CN106699826A - 一种核苷衍生物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是提供一种以7‑二乙胺基‑4‑甲基香豆素与5‑碘尿苷为原料，在钯催化剂下反应得到荧光核苷衍生物的合成方法。其特征在于，按如下步骤进行：(1)7‑二乙胺基‑4‑甲基香豆素和N‑溴代丁二酰亚胺在30～40℃下搅拌7小时，经处理得中间产物。(2)上步产物和催化剂在65～70℃下搅拌4～6小时，降至室温加入一定量碳酸钾，再搅拌3小时，经处理得香豆素炔化物。(3)将上步产物、5‑碘尿苷和一定量钯催化剂及碘化亚铜溶于N,N‑二甲基甲酰胺中，在65～70℃下反应2～5小时，分离提纯得到最终产物。本发明所得产品有良好的荧光特性，可作为荧光核苷探针，在生物化学及医药等领域有很好的应用前景。

Description

一种核苷衍生物及其制备方法
技术领域
本发明是一种核苷衍生物及其制备方法，由于香豆素结构的引入其显示出很强的荧光特性，可作为荧光核苷探针，在生物化学及医药等领域有很好的应用前景。
技术背景
核苷是生物系统的基本构件，具有广泛的生物活性。核苷类化合物在抗肿瘤、抗病毒和抗艾滋病药物中占有重要的地位，是目前公认有抗病毒潜能的一类药物，例如5-氟尿嘧啶及6-巯基嘌呤等。
近年来荧光识别作为一种重要的手段在生物化学和生物学上有着越来越广泛的应用，荧光探针是其中重要的一种。天然的核苷由于其固有的结构导致其荧光较弱很难直接作为探针来使用，荧光核苷类似物由于其特殊的结构使得它在细胞中比其它结构的荧光分子具有更好的生物兼容性。因此，越来越多的化学工作者开始对天然核苷进行结构修饰以增加其荧光强度。国外对荧光核苷的研究比较活跃，已开发了一系列衍生物，应用广泛，而国内发展则相对缓慢。核苷衍生物的合成存在反应步骤长，条件苛刻，后处理繁琐且生成物的产率低等缺点。
发明内容
本发明通过选用7-二乙胺基-4-甲基香豆素与5-碘尿苷经Sonogashira偶联反应得到相应的核苷衍生物。本发明与先合成修饰碱基再进行糖苷化等合成方法相比，具有反应条件易控制、产率高和后处理简便等特点。另外，本发明在香豆素炔基化这一步，将原来两步反应改为一锅法，进一步提高了产率。
具体方法是第一步先将7-二乙胺基-4-甲基香豆素溴化；第二步将香豆素溴化物与三甲基硅乙炔等进行炔基化反应；第三步则是将香豆素炔基化产物与5-碘尿苷在钯催化剂下，再进行一次Sonogashira偶联反应，得到核苷衍生物。
本发明采用的技术方案如下：
一种核苷衍生物的制备方法，包括以下步骤：
1)以7-二乙胺基-4-甲基香豆素与N-溴代丁二酰亚胺为原料，在30～40℃条件下反应得3-溴-7-二乙胺基-4-甲基香豆素。
2)以香豆素溴化物与三甲基硅乙炔为原料，在钯催化剂、碘化亚铜、三乙胺作用下，65～70℃下搅拌一段时间后，再与用碳酸钾反应脱去三甲基甲硅烷基，得到香豆素炔基化粗产品，直接进行下一步反应。
3)将上述步骤得到的产物和5-碘尿苷加入含有N,N-二甲基甲酰胺的圆底烧瓶中，再分别加入一定量的钯催化剂和碘化亚铜，65～70℃下反应一段时间，过滤、洗涤、萃取和柱层析色谱得到最终产物。
上述方法中，7-二乙胺基-4-甲基香豆素与N-溴代丁二酰亚胺的反应时间为5～8小时，得到黄色固体。
上述方法中，3-溴7-二乙胺基-4-甲基香豆素炔基化的反应时间为7～10小时，得到浅褐色固体。
上述方法中，香豆素炔基化产物和5-碘尿苷反应时间为2～5小时，过滤、洗涤、萃取和柱层析色谱得淡黄色固体。
本发明是一种新型的核苷衍生物的制备方法，该产物具有优良的荧光性质，可作为荧光探针，在生物化学和医药学等领域应用广泛。
附图说明
图1 3-溴-7-二乙胺基-4-甲基香豆素的制备
图2香豆素炔化物的制备
图3核苷衍生物的制备
具体实施方式
以下为本发明的具体实施方式。
下式为本发明的合成路线，如下式所示，合成分为三步进行：
第一步，制备3-溴-7-二乙胺基-4-甲基香豆素。以乙腈为溶剂，7-二乙胺基-4-甲基香豆素和N-溴代丁二酰亚胺在30～40℃下反应5～8小时。其反应表达式为：
第二步，制备香豆素炔化物。将第一步得到的产物和三甲基硅乙炔加入含有N,N-二甲基甲酰胺的圆底烧瓶中，加入一定量的钯催化剂、碘化亚铜和三乙胺，在65～70℃下反应4～6小时，降至室温后加入碳酸钾，继续反应3～5小时。其反应表达式为：
第三步，制备核苷衍生物，将香豆素炔化物和5-碘尿苷溶于N,N-二甲基甲酰胺，再加入一定量钯催化剂、碘化亚铜和三乙胺，在65～70℃下反应2～5小时，过滤、洗涤、萃取和柱层析色谱得到最终产物。其反应表达式为：
实例一：3-溴-7-二乙胺基-4-甲基香豆素的合成
在圆底烧瓶中分别加入463mg(2mmol)7-二乙胺基-4-甲基香豆素，0.44g(2.5mmol)N-溴代丁二酰亚胺和10ml乙腈，然后搅拌升温至30～40℃反应7小时。冷却至室温，加入5ml去离子水析出杂质，再用乙酸乙酯萃取(3×5ml)，旋转蒸发后得黄色固体0.5g，产率为80％。
实例二：香豆素炔化物的合成
氮气保护下，在反应管中分别加入上步反应的产物3-溴-7-二乙胺基-4-甲基香豆素粗产品、10ml N,N-二甲基甲酰胺、0.26ml(1.9mmol)三甲基硅乙炔、0.06g(0.07mmol)双三苯基磷二氯化钯、0.06g(0.32mmol)碘化亚铜和0.9ml(6.4mmol)三乙胺，升温至65～70℃反应4小时。温度降至室温后加入1g(4.5mmol)碳酸钾，常温搅拌3小时，溶液呈浅褐色。过滤、旋蒸后，加入10ml去离子水，用乙酸乙酯萃取(3×5ml)，合并有机相旋转蒸发后，得浅褐色固体0.34g，产率为83％。
实例三：核苷衍生物的合成
在氮气保护下，向反应管中分别加入上步反应得到的香豆素炔化物、0.24g(0.66mmol)5-碘尿苷、0.08g(0.08mmol)双三苯基磷二氯化钯、0.05g(0.27mmol)碘化亚铜、0.7ml(5.3mmol)三乙胺以及10ml N,N-二甲基甲酰胺，在65～70℃反应4小时。过滤除去固体，滤液浓缩后加入10ml二氯甲烷稀释，用饱和食盐水洗三遍，有机相用无水硫酸钠干燥过夜。过滤、旋蒸后，用甲醇/二氯甲烷混合溶剂过柱得核苷衍生物0.50g(淡黄色固体)，产率为76％。

Claims (8)

1.一种通过7-二乙胺基-4-甲基香豆素与5-碘尿苷在钯催化剂下，经Sonogashira偶联反应得到核苷衍生物的合成方法，包括以下合成步骤：
(1)3-溴-7-二乙胺基-4-甲基香豆素的制备
将7-二乙胺基-4-甲基香豆素和N-溴代丁二酰亚胺按照摩尔比1:1.3加入到反应容器中，在30～40℃下搅拌7小时，经水洗、萃取和旋蒸得到中间产物。
(2)香豆素炔化物的制备
将上步产物、催化剂及溶剂等加入反应管中，在65～70℃下搅拌4-6小时，降至室温加入一定量的碳酸钾，继续搅拌3小时，水洗、萃取和旋蒸得到中间产物。
(3)核苷衍生物的制备
将香豆素炔化物和5-碘尿苷溶于N,N-二甲基甲酰胺，再加入一定量的钯催化剂及碘化亚铜等，在65～70℃下反应2～5小时，分离提纯得到最终产物。
2.如权利要求1所述的一种通过7-二乙胺基-4-甲基香豆素与5-碘尿苷反应得到具有荧光特性核苷衍生物的合成方法，其合成路线如下：
①
②
③
。
3.如权利要求1所述的一种通过7-二乙胺基-4-甲基香豆素与5-碘尿苷反应得到具有荧光特性核苷衍生物的合成方法，其特征是：所述的溶剂是乙腈、N,N-二甲基甲酰胺。
4.如权利要求1所述的一种通过7-二乙胺基-4-甲基香豆素与5-碘尿苷反应得到具有荧光特性核苷衍生物的合成方法，其特征是：所述的第一步两种反应原料投料比为1:1.1～1:1.4，第二步反应原料与炔化试剂投料比为1:1.1～1.3，第三步投料比与第二步相同。
5.如权利要求1所述的一种通过7-二乙胺基-4-甲基香豆素与5-碘尿苷反应得到具有荧光特性核苷衍生物的合成方法，其特征是：所述的反应温度为第一步先是30～40℃，第二步与第三步是65～70℃。
6.如权利要求1所述的一种通过7-二乙胺基-4-甲基香豆素与5-碘尿苷反应得到具有荧光特性核苷衍生物的合成方法，其特征是：所述的反应时间第一步为5～8小时，第二步为7～10小时，第三步为2～5小时。
7.如权利要求1所述的一种通过7-二乙胺基-4-甲基香豆素与5-碘尿苷反应得到具有荧光特性核苷衍生物的合成方法，其特征是：第二步所用催化剂为双三苯基磷二氯化钯、碘化亚铜、三乙胺，投料比分别为1:0.03～0.05，1:0.1～0.3，1:2～5。第三步反应所用催化剂比例与第一步相同。
8.如权利要求1所述的一种通过7-二乙胺基-4-甲基香豆素与5-碘尿苷反应得到具有荧光特性核苷衍生物的合成方法，其特征是：第二步脱去三甲基甲硅烷基所用碱为碳酸钾，与原料投料比为1:3～6。
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