88(6H,t J=7.0Hz)。
(3)具有两个十八烷基氧基的U型核苷单体化合物(化合物(E11))的合成
[式71]
向化合物(E13)(461mg)中加入亚硫酰氯(5.2mL)和N,N-二甲基甲酰胺(110μl),然后将该混合物在50℃下搅拌4小时,然后减压蒸馏出溶剂,向其中加入N,N-二异丙基乙胺(2mL)和吡啶(2.6mL),向其中加入溶于吡啶(2mL)中的化合物(E6)(1.59g)的溶液,并将该混合物在50℃下搅拌3小时,然后加入甲醇,进行浓缩,将浓缩物冷却至-30℃,而后抽滤收集沉淀的固体,用甲醇洗涤,获得化合物(E11)(658mg)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.96(1H,br d J=8.4Hz),7.25-7.38(9H,m),7.02(2H,brd J=2.0Hz),6.85-6.88(4H,m),6.69(1H,br s),5.99(1H,m),5.40(1H,t J=4.3Hz),5.34(1H,m),4.54(1H,t J=4.8Hz),4.24(1H,br),3.95(4H,t J=6.5Hz),3.81(6H,br s),3.43-3.56(2H,m),2.52-2.82(4H,m),2.19,2.17(3H,s),1.74-1.79(4H,m),1.41-1.47(4H,m),1.22-1.33(56H,br),0.84-0.89(15H,m),0.06-0.11(6H,m)。
实施例5
具有一个十八烷基氧基的脲嘧啶(U)型核苷单体化合物(化合物(E14))的合成
[式72]
(1)被一个十八烷基氧基取代的苯甲酸甲酯(化合物(E15))的合成
[式73]
向3-氟-4-羟基苯甲酸甲酯(851mg)和碳酸钾(3.5g)中加入1,3-二甲基-2-咪唑烷酮(10mL),并将该混合物在70℃下搅拌15分钟,然后向其中加入1-溴十八烷(2.3mL),并将该混合物在70℃下搅拌10小时。将水加入到该反应液体中,搅拌该溶液,然后抽滤收集沉淀,并将获得的固体用水和乙腈洗涤,获得化合物(E15)(2.0g)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.78-7.80(1H,m),7.73(1H,dd J=11.5,2.3Hz),6.96(1H,t J=8.0Hz),4.07(2H,t J=6.3Hz),3.89(3H,s),1.81-1.87(2H,m),1.44-1.50(2H,m),1.22-1.38(28H,br),0.88(3H,t J=7.0Hz)。
(2)被一个十八烷基氧基取代的苯甲酸(化合物(E16))的合成
[式74]
将乙醇(20mL)加入到化合物(E15)(1.1g)和氢氧化钾(1.7g)中,并将该混合物在85℃下搅拌2小时。将反应液体减压浓缩,在室温下,向其中加入1N盐酸(5mL),并将该混合物搅拌30分钟。抽滤收集沉淀,并将获得的固体用水和乙腈洗涤,获得化合物(E16)(1.1g)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.84-7.86(1H,m),7.78(1H,dd J=11.4,1.9Hz),6.99(1H,t J=8.5Hz),4.09(2H,t J=6.6Hz),1.85(2H,m),1.48(2H,m),1.20-1.39(28H,br),0.88(3H,t J=7.0Hz)。
(3)具有一个十八烷基氧基的U型核苷单体化合物(化合物(E14))的合成
[式75]
向化合物(E16)(286mg)中加入亚硫酰氯(5.2mL)和N,N-二甲基甲酰胺(110μl),将该混合物在50℃下搅拌5小时,然后减压蒸馏出溶剂,向其中加入N,N-二异丙基乙胺(2mL)和吡啶(2.6mL),向其中加入溶于吡啶(2.0mL)中的化合物(E6)(1.59g)的溶液,将该混合物在50℃下搅拌1.5小时,然后加入甲醇,进行浓缩,将浓缩物冷却至-30℃,而后抽滤收集沉淀的固体,用甲醇洗涤,获得化合物(E14)(309mg)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.99(1H,br d J=8.0),7.61-7.85(2H,m),7.24-7.38(9H,m),6.94-7.01(1H,m),6.84-6.88(4H,m),5.96-5.98(1H,m),5.26-5.40(2H,m),4.55(1H,br t J=4.9Hz),4.25(1H,br),4.08-4.11(2H,m),3.80-3.81(6H,m),3.43-3.57(2H,m),2.54-2.82(4H,m),2.17-2.20(3H,m),1.81-1.88(2H,m),1.43-1.49(2H,m),1.22-1.39(28H,br),0.86-0.89(12H,m),0.11(3H,s),0.08(3H,s)。
实施例6
具有三个十六烷氧基的脲嘧啶(U)型核苷单体化合物(化合物(E51))的合成
[式76]
(1)被三个十六烷氧基取代的苯甲酸甲酯(化合物(E35))的合成
[式77]
向没食子酸甲酯(5.5g)和碳酸钾(62.2g)中加入1,3-二甲基-2-咪唑烷酮(100mL),并将该混合物在80℃下搅拌30分钟。向其中加入1-溴十六烷(30.2mL),并将该混合物在80℃下搅拌14小时。将水(300mL)加入到该反应液体中,悬浮,然后抽滤收集沉淀,并将获得的固体用丙酮的水溶液(1:1)洗涤。将获得的白色固体溶于二氯甲烷(500mL)中,向其中加入甲醇,并抽滤收集沉淀的固体,获得E35所代表的化合物(24.2g,产率百分数∶94%)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.25(2H,s),3.99-4.03(6H,m),3.89(3H,s,COOMe),1.71-1.84(6H,m),1.44-1.50(6H,m),1.23-1.38(72H,br),0.88(9H,t J=7.0Hz)。
(2)被三个十六烷氧基取代的苯甲酸(化合物(E40))的合成
[式78]
将乙醇(100mL)加入到E35所代表的化合物(8.6g)和氢氧化钾(6.7g)中,并将该混合物在85℃下搅拌2.5小时。将该反应液体冷却至室温,然后向其中加入水(200mL),并搅拌该溶液。向其中加入6N盐酸(21mL)。抽滤收集沉淀,并将获得的固体用水(200mL)和乙腈(200mL)洗涤,定量获得E40所代表的化合物(8.6g)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.25(2H,s),3.96-4.01(6H,m),1.71-1.81(6H,m),1.42-1.50(6H,m),1.21-1.36(72H,br),0.88(9H,t J=6.9Hz)。
(3)具有三个十六烷氧基的U型核苷单体化合物(化合物(E51))的合成
[式79]
向化合物(E40)(590mg)中加入亚硫酰氯(5.2mL)和N,N-二甲基甲酰胺(110μl),将该混合物在50℃下搅拌3.5小时,然后减压蒸馏出溶剂,向其中加入N,N-二异丙基乙胺(2.0mL)和吡啶(4.0mL),向其中加入溶于吡啶(6mL)和N,N-二异丙基乙胺(1.0mL)中的化合物(E6)(1.6g)的溶液,加入三甲基氯硅烷(500μL),将该混合物在60℃下搅拌5小时,然后加入甲醇,进行浓缩,而后抽滤收集沉淀的固体,用甲醇洗涤,获得化合物(E51)(946mg,产率百分数∶85%)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.98(1H,br d J=8.0Hz),7.26-7.38(9H,m),7.13(2H,s),6.85-6.88(4H,m),5.99(1H,d J=4.9Hz),5.34-5.38(2H,m),4.53(1H,t J=4.8Hz),4.26(1H,br),3.94-4.08(6H,m),3.81(6H,s),3.44-3.57(2H,m),2.54-2.82(4H,m),2.19(3H,s),1.70-1.82(6H,m),1.42-1.48(6H,m),1.21-1.35(72H,s),0.85-0.89(18H,s),0.09(3H,s),0.08(3H,s)。
实施例7
具有三个二十二烷基氧基的脲嘧啶(U)型核苷单体化合物(化合物(E52))的合成
[式80]
(1)被三个二十二烷基氧基取代的苯甲酸甲酯(化合物(E36))的合成
[式81]
向没食子酸甲酯(5.5g)和碳酸钾(62.2g)中加入1,3-二甲基-2-咪唑烷酮(140mL),然后将该混合物在80℃下搅拌1小时,而后冷却至70℃。向其中加入1-溴二十二烷(38.6g),并将该混合物在70℃下搅拌14小时。将水(300mL)加入到该反应液体中,搅拌该溶液,然后抽滤收集沉淀,用水(300mL)、乙腈(200mL)、丙酮(500mL)和二氯甲烷(200mL)洗涤,获得E36所代表的化合物(28.6g,产率百分数∶86%)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.25(2H,s),3.99-4.03(6H,m),3.89(3H,s,COOMe),1.71-1.84(6H,m),1.47(6H,m),1.22-1.38(108H,br),0.88(9H,tJ=9.0Hz)。
(2)被三个二十二烷基氧基取代的苯甲酸(E41))的合成
[式82]
将乙醇(100mL)加入到E36所代表的化合物(11.1g)和氢氧化钾(6.7g)中,并将该混合物在85℃下搅拌2.5小时。将该反应液体冷却至室温,然后向其中加入水(200mL),并搅拌该溶液。向其中加入6N盐酸(21mL)。抽滤收集沉淀,并将获得的固体用水(300mL)和乙腈(200mL)洗涤,获得E41所代表的化合物(10.8g,产率百分数∶99%)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.28(2H,s),3.99-4.04(6H,m),1.71-1.85(6H,m),1.44-1.50(6H,m),1.22-1.36(108H,br),0.88(9H,t J=7.0Hz)。
(3)被三个二十二烷基氧基取代的苯甲酰氯(化合物(E46))的合成
[式83]
在茄型烧瓶中,将化合物(E41)(24.1g)悬浮在甲苯(82mL)中,并将该溶液在65℃下搅拌30分钟。向其中加入亚硫酰氯(14.5mL)和N,N'-二甲基甲酰胺(3.4mL),并将该混合物在65℃下搅拌3.5小时。将反应液体减压浓缩,获得化合物(E46)(24.2g,产率百分数∶99%)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.32(2H,s),4.08(2H,t J=6.6Hz),4.02(4H,t J=6.4Hz),1.79-1.85(4H,m),1.71-1.77(2H,m),1.43-1.50(6H,m),1.21-1.37(108H,br),0.88(9H,t J=6.7Hz)。
(4)具有三个二十二烷基氧基的U型核苷单体化合物(化合物(E52))的合成
[式84]
向化合物(E6)(11.4g)中顺序加入吡啶(111mL)、N,N'-二异丙基乙胺(8.7mL)和三甲基氯硅烷(3.2mL)。向该混合物中加入化合物(E46)(11.1g),并将该混合物在60℃下搅拌5.5小时。在室温下,将甲醇(100mL)加入到该反应液体中,而后将该混合物用冰冷却。抽滤收集沉淀的固体,用甲醇洗涤,获得化合物(E52)(16.4g,产率百分数∶89%)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.99(1H,br),7.25-7.38(9H,m),7.13(2H,s),6.85-6.88(4H,m),5.99(1H,d J=4.8Hz),5.33-5.39(2H,m),4.53(1H,br t J=4.1Hz),4.26(1H,m),3.95-4.07(6H,m),3.81(6H,s),3.46-3.57(2H,m),2.52-2.82(4H,m),2.19(3H,s),1.69-1.82(6H,m),1.42-1.48(6H,m),1.14-1.34(108H,s),0.85-0.89(18H,s),0.09(3H,s),0.08(3H,s)。
实施例8
具有两个二十二烷基氧基的脲嘧啶(U)型核苷单体化合物(化合物(E53))的合成
[式85]
(1)被两个二十二烷基氧基取代的苯甲酸甲酯(化合物(E37))的合成
[式86]
向3,5-二羟基苯甲酸甲酯(5.0g)和碳酸钾(41.5g)中加入1,3-二甲基-2-咪唑烷酮(100mL),并将该混合物在80℃下搅拌30分钟。向其中加入1-溴二十二烷(25.7g),并将该混合物在80℃下搅拌14小时。将水(400mL)加入到该反应液体中,搅拌该溶液,然后抽滤收集沉淀,用丙酮(300mL)和乙腈(300mL)洗涤,定量获得E37所代表的化合物(23.8g)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.15(2H,br d J=2.1Hz),6.63(1H,t J=6.4Hz),3.96(4H,t J=6.3Hz),3.89(3H,s,COOMe),1.74-1.80(4H,m),1.41-1.47(4H,m),1.23-1.37(72H,br),0.88(6H,t J=7.0Hz)。
(2)被两个二十二烷基氧基取代的苯甲酸(化合物(E42))的合成
[式87]
将乙醇(100mL)加入到E37所代表的化合物(7.9g)和氢氧化钾(6.7g)中,并将该混合物在85℃下搅拌2.5小时。将该反应液体冷却至室温,然后向其中加入水(200mL),并搅拌该溶液。向其中加入6N盐酸(21mL)。抽滤收集沉淀,并将获得的固体用水(200mL)和乙腈(200mL)洗涤,获得E42所代表的化合物(7.4g,产率百分数∶96%)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.20(2H,br),6.67(1H,br),3.97(4H,br),1.77(4H,br),1.44(4H,br),1.25(72H,br),0.88(6H,br)。
(3)具有两个二十二烷基氧基的U型核苷单体化合物(化合物(E53))的合成
[式88]
向化合物(E42)(540mg)中加入亚硫酰氯(5.2mL)和N,N-二甲基甲酰胺(110μl),将该混合物在50℃下搅拌3小时,然后减压蒸馏出溶剂,向其中加入N,N-二异丙基乙胺(2.0mL)和吡啶(4.0mL),然后向其中加入溶于吡啶(6mL)和N,N-二异丙基乙胺(1.0mL)中的化合物(E6)(1.6g)的溶液,加入三甲基氯硅烷(500μL),将该混合物在60℃下搅拌5小时,然后加入甲醇,进行浓缩,将生成物用冰冷却,抽滤收集沉淀的固体,用甲醇洗涤,获得化合物(E53)(919mg,产率百分数∶87%)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.97(1H,br d J=8.5Hz),7.25-7.38(9H,m),7.02(2H,br),6.85-6.88(4H,m),6.69(1H,br s),6.00(1H,d J=4.7Hz),5.26-5.41(2H,m),4.54(1H,t J=5.0Hz),4.24(1H,br),3.95(4H,t J=6.3Hz),3.81(6H,br s),3.43-3.56(2H,m),2.52-2.82(4H,m),2.19(3H,br s),1.74-1.79(4H,m),1.41-1.47(4H,m),1.11-1.35(72H,s),0.84-0.89(15H,s),0.11(3H,s),0.08(3H,s)。
实施例9
具有一个二十二烷基氧基的脲嘧啶(U)型核苷单体化合物(化合物(E54))的合成
[式89]
(1)被一个二十二烷基氧基取代的苯甲酸甲酯(化合物(E38))的合成
[式90]
向香兰酸甲酯(methyl vanillate)(4.6g)和碳酸钾(17.3g)中加入1,3-二甲基-2-咪唑烷酮(80mL),然后将该混合物在80℃下搅拌30分钟,而后冷却至70℃。向其中加入1-溴二十二烷(10.7g),并将该混合物在70℃下搅拌15小时。将水(300mL)加入到该反应液体中,搅拌该溶液,然后抽滤收集沉淀,用水和乙腈洗涤,获得E38所代表的化合物(12.1g,产率百分数∶99%)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.65(1H,dd J=8.5,1.9Hz),7.54(1H,d J=1.9Hz),6.87(1H,d J=8.5Hz),4.06(2H,t J=6.9Hz),3.89(3H,s),3.9(3H,s),1.86(2H,m),1.46(2H,m),1.21-1.39(36H,br),0.88(3H,t J=7.0Hz)。
(2)被一个二十二烷基氧基取代的苯甲酸(化合物(E43))的合成
[式91]
将乙醇(100mL)加入到E38所代表的化合物(4.9g)和氢氧化钾(6.7g)中,并将该混合物在85℃下搅拌2.5小时。将该反应液体冷却至室温,然后向其中加入水(200mL),并搅拌该溶液。向其中加入6N盐酸(21mL)。抽滤收集沉淀,并将获得的固体用水(200mL)和乙腈(200mL)洗涤,定量获得E43所代表的化合物(4.8g)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.72(1H,dd J=8.5,1.9Hz),7.58(1H,d J=1.9Hz),6.89(1H,d J=8.5Hz),4.08(2H,t J=7.1Hz),3.92(3H,s),1.84-1.90(2H,m),1.42-1.50(2H,m),1.13-1.37(36H,br),0.88(3H,t J=7.1Hz)。
(3)具有一个二十二烷基氧基的U型核苷单体化合物(化合物(E54))的合成
[式92]
向化合物(E43)(334mg)中加入亚硫酰氯(5.2mL)和N,N-二甲基甲酰胺(110μl),并将该混合物在50℃下搅拌3小时,然后减压蒸馏出溶剂,向其中加入N,N-二异丙基乙胺(2.0mL)和吡啶(4.0mL),向其中加入溶于吡啶(6mL)和N,N-二异丙基乙胺(1.0mL)中的化合物(E6)(1.6g)的溶液,加入三甲基氯硅烷(500μl),并将该混合物在50℃下搅拌5小时,然后加入甲醇,浓缩,将溶液冷却至-30℃,并抽滤收集沉淀的固体,用甲醇洗涤,获得化合物(E54)(684mg,产率百分数∶80%)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.98(1H,br d J=6.9Hz),7.6(1H,br d J=1.9Hz),7.24-7.38(10H,m),6.82-6.88(5H,m),5.98(1H,d J=5.0Hz),5.33-5.40(2H,m),4.55(1H,br),4.25(1H,br),4.07(2H,t J=6.8Hz),3.92(3H,s),3.81(6H,br),3.45-3.57(2H,m),2.54-2.82(4H,m),2.19(3H,s),1.83-1.88(2H,m),1.42-1.49(2H,m),1.21-1.37(36H,br),0.86-0.89(12H,m),0.11(3H,s),0.08(3H,s)。
实施例10
具有一个二十二烷基氧基的脲嘧啶(U)型核苷单体化合物(化合物(E55))的合成
[式93]
(1)被一个二十二烷基氧基取代的苯甲酸甲酯(化合物(E39))的合成
[式94]
向3-氟-4-羟基苯甲酸甲酯(850mg)和碳酸钾(3.5g)中加入1,3-二甲基-2-咪唑烷酮(10mL),并将该混合物在70℃下搅拌15分钟。向其中加入1-溴二十二烷(2.1g),并将该混合物在70℃下搅拌13小时。将水(200mL)加入到该反应液体中,搅拌该溶液,然后抽滤收集沉淀,用乙腈(100mL)洗涤,获得E39所代表的化合物(2.2g,产率百分数∶93%)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.79(1H,br d J=8.6Hz),7.73(1H,dd J=11.7,2.0Hz),6.96(1H,t J=8.3Hz),4.08(2H,t J=6.6Hz),3.89(3H,s),1.84(2H,m),1.47(2H,m),1.19-1.37(36H,br),0.88(3H,t J=7.0Hz)。
(2)被一个二十二烷基氧基取代的苯甲酸(化合物(E44))的合成
[式95]
将乙醇(20mL)加入到E39所代表的化合物(1.2g)和氢氧化钾(1.7g)中,并将该混合物在85℃下搅拌2.5小时。将该反应液体冷却至室温,然后向其中加入水(80mL),并搅拌该溶液。向其中加入6N盐酸(5mL)。抽滤收集沉淀,并将获得的固体用水(50mL)和乙腈(50mL)洗涤,定量获得E44所代表的化合物(1.2g)。
1H NMR(500MHz,THF-d8)δ7.75-7.78(1H,m),7.68(1H,dd J=11.7,2.0Hz),7.10(1H,t J=8.5Hz),4.10(2H,t J=6.6Hz),1.78-1.84(2H,m),1.43-1.53(2H,m),1.23-1.42(36H,br),0.87-0.91(3H,m)。
(3)具有一个二十二烷基氧基的U型核苷单体化合物(化合物(E55))的合成
[式96]
向化合物(E44)(327mg)中加入亚硫酰氯(5.2mL)和N,N-二甲基甲酰胺(110μl),并将该混合物在50℃下搅拌3小时,然后减压蒸馏出溶剂,向其中加入N,N-二异丙基乙胺(2.0mL)和吡啶(4.0mL),向其中加入溶于吡啶(6mL)和N,N-二异丙基乙胺(1.0mL)中的化合物(E6)(1.6g)的溶液,加入三甲基氯硅烷(500μl),并将该混合物在50℃下搅拌5小时,然后加入甲醇,浓缩,将该混合物冷却至-30℃,并抽滤收集沉淀的固体,用甲醇洗涤,获得化合物(E55)(425mg,产率百分数∶50%)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.99(1H,br d J=7.7Hz),7.69(1H,br d J=8.6Hz),7.63(1H,dd J=11.2,2.0Hz),7.24-7.38(9H,m),6.97(1H,t J=8.1Hz),6.85-6.88(4H,m),5.98(1H,d J=5.0Hz),5.40(1H,t J=4.4Hz),5.34(1H,dJ=8.2Hz),4.55(1H,br t J=5.0Hz),4.25(1H,br),4.09(2H,t J=6.7Hz),3.81(6H,br),3.45-3.56(2H,m),2.54-2.82(4H,m),2.19(3H,s),1.81-1.87(2H,m),1.43-1.49(2H,m),1.21-1.39(36H,br),0.85-0.90(12H,m),0.11(3H,s),0.08(3H,s)。
实施例11
具有三个十六烷氧基的脱氧胸腺嘧啶(dT)型核苷单体化合物(化合物(E56))的合成
[式97]
(1)被三个十六烷氧基取代的苯甲酰氯(化合物(E45))的合成
[式98]
在茄型烧瓶中,将化合物(E40)(2.5g)悬浮在甲苯(11.2mL)中,并将该溶液在65℃下搅拌30分钟。向其中加入亚硫酰氯(2.0mL)和N,N'-二甲基甲酰胺(464μL),并将该混合物在65℃下搅拌3.5小时。将反应液体减压浓缩,获得化合物(E45)(2.5g,产率百分数∶97%)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.33(2H,s),4.08(2H,t J=6.6Hz),4.02(4H,t J=6.3Hz),1.79-1.85(4H,m),1.71-1.77(2H,m),1.44-1.51(6H,m),1.21-1.37(72H,br),0.88(9H,t J=6.6Hz)。
(2)具有三个十六烷氧基的dT型核苷单体化合物(化合物(E56))的合成
[式99]
向化合物(E4)(1.9g)中顺序加入吡啶(22mL)、N,N'-二异丙基乙胺(1.7mL)和三甲基氯硅烷(640μL)。向该混合物中加入化合物(E45)(1.7g),并将该混合物在60℃下搅拌5.5小时。在室温下,将甲醇加入到反应液体中,并抽滤收集沉淀的固体,用甲醇洗涤,获得化合物(E56)(2.7g,产率百分数∶90%)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.71(1H,br s),7.38-7.41(2H,m),7.24-7.33(7H,m),7.13(2H,s),6.84-6.87(4H,m),6.42(1H,dd J=6.5,8.4Hz),5.47(1H,br d J=5.7Hz),4.15(1H,br),3.95-4.05(6H,m),3.80(6H,s),3.49(2H,br),2.69-2.80(2H,m),2.42-2.61(4H,m),2.17(3H,s),1.70-1.82(6H,m),1.42-1.48(6H,m),1.40(3H,s),1.23-1.36(72H,brs),0.88(9H,t J=7.0Hz)。
实施例12
具有三个十八烷基氧基的脲嘧啶(U)型核苷单体化合物(化合物(E57))的合成
[式100]
(1)合成U型核苷(化合物(E47))
[式101]
计量3'-OH rU(2'-OMe)(3.00g,5.35mmol)、N,N-二甲基氨基吡啶(65mg,0.53mmol)和THF(15mL),并溶于100mL茄型烧瓶中,而后向其中加入乙酰丙酸(0.93g,8.03mmol)。向其中加入1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(1.54g,8.03mmol),并将该混合物在相同的温度下搅拌3.5小时。减压蒸馏出THF,然后加入EtOAc(40mL)和0.2M的AcOH·Et3N水溶液(pH值∶7.0)(20mL),进行分离。向有机层中再次加入0.2M的AcOH·Et3N水溶液(pH值∶7.0)(20mL),进行分离。用无水硫酸钠干燥有机层,而后蒸馏出溶剂。浓缩有机层,减压干燥,获得3'-OLev rU(2'-OMe)(3.61g)。将获得的产物用柱色谱纯化[硅胶60(20g),包含5%Et3N的EtOAc/正己烷,0:95-95:0]。将有效级分浓缩,减压干燥,获得纯化的3'-OLev rU(2'-OMe)(表观产率∶3.85g,残留的EtOAc∶6.85%,Et3N∶0.53%,正己烷∶2.28%,水份∶3.75%,含量校正的产率∶3.34g,含量校正的产率百分数∶94.7%)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ2.19(3H,s),2.62(2H,t,J=6.00Hz),2.72-2.79(2H,m),3.46(1H,AB dd,J=11.00,2.50Hz),3.48(3H,s),3.58(1H,AB dd,J=11.00,2.50Hz),3.80(6H,s),4.08(1H,dd,J=5.00,2.40Hz),4.24(1H,dt,J=8.00,2.00,2.00Hz),5.28(1H,brq,J=5.50Hz),5.32(1H,d,J=5.10Hz),6.03(1H,d,J=4.00Hz),6.85(4H,dd,J=8.50,2.00Hz),7.24-7.32(7H,m),7.37(2H,dd,J=9.00,1.50Hz),7.87(1H,d,J=8.50Hz),8.2-9.0(0.4H,brs,NH)。
(2)具有三个十八烷基氧基的脲嘧啶(U)型核苷单体化合物(化合物(E57))的合成
[式102]
将3,4,5-三(十八烷基氧基)苯甲酸(化合物(E2))(1.000g)和甲苯(3.5mL)计量,溶于100mL茄型烧瓶中,并将该溶液加热至70℃的外部温度。向其中顺序加入DMF(0.17mL)和SOCl2(0.71mL),并使该混合物在70℃的外部温度下反应2.5小时。减压蒸馏出溶剂。向其中加入甲苯(10mL),再次蒸馏出溶剂,并进行两次浓缩和干燥过程,获得含有溶剂的3,4,5-三(十八烷基氧基)苯甲酰氯(化合物(E3))的粉末(2.12g)。
将化合物(E47)(相当于901mg,1.19mmol)、i-Pr2NEt(1.29mL)和吡啶(9mL)计量,并溶解在单独的50mL茄型烧瓶中。在室温下,向其中加入三甲基氯硅烷(0.48mL)和3,4,5-三(十八烷基氧基)苯甲酰氯(相当于1.55g)。将该混合物用吡啶(5mL)洗涤。使该混合物在60℃的外部温度下反应3.5小时。将该反应液体冷却至室温,向其中逐滴加入MeOH(15mL)。在冰冷却下,将该悬浮液搅拌0.5小时,而后抽滤收集。将粉末用MeOH(5mL x 7)洗涤。将获得的粉末在室温下减压干燥18小时,获得化合物(E57)(1.33g,表观产率百分数∶81.9%)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ0.88(9H,t,J=6.75Hz),1.22-1.39(84H,m),1.42-1.48(6H,m),1.67-1.82(6H,m),2.19(3H,s),2.62(2H,t,J=6.45Hz),2.73-2.81(2H,m),3.46(3H,s),3.48(1H,AB dd,J=11.55,1.90Hz),3.63(1H,AB dd,J=11.30,2.15Hz),3.808(3H,s),3.808(3H,s),3.99(4H,t,J=6.60Hz),4.05(2H,t,J=6.40Hz),4.10(1H,dd,J=5.00,3.00Hz),4.27(1H,brd,J=6.80Hz),5.27(1H,brt,J=5.75Hz),5.41(1H,d,J=8.25Hz),6.00(1H,d,J=2.90Hz),6.87(4H,dd,J=11.85,3.00Hz),7.13(2H,s),7.24-7.33(7H,m),7.38(2H,dd,J=8.65,1.40Hz),8.05(1H,brd,J=7.85Hz)。
实施例13
具有三个二十二烷基氧基的腺嘌呤(A)型核苷单体化合物(化合物(E58))的合成
[式103]
(1)合成A型核苷(化合物(E48))
[式104]
将5'-O-(1,1-二(4-甲氧基苯基)-1-苯基甲基)-2'-O-叔丁基二甲基甲硅烷基腺苷(5.0g)溶于四氢呋喃(21mL)中。向其中顺序加入N,N-二甲基氨基吡啶(77mg)、乙酰丙酸(973μl)和1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(1.8g),并将该混合物在室温下搅拌75分钟,然后,向其中加入N,N-二甲基氨基吡啶(56mg)、乙酰丙酸(645μl)和1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(1.2g),并将该混合物在室温下进一步搅拌1小时。向该反应液体中加入乙酸乙酯(20mL)、10%硫酸氢钾水溶液(75mL)和水(40mL),进行分离提取。将获得的有机层用10%碳酸氢钠水溶液(75mL)洗涤,而后用无水硫酸钠干燥,而后蒸馏出溶剂。将残余物减压浓缩,定量获得化合物(E48)(5.6g)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ8.99(1H,br s),8.74(1H,s),8.23(1H,s),8.03(2H,d J=7.6Hz),7.60-7.63(1H,m),7.52-7.55(2H,m),7.43-7.46(2H,m),7.21-7.34(7H,m),6.81-6.84(4H,m),6.12(1H,d J=6.7Hz),5.48(1H,dd J=5.2,2.4Hz),5.13(1H,dd J=5.1,6.6Hz),4.32-4.34(1H,m),3.78(6H,d J=1.0Hz),3.40-3.57(2H,m),2.60-2.84(4H,m),2.20(3H,s),0.73(9H,s),-0.20(3H,s),-0.27(3H,s)。
(2)具有三个二十二烷基氧基的A型核苷单体化合物(化合物(E58))的合成
[式105]
将化合物(E48)(75mg)溶于吡啶(1.7mL)和甲苯(1.7mL)的混合溶液中,然后,向其中顺序加入N,N'-二异丙基乙胺(325μl)和三甲基氯硅烷(162μl),并将该混合物在室温下搅拌10分钟。向其中加入化合物(E46)(95mg),并将该混合物在50℃下搅拌21小时。将该反应液体冷却至室温,然后加入吗啉(219μl),将该混合物在室温下搅拌2小时,然后向其中加入甲醇(100mL),抽滤收集沉淀的固体,并用甲醇洗涤。将残余物干燥,然后,用柱色谱纯化,使用甲苯/乙腈/吡啶(48/1/1)作为流动相,获得化合物(E58)(98mg,产率百分数∶62%)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ8.91(1H,br),8.70(1H,s),8.22,(1H,s),7.10-7.46(11H,m),6.81-6.84(4H,m),6.11(1H,d J=6.6Hz),5.47(1H,dd J=4.9,2.8Hz),5.12-5.15(1H,m),4.31-4.33(1H,m),3.93-4.07(6H,m),3.78(6H,d J=1.5Hz),3.53-3.57(1H,m),3.38-3.41(1H,m),2.59-2.83(4H,m),2.20(3H,s),1.70-1.85(6H,m),1.43-1.52(6H,m),1.20-1.37(108H,br m),0.88(9H,t J=6.9Hz),0.74(9H,s),-0.02(3H,s),-0.26(3H,s)。
实施例14
具有三个二十二烷基氧基的胞嘧啶(C)型核苷单体化合物(化合物(E59))的合成
[式106]
(1)合成C型核苷(化合物(E49))
[式107]
将5'-O-(1,1-二(4-甲氧基苯基)-1-苯基甲基)-2'-O-叔丁基二甲基甲硅烷基胞苷(5.0g)溶于四氢呋喃(20mL)中。向其中顺序加入N,N-二甲基氨基吡啶(80mg)、乙酰丙酸(997μl)和1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(1.9g),将该混合物在室温下搅拌1.3小时,然后向其中加入N,N-二甲基氨基吡啶(53mg)、乙酰丙酸(665μl)和1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(1.3g),并将该混合物在室温下进一步搅拌1.7小时。向该反应液体中加入乙酸乙酯(20mL)、10%硫酸氢钾水溶液(75mL)和水(40mL),进行分离提取。将获得的有机层用10%碳酸氢钠水溶液(60mL)洗涤,而后用无水硫酸钠干燥,而后蒸馏出溶剂。将残余物减压浓缩,定量获得化合物(E49)(6.1g)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ8.86(1H,br),8.48(1H,br),7.90(2H,br d J=6.9Hz),7.54-7.62(1H,m),7.50-7.53(2H,m),7.39-7.41(2H,m),7.13-7.35(8H,m),6.87-6.90(4H,m),5.98(1H,d J=2.5Hz),5.23(1H,dd J=4.4,7.4Hz),4.54-4.55(1H,m),4.36-4.39(1H,m),3.83(6H,s),3.42-3.66(2H,m),2.53-2.80(4H,m),2.19(3H,s),0.89(9H,s),0.20(3H,s),0.07(3H,s)。
(2)具有三个二十二烷基氧基的C型核苷单体化合物(化合物(E59))的合成
[式108]
将化合物(E49)(259mg)溶于吡啶(3.0mL)和甲苯(3.0mL)的混合溶液中,向其中顺序加入N,N'-二异丙基乙胺(191μl)和三甲基氯硅烷(95μl),并将该混合物在室温下搅拌10分钟。向其中加入化合物(E46)(167mg),并将该混合物在50℃下搅拌21小时。将该反应液体冷却至室温,然后向其中加入吗啉(385μl),将该混合物在室温下搅拌2小时,然后加入甲醇(100mL),抽滤收集沉淀的固体,并用甲醇洗涤。将获得的残余物干燥,而后用柱色谱纯化,使用甲苯/吡啶(100/1)作为流动相,获得化合物(E59)(92mg,产率百分数∶34%)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ8.70(1H,br),8.44(1H,br s),7.39-7.41(2H,m),7.26-7.35(8H,m),7.08(2H,br),6.88(4H,m),6.00(1H,d J=2.6Hz),5.24(1H,dd J=4.4,6.9Hz),4.54(1H,dd J=2.9,2.8Hz),4.35-4.38(1H,m),3.99-4.04(6H,m),3.82(6H,s),3.42-3.64(2H,m),2.73-2.80(1H,m),2.61-2.71(2H,m),2.53-2.59(1H,m),2.19(3H,s),1.71-1.86(6H,m),1.42-1.51(6H,m),1.21-1.36(108H,br s),0.86-0.89(18H,m),0.19(3H,s),0.07(3H,s)。
实施例15
具有三个二十二烷基氧基的鸟嘌呤(G)型核苷单体化合物(化合物(E60))的合成
[式109]
(1)合成G型核苷(化合物(E50))
[式110]
将5'-O-(1,1-二(4-甲氧基苯基)-1-苯基甲基)-2'-O-叔丁基二甲基甲硅烷基鸟苷(5.0g)溶于四氢呋喃(21mL)中。向其中顺序加入N,N-二甲基氨基吡啶(159mg)、乙酰丙酸(1.33mL)和1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(2.6g),将该混合物在室温下搅拌2小时,然后向其中加入N,N-二甲基氨基吡啶(79mg)、乙酰丙酸(666μl)和1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(1.3g),并将该混合物在室温下进一步搅拌2.5小时。向该反应液体中加入乙酸乙酯(50mL)和10%硫酸氢钾水溶液(75mL),进行分离提取。将获得的有机层用10%碳酸氢钠水溶液(75mL)洗涤,而后用无水硫酸钠干燥,而后蒸馏出溶剂。将残余物减压浓缩,定量获得化合物(E50)(5.8g)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ11.90(1H,br s),7.78(1H,s),7.59-7.62(2H,m),7.38-7.43(4H,m),7.20-7.28(4H,m),6.77-6.83(4H,m),5.69(1H,d J=7.8Hz),5.53(1H,dd J=3.6,1.8Hz),5.39(1H,dd J=5.8,8.5Hz),4.19-4.21(1H,br m),3.77(6H,d J=9.7Hz),3.59(1H,dd J=10.9,1.7Hz),3.05(1H,dd J=11.0,2.5Hz),2.55-2.84(5H,m),3.06(3H,s),0.79(3H,d J=7.0Hz),0.77(9H,s),0.53(3H,d J=6.9Hz),0.04(3H,s),-0.21(3H,s)。
(2)具有三个二十二烷基氧基的G型核苷单体化合物(化合物(E60))的合成
[式111]
将化合物(E50)(98mg)溶于吡啶(1.7mL)和甲苯(1.7mL)的混合溶液中,然后,向其中顺序加入N,N'-二异丙基乙胺(287μl)和三甲基氯硅烷(143μl),并将该混合物在室温下搅拌10分钟。加入化合物(E46)(84mg),并将该混合物在50℃下搅拌21小时。将该反应液体冷却至室温,然后向其中加入吗啉(175μl),将该混合物在室温下搅拌2小时,然后加入甲醇,抽滤收集沉淀的固体,并用甲醇洗涤。将残余物干燥,然后,用柱色谱纯化,使用甲苯/乙腈/吡啶(48/1/1)作为流动相,获得化合物(E60)(57mg,产率百分数∶40%)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ12.20(1H,br s),8.46(1H,br s),7.86(1H,s),7.42-7.45(2H,m),7.31-7.33(4H,m),7.23-7.27(3H,m),6.85(2H,s),6.78-6.81(4H,m),5.84(1H,d J=6.2Hz),5.54(1H,dd J=3.2,4.9Hz),4.95(1H,dd J=5.1,6.1Hz),4.25-4.27(1H,brm),3.92-4.04(6H,m),3.75(6H,s),3.49-3.52(1H,m),3.27-3.30(1H,m),2.58-2.80(4H,m),2.18(3H,s),1.71-1.81(6H,m),1.44-1.50(6H,m),1.21-1.37(108H,br s),0.88(9H,tJ=6.6Hz),0.78(9H,s),-0.01(3H,s),-0.15(3H,s)。
实施例16
具有三个十六烷氧基的脲嘧啶(U)型核苷单体化合物(化合物(E61))的合成
[式112]
将化合物(E51)(15.8mg)溶于氯仿(200μl)中,并向其中加入2,4,6-三甲基吡啶/乙酸(4/1)溶液(200μl)。向其中加入肼一水合物(2.0μl),将该混合物在室温下搅拌60分钟,然后加入乙酰丙酮(8.4μl),并将该混合物在室温下搅拌5分钟。在室温下,加入乙腈(4mL),并搅拌该混合物,而后冷却至-30℃。对沉淀进行离心沉降,而后用乙腈洗涤,获得化合物(E61)(10.0mg,产率百分数∶67%)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ8.05(1H,br d J=8.2Hz),7.36-7.40(2H,m),7.26-7.33(7H,m),7.13(2H,s),6.85-6.87(4H,m),5.96(1H,d J=3.7Hz),5.39(1H,d J=8.2Hz),4.36-4.42(2H,m),4.12-4.14(1H,m),3.94-4.05(6H,m),3.81(6H,d J=1.0Hz),3.54(2H,br),2.25(1H,br),1.70-1.83(6H,m),1.42-1.48(6H,m),1.22-1.37(72H,br),0.91(9H,s),0.88(9H,t J=6.9Hz),0.17(3H,br s),0.16(3H,s)。
实施例17
具有三个十八烷基氧基的脲嘧啶(U)型核苷单体化合物(化合物(E62))的合成
[式113]
将化合物(E7)(16.7mg)溶于氯仿(200μl)中,并向其中加入2,4,6-三甲基吡啶/乙酸(4/1)溶液(200μl)。向其中加入肼一水合物(2.0μl),将该混合物在室温下搅拌60分钟,然后向其中加入乙酰丙酮(8.4μl),并将该混合物在室温下搅拌5分钟。在室温下,加入乙腈(4mL),并搅拌该混合物,而后冷却至-30℃。对沉淀进行离心沉降,而后用乙腈洗涤,获得化合物(E62)(14.9mg,产率百分数∶95%)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ8.06(1H,br d J=7.8Hz),7.36-7.40(2H,m),7.25-7.34(7H,m),7.13(2H,s),6.85-6.88(4H,m),5.96(1H,d J=3.5Hz),5.39(1H,d J=8.2Hz),4.36-4.42(2H,m),4.12-4.14(1H,m),3.94-4.05(6H,m),3.81(6H,br),3.54(2H,br),2.25(1H,br),1.69-1.82(6H,m),1.42-1.48(6H,m),1.21-1.36(84H,br),0.91(9H,s),0.88(9H,t J=6.9Hz),0.17(3H,br s),0.16(3H,s)。
实施例18
具有三个二十二烷基氧基的脲嘧啶(U)型核苷单体化合物(化合物(E63))的合成
[式114]
将化合物(E52)(110mg)溶于甲苯(1mL)中,并向其中加入2,4,6-三甲基吡啶/乙酸(4/1)溶液(1mL)。向其中加入肼一水合物(5.8μl),将该混合物在室温下搅拌50分钟,加入乙酰丙酮(37μl),并将该混合物在室温下搅拌5分钟。在室温下,加入甲醇(20mL),搅拌该溶液,然后抽滤收集沉淀,而后用甲醇洗涤,获得化合物(E63)(100mg,产率百分数∶96%)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ8.04(1H,br d J=8.1Hz),7.38-7.40(2H,m),7.25-7.34(7H,m),7.13(2H,s),6.84-6.87(4H,m),5.96(1H,d J=3.3Hz),5.39(1H,d J=8.3Hz),4.37-4.41(2H,m),4.11-4.13(1H,m),3.94-4.05(6H,m),3.81(6H,d J=1.0Hz),3.54(2H,br),2.57(1H,br),1.70-1.82(6H,m),1.42-1.48(6H,m),1.23-1.36(108H,br),0.91(9H,s),0.88(9H,t J=6.9Hz),0.17(3H,br s),0.16(3H,s)。
实施例19
具有三个十八烷基氧基的脱氧胸腺嘧啶(dT)型核苷单体化合物(化合物(E64))的合成
[式115]
将化合物(E5)(50mg)溶于二氯甲烷(1mL)中,并向其中加入2,4,6-三甲基吡啶/乙酸(4/1)溶液(1mL)。向其中加入肼一水合物(2.3μl),将该混合物在室温下搅拌30分钟,向其中加入乙酰丙酮(10μl),并将该混合物在室温下搅拌5分钟。在室温下,加入乙腈(10mL),并搅拌该溶液,而后减压浓缩,将该过程重复两次。将该悬浮液冷却至0℃,并抽滤收集沉淀,而后用乙腈洗涤,获得化合物(E64)(44.2mg,产率百分数∶95%)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.69(1H,br),7.39-7.42(2H,m),7.24-7.33(7H,m),7.13(2H,s),6.84-6.87(4H,dd J=9.0,1.5),6.39(1H,t J=7.0),4.60(1H,m),3.96-4.07(7H,m),3.80(6H,s),3.39-3.53(2H,m),2.62(1H,br),2.33-2.47(2H,m),1.71-1.83(6H,m),1.51(3H,br),1.42-1.48(6H,m),1.21-1.35(84H,br),0.88(9H,J=7.0)。
实施例20
具有三个十六烷氧基的脲嘧啶(U)型核苷单体化合物(化合物(E65))的合成
[式116]
向化合物(E51)(158mg)中加入248mM三氯乙酸/甲苯溶液(5mL),将该混合物在室温下搅拌10分钟,然后向其中加入甲醇(5mL),并搅拌该混合物。将反应液体减压浓缩,然后加入甲醇(50mL),将该混合物冷却至0℃,并抽滤收集沉淀,而后用甲醇洗涤,获得化合物(E65)(110mg,产率百分数∶86%)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.90(1H,br),7.13(2H,s),5.81-5.87(1H,m),5.69(1H,br),5.18(1H,br),4.57(1H,br),4.21-4.25(1H,m),3.94-4.09(7H,m),3.79(1H,br d J=12.2Hz),2.54-2.87(5H,m),2.20(3H,s),1.70-1.81(6H,m),1.42-1.48(6H,m),1.24-1.31(72H,br),0.86-0.89(18H,m),0.08(3H,s),0.06(3H,s)。
实施例21
具有两个二十二烷基氧基的脲嘧啶(U)型核苷单体化合物(化合物(E66))的合成
[式117]
向化合物(E53)(151mg)中加入248mM三氯乙酸/甲苯溶液(5mL),将该混合物在室温下搅拌10分钟。将反应液体减压浓缩,然后向其中加入10%甲醇/乙腈溶液(80mL),然后对该混合物进行离心沉降,并将沉淀物用乙腈洗涤,获得化合物(E66)(110mg,产率百分数∶91%)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.85(1H,br d J=8.2Hz),7.02(2H,d J=2.2Hz),6.70(1H,t J=2.3Hz),5.85(1H,d J=8.3Hz),5.66(1H,d J=4.8Hz),5.2(1H,t J=4.7Hz),4.59(1H,t J=4.8Hz),4.21-4.24(1H,m),3.91-3.99(5H,m),3.77(1H,br d J=12.6),2.54-2.87(5H,m),2.20(3H,s),1.73-1.79(4H,m),1.40-1.46(4H,m),1.21-1.35(72H,s),0.86-0.89(15H,s),0.08(3H,s),0.06(3H,s)。
实施例22
具有三个二十二烷基氧基的脲嘧啶(U)型核苷单体化合物(化合物(E67))的合成
[式118]
向化合物(E52)(11.0g)中加入490mM三氯乙酸/甲苯溶液(150mL),将该混合物在室温下搅拌10分钟,然后向其中加入甲醇(75mL),并将该混合物搅拌5分钟。将反应液体减压浓缩,然后,向其中加入乙腈(75mL),并将该混合物减压浓缩。加入甲醇(72mL)和水(46mL),将该混合物减压浓缩,然后,向其中加入甲醇(160mL),将该混合物冷却至0℃,并抽滤收集沉淀,而后用甲醇洗涤,定量获得化合物(E67)(9.3g)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.91(1H,br),7.13(2H,s),5.85(1H,d J=8.2Hz),5.68(1H,br),5.18(1H,br),4.57(1H,br),4.22-4.25(1H,br m),3.94-4.09(7H,m),3.77-3.80(1H,m),2.54-2.87(5H,m),2.20(3H,s),1.69-1.82(6H,m),1.42-1.48(6H,m),1.22-1.36(108H,br),0.86-0.89(18H,m),0.08(3H,s),0.06(3H,s)。
实施例23
具有三个十六烷氧基的脱氧胸腺嘧啶(dT)型核苷单体化合物(化合物(E68))的合成
[式119]
向化合物(E56)(2.6g)中加入490mM三氯乙酸/甲苯溶液(44.3mL),将该混合物在室温下搅拌10分钟,然后向其中加入甲醇(20mL),并搅拌该混合物。将反应液体减压浓缩,然后加入甲醇(100mL)和水(3mL),将该混合物冷却至0℃,而后抽滤收集沉淀,而后用甲醇洗涤,获得化合物(E68)(2.0g,产率百分数∶99%)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.65(1H,br),7.11(2H,s),6.26(1H,br),5.34-5.37(1H,m),4.10-4.12(1H,m),3.89-4.05(9H,m),2.71-2.82(2H,m),2.52-2.62(2H,m),2.43(2H,br),2.19(3H,s),1.97(3H,d,J=1.3Hz),1.69-1.84(6H,m),1.42-1.48(6H,m),1.22-1.37(72H,br),0.86-0.89(9H,m)。
实施例24
具有三个十八烷基氧基的脲嘧啶(U)型核苷单体化合物(化合物(E69))的合成
[式120]
计量化合物(E57)(500mg)和甲苯(5mL),并溶于50mL茄型烧瓶中。向其中加入三氯乙酸(0.4g),并将该混合物在室温下搅拌10分钟。向其中加入甲醇(2.5mL),然后用5分钟逐滴加入乙腈(10mL),而后将该混合物在冰冷却下搅拌15分钟。抽滤收集沉淀,并将获得的残余物用含有5%甲醇的乙腈(5mL)洗涤五次。将获得的粉末在40℃下减压干燥1.5小时,获得化合物(E69)(379mg,产率百分数∶88.2%)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ0.88(9H,t,J=6.80Hz),1.22-1.39(84H,m),1.42-1.48(6H,m),1.67-1.82(6H,m),2.20(3H,s),2.59-2.86(5H,m),3.46(3H,s),3.80(1H,AB brd,J=11.65Hz),3.97(4H,t,J=6.45Hz),4.00(1H,AB dd,J=11.65Hz),4.05(2H,t,J=6.60Hz),4.18(1H,brs),4.22-4.24(1H,brm),5.25(1H,brm),5.81(1H,brm),5.86(1H,d,J=8.22Hz),7.12(2H,s),7.94(1H,brs)。
实施例25
具有两个二十烷氧基的脲嘧啶(U)型核苷单体化合物(化合物(E111))的合成
[式121]
(1)被两个二十烷氧基取代的苯甲酸甲酯(化合物(E107))的合成
[式122]
将2,3-二羟基苯甲酸甲酯(4.65g,27.65mmol)、碳酸钾(11.47g,82.96mmol)和DMF(250mL)计量到500mL茄型烧瓶中,并将该混合物在40℃下搅拌1小时。随后,加入n-C20H41Br(24.99g,69.13mmol),并将该混合物在70℃下搅拌8小时。将反应液体冷却至室温,然后加入自来水(250mL),并将该悬浮液搅拌2小时。抽滤收集白色晶体,并用自来水(100mL)洗涤两次。将残余物在40℃下减压干燥28小时,获得粗品(25.64g)。向其中加入MeOH(500mL),并将该悬浮液在80℃的外部温度下搅拌0.5小时。将反应液体冷却,而后抽滤收集,而后将获得的残余物用MeOH(50mL)洗涤。重复该过程。将获得的白色晶体在40℃减压干燥,获得2,3-二(二十烷氧基)苯甲酸甲酯(E107,19.15g,产率百分数∶94.9%)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ0.88(6H,t,J=7.05Hz),1.15-1.40(68H,m),1.40-1.51(2H,m),1.75-1.84(2H,m),3.89(3H,s),3.97(2H,t,J=6.40Hz),4.02(2H,t,J=6.70Hz),7.02(1H,d,J=6.30Hz),7.03(1H,d,J=3.15Hz),7.28(1H,dd,J=6.30,3.15Hz)。
(2)被两个二十烷氧基取代的苯甲酸(化合物(E108))的合成
[式123]
将2,3-二(二十烷氧基)苯甲酸甲酯(E107,18.0g,24.68mmol)、氢氧化钾(16.62g,296.21mmol)和EtOH(180mL)顺序计量到1升茄型烧瓶中,并使该混合物在85℃下反应2小时。将反应液体冷却,然后在冰冷却下,逐滴加入2M HCl(180mL)。然后逐滴加入自来水(200mL)。抽滤收集晶体,获得2,3-二(二十烷氧基)苯甲酸(E108,17.9g,产率百分数∶101%)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ0.88(6H,t,J=7.05Hz),1.10-1.40(68H,m),1.40-1.51(2H,m),1.82-1.86(2H,m),4.02(2H,t,J=6.40Hz),4.28(2H,t,J=6.85Hz),7.11-7.18(2H,m),7.72(1H,dd,J=8.70,1.85Hz),11.63(1H,brs)。
(3)被两个二十烷氧基取代的苯甲酰氯(化合物(E109))的合成
[式124]
将2,3-二(二十烷氧基)苯甲酸(E108,10.00g,13.98mmol)、甲苯(70mL)、DMF(2.2mL)和亚硫酰氯(9.18ml,125.84mmol)顺序地在500mL茄型烧瓶中混合,并使该混合物在氩气氛中、在70℃下反应2小时。减压蒸馏出溶剂,并将残余物与甲苯(200mL)共沸蒸馏两次。将残余物最后浓缩,减压干燥,获得2,3-二(二十烷氧基)苯甲酰氯(E109,10.26g,产率百分数∶100%)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ0.88(6H,t,J=6.85Hz),1.10-1.40(68H,m),1.40-1.51(2H,m),1.77-1.84(2H,m),3.99(2H,t,J=6.40Hz),4.05(2H,t,J=6.70Hz),7.07-7.11(2H,m),7.49(1H,dd,J=7.30,2.25Hz)。
(4)合成U型核苷(化合物(E110))
[式125]
将1-((2R,3R,4R,5R)-5-((二(4-甲氧基苯基)(苯基)甲氧基)甲基)-3-氟-4-羟基四氢呋喃-2-基)嘧啶-2,4(1H,3H)-二酮(3.00g,5.47mmol)、DMAP(67mg,0.55mmol)和THF(15mL)进行计量,并溶于100mL茄型烧瓶中,而后向其中加入乙酰丙酸(levrinic acid)(0.95g,8.20mmol)。加入WSC.HCl(1.57g,8.20mmol),并将该混合物在相同温度下搅拌2.0小时。减压蒸馏出THF,然后加入EtOAc(40mL)和0.2M的AcOH·Et3N水溶液(pH值∶7.0)(15mL),进行分离。向有机层中再次加入0.2M的AcOH·Et3N水溶液(pH值∶7.0)(15mL),进行分离。用无水硫酸钠干燥有机层,而后蒸馏出溶剂。浓缩有机层,减压干燥,获得3'-OLev rU(2'-F)(E110,3.61g)。用柱色谱纯化生成物[硅胶60(20g),EtOAc/正己烷,0:95-95:0,含有5%Et3N]。浓缩有效级分,减压干燥,获得纯的3'-OLev rU(2'-F)(E110,产率百分数∶3.57g,产率百分数∶93.5%)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ2.19(3H,s),2.57-2.66(2H,m),2.67-2.84(2H,m),3.46(1H,dd,J=11.35,2.50Hz),3.62(1H,dd,J=11.35,2.30Hz),3.799(3H,s),3.800(3H,s),4.30(1H,brd,J=7.25Hz),5.22(1H,dddd,2JHF=51.61Hz,J=4.50,2.25,2.25Hz),5.31-5.37(1H,m),5.34(1H,d,J=8.15Hz),6.11(1H,dd,3JHF=16.10Hz,J=2.20Hz),6.85(4H,dd,J=8.95,2.15Hz),7.24-7.37(9H,m),7.84(1H,d,J=8.20Hz),8.80(1H,brs)。
(5)具有两个二十烷氧基的U型核苷单体化合物(化合物(E111))的合成
[式126]
将化合物(E110)(1.23g,1.77mmol)、i-Pr2NEt(1.26mL)和吡啶(11mL)计量,并溶于200mL茄型烧瓶中。在室温下,顺序加入TMSCl(0.56mL)和2,3-二(二十烷氧基)苯甲酰氯(E109,相当于0.828g)。使该混合物在60℃的外部温度下反应3.5小时。将该反应液体冷却至室温,并逐滴加入MeOH(72mL)。在冰冷却下,将该悬浮液搅拌0.5小时,而后抽滤收集。将粉末用MeOH(5mL x 7)洗涤。将获得的粉末在室温下减压干燥18小时,获得化合物(E111)(1.33g,产率百分数∶81.9%)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ0.88(6H,t,J=7.10Hz),1.00-1.40(64H,m),1.40-1.52(2H,m),1.53-1.75(4H,m),1.75-1.88(2H,m),2.18(3H,s),2.55-2.86(4H,m),3.46(1H,dd,J=11.40,2.28Hz),3.64(1H,dd,J=11.40,2.30Hz),3.801(3H,s),3.803(3H,s),3.95(2H,t,J=6.45Hz),3.99(2H,t,J=7.05Hz),4.28(1H,brd,J=7.40Hz),5.22(1H,dddd,2JHF=51.56Hz,J=4.40,2.10,2.10Hz),5.32-5.38(1H,m),5.40(1H,d,J=8.25Hz),6.11(1H,dd,3JHF=15.90Hz,J=2.05Hz),6.85(4H,dd,J=8.95,1.95Hz),7.05-7.11(2H,m),7.23-7.33(7H,m),7.37(2H,dd,J=8.70,1.50Hz),7.47(1H,dd,J=7.50,2.05Hz),7.91(1H,d,J=8.25Hz)。
实施例26
具有两个二十烷氧基的脱氧胸腺嘧啶(dT)型核苷单体化合物(化合物(E113))的合成
[式127]
(1)合成dT型核苷(化合物(E112))
[式128]
将1-((2R,3R,4R,5R)-5-((二(4-甲氧基苯基)(苯基)甲氧基)甲基)-4-羟基-3-(2-甲氧基乙氧基)四氢呋喃-2-基)-5-甲基嘧啶-2,4(1H,3H)-二酮(3.00g,4.85mmol)、DMAP(59mg,0.48mmol)和THF(15mL)进行计量,并溶于100mL茄型烧瓶中,而后向其中加入乙酰丙酸(0.85g,7.27mmol)。向其中加入WSC.HCl(1.39g,7.27mmol),并将该混合物在相同温度下搅拌2.0小时。减压蒸馏出THF,而后加入EtOAc(40mL)和0.2M的AcOH·Et3N水溶液(pH值∶7.0)(30mL),进行分离。向有机层中再次加入0.2M的AcOH·Et3N水溶液(pH值∶7.0)(30mL),进行分离。用无水硫酸钠干燥有机层,而后蒸馏出溶剂。浓缩有机层,减压干燥,获得3'-OLev rT(2'-OMOE)(E112,3.13g,产率百分数∶89.8%)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ1.36(3H,d,J=1.15Hz),2.19(3H,s),2.64-2.82(4H,m),3.28(3H,s),3.37(1H,dd,J=10.90,2.35Hz),3.49-3.52(3H,m),3.66-3.71(1H,m),3.75-3.80(1H,m),3.79(3HX2,s),4.23-4.25(1H,m),4.45(1H,t,J=5.65Hz),5.41(1H,dd,J=5.25,3.75Hz),6.08(1H,d,J=6.00Hz),6.85(4H,dd,J=8.65,3.00Hz),7.22-7.31(7H,m),7.39(2H,dd,J=7.10,1.50Hz),7.57(1H,d,J=1.15Hz),8.57(1H,brs)。
(2)具有两个二十烷氧基的dT型核苷单体化合物(化合物(E113))的合成
[式129]
将化合物(E112)(1.23g,1.77mmol)、i-Pr2NEt(1.62mL)和吡啶(11mL)计量,并溶于200mL茄型烧瓶中。在室温下,顺序加入TMSCl(0.54mL)和2,3-二(二十烷氧基)苯甲酰氯(E109,相当于0.828g)。使该混合物在60℃的外部温度下反应1.5小时。将该反应液体冷却至室温,向其中逐滴加入MeOH(55mL)。在冰冷却下,将该悬浮液搅拌0.5小时,而后抽滤收集。将粉末用MeOH(10mL x 2)洗涤。将获得的粉末在室温下减压干燥18小时,获得化合物(E113)(1.22g,产率百分数∶74.4%)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ0.88(6H,t,J=6.80Hz),1.19-1.37(64H,m),1.37(3H,d,J=0.80Hz),1.43-1.48(2H,m),1.62-1.68(4H,m),1.77-1.83(2H,m),2.18(3H,s),2.60-2.78(4H,m),3.29(3H,s),3.37(1H,dd,J=7.53,2.35Hz),3.49(2H,t,J=4.30Hz),3.52(1H,dd,J=10.90,2.35Hz),3.64-3.68(1H,m),3.76-3.79(1H,m),3.80(3HX2,s),3.94(2H,t,J=6.40Hz),3.99(2H,t,J=7.00Hz),4.22-4.24(1H,m),4.44(1H,t,J=5.30Hz),5.39(1H,t,J=4.85Hz),6.06(1H,d,J=6.00Hz),6.85(4H,dd,J=8.85,1.80Hz),7.04-7.10(2H,m),7.23-7.32(7H,m),7.39(2H,dd,J=7.35,1.40Hz),7.43(1H,dd,J=7.40,2.05Hz),7.64(1H,d,J=1.05Hz)。
实施例27
具有两个二十烷氧基的脱氧胸腺嘧啶(dT)型核苷单体化合物(化合物(E114))的合成
[式130]
将化合物(E4)(10.91g,15.95mmol)、i-Pr2NEt(10.31g)和吡啶(98mL)计量,并溶于300mL茄型烧瓶中。在室温下,顺序加入TMSCl(5.07mL)和2,3-二(二十烷氧基)苯甲酰氯(E109,7.46,10.16mmol)。使该混合物在60℃的外部温度下反应3.5小时。将该反应液体冷却至室温,向其中逐滴加入MeOH(55mL)。在冰冷却下,将该悬浮液搅拌0.5小时,而后抽滤收集。将粉末用MeOH(50mL x 2)洗涤。将获得的粉末在室温下减压干燥48小时,获得化合物(E114)(11.09g,产率百分数∶81.5%)。再次过滤,从滤液中收集沉淀物,并用MeOH洗涤。将获得的粉末在室温下减压干燥18小时,获得化合物(E114)(1.21g,产率百分数∶8.9%)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ0.88(6H,t,J=6.75Hz),1.18-1.39(64H,m),1.37(3H,d,J=0.90Hz),1.43-1.49(2H,m),1.62-1.68(4H,m),1.77-1.84(2H,m),2.17(3H,s),2.40-2.49(2H,m),2.49-2.56(2H,m),2.68-2.78(2H,m),3.45(1H,dd,J=10.65,2.30Hz),3.50(1H,dd,J=10.65,2.45Hz),3.80(3HX2,s),3.93-4.02(4H,m),4.11-4.12(1H,m),5.45-5.46(1H,m),6.41(1H,dd,J=5.80,3.05Hz),6.84(4H,dd,J=9.00,1.25Hz),7.05-7.11(2H,m),7.22-7.32(7H,m),7.40(2H,dd,J=8.65,1.40Hz)7.46(1H,dd,J=7.15,2.40Hz),7.66(1H,d,J=1.20Hz)。
实施例28
具有两个二十烷氧基的脲嘧啶(U)型核苷单体化合物(化合物(E115))的合成
[式131]
将化合物(E111)(500mg)和甲苯(2mL)进行计量,并溶于50mL茄型烧瓶中。向其中加入三氯乙酸(0.4g),并将该混合物在室温下搅拌10分钟。加入甲醇(2.5mL),然后用5分钟逐滴加入乙腈(10mL),而后将该混合物在冰冷却下搅拌15分钟。抽滤收集沉淀,并将获得的残余物用含有5%甲醇的乙腈(5mL)洗涤五次。将获得的粉末在40℃下减压干燥1.5小时,获得目标化合物(E115,440mg,产率百分数∶107%)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ0.88(6H,t,J=7.05Hz),1.00-1.40(64H,m),1.40-1.52(2H,m),1.53-1.75(2H,m),1.75-1.88(2H,m),2.0-2.35(2H,brs),2.19(3H,s),2.55-2.90(4H,m),3.79(1H,dd,J=12.70,2.05Hz),3.94-4.01(6H,m),4.23-4.30(1H,brm),5.27-5.87(2H,m),5.83(1H,d,J=8.25Hz),5.90(1H,dd,3JHF=16.70Hz,J=2.60Hz),7.08-7.11(2H,m),7.50(1H,dd,J=7.50,2.10Hz),7.78(1H,d,J=8.20Hz)。
实施例29
具有两个二十烷氧基的脱氧胸腺嘧啶(dT)型核苷单体化合物(化合物(E116))的合成
[式132]
将化合物(E113)(500mg)和甲苯(5mL)进行计量,并溶于50mL茄型烧瓶中。向其中加入三氯乙酸(0.4g),并将该混合物在室温下搅拌10分钟。向其中加入甲醇(2.5mL),然后用5分钟逐滴加入乙腈(10mL),而后将该混合物在冰冷却下搅拌15分钟。抽滤收集凝胶物质,并将获得的残余物用甲醇(5mL)和含有5%甲醇的乙腈(5mL)洗涤五次。将获得的粉末在40℃下减压干燥1.5小时,获得目标化合物(E116,256mg,产率百分数∶65%)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ0.88(6H,t,J=7.05Hz),1.19-1.37(64H,m),1.43-1.48(2H,m),1.62-1.68(2H,m),1.77-1.83(2H,m),1.94(3H,d,J=0.95Hz),2.05-2.30(3H,m),2.20(3H,s),2.63-2.84(4H,m),3.31(3H,s),3.45-3.48(2H,m),3.67-3.72(2H,m),3.74(1H,dd,J=12.65,2.15Hz),3.90(1H,dd,J=12.65,1.95Hz),3.93-3.98(4H,m),4.20-4.21(1H,m),4.48(1H,t,J=5.25Hz),5.29(1H,t,J=4.70Hz),5.64(1H,d,J=5.10Hz),7.05-7.11(2H,m),7.47(1H,dd,J=7.60,2.00Hz),7.50(1H,d,J=1.00Hz)。
实施例30
具有两个二十烷氧基的脱氧胸腺嘧啶(dT)型核苷单体化合物(化合物(E117))的合成
[式133]
将化合物(E114)(630mg)和甲苯(2mL)进行计量,并溶于50mL茄型烧瓶中。向其中加入三氯乙酸(0.5g),并将该混合物在室温下搅拌10分钟。加入甲醇(2.5mL),然后用5分钟逐滴加入乙腈(10mL),而后将该混合物在冰冷却下搅拌15分钟。抽滤收集沉淀,并将获得的残余物用含有5%甲醇的乙腈(5mL)洗涤五次。将获得的粉末在40℃下减压干燥1.5小时,获得目标化合物(E117,518mg,产率百分数∶101%)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ0.88(6H,t,J=6.80Hz),1.18-1.39(64H,m),1.43-1.49(2H,m),1.62-1.68(2H,m),1.77-1.84(2H,m),1.95(3H,d,J=1.80Hz),2.36(3H,s),2.40-2.49(2H,m),2.49-2.56(5H,m),2.74-2.78(2H,m),3.89-3.91(2H,m),3.93-3.99(4H,m),4.07-4.09(1H,m),5.33-5.34(1H,m),6.23(1H,t,J=6.65Hz),7.16-7.18(2H,m),7.47(1H,dd,J=7.35,2.25Hz),7.57(1H,d,J=1.15Hz)。
实施例31
使用亚磷酰胺法、通过延长5'端来合成核酸寡聚物(5'-ACGdTdT-3')(化合物(E30))
[式134]
(1)合成化合物(E5)的5'-OH形式(化合物(E17))
[式135]
向实施例1(5)描述的化合物(E5)(310.4mg)中加入248mM三氯乙酸/甲苯溶液(10mL),将该混合物在室温下搅拌10分钟,然后加入甲醇(8mL),并搅拌该混合物。向反应液体中加入10%甲醇/乙腈溶液,浓缩,而后将残余物冷却至0℃,而后抽滤收集,获得化合物(E17)(265.9mg)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.62(1H,br),7.11(2H,s),6.26(1H,br),5.36(1H,m),4.12(1H,m),3.90-4.07(8H,m),2.98-3.12(1H,br),2.77(2H,m),2.58(2H,m),2.43(2H,br),2.20(3H,s),1.97(3H,d,J=1.0Hz),1.69-1.84(6H,m),1.41-1.50(6H,m),1.19-1.40(84H,br),0.88(9H,t,J=7.0Hz)。
(2)通过化合物(E17)和亚磷酰胺化合物之间的偶合反应来合成核酸二聚物(化合物(E18))
[式136]
向化合物(E17)(257.0mg)和(2R,3S,5R)-2-((二(4-甲氧基苯基)(苯基)甲氧基)甲基)-5-(5-甲基-2,4-二氧代-3,4-二氢嘧啶-1(2H)-基)四氢呋喃-3-基(2-氰基乙基)二异丙基亚磷酰胺(223.4mg)中加入甲苯(10mL),并将该混合物在室温下搅拌1小时。向其中加入溶于乙腈(1.5mL)中的5-苄基巯基-1H-四唑(144.2mg),并将该混合物在室温下搅拌2小时。向反应液体中加入乙腈,浓缩,而后抽滤收集残余物,获得非对映体混合物形式的化合物(E18)(379.3mg)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.89,7.97(1H,br),7.44-7.61(2H,m),7.39(2H,m),7.28(7H,m),7.13-7.18(2H,m),6.78-6.87(4H,m),6.28-6.46(2H,m),5.19-5.30(1H,br m),4.90-5.02(1H,br m),3.91-4.29(12H,m),3.76-3.81(6H,m),3.33-3.57(2H,m),2.21-3.14(10H,m),2.17,2.16(3H,s),1.95(3H,s),1.69-1.84(6H,m),1.40-1.50(9H,br m),1.19-1.38(84H,m),0.88(9H,t,J=6.8Hz)。
需要说明的是:可以使用本来已知的方法,或按照下述制备化合物E33的方法,由下式所代表的化合物或其盐,制备上述(2R,3S,5R)-2-((二(4-甲氧基苯基)(苯基)甲氧基)甲基)-5-(5-甲基-2,4-二氧代-3,4-二氢嘧啶-1(2H)-基)四氢呋喃-3-基(2-氰基乙基)二异丙基亚磷酰胺:
[式137]
(3)将化合物(E18)氧化,合成化合物(E19)
[式138]
向化合物(E18)(344.1mg)中加入0.02M碘/吡啶溶液(10mL)和水(500μl),并将该混合物在室温下搅拌45分钟。向其中加入乙腈,浓缩,而后将残余物冷却至0℃,抽滤收集,获得非对映体混合物形式的化合物(E19)(346.5mg)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ8.08(1H,br s),7.44-7.57(2H,m),7.36(2H,m),7.19-7.34(7H,m),7.17,7.14(2H,s),6.82-6.87(4H,m),6.29-6.45(2H,m),5.15-5.32(2H,m),4.09-4.41(6H,m),3.92-4.07(6H,m),3.79-3.80(6H,m),3.55(1H,m),3.41,(1H,m),2.18-3.13(10H,m),2.16(3H,m),2.01(3H,m),1.69-1.84(6H,m),1.40-1.50(9H,br m),1.10-1.39(84H,m),0.88(9H,t,J=6.8Hz)。
(4)合成化合物(E19)的5'-OH形式(化合物(E20))
[式139]
向化合物(E19)(325.2mg)中加入248mM三氯乙酸/甲苯溶液(10mL),将该混合物在室温下搅拌10分钟,然后加入甲醇(8mL),并搅拌该混合物。向反应液体中加入10%甲醇/乙腈溶液,浓缩,而后将残余物冷却至0℃,并抽滤收集,获得非对映体混合物形式的化合物(E20)(288.4mg)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ8.03(1H,br s),7.39-7.50(2H,m),7.15,7.13(2H,s),6.26-6.40(1H,br),6.07-6.21(1H,m),5.15-5.37(2H,br m),4.16-4.45(6H,m),3.93-4.08(6H,m),3.76-3.93(2H,m),3.17-2.27(11H,br m),2.19(3H,s),2.02(3H,m),1.92(3H,m),1.69-1.84(6H,m),1.40-1.50(6H,br m),1.10-1.40(84H,m),0.88(9H,t,J=7.0Hz)。
(4-2)合成化合物(E19)的5'-OH形式(化合物(E20))
将0.27M的5-苄基巯基-1H-四唑/乙腈溶液(28.8mL)、(2R,3S,5R)-2-((二(4-甲氧基苯基)(苯基)甲氧基)甲基)-5-(5-甲基-2,4-二氧代-3,4-二氢嘧啶-1(2H)-基(四氢呋喃-3-基(2-氰基乙基)二异丙基亚磷酰胺/甲苯溶液(0.12M,23mL)和式(E17)所代表的化合物(2.3g)(溶于甲苯(13.8mL)中)顺序加入到茄型烧瓶中,并将该混合物在室温下搅拌90分钟。将乙腈加入到反应溶液中,并将该混合物用冰冷却。对该反应混合物进行抽滤,并将获得的潮湿晶体悬浮在甲苯(4.6mL)中,然后向其中加入碘/水/吡啶溶液(0.58g/0.082ml/0.73g混合溶液),并将该混合物在室温下搅拌15分钟。减压浓缩反应液体,而后将溶剂替换为甲苯。向其中加入0.67M三氯乙酸/甲苯溶液(27.5mL),并将该混合物在室温下搅拌10分钟。将甲醇加入到反应溶液中,并将该混合物用冰冷却。抽滤收集残余物,获得上述式(E20)所代表的化合物(2.5g)。
(5)通过化合物(E20)和亚磷酰胺化合物之间的偶合反应来合成核酸三聚物(化合物(E21))
[式140]
向化合物(E20)(272.1mg)和(2R,3R,4R,5R)-2-((二(4-甲氧基苯基)(苯基)甲氧基)甲基)-4-((叔丁基二甲基甲硅烷基)氧基)-5-(2-异丁酰胺基-6-氧代-1H-嘌呤-9(6H)-基)四氢呋喃-3-基(2-氰基乙基)二异丙基亚磷酰胺(291.1mg)中加入甲苯(10mL),并将该混合物在室温下搅拌55分钟。向其中加入溶于乙腈(1.5mL)中的5-苄基巯基-1H-四唑(144.2mg),并将该混合物在室温下搅拌2小时。向反应液体中加入乙腈,浓缩,而后抽滤收集残余物,获得非对映体混合物形式的化合物(E21)(411.9mg)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ11.95-12.16(1H,m),7.82-7.91(2H,m),7.20-7.55(12H,m),7.13(2H,m),6.79-6.87(4H,m),6.30(2H,br),5.75-5.89(1H,m),4.47-5.33(3H,m),4.07-4.44(8H,m),3.90-4.06(6H,m),3.74-3.81(6H,m),1.94-3.55(25H,m),1.68-1.83(6H,m),1.40-1.51(6H,br m),0.92-1.39(93H,m),0.88(9H,m),0.76-0.83(9H,m),-0.09--0.02(3H,m),-0.27--0.20(3H,m)。
需要说明的是:使用本来已知的方法,或按照下述制备化合物E33的方法,由下式所代表的化合物或其盐,可以制备上述(2R,3R,4R,5R)-2-((二(4-甲氧基苯基)(苯基)甲氧基)甲基)-4-((叔丁基二甲基甲硅烷基)氧基)-5-(2-异丁酰胺基-6-氧代-1H-嘌呤-9(6H)-基)四氢呋喃-3-基(2-氰基乙基)二异丙基亚磷酰胺:
[式141]
(6)将化合物(E21)氧化,合成化合物(E22)
[式142]
将化合物(E21)(353.7mg)溶于甲苯(4mL)中,然后向其中加入0.02M碘/吡啶溶液(10mL)和水(500μl),并将该混合物在室温下搅拌15分钟。向其中加入乙腈,浓缩,而后将残余物冷却至0℃,抽滤收集,获得非对映体混合物形式的化合物(E22)(362.6mg)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ12.11(1H,m),7.72-9.54(2H,m),7.22-7.56(12H,m),7.12-7.14(2H,m),6.79-6.85(4H,m),6.15-6.38(2H,br),5.72-5.80(1H,m),4.12-5.34(14H,m),3.94-4.08(6H,m),3.76-3.80(6H,m),1.87-3.60(22H,m),1.69-1.84(6H,m),1.45(6H,br),0.95-1.38(93H,m),0.88(9H,m),0.77(9H,m),-0.12--0.04(3H,m),-0.31--0.14(3H,m)。
(7)合成化合物(E22)的5'-OH形式(化合物(E23))
[式143]
向化合物(E22)(360.0mg)中加入248mM三氯乙酸/甲苯溶液(10mL),将该混合物在室温下搅拌10分钟,然后向其中加入甲醇(8mL),并搅拌该混合物。向反应液体中加入10%甲醇/乙腈溶液,浓缩,而后将残余物冷却至0℃,并抽滤收集,获得非对映体混合物形式的化合物(E23)(297.2mg)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ12.24-12.37(1H,m),9.68-11.28(2H,m),7.44-7.70(3H,m),7.07-7.13(2H,m),5.08-6.34(6H,m),4.08-4.69(11H,m),3.88-4.05(9H,m),1.88-3.31(23H,m),1.69-1.83(6H,m),1.40-1.50(6H,br m),0.99-1.39(90H,m),0.86-0.89(9H,m),0.68-0.80(9H,m),-0.24--0.21(3H,m),-0.47--0.40(3H,m)。
(8)通过化合物(E23)和亚磷酰胺化合物之间的偶合反应来合成核酸四聚体(化合物(E24))
[式144]
向化合物(E23)(284.5mg)和(2R,3R,4R,5R)-5-(4-乙酰胺基-2-氧基嘧啶-1(2H)-基)-2-((二(4-甲氧基苯基)(苯基)甲氧基)甲基)-4-((叔丁基二甲基甲硅烷基)氧基)四氢呋喃-3-基(2-氰基乙基)二异丙基亚磷酰胺(270.6mg)中加入甲苯(10mL),并将该混合物在室温下搅拌10分钟。向其中加入溶于乙腈(1.5mL)中的5-苄基巯基-1H-四唑(144.2mg),并将该混合物在室温下搅拌2小时。向反应液体中加入乙腈,浓缩,而后抽滤收集残余物,获得非对映体混合物形式的化合物(E24)(360.8mg)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ12.14-12.22(1H,m),7.75-9.90(3H,m),6.97-7.55(15H,m),6.80-6.89(4H,m),3.37-6.36(39H,m),1.94-3.11(26H,m),1.69-1.83(6H,m),1.45(6H,br m),0.98-1.38(93H,m),0.68-0.95(27H,m),-0.25--0.19(12H,m)。
需要说明的是:使用本来已知的方法,或按照下述制备化合物E33的方法,由下式所代表的化合物或其盐,可以制备上述(2R,3R,4R,5R)-5-(4-乙酰胺基-2-氧基嘧啶-1(2H)-基)-2-((二(4-甲氧基苯基)(苯基)甲氧基)甲基)-4-((叔丁基二甲基甲硅烷基)氧基)四氢呋喃-3-基(2-氰基乙基)二异丙基亚磷酰胺:
[式145]
(9)将化合物(E24)氧化,合成化合物(E25)
[式146]
将化合物(E24)(258.2mg)溶于甲苯(4mL)中,然后向其中加入0.02M碘/吡啶溶液(10mL)和水(500μl),并将该混合物在室温下搅拌15分钟。向其中加入乙腈,浓缩,而后将残余物冷却至0℃,抽滤收集,获得非对映体混合物形式的化合物(E25)(336.1mg)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ12.15-12.23(1H,m),7.47-10.05(4H,m),7.02-7.41(14H,m),6.81-6.87(4H,m),3.40-6.35(39H,m),1.91-3.08(26H,m),1.70-1.83(6H,m),1.45(6H,br m),0.96-1.39(93H,m),0.68-0.95(27H,m),-0.30--0.20(12H,m)。
(10)合成化合物(E25)的5'-OH形式(化合物(E26))
[式147]
向化合物(E25)(328.7mg)中加入248mM三氯乙酸/甲苯溶液(10mL),将该混合物在室温下搅拌10分钟,然后向其中加入甲醇(8mL),而后搅拌该混合物。向反应液体中加入10%甲醇/乙腈溶液,浓缩,而后将残余物冷却至0℃,并抽滤收集,获得非对映体混合物形式的化合物(E26)(295.3mg)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ12.19-12.27(1H,br m),7.09-10.49(9H,br m),3.67-6.39(33H,m),1.88-3.09(27H,m),1.70-1.84(6H,m),1.45(6H,br m),1.00-1.38(93H,m),0.67-0.94(27H,m),-0.30--0.27(12H,m)。
(11)通过化合物(E26)和亚磷酰胺化合物之间的偶合反应来合成核酸五聚物(化合物(E27))
[式148]
向化合物(E26)(256.4mg)和(2R,3R,4R,5R)-5-(6-苯甲酰胺基-9H-嘌呤-9-基)-2-((二(4-甲氧基苯基)(苯基)甲氧基)甲基)-4-((叔丁基二甲基甲硅烷基)氧基)四氢呋喃-3-基(2-氰基乙基)二异丙基亚磷酰胺(296.5mg,300μmol)中加入甲苯(10mL),并将该混合物在室温下搅拌10分钟。向其中加入溶于乙腈(1.5mL)中的5-苄基巯基-1H-四唑(144.2mg),并将该混合物在室温下搅拌2小时。向反应液体中加入乙腈,浓缩,而后抽滤收集残余物,获得非对映体混合物形式的化合物(E27)(337.3mg)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ12.03-12.23(1H,m),7.60-10.14(7H,br m),7.05-7.55(19H,m),6.79-6.87(4H,m),1.90-6.42(75H,br m),1.70-1.82(6H,m),1.45(6H,br m),1.04-1.36(93H,m),0.85-0.93(18H,m),0.69-0.78(18H,m),-0.35--0.23(18H,m)。
(12)将化合物(E27)氧化,合成化合物(E28)
[式149]
将化合物(E27)(322.9mg)溶于甲苯(4mL)中,然后向其中加入0.02M碘/吡啶溶液(10mL)和水(500μl),并将该混合物在室温下搅拌15分钟。向其中加入乙腈,浓缩,而后将残余物冷却至0℃,抽滤收集,获得非对映体混合物形式的化合物(E28)(308.4mg)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ12.10-12.25(1H,br m),7.77-10.07(7H,br m),7.05-7.64(19H,m),6.78-6.85(4H,m),1.90-6.39(75H,br m),1.70-1.84(6H,m),1.45(6H,brm),1.00-1.38(93H,m),0.82-0.92(18H,m),0.68-0.81(18H,m),-0.29--0.19(18H,br m)。
(13)合成化合物(E28)的5'-OH形式(化合物(E29))
[式150]
向化合物(E28)(328.7mg)中加入248mM三氯乙酸/甲苯溶液(10mL),将该混合物在室温下搅拌10分钟。向反应液体中加入10%甲醇/乙腈溶液,浓缩,而后将残余物冷却至0℃,离心分离,获得非对映体混合物形式的化合物(E29)(269.0mg)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ12.14-12.27(1H,br m),7.23-10.08(15H,br m),7.11-7.15(2H,m),1.87-6.35(70H,br m),1.70-1.83(6H,m),1.45(6H,br m),1.06-1.39(93H,m),0.69-0.93(36H,m),-0.34--0.19(18H,m)。
(14)将化合物(E29)脱保护,合成化合物(E30)
[式151]
将化合物(E29)(165.5mg)悬浮在乙醇(1.5mL)中,向其中加入40%甲胺水溶液(5mL),使该混合物在45℃下反应25分钟,而后滤出固体组份。用二甲亚砜洗涤残余物,将洗液与滤液混合,并将该混合物用干冰冷却。加入三乙胺三氢氟酸盐(7.5mL),并使该混合物在40℃下反应135分钟,获得含有化合物(E30)的反应溶液(28.8g)。将获得的反应溶液(4.6g)通过阴离子交换色谱纯化,获得化合物(E30)(4.1μmol)。通过HPLC和ESI-MS,对获得的化合物(E30)进行鉴定。
LC-ESI-MS m/z 1524.30[M-H]-
实施例32
使用亚磷酰胺法、通过延长3'端来合成核酸寡聚物(5'-GUdT-3')(化合物(E34))
[式152]
(1)由具有三个十八烷基氧基的dT型核苷单体化合物(化合物(E5))来合成核酸二聚物(化合物(E31))
[式153]
进行与实施例31的方法(1)至(3)相似的反应,使用化合物(E7)(352.4mg)代替化合物(E5),获得非对映体混合物(400.9mg)形式的二聚物嵌段(化合物(E31))。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ12.18,12.13(1H,s),10.13,9.55(1H,br s),7.83-8.05,(2H,m),7.20-7.48(9H,m),7.13(2H,m),6.82-6.86(4H,m),6.39,6.23(1H,d,J=8.0,8.5Hz),5.87-5.96(2H,m),4.72-5.19(3H,br m),3.90-4.56(14H,br m),3.78-3.80(6H,m),3.56-3.68(1H,br m),3.17-3.54(1H,br m),2.44-2.88(6H,m),2.20(3H,s),1.70-1.83(6H,m),1.45(6H,br m)1.19-1.36(90H,m),0.74-0.91(27H,m),-0.04--014(9H,m),-0.16--0.24(3H,s)。
(2)合成化合物(E31)的3'-OH形式(化合物(E32))
[式154]
将化合物(E31)(396.7mg)溶于二氯甲烷(5mL)中,向其中加入20%乙酸/2,4,6-三甲基吡啶溶液(5mL),然后向其中加入肼一水合物(17μl),而后该混合物搅拌在室温下1小时。向其中加入乙腈,浓缩,而后将残余物冷却至0℃,抽滤收集,获得非对映体混合物形式的化合物(E32)(329.2mg)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ12.16-12.20(1H,m),10.10-9.96(1H,br m),7.77-8.01(2H,m),7.18-7.47(9H,m),7.12(2H,m),6.83-6.87(4H,m),6.35,6.23(1H,d,J=8.0,8.0Hz),5.88-5.98(2H,m),4.74-5.12(2H,m),3.91-4.57(14H,br m),3.79(6H,m),3.17-3.65(2H,m),2.03-2.77(4H,m),1.70-1.82(6H,m),1.45(6H,br),1.12-1.37(90H,m),0.75-0.96(27H,m),0.08-0.21(6H,m),-0.02--0.04(3H,m),-0.23--0.17(3H,m)。
(3)合成化合物(E32)的3'-亚磷酰胺形式(化合物(E33))
[式155]
将化合物(E32)(322.9mg)溶于二氯甲烷(9.8mL)中,然后向其中加入2,4,6-三甲基吡啶(270μL)、1-甲基咪唑(9μL)和2-氰基乙基二异丙基氯亚磷酰胺(200μL),并将该混合物在室温下搅拌2小时。向其中加入乙腈,浓缩,而后抽滤收集残余物,获得非对映体混合物形式的化合物(E33)(341mg)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ12.14-12.23(1H,m),9.71-10.45(1H,br m),7.59-8.07(2H,m),7.21-7.46(9H,m),7.09-7.19(2H,m),6.79-6.87(4H,m),5.84-6.60(3H,m),3.16-5.07(28H,br m),1.97-2.85(5H,br m),1.67-1.83(6H,br m),1.40-1.50(6H,br m)1.09-1.39(102H,br m),0.73-0.97(27H,m),-0.24--0.17(12H,m)。
(4)合成核酸寡聚物(5'-GUdT-3')(化合物(E34))
[式156]
将化合物(E33)(331.0mg)和实施例31描述的化合物(E17)(58.7mg)溶于二氯甲烷(3.8mL)中,然后向其中加入溶于乙腈(1.5mL)中的5-苄基巯基-1H-四唑(33.9mg),并将该混合物在室温下搅拌5.5小时。向反应液体中加入乙腈,浓缩,而后抽滤收集残余物,获得沉淀(372mg)。将获得的沉淀(363.9mg)溶于二氯甲烷(5mL)中,然后向其中加入0.02M碘/吡啶溶液(10mL)和水(500μl),并将该混合物在室温下搅拌15分钟。向其中加入乙腈,浓缩,而后将残余物冷却至0℃,抽滤收集,获得沉淀(355.6mg)。向获得的沉淀(11.0mg)中加入3%三氯乙酸/二氯甲烷溶液(1mL),将该混合物在室温下搅拌10分钟。向反应液体中加入乙腈,浓缩,然后加入10%甲醇/乙腈溶液,并将该混合物冷却至0℃,进行离心分离,获得沉淀(8.7mg)。将获得的沉淀(7.4mg)悬浮在乙醇(500μL)中,向其中加入40%甲胺水溶液(1.5mL),使该混合物在45℃下反应25分钟,而后滤出固体组份。用二甲亚砜洗涤残余物,将洗液与滤液混合,并将该混合物冷却至0℃。加入三氢氟酸三乙胺(320μL),并使该混合物在40℃下反应75分钟,获得含有化合物(E34)的反应溶液(5.9g)。将获得的反应溶液(961mg)通过阴离子交换色谱纯化,获得化合物(E34)(36nmol)。通过HPLC和ESI-MS,对化合物(E34)进行鉴定。LC-ESI-MS m/z 892.19[M-H+]
实施例33
使用亚磷酰胺法、通过延长5'端来合成核酸寡聚物(5'-CGUACGU-3')(化合物(E88))
[式157]
(1)通过化合物(E67)和亚磷酰胺化合物之间的偶合反应来合成核酸二聚物(化合物(E76))
[式158]
在室温下,向化合物(E67)(613.8mg)和(2R,3R,4R,5R)-2-((二(4-甲氧基苯基)(苯基)甲氧基)甲基)-4-((叔丁基二甲基甲硅烷基)氧基)-5-(2-异丁酰胺基-6-氧代-1H-嘌呤-9(6H)-基)四氢呋喃-3-基(2-氰基乙基)二异丙基亚磷酰胺(776.1mg)中加入甲苯(10.0mL),并搅拌该混合物。向其中加入溶于乙腈(2.0mL)中的5-苄基巯基-1H-四唑(231.0mg),并将该混合物在室温下搅拌2小时。向其中加入0.1M I2/吡啶溶液(8.0mL)和水(500μl),将该混合物在室温下搅拌15分钟,然后加入乙腈(18mL),减压浓缩,然后进一步加入乙腈(18mL),减压浓缩,然后向其中加入乙腈(36mL),将该混合物冷却至0℃,抽滤收集沉淀的固体,用乙腈洗涤,获得非对映体混合物形式的化合物(E76)(934.4mg)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ12.17,12.12(1H,s,s),10.13,9.54(1H,br,br),8.03,7.85(1H,br d J=8.5Hz,br d J=8.5Hz),7.93(1H,s),7.41-7.47(2H,m),7.23-7.36(7H,m),7.13(2H,br),6.82-6.86(4H,m),6.39,6.22(1H,d J=8.2Hz,d J=8.2Hz),5.87-5.96(2H,m),5.18,5.06(2H,br,br m),4.92-4.95,4.86(1H,m,br t J=5.7Hz),4.72-4.75,4.47-4.56(2H,m),4.15-4.41(5H,m),3.90-4.06(7H,m),3.78-3.80(6H,m),3.57-3.64(1H,m),3.49-3.53,3.27-2.29(1H,m,m),2.45-2.88(6H,m),2.19(3H,s),1.70-1.81(6H,m),1.41-1.49(6H,m),1.20-1.36(114H,br m),0.86-0.89(18H,m),0.76,0.78(9H,s),0.12,0.10(3H,s),0.04,0.03(3H,s),0.00,-0.03(3H,s),-0.16,-0.24(3H,s)。
(2)合成化合物(E76)的5'-OH形式(化合物(E77))
[式159]
向化合物(E76)(918.5mg)中加入490mM三氯乙酸/甲苯溶液(9.5mL),将该混合物在室温下搅拌10分钟,然后加入甲醇(4.8mL),并将该混合物搅拌5分钟。向其中加入乙腈(9.5mL),减压浓缩,而后再次加入乙腈(9.5mL),减压浓缩。进一步加入甲醇(15.0mL)和水(5.0mL),减压浓缩,然后加入甲醇(38.0mL),将该混合物冷却至0℃,并抽滤收集沉淀,用甲醇洗涤,获得非对映体混合物形式的化合物(E77)(767.6mg)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ12.20,12.19(1H,br s,br s),10.18,9.67(1H,br,br),8.33,8.17(1H,s,br s)8.00,7.81(1H,br d J=8.5Hz,br d J=7.6Hz),7.14,7.13(2H,brs,br s),6.40,6.21(1H,d J=8.2Hz,d J=8.2Hz),5.90-5.99(2H,m),5.19-5.21(2H,m),4.96-5.06,4.62-4.85(2H,m,m),4.36-4.64,(7H,m),3.87-4.06(8H,m),2.31-2.89(7H,m),2.19(3H,s),1.70-1.81(6H,m),1.40-1.49(6H,m),1.20-1.36(114H,br m),0.86-0.89(18H,m),0.73,0.76(9H,s),0.11,0.09(3H,s),0.05,0.04(3H,s),-0.07,-0.08(3H,s),-0.22,-0.27(3H,s)。
(3)通过化合物(E77)和亚磷酰胺化合物之间的偶合反应来合成核酸三聚物(化合物(E78))
[式160]
在室温下,向化合物(E77)(755.6mg)和(2R,3R,4R,5R)-5-(4-乙酰氨基-2-氧基嘧啶-1(2H)-基)-2-((二(4-甲氧基苯基)(苯基)甲氧基)甲基)-4-((叔丁基二甲基甲硅烷基)氧基)四氢呋喃-3-基(2-氰基乙基)二异丙基亚磷酰胺(721.7mg)中加入甲苯(10.0mL),并搅拌该混合物。向其中加入溶于乙腈(2.0mL)中的5-苄基巯基-1H-四唑(231.0mg),并将该混合物在室温下搅拌2小时。向其中加入0.1M I2/吡啶溶液(8.0mL)和水(500μl),将该混合物在室温下搅拌15分钟,然后加入乙腈(18mL),减压浓缩,进一步加入乙腈(18mL),减压浓缩,然后加入乙腈(36mL),将该混合物冷却至0℃,抽滤收集沉淀的固体,用乙腈洗涤,获得非对映体混合物形式的化合物(E78)(1.03g)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ12.18-12.21(1H,m),10.46,10.37,10.01,9.67(1H,br,br,br,br),7.67-8.82(3H,m),7.25-7.40(9H,m),7.13,7.15(2H,br s,br s),6.94-7.12(1H,m),6.83-6.88(4H,m),5.76-6.24(4H,m),3.95-5.37(23H,m),3.43-3.82(9H,m),2.35-2.89(9H,m),2.19-2.25(6H,s),1.70-1.82(6H,m),1.41-1.49(6H,m),1.14-1.36(114H,brm),0.83-1.00(27H,m),0.79,0.77,0.75,0.74(9H,s),0.03-0.29(12H,s),-0.06,-0.07,-0.08(3H,s),-0.19,-0.28,-0.29,-0.31(3H,s)。
(4)合成化合物(E78)的5'-OH形式(化合物(E79))
[式161]
向化合物(E78)(1.01g)中加入490mM三氯乙酸/甲苯溶液(8.7mL),将该混合物在室温下搅拌10分钟,然后加入甲醇(4.4mL),并将该混合物搅拌5分钟。向其中加入乙腈(8.7mL),减压浓缩,而后再次加入乙腈(8.7mL),减压浓缩。进一步加入甲醇(15.0mL)和水(5.0mL),减压浓缩,然后加入甲醇(38.0mL),将该混合物冷却至0℃,并抽滤收集沉淀,用甲醇洗涤,获得非对映体混合物形式的化合物(E79)(881.6mg)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ12.24,12.21(1H,br s,br s),10.46,10.43,10.37,9.95,8.81(1H,br,br,br,br,br),7.63-8.53(3H,m),7.29-7.42(1H,m),7.13,(2H,br s),3.52-6.23(31H,m),2.44-2.91(9H,m),2.19-2.24(6H,m),1.70-1.81(6H,m),1.40-1.49(6H,m),1.15-1.37(114H,br m),0.84-0.93(27H,m),0.78,0.76,0.74,0.71(9H,s),0.04-0.24(12H,s),-0.06-0.09(3H,m),-0.21,-0.28(3H,s,br s)。
(5)通过化合物(E79)和亚磷酰胺化合物之间的偶合反应来合成核酸四聚体(化合物(E80))
[式162]
在室温下,向化合物(E79)(876.0mg)和(2R,3R,4R,5R)-5-(6-苯甲酰胺基-9H-嘌呤-9-基)-2-((二(4-甲氧基苯基)(苯基)甲氧基)甲基)-4-((叔丁基二甲基甲硅烷基)氧基)四氢呋喃-3-基(2-氰基乙基)二异丙基亚磷酰胺(790.6mg)中加入甲苯(10.0mL),并搅拌该混合物。向其中加入溶于乙腈(2.0mL)中的5-苄基巯基-1H-四唑(231.0mg),并将该混合物在室温下搅拌2.5小时。向其中加入0.1M I2/吡啶溶液(8.0mL)和水(500?l),将该混合物在室温下搅拌15分钟,然后加入乙腈(18mL),减压浓缩,进一步加入乙腈(18mL),减压浓缩,然后加入乙腈(36mL),将该混合物冷却至0℃,抽滤收集沉淀的固体,用乙腈洗涤,获得非对映体混合物形式的化合物(E80)(1.19g)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ12.13-12.22(1H,m),8.61-10.48(3H,m),7.74-8.36(5H,m),7.43-7.63(5H,m),7.13-7.36(11H,m),6.79-6.85(4H,m),3.96-6.32(34H,br m),3.62-3.80(9H,m),3.37-3.48(1H,m),2.38-2.87(11H,m),2.16-2.25(6H,m),1.70-1.83(6H,m),1.41-1.49(6H,br m),1.11-1.36(114H,br m),0.83-0.93(27H,m),0.68-0.78(18H,m),0.01-0.22(12H,m),-0.09--0.02(6H,m),-0.33-0.17(6H,m)。
(6)合成化合物(E80)的5'-OH形式(化合物(E81))
[式163]
向化合物(E80)(590.0mg)中加入490mM三氯乙酸/甲苯溶液(4.2mL),将该混合物在室温下搅拌10分钟,然后加入甲醇(2.1mL),并将该混合物搅拌5分钟。向其中加入乙腈(4.2mL),减压浓缩,而后再次加入乙腈(4.2mL),减压浓缩。进一步加入甲醇(7.5mL)和水(2.5mL),减压浓缩,然后加入甲醇(19.0mL),将该混合物冷却至0℃,并抽滤收集沉淀,用甲醇洗涤,获得非对映体混合物形式的化合物(E81)(499.7mg)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ12.12-12.27(1H,m),7.37-10.45(13H,m),7.12-7.14(2H,br m),3.78-6.31(39H,br m),2.49-2.96(11H,m),2.19-2.26(6H,m),1.70-1.81(6H,m),1.42-1.49(6H,br m),1.10-1.37(114H,br m),0.85-0.92(27H,m),0.71-0.78(18H,m),0.02-0.22(12H,m),-0.16--0.01(6H,m),-0.36-0.19(6H,m)。
(7)通过化合物(E81)和亚磷酰胺化合物之间的偶合反应来合成核酸五聚物(化合物(E82))
[式164]
在室温下,向化合物(E81)(473.2mg)和(2R,3R,4R,5R)-2-((二(4-甲氧基苯基)(苯基)甲氧基)甲基)-4-((叔)-丁基二甲基甲硅烷基)氧基)-5-(2,4-二氧代-3,4-二氢嘧啶-1(2H)-基(四氢呋喃-3-基(2-氰基乙基)二异丙基亚磷酰胺(344.4mg)中加入甲苯(5mL),并搅拌该混合物。向其中加入溶于乙腈(1mL)中的5-苄基巯基-1H-四唑(115.3mg),并将该混合物在室温下搅拌2.5小时。向其中加入0.1M I2/吡啶溶液(4.0mL)和水(250μl),将该混合物在室温下搅拌15分钟,然后加入乙腈(9mL),减压浓缩,进一步加入乙腈(9mL),减压浓缩,然后加入乙腈(18mL),将该混合物冷却至0℃,抽滤收集沉淀的固体,用乙腈洗涤,获得非对映体混合物形式的化合物(E82)(586.7mg)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ12.13-12.22(1H,m),7.16-10.51(24H,m),7.13-7.14(2H,br m),6.81-6.86(4H,m),3.41-6.33(54H,br m),2.50-2.88(12H,m),2.14-2.24(6H,m),1.70-1.81(6H,m),1.41-1.48(6H,br m),1.11-1.37(114H,br m),0.74-0.93(54H,m),-0.32-0.21(30H,m)。
(8)合成化合物(E82)的5'-OH形式(化合物(E83))
[式165]
向化合物(E82)(540.9mg)中加入490mM三氯乙酸/甲苯溶液(3.4mL),将该混合物在室温下搅拌10分钟,然后加入甲醇(1.7mL),并将该混合物搅拌5分钟。向其中加入乙腈(3.5mL),减压浓缩,而后再次加入乙腈(3.5mL),减压浓缩。进一步加入甲醇(7.5mL)和水(1.0mL),减压浓缩,然后加入甲醇(40mL),将该混合物冷却至0℃,并抽滤收集沉淀,用甲醇洗涤,获得非对映体混合物形式的化合物(E83)(479.0mg)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ12.14-12.24(1H,m),7.12-10.51(17H,m),3.77-6.36(49H,br m),2.49-2.92(12H,m),2.15-2.24(6H,m),1.70-1.82(6H,m),1.41-1.48(6H,brm),1.05-1.38(114H,br m),0.74-0.93(54H,m),-0.34-0.17(30H,m)。
(9)通过化合物(E83)和亚磷酰胺化合物之间的偶合反应来合成核酸六聚物(化合物(E84))
[式166]
在室温下,向化合物(E83)(464.1mg)和(2R,3R,4R,5R)-2-((二(4-甲氧基苯基)(苯基)甲氧基)甲基)-4-((叔丁基二甲基甲硅烷基)氧基)-5-(2-异丁酰胺基-6-氧代-1H-嘌呤-9(6H)-基)四氢呋喃-3-基(2-氰基乙基)二异丙基亚磷酰胺(388.1mg)中加入甲苯(8.0mL),并搅拌该混合物。向其中加入溶于乙腈(1.0mL)中的5-苄基巯基-1H-四唑(115.3mg),并将该混合物在室温下搅拌2小时。加入0.1M I2/吡啶溶液(4.0mL)和水(250μl),并将该混合物在室温下搅拌15分钟,而后加入乙腈(9mL),减压浓缩。进一步加入乙腈(18mL),将该混合物冷却至0℃,并抽滤收集沉淀的固体,用乙腈洗涤,获得非对映体混合物形式的化合物(E84)(578.6mg)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ12.12-12.30(2H,m),7.11-10.56(28H,m),6.76-6.87(4H,m),3.21-6.32(63H,br m),2.41-2.92(14H,m),2.14-2.25(6H,m),1.70-1.81(6H,m),1.41-1.50(6H,br m),1.04-1.37(120H,br m),0.68-0.93(63H,m),-0.38-0.24(36H,m)。
(10)合成化合物(E84)的5'-OH形式(化合物(E85))
[式167]
向化合物(E84)(546.2mg)中加入490mM三氯乙酸/甲苯溶液(3.0mL),将该混合物在室温下搅拌15分钟,然后加入甲醇(3.0mL),并将该混合物搅拌5分钟。向其中加入乙腈(5.0mL),减压浓缩,而后再次加入乙腈(5.0mL),减压浓缩。进一步加入甲醇(7.5mL)和水(1.0mL),减压浓缩,然后加入甲醇(40mL),将该混合物冷却至0℃,并抽滤收集沉淀,用甲醇洗涤,获得非对映体混合物形式的化合物(E85)(493.2mg)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ12.12-12.30(2H,m),7.37-10.52(17H,m),7.12-7.15(2H,br m),3.76-6.16(58H,br m),2.47-2.96(14H,m),2.17-2.29(6H,m),1.70-1.83(6H,m),1.40-1.49(6H,br m),0.98-1.39(120H,br m),0.61-0.94(63H,m),-0.43-0.20(36H,m)。
(11)通过化合物(E85)和亚磷酰胺化合物之间的偶合反应来合成核酸七聚物(化合物(E86))
[式168]
在室温下,向化合物(E85)(469.6mg)和(2R,3R,4R,5R)-5-(4-乙酰氨基-2-氧基嘧啶-1(2H)-基)-2-((二(4-甲氧基苯基)(苯基)甲氧基)甲基)-4-((叔丁基二甲基甲硅烷基)氧基)四氢呋喃-3-基(2-氰基乙基)二异丙基亚磷酰胺(360.8mg)中加入甲苯(8.0mL),并搅拌该混合物。向其中加入溶于乙腈(1.0mL)中的5-苄基巯基-1H-四唑(115.3mg),并将该混合物在室温下搅拌2小时。加入0.1M I2/吡啶溶液(4.0mL)和水(250μl),并将该混合物在室温下搅拌15分钟,而后加入乙腈(9mL),减压浓缩。向其中加入乙腈(18mL),将该混合物冷却至0℃,并抽滤收集沉淀的固体,用乙腈洗涤,获得非对映体混合物形式的化合物(E86)(496.0mg)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ12.22(2H,br),6.93-10.56(30H,m),6.77-6.88(4H,m),3.38-6.18(72H,br m),2.14-2.96(22H,m),1.70-1.81(9H,m),1.41-1.50(6H,br m),1.04-1.37(120H,br m),0.79-0.93(72H,m),-0.34-0.25(42H,m)。
(12)合成化合物(E86)的5'-OH形式(化合物(E87))
[式169]
向化合物(E86)(476.0mg)中加入490mM三氯乙酸/甲苯溶液(3.0mL)和甲苯(2.0mL),将该混合物在室温下搅拌15分钟,然后加入甲醇(5.0mL),并将该混合物搅拌5分钟。向其中加入乙腈(5mL),减压浓缩,而后再次加入乙腈(5mL),减压浓缩。进一步加入甲醇(7.5mL)和水(1.0mL),减压浓缩,然后加入甲醇(40mL),将该混合物冷却至0℃,并抽滤收集沉淀,用甲醇洗涤,获得非对映体混合物形式的化合物(E87)(409.4mg)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ12.12-12.30(2H,m),7.42-10.59(19H,m),7.09-7.14(2H,br m),3.60-6.38(67H,br m),2.47-2.96(16H,m),2.13-2.29(6H,m),1.70-1.85(9H,m),1.40-1.49(6H,br m),0.99-1.39(120H,br m),0.59-0.99(72H,m),-0.37-0.28(42H,m)。
(13)将化合物(E87)脱保护,合成化合物(E88)
[式170]
将化合物(E87)(5.5mg)悬浮在乙醇(500μL)中,加入40%甲胺水溶液(1.5mL),将该混合物在45℃下搅拌30分钟,而后滤出固体组份。用二甲亚砜洗涤残余物,将洗液与滤液混合,并将该混合物在冰浴中冷却。向其中加入三氢氟酸三乙胺(320μL),并将该混合物在40℃下搅拌75分钟,获得含有化合物(E88)的反应溶液(5.0g)。将获得的反应溶液(4.0g)通过阴离子交换色谱纯化,获得化合物(E88)(0.23μmol)。通过HPLC和ESI-MS,对获得的化合物(E88)进行鉴定。
LC-ESI-MS m/z 1088.66[M-2H]2-
实施例34
使用亚磷酰胺法、通过延长5'端来合成核酸寡聚物(5'-ACGUACGU-3')(化合物(E91))
[式171]
(1)通过化合物(E87)和亚磷酰胺化合物之间的偶合反应来合成核酸八聚物(化合物(E89))
[式172]
在室温下,向化合物(E87)(348.1mg)和(2R,3R,4R,5R)-5-(6-苯甲酰胺基-9H-嘌呤-9-基)-2-((二(4-甲氧基苯基)(苯基)甲氧基)甲基)-4-((叔丁基二甲基甲硅烷基)氧基)四氢呋喃-3-基(2-氰基乙基)二异丙基亚磷酰胺(395.3mg)中加入甲苯(8.0mL),并搅拌该混合物。向其中加入溶于乙腈(1.0mL)中的5-苄基巯基-1H-四唑(115.3mg),并将该混合物在室温下搅拌2小时。加入0.1MI2/吡啶溶液(4.0mL)和水(250μL),将该混合物在室温下搅拌15分钟,然后加入乙腈(9mL),减压浓缩,进一步加入乙腈(18mL),将该混合物冷却至0℃,抽滤收集沉淀的固体,用乙腈洗涤,获得非对映体混合物形式的化合物(E89)(395.8mg)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ12.21(2H,br),6.75-10.56(42H,m),3.34-6.18(80H,m),2.14-2.96(24H,m),1.70-1.81(9H,m),1.40-1.50(6H,br m),1.04-1.39(120H,br m),0.64-0.96(81H,m),-0.38-0.22(48H,m)。
(2)合成化合物(E89)的5'-OH形式(化合物(E90))
[式173]
向化合物(E89)(57.1mg)中加入490mM三氯乙酸/甲苯溶液(250μL),将该混合物在室温下搅拌10分钟,然后加入甲醇(20.0mL)和水(5.0mL),并将该混合物冷却至0℃,抽滤收集沉淀,用甲醇洗涤,获得非对映体混合物形式的化合物(E90)(49.2mg)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ12.21(2H,br),7.31-10.52(27H,br m),7.13(2H,br),3.64-6.16(75H,br m),2.46-2.98(18H,br m),2.14-2.29(6H,m),1.66-1.95(9H,m),1.39-1.51(6H,br m),1.07-1.39(120H,br m),0.68-0.96(81H,m),-0.35-0.22(48H,m)。
(3)将化合物(E90)脱保护,合成化合物(E91)
[式174]
将化合物(E90)(48.3mg)悬浮在乙醇(1.0mL)中,加入40%甲胺水溶液(3.0mL),将该混合物在45℃下搅拌20分钟,而后滤出固体组份。用二甲亚砜洗涤残余物,将洗液与滤液混合,并将该混合物在冰浴中冷却。向其中加入三氢氟酸三乙胺(640μL),并将该混合物在40℃下搅拌75分钟,获得含有化合物(E91)的反应溶液(11.0g)。将获得的反应溶液(5.0g)通过阴离子交换色谱纯化,获得化合物(E91)(1.18μmol)。通过HPLC和ESI-MS,对获得的化合物(E91)进行鉴定。
LC-ESI-MS m/z 1253.18[M-2H]2-
实施例35
使用氢膦酸酯方法、通过延长5'端来合成核酸寡聚物(5'-dTdTdTdTU-3')(化合物(E100))
[式175]
(1)通过化合物(E67)和膦酸酯化合物之间的偶合反应来合成核酸二聚物(化合物(E92))
[式176]
在室温下,向化合物(E67)(153.4mg)和三乙铵(2R,3S,5R)-2-((二(4-甲氧基苯基)(苯基)甲氧基)甲基)-5-(5-甲基-2,4-二氧代-3,4-二氢嘧啶-1(2H)-基)四氢呋喃-3-基膦酸酯(phosphonate)(106.5mg)中加入甲苯(5.0mL)和吡啶(5.0mL),并搅拌该混合物。向其中加入新戊酰基氯(61.6μL),并将该混合物在室温下搅拌75分钟,而后加入乙腈(20mL),减压浓缩。再次加入乙腈(20mL),减压浓缩,然后,向其中加入乙腈(40mL),将该混合物冷却至0℃,并抽滤收集沉淀的固体,用乙腈洗涤,获得非对映体混合物形式的化合物(E92)(211.4mg)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.99,7.62-7.72(2H,s,m),7.55,7.50(1H,d J=1.3Hz,brs),7.23-7.38(9H,m),7.12-7.20(2H,m),6.82-6.86(4H,m),6.44,6.35-6.40(1H,dd J=5.5,8.6Hz,m),6.21,6.22(1H,s),5.82-5.86(2H,m),5.22-5.27(1H,m),5.08,5.01(1H,t J=5.8,t J=5.2Hz),4.21-4.46(5H,m),3.93-4.05(6H,m),3.79(6H,br s),3.51-3.56(1H,m),3.37-3.44(1H,m),2.40-2.82(6H,m),2.13-2.20(3H,m),1.70-1.81(6H,m),1.40-1.49(9H,m),1.21-1.36(108H,br s),0.85-0.89(18H,m),0.07,0.07,0.06(3H,s),0.03,0.03(3H,s)。
(2)合成化合物(E92)的5'-OH形式(化合物(E93))
[式177]
向化合物(E92)(209.4mg)中加入245mM三氯乙酸/甲苯溶液(5.0mL),将该混合物在室温下搅拌10分钟,然后加入甲醇(5.0mL),并将该混合物搅拌5分钟。向其中加入乙腈(5.0mL),减压浓缩。加入甲醇(4.0mL)和水(1.0mL),减压浓缩,然后,进一步加入甲醇(10mL),将该混合物冷却至0℃,并抽滤收集沉淀,用甲醇洗涤,获得非对映体混合物形式的化合物(E93)(136.0mg)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.40-8.25(3H,m),7.12-7.15(2H,m),6.11-6.28(2H,m),5.80-5.93(2H,m),5.25,(1H,br m),5.13,5.10(1H,t J=5.4Hz,t J=5.4Hz),4.46-4.48(1H,m),4.14-4.42(4H,m),3.78-4.06(9H,m),2.42-2.87(6H,m),2.20,2.19(3H,s,s),1.93,1.92(3H,br d J=1.2Hz,br d J=1.2Hz),1.70-1.81(6H,m),1.41-1.48(6H,m),1.21-1.37(108H,br s),0.85-0.90(18H,m),0.07,0.06(3H,s),0.04(3H,s)。
(3)通过化合物(E93)和膦酸酯化合物之间的偶合反应来合成核酸三聚物(化合物(E94))
[式178]
在室温下,向化合物(E93)(132.0mg)和三乙基铵(2R,3S,5R)-2-((二(4-甲氧基苯基)(苯基)甲氧基)甲基)-5-(5-甲基-2,4-二氧代-3,4-二氢嘧啶-1(2H)-基)四氢呋喃-3-基膦酸酯(106.5mg)中加入甲苯(5.0mL)和吡啶(5.0mL),并搅拌该混合物。向其中加入新戊酰基氯(61.6μL),并将该混合物在室温下搅拌75分钟,而后加入乙腈(20mL),减压浓缩。再次加入乙腈(20mL),减压浓缩,然后,加入乙腈(40mL),将该混合物冷却至0℃,并抽滤收集沉淀的固体,用乙腈洗涤,获得非对映体混合物形式的化合物(E94)(170.9mg)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.12-8.53(16H,m),6.82-6.86(4H,m),5.79-6.45(6H,m),5.00-5.33(3H,m),3.37-4.49(22H,m),2.38-2.88(8H,m),2.16-2.20(3H,m),1.87-1.91(3H,br m),1.70-1.81(6H,m),1.38-1.49(9H,m),1.22-1.36(108H,br s),0.85-0.89(18H,m),0.02-0.08,(6H,m)。
(4)合成化合物(E94)的5'-OH形式(化合物(E95))
[式179]
向化合物(E94)(161.7mg)中加入245mM三氯乙酸/甲苯溶液(5.0mL),将该混合物在室温下搅拌10分钟,然后加入甲醇(5.0mL),并将该混合物搅拌5分钟。加入乙腈(15mL),减压浓缩。加入甲醇(4.0mL)和水(1.0mL),减压浓缩,然后,加入甲醇(10mL),将该混合物冷却至0℃,并抽滤收集沉淀,用甲醇洗涤,获得非对映体混合物形式的化合物(E95)(129.3mg)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.12-8.77(7H,m),5.77-6.32(6H,m),5.23-5.34(2H,br),5.08-5.14(1H,m),3.38-4.51(17H,m),2.36-2.87(8H,m),2.18-2.20(3H,m),1.88-1.94(6H,m),1.69-1.83(6H,m),1.42-1.48(6H,m),1.19-1.35(108H,br s),0.84-0.90(18H,m),0.03-0.08,(6H,m)。
(5)通过化合物(E95)和膦酸酯(phosphonate)化合物之间的偶合反应来合成核酸四聚体(化合物(E96))
[式180]
在室温下,向化合物(E95)(121.5mg)和三乙基铵(2R,3S,5R)-2-((二(4-甲氧基苯基)(苯基)甲氧基)甲基)-5-(5-甲基-2,4-二氧代-3,4-二氢嘧啶-1(2H)-基)四氢呋喃-3-基膦酸酯(106.5mg)中加入甲苯(5.0mL)和吡啶(5.0mL),并搅拌该混合物。向其中加入新戊酰基氯(61.6μL),并将该混合物在室温下搅拌75分钟,而后向其中加入乙腈(20mL),减压浓缩。再次加入乙腈(20mL),减压浓缩,然后,加入乙腈(40mL),将该混合物冷却至0℃,并抽滤收集沉淀的固体,用乙腈洗涤,获得非对映体混合物形式的化合物(E96)(146.8mg)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.12-9.98(18H,br m),6.81-6.87(4H,m),5.75-6.45(7H,br m),5.06-5.43(4H,br m),3.32-4.54(26H,br m),2.32-2.88(10H,br m),2.16-2.21(3H,m),1.60-1.94(12H,br m),1.06-1.49(117H,m),0.80-0.90(18H,m),0.03-0.08(6H,m)。
(6)合成化合物(E96)的5'-OH形式(化合物(E97))
[式181]
向化合物(E96)(128.8mg)中加入245mM三氯乙酸/甲苯溶液(5.0mL),将该混合物在室温下搅拌10分钟,然后加入甲醇(5.0mL),并将该混合物搅拌5分钟。加入乙腈(15mL),减压浓缩。加入甲醇(4.0mL)和水(1.0mL),减压浓缩,然后,加入甲醇(10mL),将该混合物冷却至0℃,并抽滤收集沉淀,用甲醇洗涤,获得非对映体混合物形式的化合物(E97)(95.4mg)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.11-8.77(9H,br m),5.72-6.30(7H,br m),5.07-5.39(4H,br m),3.70-4.51(21H,br m),2.38-2.88(10H,br m),2.17-2.21(3H,m),1.83-1.94(9H,m),1.69-1.82(6H,m),1.40-1.49(6H,m),1.19-1.38(108H,br s),0.83-0.90(18H,m),0.03-0.12,(6H,m)。
(7)通过化合物(E97)和膦酸酯化合物之间的偶合反应来合成核酸五聚物(化合物(E98))
[式182]
在室温下,向化合物(E97)(65.9mg)和三乙基铵(2R,3S,5R)-2-((二(4-甲氧基苯基)(苯基)甲氧基)甲基)-5-(5-甲基-2,4-二氧代-3,4-二氢嘧啶-1(2H)-基)四氢呋喃-3-基膦酸酯(106.5mg)中加入甲苯(5.0mL)和吡啶(5.0mL),并搅拌该混合物。向其中加入新戊酰基氯(61.6μL),并将该混合物在室温下搅拌75分钟,而后加入乙腈(20mL),减压浓缩。再次加入乙腈(20mL),减压浓缩,然后,加入乙腈(40mL),将该混合物冷却至0℃,并抽滤收集沉淀的固体,用乙腈洗涤,获得非对映体混合物形式的化合物(E98)(81.3mg)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.12-9.69(20H,br m),6.81-6.86(4H,m),5.78-6.44(8H,br m),5.06-5.42(5H,br m),3.34-4.53(30H,br m),2.34-2.87(12H,br m),2.17-2.20(3H,m),1.70-1.94(15H,br m),1.07-1.49(117H,m),0.81-0.90(18H,m),0.02-0.12(6H,m)。
(8)通过化合物(E98)的亚磷酸酯氧化反应来合成P-OH化合物(化合物(E99))
[式183]
向化合物(E98)(44.8mg)中加入THF(2.0mL)、0.1M I2/吡啶溶液(4.0mL)和水(150μl)加入,将该混合物在室温下搅拌15分钟,然后加入乙腈,将该混合物冷却至0℃,并抽滤收集沉淀的固体,用乙腈洗涤,获得非对映体混合物形式的化合物(E99)(45.6mg)。
(9)通过化合物(E99)的脱保护来合成化合物(化合物E100)
[式184]
向化合物(E99)(40.5mg)中加入245mM三氯乙酸/甲苯溶液(2.0mL)和甲苯(1.0mL),加入THF(1.0mL),将该混合物在室温下搅拌10分钟,然后加入甲醇(2.0mL),而后将该混合物在室温下搅拌5分钟。向其中加入甲醇(10mL),将该混合物冷却至0℃,并抽滤收集沉淀,用甲醇洗涤,获得非对映体混合物形式的产物(34.3mg)。将获得的产物(27.3mg)悬浮在乙醇(1.0mL)中,加入40%甲胺水溶液(3.0mL),将该混合物在45℃下搅拌20分钟,而后滤出固体组份。用二甲亚砜洗涤残余物,将洗液与滤液混合,并将该混合物在冰浴中冷却。向其中加入三氢氟酸三乙胺(640μL),并将该混合物在40℃下搅拌75分钟,获得含有化合物(E100)的反应溶液(12.3g)。将获得的反应溶液(5.7g)通过阴离子交换色谱纯化,获得化合物(E100)(2.09μmol)。通过HPLC和ESI-MS,对获得的化合物(E100)进行鉴定。
LC-ESI-MS m/z 1459.25[M-H]-
实施例36
使用嵌段合成法,由5'端侧的嵌段核酸寡聚物(5'-CGU-3')和3'端侧的嵌段核酸寡聚物(5'-ACGU-3'),合成核酸寡聚物(5'-CGUACGU-3')(化合物(E88))
[式185]
(1)5'端侧嵌段核酸三聚物(5'-CGU-3')(化合物(E78))的3'-OH形式的合成(化合物(E101))
[式186]
将化合物(E78)(880.2mg)溶于THF(5.0mL)中,并加入2,4,6-三甲基吡啶/乙酸(4/1)溶液(5.0mL)。将该溶液冷却至0℃,然后加入肼一水合物(17.5μl),将该混合物在0℃下搅拌120分钟,向其中加入2,4,6-三甲基吡啶/乙酸(4/1)溶液(5.0mL),并将该混合物在室温下搅拌60分钟。向反应液体中加入乙酰丙酮(200μl),将该混合物在室温下搅拌5分钟。在室温下,加入甲醇,搅拌该混合物,然后抽滤收集沉淀,用甲醇洗涤,获得化合物(E101)(768.4mg)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ12.25-12.20(1H,br),10.45,10.36,10.01,10.28,10.26(1H,br,br,br,br),8.65(1H,br),8.32,8.26,8.21,8.15(1H,d J=6.9Hz,d J=6.9Hz,d J=7.9Hz,d J=7.6Hz),7.61-7.87(2H,m),7.23-7.39(9H,m),7.12-7.15(2H,m),6.98-7.05(1H,m),6.83-6.88(4H,m),5.68-6.23(4H,m),3.93-5.14(23H,m),3.40-3.83(8H,m),2.39-2.91(6H,m),2.16-2.25(3H,s),1.70-1.84(6H,m),1.39-1.51(6H,m),1034-1.38(114H,brm),0.86-0.93(27H,m),0.75-0.79(9H,s),0.10-0.21(12H,s),-0.06-0.03(3H,s),-0.27-0.18(3H,s)。
(2)通过5'端侧的嵌段核酸三聚物(5'-CGU-3')(化合物(E101))和3'端侧的核酸寡聚物(5'-ACGU-3')(化合物(E81))之间的偶合反应来合成化合物(E88)
[式187]
将化合物(E101)(170.2mg)溶于氯仿(1.8mL)中,向其中加入2,4,6-三甲基吡啶(40.0μL)、1-甲基咪唑(2.9μL)和2-氰基乙基二异丙基氯亚磷酰胺(40.2μL),并将该混合物在室温下搅拌1小时。向其中加入溶于乙腈(900μL)中的化合物(E81)(64.6mg)和5-苄基巯基-1H-四唑(33.9mg),并将该混合物在室温下搅拌2.5小时。进一步的,将该反应液体加热至50℃,搅拌2小时,然后将反应液体冷却至室温,加入0.1M I2/吡啶溶液(1.8mL)和水(113μl),并将该混合物在室温下搅拌15分钟。向其中加入乙腈,将该混合物冷却至0℃,并抽滤收集沉淀的固体,用乙腈洗涤,获得产物(246.0mg)。向获得的产物(23.1mg)中加入490mM三氯乙酸/甲苯溶液(300μL),将该混合物在室温下搅拌10分钟,然后加入甲醇(1.7mL),并将该混合物搅拌5分钟。通过离心沉降,回收沉淀的产物(26.2mg)。将回收的产物(20.1mg)悬浮在乙醇(1.0mL)中,加入40%甲胺水溶液(3.0mL),将该混合物在45℃下搅拌20分钟,而后滤出固体组份。用二甲亚砜洗涤残余物,将洗液与滤液混合,并将该混合物在冰浴中冷却。向其中加入三氢氟酸三乙胺(640μL),并将该混合物在40℃下搅拌75分钟,获得含有化合物(E88)的反应溶液(12.0g)。将获得的反应溶液(11.3g)通过阴离子交换色谱纯化,获得化合物(E88)(0.18μmol)。通过HPLC和ESI-MS,对获得的化合物(E88)进行鉴定。
LC-ESI-MS m/z 1088.66[M-2H]2-
实施例37
通过利用嵌段合成法的汇集合成方法、由嵌段核酸寡聚物(5'-dTdT-3')合成核酸寡聚物(5'-dTdTdTdT-3')(化合物(E106))
[式188]
(1)5'端侧的嵌段核酸二聚物(5'-dTdT-3')(化合物(E19))的3'-OH形式的合成(化合物(E104))
[式189]
将化合物(E19)(477.1mg)溶于甲苯(4.2mL)中,向其中加入2,4,6-三甲基吡啶/乙酸(4/1)溶液(4.2mL),并将该混合物冷却至0℃。向其中加入肼一水合物(14.6μl),将该混合物在0℃下搅拌120分钟,加入2,4,6-三甲基吡啶/乙酸(4/1)溶液(4.2mL),并将该混合物在室温下进一步搅拌60分钟,然后加入乙酰丙酮(200μL),并将该混合物在室温下搅拌5分钟。向其中加入甲醇,搅拌该混合物,然后抽滤收集沉淀,用甲醇洗涤,获得化合物(E104)(401.2mg)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ8.65,8.50(1H,br,br s),7.57,7.55(1H,br d J=1.3Hz,br d J=1.0Hz),7.23-7.38(10H,m),7.14,7.12(2H,br,br s),6.83-6.87(4H,m),6.35-6.42(1H,m),6.20-6.25(1H,m),5.12-5.18(1H,m),4.51-4.56,4.43-4.48(1H,m),4.15-4.37(5H,m),3.93-4.08(8H,m),3.77-3.80(6H,m),3.53-3.58(1H,m),3.38-3.42,(1H,m),2.23-2.94(6H,m),1.92-1.99(3H,m),1.69-1.82(6H,m),1.40-1.49(9H,m),1.10-1.38(84H,m),0.85-0.90(9H,m)。
(2)5'端侧的嵌段核酸二聚物(5'-dTdT-3')(化合物(E104))的3'-亚磷酰胺形式(化合物(E105))的合成
[式190]
将化合物(E104)(23.5mg)溶于二氯甲烷(5.2mL)中,然后,加入2,4,6-三甲基吡啶(155μl)、1-甲基咪唑(6.2μl)和2-氰基乙基二异丙基氯亚磷酰胺(87.0μl),并将该混合物在室温下搅拌1小时。向其中加入乙腈,浓缩,而后抽滤收集残余物,获得非对映体混合物形式的化合物(E105)(250.9mg)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ8.06(1H,br),7.10-7.70(11H,m),7.11,-7.18(2H,m),6.82-6.86(4H,m),6.22-6.46(2H,m),5.19(1H,br),3.37-4.60(25H,m),2.16-2.85(8H,m),1.91-1.97(3H,m),1.68-1.82(6H,m),1.12-1.50(105H,m),0.85-0.90(9H,m)。
(3)通过5'端侧的嵌段核酸二聚物(5'-dTdT-3')(化合物(E104))和3'端侧的嵌段核酸二聚物(5'-dTdT-3')(化合物(E20))之间的偶合反应来合成化合物(E106)
[式191]
在室温下,向化合物(E20)(16.1mg)和化合物(E105)(80.5mg)中加入甲苯(300μL),将搅拌该混合物。向其中加入溶于乙腈(100μL)中的5-苄基巯基-1H-四唑(11.5mg),并将该混合物在室温下搅拌5小时。加入0.1M I2/吡啶溶液(400μL)和水(25μL),将该混合物在室温下搅拌15分钟,然后加入乙腈(20mL),将该混合物冷却至0℃,抽滤收集沉淀的固体,用乙腈洗涤,获得产物(90.8mg)。向获得的产物(30.2mg)中加入490mM三氯乙酸/甲苯溶液(500μL),将该混合物在室温下搅拌10分钟,然后加入甲醇,并将该混合物冷却至5℃,通过离心沉降回收沉淀的产物(29.3mg)。将回收的产物(11.0mg)悬浮在乙醇(500μL)中,加入40%甲胺水溶液(1.5mL),将该混合物在45℃下搅拌20分钟,而后滤出固体组份。将残余物用二甲亚砜洗涤,并将洗液与滤液混合,获得含有化合物(E106)的反应溶液(5.8g)。将反应溶液(5.3g)通过阴离子交换色谱纯化,获得化合物(E106)(32.2nmol)。通过HPLC和ESI-MS,对获得的化合物(E106)进行鉴定。
LC-ESI-MS m/z 1153.22[M-H]-
实施例38
通过利用嵌段合成法的汇集合成方法、由嵌段核酸寡聚物(5'-dTdT-3')合成核酸寡聚物(5'-dTdTdTdT-3')(化合物(E106))
[式192]
(1)由dT型核苷单体化合物(化合物(E56))合成核酸二聚物(5'-dTdT-3')(化合物(E74))
[式193]
在室温下,向化合物(E56)(233mg)和5'-O-(4,4'-二甲氧基三苯甲基)-2'-脱氧胸苷-N,N'-二异丙基氨基氰基乙基亚磷酰胺(233mg)中加入甲苯(5mL),并将搅拌该混合物。向其中加入溶于乙腈(750μL)中的5-苄基巯基-1H-四唑(87mg),并将该混合物在室温下搅拌2小时。加入0.1M I2/吡啶溶液(3mL)和水(188μl)加入,将该混合物在室温下搅拌15分钟,然后加入乙腈,将该混合物冷却至0℃,并抽滤收集沉淀的固体,用乙腈洗涤,获得非对映体混合物形式的化合物(E74)(326mg,产率百分数∶89%)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ8.30,8.10(1H,br,br s),7.46-7.56(2H,m),7.35-7.38(2H,m),7.24-7.33(7H,m),7.17,7.14(2H,br,br s),6.82-6.86(4H,m),6.42,6.38(1H,ddJ=5.5,8.7Hz,dd J=8.7,8.3Hz),6.32(1H,br),5.16-5.31(2H,m),4.15-4.38(6H,m),3.96-4.05(6H,m),3.80,3.79(6H,s),3.54-3.57(1H,m),3.38-3.42,(1H,m),2.44-2.81(9H,m),2.19-2.31(1H,m),2.17(3H,d J=1.9Hz),1.96(3H,m),1.70-1.82(6H,m),1.41-1.48(9H,m),1.23-1.35(72H,m),0.88(9H,t,J=6.9Hz)。
(2)合成嵌段核酸二聚物(5'-dTdT-3')(化合物(E74))的3'-OH形式(化合物(E102))
[式194]
将化合物(E74)(200.1mg)溶于甲苯(1.9mL)中,加入2,4,6-三甲基吡啶/乙酸(4/1)溶液(1.9mL),并将该混合物冷却至0℃。加入肼一水合物(6.7μl),将该混合物在0℃下搅拌120分钟,然后加入甲苯(1.9mL)和2,4,16-三甲基吡啶/乙酸(4/1)溶液(1.9mL),并将该混合物在室温下搅拌60分钟。加入乙酰丙酮(100μl),将该混合物在室温下搅拌5分钟。在室温下,加入甲醇,搅拌该混合物,然后抽滤收集沉淀,用甲醇洗涤,获得化合物(E102)(180.0mg)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ8.31,8.16(1H,br,br s),7.57,7.55(1H,br,br d J=1.0Hz),7.23-7.38(10H,m),7.14,7.12(2H,br,br s),6.85(4H,d J=8.5Hz),6.35-6.42(1H,m),6.19-6.24(1H,m),5.13-5.17(1H,m),4.53-4.55,4.44-4.49(1H,m),4.16-4.36(5H,m),3.94-4.06(8H,m),3.80(6H,s),3.54-3.57(1H,m),3.38-3.42,(1H,m),2.24-2.79(6H,m),1.95(3H,s),1.70-1.81(6H,m),1.41-1.48(9H,m),1.22-1.36(72H,m),0.88(9H,t,J=6.9Hz)。
(3)合成嵌段核酸二聚物(5'-dTdT-3')(化合物(E74))的5'-OH形式(化合物(E103))
[式195]
向化合物(E74)(127.5mg)中加入490mM三氯乙酸/甲苯溶液(1.8mL),将该混合物在室温下搅拌10分钟,然后加入甲醇(1.8mL),并将该混合物搅拌5分钟。向其中加入甲醇(20mL),将该混合物冷却至0℃,并抽滤收集沉淀,用甲醇洗涤,获得非对映体混合物形式的化合物(E103)(97.6mg)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ8.30,8.04(1H,br,s),7.50,7.47(1H,br,s),7.41-7.42(1H,m),7.15,7.13(2H,s,s),6.32(1H,m),6.11-6.20(1H,m),5.33-5.34,5.27-5.30(1H,m),5.17-5.21(1H,m),4.29-4.41(4H,m),4.21-4.25(2H,m),3.97-4.05(6H,m),3.80-3.94(2H,m),2.72-2.86(5H,m),2.47-2.62(5H,m),2.33(1H,br),2.20,2.19(3H,d J=2.2Hz),2.02,2.00(3H,br s,br d J=0.6Hz),1.92-1.93(3H,m),1.80-1.82(6H,m),1.42-1.48(6H,m),1.23-1.35(72H,m),0.88(9H,m)。
(3)通过嵌段核酸二聚物(5'-dTdT-3')(化合物(E102))和嵌段核酸二聚物(5'-dTdT-3')(化合物(E103))之间的偶合反应来合成化合物(E106)
[式196]
将化合物(E102)(34.5mg)溶于氯仿(600μL)中,然后,加入2,4,6-三甲基吡啶(13.3μl)、1-甲基咪唑(1.0μl)和2-氰基乙基二异丙基氯亚磷酰胺(13.4μl),并将该混合物在室温下搅拌1小时。向其中加入溶于乙腈(300μL)中的化合物(E103)(15.2mg)和5-苄基巯基-1H-四唑(34.7mg),并将该混合物在室温下搅拌4小时,然后,加入0.1M I2/吡啶溶液(600μL)和水1(37.5μL),并将该混合物在室温下搅拌15分钟。向其中加入乙腈,将该混合物冷却至0℃,并抽滤收集沉淀的固体,用乙腈洗涤,获得产物(51.9mg)。向获得的产物(26.7mg)中加入490mM三氯乙酸/甲苯溶液(300μL),将该混合物在室温下搅拌10分钟,然后加入甲醇,并将该混合物搅拌5分钟。通过离心沉降,回收沉淀的产物(24.9mg)。将回收的产物(17.3mg)悬浮在乙醇(1.0mL)中,加入40%甲胺水溶液(3.0mL),使该混合物在45℃下反应20分钟,而后滤出固体组份。将残余物用二甲亚砜洗涤,并将洗液与滤液混合,获得含有化合物(E106)的反应溶液(11.4g)。将获得的反应溶液(10.7g)通过阴离子交换色谱纯化,获得化合物(E106)(0.79μmol)。通过HPLC和ESI-MS,对获得的化合物(E106)进行鉴定。
LC-ESI-MS m/z 1153.22[M-H]-
实施例39
合成在核酸寡聚物的合成中的二聚物中间体(E70)
[式197]
在室温下,向化合物(E65)(256mg)和5'-O-(4,4'-二甲氧基三苯甲基)-2'-O-叔丁基二甲基甲硅烷基-鸟苷-N2-异丁酰基-N,N'-二异丙基氰基乙基亚磷酰胺(485mg)中加入二氯甲烷(10mL),并搅拌该混合物。向其中加入溶于乙腈(1.5mL)中的5-苄基巯基-1H-四唑(135mg),并将该混合物在室温下搅拌2小时。将反应液体减压浓缩,然后加入乙腈(60mL),将该混合物冷却至0℃,并抽滤收集沉淀的固体,用乙腈洗涤,获得非对映体混合物形式的化合物(E70)(347mg,产率百分数∶81%)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ12.21,12.14(1H,br s),10.14,9.88(1H,br),8.30,8.15(1H,br,br d J=8.3Hz),7.93,7.87(1H,s),7.42-7.47(2H,m),7.30-7.36(6H,m),7.24-7.27(1H,m),7.13,7.12(2H,m),6.84-6.87(4H,m),6.42,6.22(1H,d J=8.4,d J=7.9Hz),5.87-6.01(1H,d J=3.9Hz,d,J=2.5Hz),5.93,5,95(1H,d J=8.9Hz,d J=7.4Hz),5.19,5.13(1H,t J=4.9Hz,dd J=4.5,7.0Hz),4.66-4.72(1H,m),4.51-4.60(1H,m),3.76-4.42(19H,br m),3.50-3.58(1H,m),3.37-3.41(1H,m),2.65-2.86(4H,m),2.50-2.60,(2H,m),2.12-2.20(4H,m),1.70-1.82(6H,m),1.39-1.48(6H,br m),1.22-1.35(72H,br m),0.76-0.89(33H,m),0.11,0.08(3H,s),0.04,0.02(3H,m),-0.04,-0.05(3H,s),-0.27,-0.28(3H,s)。
实施例40
合成在核酸寡聚物的合成中的二聚物中间体(E71)
[式198]
向化合物(E70)(344mg)中加入0.02M碘/吡啶溶液(8mL)和水(400μl),并将该混合物在室温下搅拌15分钟。将反应液体减压浓缩,然后加入乙腈(40mL),将该混合物冷却至0℃,并抽滤收集沉淀,获得非对映体混合物形式的化合物(E71)(218mg,产率百分数∶63%)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ12.19,12.14(1H,s),10.15,9.57(1H,br),8.03,7.85(1H,br d J=8.7Hz,br d J=7.9Hz),7.94,7.93,(1H,s),7.40-7.47(2H,m),7.23-7.37(7H..m),7.13(2H,br),6.82-6.87(4H,m),6.39,6.23(1H,d,J=8.3,8.3Hz),5.87-5.96(2H,m),4.72-5.18(3H,br m),3.90-4.56(13H,br m),3.79-3.80(6H,m),3.27-3.64(2H,m),2.45-2.90(6H,m),1.95-2.20(4H,br),1.70-1.82(6H,m),1.45(6H,br m)1.23-1.34(72H,br m),0.75-0.91(33H,m),0.12,0.10(3H,s),0.04,0.02(3H,s),0.01,-0.03(3H,s),-0.16,-0.24(3H,s)。
实施例41
合成在核酸寡聚物的合成中的二聚物中间体(E72)
[式199]
在室温下,向化合物(E66)(133mg)和5'-O-(4,4'-二甲氧基三苯甲基)-2'-O-叔丁基二甲基甲硅烷基-鸟苷-N2-异丁酰基-N,N'-二异丙基氰基乙基亚磷酰胺(267mg)中加入二氯甲烷(10mL),并搅拌该混合物。向其中加入溶于乙腈(1.5mL)中的5-苄基巯基-1H-四唑(135mg),并将该混合物在室温下搅拌2小时。将反应液体减压浓缩,然后加入乙腈(60mL),将该混合物冷却至0℃,并抽滤收集沉淀的固体,用乙腈洗涤,获得非对映体混合物形式的化合物(E72)(181mg,产率百分数∶79%)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ12.20,12.13(1H,br s),10.15,9.84(1H,br),8.31,8.13(1H,br,br d J=7.7Hz),7.93,7.87(1H,s),7.43-7.46(2H,m),7.24-7.36(7H,m),7.01,7.00(2H,br d J=2.3Hz,br d J=2.1Hz),6.84-6.87(4H,m),6.69-6.71(1H,m),6.43,6.22(1H,d J=8.2Hz,d J=8.4Hz),5.83-6.04(2H,m),5.31-5.21(1H,m),4.64-4.71(1H,m),4.52-4.60(1H,m),3.76-4.41(17H,br m),3.50-3.58(1H,m),3.37-3.41(1H,m),2.50-2.87(6H,m),2.10-2.20,(4H,m),1.71-1.78(4H,m),1.39-1.44(4H,br m),1.22-1.35(72H,br m),0.76-0.89(30H,m),0.12,0.09(3H,s),0.04,0.03(3H,s),-0.03,-0.05(3H,s),-0.27,(3H,br)。
实施例42
合成在核酸寡聚物的合成中的二聚物中间体(E73)
[式200]
向化合物(E72)(159mg)中加入0.02M碘/吡啶溶液(3.8mL)和水(192μl),并将该混合物在室温下搅拌15分钟。将反应液体减压浓缩,然后加入乙腈(50mL),将该混合物冷却至0℃,并抽滤收集沉淀,获得非对映体混合物形式的化合物(E73)(141mg,产率百分数∶88%)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ12.17,12.13(1H,s),10.06,9.56(1H,br),8.02,7.82(1H,br d J=8.0Hz,br d J=8.9Hz),7.94,7.93,(1H,s),7.40-7.47(2H,m),7.24-7.37(7H..m),7.00-7.02(2H,m),6.82-6.86(4H,m),6.69-6.71(1H,m),6.38,6.23(1H,d,J=8.2Hz,d J=8.1Hz),5.87-5.96(2H,m),4.71-5.20(3H,br m),3.90-4.59(11H,m),3.79-3.80(6H,m),3.27-3.64(2H,m),2.46-2.88(6H,m),2.20(3H,s),1.95-2.15(1H,br m),1.72-1.79(4H,m),1.39-1.45(4H,br m),1.20-1.35(72H,br m),0.76-0.89(30H,m),0.12,0.10(3H,s),0.05,0.03(3H,s),0.01,-0.04(3H,s),-0.15,-0.24(3H,s)。
实施例43
合成在核酸寡聚物的合成中的二聚物中间体(E75)
[式201]
在室温下,向化合物(E67)(174mg)和5'-O-(4,4'-二甲氧基三苯甲基)-2'-O-叔丁基二甲基甲硅烷基-鸟苷-N2-异丁酰基-N,N'-二异丙基氰基乙基亚磷酰胺(194mg)中加入甲苯(2.5mL),并搅拌该混合物。向其中加入溶于乙腈(500μL)中的5-苄基巯基-1H-四唑(58mg),并将该混合物在室温下搅拌2小时。向其中加入溶于2,4,6-三甲基吡啶(1mL)中的二(苯乙酰基)二硫化物(67mg),将该混合物在室温下搅拌30分钟,然后加入乙腈(50mL),将该混合物冷却至0℃,抽滤收集沉淀的固体,用乙腈洗涤,获得非对映体混合物形式的化合物(E75)(233mg,产率百分数∶96%)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ12.17,12.15(1H,s),10.13,9.86(1H,br),8.13,8.01(1H,d J=8.0Hz,br),7.97,7.94,(1H,s),7.43-7.49(2H,m),7.29-7.39(6H..m),7.23-7.28(1H,m),7.14,7.12(2H,br),6.84-6.88(4H,m),6.42,6.24(1H,d,J=8.3,8.6Hz),5.85-5.96(2H,m),5.17-5.20(1H,m),5.07,4.95(1H,dd J=11.1,5.3Hz,dd J=4.5,7.5Hz),4.86-4.89,4.74-4.77(1H,br m,br m),3.75-4.52(19H,br m),3.30-3.60(2H,m),2.49-2.88(6H,m),1.99-2.25(4H,br),1.70-1.82(6H,m),1.43-1.49(6H,br m)1.21-1.35(108H,br m),0.72-0.89(33H,m),0.12(3H,br),0.04,0.02(3H,br s),-0.03,-0.05(3H,s),-0.21,-0.26(3H,s)。
实施例44
合成在核酸寡聚物的合成中的二聚物中间体(E118)
[式202]
将二氯亚磷酸甲酯(48.2μl)加入到冷却至-78℃的THF(500μl)中,然后在-78℃下,用30分钟向其中逐滴加入溶于THF(4.4mL)中的1-((2R,4S,5R)-5-((二(4-甲氧基苯基)(苯基)甲氧基)甲基)-4-羟基四氢呋喃-2-基)-5-甲基嘧啶-2,4(1H,3H)-二酮(326.8mg)和2,4,6-三甲基吡啶(191.6μl)的溶液,并将该混合物在相同的温度下进一步搅拌40分钟。向其中加入溶于THF(350μl)中的化合物(E67)(43.5mg)和2,4,6-三甲基吡啶(10.6?l)的溶液,将该混合物在-78℃下搅拌2.5小时,而后将在室温下进一步搅拌2小时。向反应液体中加入溶于吡啶(5mL)中的碘(126.9mg)和水(312μL)的溶液,将该混合物在室温下搅拌15分钟,然后加入乙腈(30mL),将该混合物冷却至0℃,并抽滤收集沉淀的固体,用乙腈洗涤,获得非对映体混合物形式的化合物(E118)(45.5mg)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.62-8.26(2H,br m),7.57,7.52(1H,br d J=1.18Hz,brs),7.23-7.39(9H,m),7.14,7.19(2H,s,br s),6.83-6.86(4H,m),6.37-6.43(1H,m),5.86-5.91(2H,m),5.07-5.26(2H,m),4.17-4.44(5H,m),3.94-4.07(6H,m),3.79-3.80(9H,m),3.50-3.56(1H,m),3.37-3.43(1H,m),2.40-2.85(6H,m),2.16,2.14(3H,s),1.69-1.82(6H,m),1.40-1.49(9H,br m),1.20-1.36(108H,br m),0.86-0.90(18H,m),0.02-0.07(6H,m)。
实施例45
合成在核酸寡聚物的合成中的二聚物中间体(E119)
[式203]
向化合物(E118)(10.8mg)中加入490mM三氯乙酸/甲苯溶液(300μL),将该混合物在室温下搅拌10分钟,然后加入甲醇(20.0mL)和水(2.0mL),并将该混合物冷却至0℃,抽滤收集沉淀,用甲醇洗涤,获得非对映体混合物形式的化合物(E119)(6.6mg)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ8.30,8.16,7.80,7.71,7.64,7.42(3H,br,br,br,d J=8.3Hz,br d J=8.3Hz,dd J=7.4,0.9Hz),7.15,7.13(2H,s),6.18,6.14(1H,t J=7.3Hz,br t J=6.6Hz),5.84-5.94(2H,m),5.10-5.17(2H,m),4.43(1H,t J=4.5Hz),4.20-4.41(4H,m),3.78-4.06(12H,m),2.47-2.86(6H,m),2.19,2.20(3H,s),1.92(3H,dd J=3.5,1.0Hz),1.70-1.83(6H,m),1.41-1.48(6H,m),1.19-1.37(108H,br m),0.86-0.89(18H,m),0.07,0.07(3H,s,s),0.04(3H,s)。
实施例46
具有三个十八烷基氧基的胞嘧啶(C)型核苷单体化合物(化合物(E121))的合成
(1)合成C型核苷(化合物(E120))
[式204]
将N-(1-((2R,3R,4R,5R)-5-((二(4-甲氧基苯基)(苯基)甲氧基)甲基)-4-羟基-3-甲氧基四氢呋喃-2-基)-2-氧代-1,2-二氢嘧啶-4-基)乙酰胺(3.00g,4.99mmol)、DMAP(56mg,0.49mmol)和THF(30mL)进行计量,并溶于100mL茄型烧瓶中,然后向其中加入乙酰丙酸(0.87g,7.48mmol)。向其中加入WSC.HCl(1.43g,7.48mmol),并将该混合物在相同温度下搅拌2.0小时。减压蒸馏出THF,然后加入EtOAc(40mL)和0.2M的AcOH·Et3N水溶液(pH值∶7.0)(30mL),进行分离。向有机层中再次加入0.2M的AcOH·Et3N水溶液(pH值∶7.0)(30mL),进行分离。将有机层用无水硫酸钠干燥,而后过滤。将有机层浓缩,减压干燥,获得化合物(E120)(产率∶3.41g,产率百分数∶97.7%)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ2.19(3H,s),2.25(3H,s),2.57-2.63(2H,m),2.71-2.78(2H,m),3.43(1H,dd,J=11.3,2.2Hz),3.57(3H,s),3.67(1H,dd,J=11.7,2.5Hz),3.82(6H,s),
4.08(1H,dd,J=4.7,1.3Hz),4.33(1H,dt,J=8.6,2.2Hz),5.12(1H,dd,8.8,5.0Hz),6.05(1H,d,J=1.3Hz),6.83-6.90(4H,m),7.12(1H,d,J=7.3Hz),7.24-7.36(7H,m),7.36-7.40(2H,m),8.48(1H,d,J=7.5Hz),9.51(1H,brs)。
(2)具有三个十八烷基氧基的胞嘧啶(C)型核苷单体化合物(化合物(E121))的合成
[式205]
将化合物(E120)(相当于0.822g,1.06mmol)、i-Pr2NEt(0.682g,5.29mmol)和吡啶(7.5mL)计量,并溶于100mL茄型烧瓶中。在室温下,顺序加入TMSCl(0.23mL)和3,4,5-三(十八烷基氧基)苯甲酰氯(0.50g-当量)。将该混合物在60℃的外部温度下搅拌3小时。将该反应混合物冷却至室温,然后加入吗啉(1.40mL),并将该混合物在室温下搅拌2小时。逐滴加入MeOH(50mL),并将获得的悬浮液在室温下搅拌0.5小时,而后抽滤收集。将过滤收集的粉末用MeOH(50mL)洗涤。将获得的粉末在室温下减压干燥18小时,而后用柱色谱纯化,使用甲苯/吡啶(50/1)作为流动相,获得化合物(E121)(0.400g,产率百分数∶48%)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ0.88(9H,t,J=7.0Hz),1.19-1.41(84H,m),1.43-1.53(6H,m),1.69-1.78(2H,m),1.79-1.88(4H,m),2.19(3H,s),2.59-2.65(2H,m),2.69-2.82(2H,m),3.45(1H,dd,J=11.3,2.2Hz),3.59(3H,s),3.67(1H,dd,J=11.7,1.3Hz),3.83(6H,s),3.98-4.06(6H,m),4.13(1H,dd,J=5.0,1.5Hz),4.34(1H,brd,J=8.2Hz),5.17(1H,dd,J=8.0,1.5Hz),6.09(1H,d,J=1.3Hz),6.88(4H,dd,J=9.1,2.2Hz),7.06(1H,brs),7.24-7.28(2H,m),7.30(4H,dd,8.8,3.5Hz),7.34(2H,t,J=7.6Hz),7.37-7.42(3H,m),8.51(1H,brs),8.58(1H,brs)。
实施例47
具有三个十八烷基氧基的胞嘧啶(C)型核苷单体化合物(化合物(E123))的合成
[式206]
将化合物(E121)(0.400g)计量到50mL茄型烧瓶中,并向其中加入甲苯(4mL),进行溶解。加入三氯乙酸(0.417g),将该混合物在室温下搅拌10分钟,然后加入甲醇(8mL),并搅拌该混合物。将反应液体减压浓缩,然后,加入甲醇(20mL),并将该混合物冷却至0℃。抽滤收集沉淀,用甲醇洗涤,获得化合物(E123)(0.32g,产率百分数∶99%)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ0.88(9H,t,J=7.0Hz),1.19-1.41(84H,m),1.43-1.53(6H,m),1.69-1.78(2H,m),1.79-1.88(4H,m),2.00-3.20(1H,brs),2.20(3H,s),2.60-2.72(2H,m),2.73-2.87(2H,m),3.54(3H,s),3.80(1H,dd,J=12.9,1.9Hz),3.95-4.11(7H,m),4.30(1H,brd,J=6.0Hz),4.39(1H,t,J=4.3Hz),5.28(1H,t,J=5.5Hz),5.78(1H,d,J=3.8Hz),7.09(2H,s),7.57(1H,brs),8.25(1H,d,J=7.6Hz),8.85(1H,brs)。
实施例48
具有两个二十烷氧基的胞嘧啶(C)型核苷单体化合物(化合物(E125))的合成
(1)合成C型核苷(化合物(E124))
[式207]
将乙酰丙酸(1.10g,9.47mmol)、DMAP(77mg,0.63mmol)、THF(20mL)和(2R,3S,5R)-5-(4-苯甲酰胺基-2-氧基嘧啶-1(2H)-基)-2-((二(4-甲氧基苯基)(苯基)甲氧基)甲基)四氢呋喃-3-基4-氧基戊酸酯(4.00g,6.31mmol)进行计量,并溶于100mL茄型烧瓶中。加入WSC.HCl(1.82g,9.47mmol),并将该混合物在相同温度下搅拌2.0小时。减压蒸馏出THF,然后加入EtOAc(50mL)和0.2M的AcOH·Et3N水溶液(pH值∶7.0)(40mL),进行分离。向有机层中再次加入0.2M的AcOH·Et3N水溶液(pH值∶7.0)(40mL),进行分离。用无水硫酸钠干燥有机层,而后蒸馏出溶剂。将有机层浓缩,减压干燥,获得化合物(E124)(4.66g,产率百分数∶101%)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ2.20(3H,s),2.32-2.37(1H,m),2.53-2.64(2H,m),2.70-2.84(4H,m),3.44-3.50(1H,m),3.79(3H,s),3.80(3H,s),4.27(1H,brdd,J=5.65,2.95Hz),5.41-5.44(1H,m),6.30(1H,dd,J=7.20,6.00Hz),6.83-6.87(4H,m),7.21-7.32(8H,m),7.38(2H,dd,J=7.95,0.65Hz),7.51(2H,t like,J=7.95Hz),7.61(1H,t,J=7.45Hz),7.90(2H,d,J=7.50Hz),8.15(1H,d,J=7.50Hz),8.05(1H,brs)。
(2)具有两个二十烷氧基的胞嘧啶(C)型核苷单体化合物(化合物(E125))的合成
[式208]
将化合物(E124)(相当于0.75g,1.03mmol)、i-Pr2NEt(0.93mL)和吡啶(7mL)计量,并溶于200mL茄型烧瓶中。在室温下,顺序加入TMSCl(0.33mL)和2,3-二(二十烷氧基)苯甲酰氯(0.58g,0.79mmol)。使该混合物在60℃的外部温度下反应3.5小时。将该反应混合物冷却至室温,然后加入吗啉(1.45mL),并将该混合物在搅拌1小时。然后逐滴加入MeOH(75mL),并将获得的悬浮液搅拌1.0小时。抽滤收集沉淀,并用MeOH(100mL x 3)洗涤。将获得的粉末在40℃下减压干燥1小时,获得目标化合物(0.83g)。将获得的化合物用柱色谱纯化[硅胶60(9g),EtOAc/甲苯,0:95-20:75,含有5%Et3N]。将有效级分减压浓缩,获得黄土色的粉末化合物(E125)(0.72g,产率69%)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ0.88(6H,t,J=6.45Hz),0.90-1.55(66H,m),1.81-1.92(6H,m),2.20(3H,s),2.19-2.33(1H,m),2.57-2.61(2H,m),2.73-2.82(3H,m),3.46(2H,d,J=3.15Hz),3.79(3H,s),3.80(3H,s),3.99-4.02(2H,m),4.14-4.20(2H,m),4.24-4.29(1H,m),5.39-5.42(1H,m),6.32(1H,dd,J=7.30,5.90Hz),6.82-6.87(4H,m),7.08-7.15(2H,m),7.21-7.34(8H,m),7.34-7.39(2H,m),7.66(1H,dd,J=7.70,1.85Hz),8.09(1H,d,J=7.45Hz),10.69(1H,brs)。
实施例49
具有两个二十烷氧基的胞嘧啶(C)型核苷单体化合物(化合物(E126))的合成
[式209]
将化合物(E125)(170mg)和甲苯(2mL)进行计量,并溶于35mL茄型烧瓶中。向其中加入三氯乙酸(110mg),并将该混合物在室温下搅拌10分钟。加入甲醇(0.5mL),然后逐滴加入乙腈(15mL),而后将该混合物在室温下搅拌10分钟。抽滤收集形成的粉末,并将获得的残余物用含有5%甲醇的乙腈(5mL)洗涤三次。将获得的粉末在室温下减压干燥2.5小时,获得化合物(E126)(103mg,产率百分数∶79%)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ0.88(6H,t,J=7.05Hz),0.90-1.55(66H,m),1.80-1.91(6H,m),1.50-2.00(1H,brs,OH),2.20(3H,s),2.45-2.51(1H,m),2.57-2.68(3H,m),2.75-2.80(2H,m),3.89(1H,AB dd,J=11.95,2.75Hz),3.97(1H,AB dd,J=11.95,2.60Hz),3.98-4.01(2H,m),4.15-4.19(3H,m),5.35-5.38(1H,m),6.22(1H,dd,J=7.45,6.05Hz),7.08-7.15(2H,m),7.63(1H,d,J=7.45Hz),7.66(1H,dd,J=7.75,1.85Hz),8.16(1H,d,J=7.50Hz),10.72(1H,brs)。
工业实用性
本发明涉及新的核苷化合物,其中,核苷的碱基部分被下列取代:(i)具有至少一个疏水基的芳香烃环羰基,或(ii)具有至少一个疏水基的芳香烃环硫羰基,等等,可以用作制备核酸寡聚物的合成单元。使用本发明,可以避免各反应之后的柱色谱纯化。此外,使用本发明,可以在3'端方向和5'端方向两个方向上延长碱基,并且可以通过液相合成法,有效地大规模合成核酸寡聚物。由此,本发明适用于制备核酸寡聚物,例如,siRNA、反义核酸和疫苗助剂,并且在基因组药物研发、遗传诊断或治疗等等领域非常有用。

Claims (7)

1.下列式(I)所代表的化合物∶
[式1]
其中
X代表氢原子或三苯甲基型保护基;
R1代表氢原子或脂族酰基类型保护基;
Y代表被三苯甲基型保护基保护的羟基、或被甲硅烷基型保护基保护的羟基、氢原子、卤原子、甲氧基乙氧基、或C1-6烷氧基;
Base代表胸腺嘧啶、腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、或脲嘧啶;
Z代表氧原子;
环Ar代表苯基或萘基;
R2代表:
(i)任选被1至3个选自下列的取代基取代的C10-30烷氧基:C1-6烷氧基、C6-10芳基、C6-10芳氧基、卤素原子、二-C1-6烷基氨基或氰基;
R3代表:
(i)任选被1至3个选自下列的取代基取代的C10-30烷氧基:C1-6烷氧基、C6-10芳基、C6-10芳氧基、卤素原子、二-C1-6烷基氨基或氰基;
n代表1-4的整数;
或其盐。
2.按照权利要求1的化合物,或其盐,其中,
X代表氢原子或4,4'-二甲氧基三苯甲基;
R1代表氢原子或乙酰丙酰基;
Base代表胸腺嘧啶、腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、或脲嘧啶;
Y代表被4,4'-二甲氧基三苯甲基保护的羟基、被叔丁基二甲基甲硅烷基保护的羟基、氢原子、氟原子、甲氧基乙氧基、或C1-6烷氧基,
其他符号如权利要求1所定义。
3.按照权利要求1的化合物,或其盐,其中,n是1或2。
4.制备下列式(II)所代表的化合物或其盐的方法∶
[式2]
其中
Base独立地代表胸腺嘧啶、腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、或脲嘧啶;
Y1独立地代表羟基、氢原子、甲氧基乙氧基、C1-6烷氧基或卤素原子;
Q独立地代表氧原子或硫原子;
r和r'各自独立地代表0至100的整数,
该方法包括下列步骤(a0)和(b0)∶
步骤(a0)∶
使用下列式(I)所代表的化合物∶
[式3]
其中
Base如上所述;
X代表氢原子或三苯甲基型的羟基保护基;
R1代表氢原子或脂族酰基类型的羟基保护基;
Y代表被三苯甲基型保护基保护的羟基、或被甲硅烷基型保护基保护的羟基、氢原子、卤原子、甲氧基乙氧基、或C1-6烷氧基;
Z代表氧原子;
环Ar代表苯基或萘基;
R2代表:
(i)任选被1至3个选自下列的取代基取代的C10-30烷氧基:C1-6烷氧基、C6-10芳基、C6-10芳氧基、卤素原子、二-C1-6烷基氨基或氰基;
R3代表:
(i)任选被1至3个选自下列的取代基取代的C10-30烷氧基:C1-6烷氧基、C6-10芳基、C6-10芳氧基、卤素原子、二-C1-6烷基氨基或氰基;
n代表1-4的整数;
或其盐,制备下式(IV')所代表的化合物:
[式4]
其中
R1、Base、Z、环Ar、R2、R3、Q、r'和n各自如上所述;
Y独立地如上所述;
Pr4独立地代表:(i)当Q是氧原子时,代表氢原子、保护的羟基或保护的硫醇基,(ii)当Q是硫原子时,代表保护的羟基;所述的保护的羟基或保护的硫醇基中的保护基选自:C1-6烷基;氰化的C1-6烷基;2-甲基二苯基甲硅烷基乙基、2-三甲基甲硅烷基乙基和2-三苯基甲硅烷基乙基;卤代的C1-6烷基;C2-6烯基;C3-6环烷基;氰化的C1-6烯基,每个任选被1至3个选自C1-6烷基、卤素原子和硝基的取代基取代;C7-11芳烷基;以及C6-10芳基,每个任选被1至3个选自C1-6烷基、卤素原子和硝基的取代基取代;
BaseW独立地代表胸腺嘧啶、腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、或脲嘧啶,或下式∶
[式5]
其中,Base、Z、环Ar、R2、R3和n各自独立地如上所述,
或其盐;
步骤(b0)∶
使用上述式(IV')代表的化合物或其盐,制备式(II)代表的化合物或其盐。
5.制备下列式(II)所代表的化合物或其盐的方法∶
[式6]
其中
Base独立地代表胸腺嘧啶、腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、或脲嘧啶;
Y1独立地代表羟基、氢原子、甲氧基乙氧基、C1-6烷氧基或卤素原子;
Q独立地代表氧原子或硫原子;
r和r'各自独立地代表0至100的整数,
该方法包括下列步骤(a1)、(b1)和(c1)∶
步骤(a1)∶
将下式(III)所代表的化合物
[式7]
其中
X1代表选自下列的羟基的保护基:甲硅烷基型保护基、杂环型保护基、苄基类型保护基、脂族酰基类型保护基、芳香酰基类型保护基、醚型保护基、或氨甲酰基类型保护基;
Pr1独立地代表保护的羟基,所述的保护的羟基中的保护基选自:C1-6烷基;氰化的C1-6烷基;2-甲基二苯基甲硅烷基乙基、2-三甲基甲硅烷基乙基和2-三苯基甲硅烷基乙基;卤代的C1-6烷基;C2-6烯基;C3-6环烷基;氰化的C1-6烯基,每个任选被1至3个选自C1-6烷基、卤素原子和硝基的取代基取代;C7-11芳烷基;以及C6-10芳基,每个任选被1至3个选自C1-6烷基、卤素原子和硝基的取代基取代;
Pr2a代表单或二取代的氨基,取代基选自C1-6烷基和环氨基;
BaseW独立地代表胸腺嘧啶、腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、或脲嘧啶,或下式∶
[式8]
其中
Z独立地代表氧原子;
环Ar独立地代表苯基或萘基;
R2代表:
(i)任选被1至3个选自下列的取代基取代的C10-30烷氧基:C1-6烷氧基、C6-10芳基、C6-10芳氧基、卤素原子、二-C1-6烷基氨基或氰基;
R3代表:
(i)任选被1至3个选自下列的取代基取代的C10-30烷氧基:C1-6烷氧基、C6-10芳基、C6-10芳氧基、卤素原子、二-C1-6烷基氨基或氰基;
n代表1-4的整数;
Base如上所述;
Y代表被三苯甲基型保护基保护的羟基、或被甲硅烷基型保护基保护的羟基、氢原子、卤素原子、甲氧基乙氧基、或C1-6烷氧基;
Q和r如上所述,
或其盐,与下式(IV)所代表的化合物
[式9]
其中,Pr3代表羟基的保护基,其选自:甲硅烷基型保护基、杂环型保护基、苄基类型保护基、脂族酰基类型保护基、芳香酰基类型保护基、醚型保护基、和氨甲酰基类型保护基,其它符号如上所述,
或其盐,在用于核酸合成的偶联试剂的存在下进行反应,制备下式(V)所代表的化合物∶
[式10]
其中,每个符号如以上所定义,
或其盐;
步骤(b1)∶
使步骤(a1)制备的式(V)代表的化合物或其盐进行氧化反应或硫化反应,制备下式(VI)所代表的化合物∶
[式11]
其中,每个符号如以上所定义,
或其盐;
步骤(c1)∶
使步骤(b1)制备的式(VI)代表的化合物或其盐进行脱保护反应。
6.制备下列式(II)所代表的化合物或其盐的方法∶
[式12]
其中
Base独立地代表胸腺嘧啶、腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、或脲嘧啶;
Y1独立地代表羟基、氢原子、甲氧基乙氧基、C1-6烷氧基或卤素原子;
Q独立地代表氧原子或硫原子;
r和r'各自独立地代表0至100的整数,
该方法包括下列步骤(a2)、(b2)和(c2)∶
步骤(a2)∶
下式(VII)所代表的化合物
[式13]
其中
X1代表羟基的保护基,其选自:甲硅烷基型保护基、杂环型保护基、苄基类型保护基、脂族酰基类型保护基、芳香酰基类型保护基、醚型保护基、和氨甲酰基类型保护基;
Pr1独立地代表保护的羟基,所述的保护的羟基中的保护基选自:C1-6烷基;氰化的C1-6烷基;2-甲基二苯基甲硅烷基乙基、2-三甲基甲硅烷基乙基和2-三苯基甲硅烷基乙基;卤代的C1-6烷基;C2-6烯基;C3-6环烷基;氰化的C1-6烯基,每个任选被1至3个选自C1-6烷基、卤素原子和硝基的取代基取代;C7-11芳烷基;以及C6-10芳基,每个任选被1至3个选自C1-6烷基、卤素原子和硝基的取代基取代;
Pr2b代表卤素原子;
BaseW独立地代表胸腺嘧啶、腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、或脲嘧啶,或下式∶
[式14]
其中
Z独立地代表氧原子;
环Ar代表苯基或萘基;
R2代表:
(i)任选被1至3个选自下列的取代基取代的C10-30烷氧基:C1-6烷氧基、C6-10芳基、C6-10芳氧基、卤素原子、二-C1-6烷基氨基或氰基;
R3代表:
(i)任选被1至3个选自下列的取代基取代的C10-30烷氧基:C1-6烷氧基、C6-10芳基、C6-10芳氧基、卤素原子、二-C1-6烷基氨基或氰基;
n代表1-4的整数;
Base如上所述;
Y代表被三苯甲基型保护基保护的羟基、或被甲硅烷基型保护基保护的羟基、氢原子、卤素原子、甲氧基乙氧基或C1-6烷氧基;
或其盐,与下式(IV)所代表的化合物
[式15]
其中,Pr3代表羟基的保护基,其选自:甲硅烷基型保护基、杂环型保护基、苄基类型保护基、脂族酰基类型保护基、芳香酰基类型保护基、醚型保护基、和氨甲酰基类型保护基,其它符号如上所述,
或其盐进行反应,制备下式(V)所代表的化合物:
[式16]
其中,每个符号如以上所定义,
或其盐;
步骤(b2)∶
使步骤(a2)制备的式(V)所代表的化合物或其盐进行氧化反应或硫化反应,制备下式(VI)所代表的化合物∶
[式17]
其中,每个符号如以上所定义,
或其盐;
步骤(c2)∶
使步骤(b2)制备的式(VI)代表的化合物或其盐进行脱保护反应。
7.制备下列式(II)所代表的化合物或其盐的方法∶
[式18]
其中
Base独立地代表胸腺嘧啶、腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、或脲嘧啶;
Y1独立地代表羟基、氢原子、甲氧基乙氧基、C1-6烷氧基或卤素原子;
Q独立地代表氧原子或硫原子;
r和r'各自独立地代表0至100的整数,
该方法包括下列步骤(a3)、(b3)和(c3)∶
步骤(a3)∶
下式(VIII)所代表的化合物
[式19]
其中
X+代表阳离子;
X1代表羟基的保护基,其选自:甲硅烷基型保护基、杂环型保护基、苄基类型保护基、脂族酰基类型保护基、芳香酰基类型保护基、醚型保护基、和氨甲酰基类型保护基;
Q独立地代表氧原子或硫原子;
Pr4代表:(i)当Q是氧原子时,代表氢原子、保护的羟基或保护的硫醇基,(ii)当Q是硫原子时,代表保护的羟基,所述的保护的羟基或保护的硫醇基中的保护基选自:C1-6烷基;氰化的C1-6烷基;2-甲基二苯基甲硅烷基乙基、2-三甲基甲硅烷基乙基和2-三苯基甲硅烷基乙基;卤代的C1-6烷基;C2-6烯基;C3-6环烷基;氰化的C1-6烯基,每个任选被1至3个选自C1-6烷基、卤素原子和硝基的取代基取代;C7-11芳烷基;以及C6-10芳基,每个任选被1至3个选自C1-6烷基、卤素原子和硝基的取代基取代;
BaseW独立地代表胸腺嘧啶、腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、或脲嘧啶,或下式∶
[式20]
其中
Z独立地代表氧原子;
环Ar代表苯基或萘基;
R2代表:
(i)任选被1至3个选自下列的取代基取代的C10-30烷氧基:C1-6烷氧基、C6-10芳基、C6-10芳氧基、卤素原子、二-C1-6烷基氨基或氰基;
R3代表:
(i)任选被1至3个选自下列的取代基取代的C10-30烷氧基:C1-6烷氧基、C6-10芳基、C6-10芳氧基、卤素原子、二-C1-6烷基氨基或氰基;
n代表1-4的整数;
Base如上所述;
Y代表被三苯甲基型保护基保护的羟基、或被甲硅烷基型保护基保护的羟基、氢原子、卤素原子、甲氧基乙氧基、或C1-6烷氧基;或其盐,与下式(IX)所代表的化合物
[式21]
其中,Pr3代表羟基的保护基,其选自:甲硅烷基型保护基、杂环型保护基、苄基类型保护基、脂族酰基类型保护基、芳香酰基类型保护基、醚型保护基、和氨甲酰基类型保护基,其它符号如上所述,
或其盐,在用于核酸合成的偶联试剂的存在下进行反应,制备下式(X)所代表的化合物∶
[式22]
其中,每个符号如以上所定义,
或其盐;
步骤(b3)∶
使步骤(a3)制备的式(X)所代表的化合物或其盐进行氧化反应或硫化反应,制备下式(XI)所代表的化合物:
[式23]
其中
Q1代表氧原子或硫原子;
Pr5代表:(i)当Q是氧原子时,代表任选保护的羟基或保护的硫醇基,(ii)当Q是硫原子时,代表保护的羟基,所述的保护的羟基或保护的硫醇基中的保护基选自:C1-6烷基;氰化的C1-6烷基;2-甲基二苯基甲硅烷基乙基、2-三甲基甲硅烷基乙基和2-三苯基甲硅烷基乙基;卤代的C1-6烷基;C2-6烯基;C3-6环烷基;氰化的C1-6烯基,每个任选被1至3个选自C1-6烷基、卤素原子和硝基的取代基取代;C7-11芳烷基;以及C6-10芳基,每个任选被1至3个选自C1-6烷基、卤素原子和硝基的取代基取代;
Pr6代表:(i)当Q1是氧原子时,代表羟基或保护的硫醇基,(ii)当Q1是硫原子时,代表羟基,所述的保护的羟基或保护的硫醇基中的保护基选自:C1-6烷基;氰化的C1-6烷基;2-甲基二苯基甲硅烷基乙基、2-三甲基甲硅烷基乙基和2-三苯基甲硅烷基乙基;卤代的C1-6烷基;C2-6烯基;C3-6环烷基;氰化的C1-6烯基,每个任选被1至3个选自C1-6烷基、卤素原子和硝基的取代基取代;C7-11芳烷基;以及C6-10芳基,每个任选被1至3个选自C1-6烷基、卤素原子和硝基的取代基取代;
其它符号如以上所定义,
或其盐;
步骤(c3)∶
使步骤(b3)制备的式(XI)所代表的化合物或其盐进行脱保护反应。
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