CN108264522A - 含芳基硅醚基团的亚膦酰胺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种含芳基硅醚基团的亚膦酰胺。该含芳基硅醚基团的亚膦酰胺结构如式I所示,式中Ar、R1、R2、R3的定义如权利要求书和说明书所述。该化合物可用作固相合成试剂,合成得到含有芳基硅醚基团的寡聚核酸。
Description
技术领域
本发明涉及一种含芳基硅醚基团的亚膦酰胺,特别是涉及一种可用于合成功能核酸的含芳基硅醚基团的亚膦酰胺。
背景技术
核酸是遗传信息的载体,同时具有特异性识别与自组装功能特点的核酸也是智能材料。固相合成技术使得短链的寡聚核酸通过固相合成仪实现自动化、高效化学合成。这一技术极大地推进了寡聚核酸在生物、医药与纳米技术等领域的应用。
通过在核酸里连接小分子化合物如小分子药物、荧光探针,或将核酸与抗体、激酶等生物大分子偶合,以及将核酸通过共价键连接到纳米材料、高分子材料,得到的包含核酸的新材料在生物、医药与纳米技术等领域具有独特的应用价值。因此,许多研究工作专注于开发新的方法,实现将核酸与其它物质进行共价键链接。叠氮基团与一般炔基在铜催化下能高效、选择性地反应,因此,含有炔基的亚膦酰胺被广泛应用于在核酸中引入炔基,进行“点击化学”反应,实现高效偶合反应。中国发明专利申请201610224190.4公开了通过点击化学将多肽和核酸偶联的方法。
通过叠氮基团与炔基的点击化学,需要在铜催化下才能进行,这限制了它的使用。磺酰氟基团与硅醚的反应,类似于叠氮基团与炔基的反应,具有高效、高选择性的特点。本发明基于对这一反应的认识,开发出一种含芳基硅醚基团的亚膦酰胺,用于合成相应的功能核酸。
发明内容
本发明的目的在于提供一种含芳基硅醚基团的亚膦酰胺。作为固相合成试剂,通过这类化合物可在DNA中引入芳基硅醚基团。
本申请的发明人经过广泛调研,发现现有技术未能提供含芳基硅醚基团的亚膦酰胺。因此经过深入地研究,开发出了系列含芳基硅醚基团的亚膦酰胺,完成了本发明。
本发明提供了一种含芳基硅醚基团的亚膦酰胺化合物,所述化合物具有式I所示结构:
式中,Ar为C6-C20芳基、C5-C20杂芳基,其中,所述C6-C20芳基、C5-C20杂芳基可任选地被一个或多个选自下组的基团取代:H、F、Cl、Br、I、-OR4、-NR4COR5、-NR4R5;
式中,R1选自:C1-C12烷基、C2-C12烯基、C2-C12炔基、C6-C20芳基、C3-C12环烷基、C1-C12杂环烷基、C5-C20杂芳基,其中,所述C1-C12烷基、C2-C12烯基、C2-C12炔基、C6-C20芳基、C3-C12环烷基、C1-C12杂环烷基、C5-C20杂芳基可任选地被一个或多个选自下组的基团取代:H、F、Cl、Br、I、-OR4、-NR4R5;
式中,R2为C1-C12烷基、C2-C12烯基、C2-C12炔基、C1-C12烷氧基、C6-C20芳基、C6-C20芳氧基、C3-C12环烷基、C1-C12杂环烷基、C5-C20杂芳基,其中,所述C1-C12烷基、C2-C12烯基、C2-C12炔基、C1-C12烷氧基、C6-C20芳基、C6-C20芳氧基、C3-C12环烷基、C1-C12杂环烷基、C5-C20杂芳基可任选地被一个或多个选自下组的基团取代:H、F、Cl、Br、I、-OR4、-NR4COR5、-NR4R5;
各R3、R4、R5独立地选自:H、C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C1-C6烷氧基、C6-C20芳基、C3-C8环烷基、C1-C10杂环烷基、C5-C20杂芳基,其中,所述C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C1-C6烷氧基、C6-C20芳基、C3-C8环烷基、C1-C10杂环烷基、C5-C20杂芳基可任选地被一个或多个选自下组的基团取代:H、F、Cl、Br、I。
在另一优选例中,该Ar为苯基,且被一个或多个选自下组的基团取代:H、F、Cl、Br、I、-OR4、-NR4COR5、-NR4R5。
在另一优选例中,各R1独立地选自:甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、叔丁基、苯基。
在另一优选例中,该R2为C2-C3烷基。
在另一优选例中,该苯基被-OR4取代,且通过该取代基团与R2连接。
在另一优选例中,该苯基被-NR4COR5取代,且通过该取代基团与R2连接。
本发明的第二方面,提供式II化合物的制备方法,包括以下关键步骤:
其中,Ar、R2的定义如第一方面所述;
应理解,在本发明范围内中,本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合,从而构成新的或优选的技术方案,在此不再一一叙述。
具体实施方式
以下实施例有助于理解本发明,但不限于本发明的内容。
实施例1
将化合物2(1.38克,10mmol)、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐(EDC.HCL,1.91克,10mmol)、N-羟基丁二酰亚胺(NHS,1.15克,10mmol)、化合物1(0.91g,10mmol)溶解于DMF(30mL)中,在室温反应12小时。减压蒸除反应液溶剂,得到的残渣柱层析得到化合物3(1.58克,75%)。1H NMR(400MHz,DMSO)δ9.93(s,1H),8.17(t,J=5.6Hz,1H),7.72(d,J=8.7Hz,2H),6.79(d,J=8.7Hz,2H),4.83(s,1H),4.59(s,1H),3.64-3.57(m,1H),3.40-3.30(m,2H),3.19-3.13(m,2H).13C NMR(101MHz,DMSO)δ168.52,160.60,129.55,127.20,115.99,70.53,64.21,44.41.MS(ESI+):212.08(M+1)。
实施例2
冰水浴下,将TBSC1(5.7g,37.8mmol)的DMF溶液逐滴加入化合物3(2g,9.5mmol)的DMF溶液中,室温搅拌过夜。反应完毕后加水用乙酸乙酯萃取2次,饱和食盐水洗涤一次,无水硫酸钠干燥,柱层析(石油醚∶乙酸乙酯=8∶1)得到3.6g(产率:70%)化合物4。1H NMR(400MHz,DMSO)δ8.20(s,1H),7.75(d,2H),7.44(d,2H),4.51(q,J=7.1Hz,1H),4.16-4.11(m,1H),3.64-3.57(m,1H),3.40-3.30(m,2H),3.19-3.13(m,2H),0.98(s,27H),0.35(s,6H),0.30(s,6H),0.22(s,6H);13C NMR(101MHz,DMSO)δ168.52,58.61,128.01,126.45,121.46,69.43,61.47,43.87,25.66,18.59,18.48,18.42,-0.91,-0.94,-0.98;MS(ESI):554.34(m+1)。
实施例3
将化合物4(3.4g,6.1mmol)用甲醇(100ml)溶解,然后加入碘单质(1.0g)搅拌24h。反应完毕后,向其中加入硫代硫酸钠固体,直至溶液变成清,将甲醇旋干,加入饱和碳酸氢钠水溶液,乙酸乙酯萃取2-3次,饱和食盐水洗的一次,无水硫酸钠干燥,柱层析得到1.7g(产率:85%)化合物5。1H NMR(400MHz,DMSO)δ8.29(t,J=5.5Hz,1H),7.78(d,J=8.6Hz,2H),6.90(d,J=8.6Hz,2H),4.83(d,J=4.9Hz,1H),4.59(t,J=5.9Hz,1H),3.63-3.58(m,1H),3.42-3.29(m,3H),3.22-3.10(m,1H),0.95(s,9H),0.20(s,6H).13C NMR(101MHz,DMSO)δ168.52,158.61,128.01,126.45,121.46,70.53,64.21,44.41,25.66,18.48,-0.98.MS(ESI+):326.15(M+1)。
实施例4
在化合物5(1.5g,4.6mmol)的吡啶(50mL)溶液中分批加入4,4’-二甲基三苯基氯甲烷(2.3g,6.9mmol),室温反应5小时后加入甲醇终止反应。减压蒸馏除去吡啶,得到的残余物经柱层析得到化合物6(2.06克,71%),为白色固体。
1H NMR(400MHz,DMSO)δ8.24(t,J=5.5Hz,1H),7.76(d,J=8.6Hz,2H),7.45(d,J=7.7Hz,2H),7.33-7.21(m,7H),6.96-6.86(m,6H),5.11(d,J=5.4Hz,1H),3.92-3.88(m,1H),3.51-3.45(m,1H),3.28-3.19(m,1H),3.02-2.93(m,2H),1.00(s,9H),0.25(s,6H).MS(ESI+):628.31(M+1)。
实施例5
将装有化合物6(3.14克,5mmol)的二氯甲烷(20mL)溶液的圆底烧瓶置于氮气下保护并冷却到0℃。滴加入N,N-二异丙基乙基胺与2-氰乙基-N,N-二异丙基氯代亚磷酰胺。反应两小时后反应液用碳酸氢钠水溶液与饱和食盐水洗,有机相用硫酸钠干燥后减压蒸除溶剂,得到的残渣柱层析得到3.3克化合物7(产率81%)。1H NMR(400MHz,acetone-d6):δ8.25(t,J=5.5Hz,1H),7.75(d,J=8.6Hz,2H),7.42(d,J=7.7Hz,2H),7.35-7.23(m,7H),6.97-6.85(m,6H),4.11-4.39(m,2H),3.76(s,6H),2.87(m,2H),2.71-2.73(m,1H),2.60-2.63(m,1H),1.05-1.28(m,12H),1.00(s,9H),0.25(s,6H).31P NMRδ:150.23,150.35.MS(ESI+):828.41(M+1)。
Claims (8)
1.一种含芳基硅醚基团的亚膦酰胺,其特征在于,所述化合物具有式I所示结构:
式中,Ar为C6-C20芳基、C5-C20杂芳基,其中,所述C6-C20芳基、C5-C20杂芳基可任选地被一个或多个选自下组的基团取代:H、F、Cl、Br、I、-OR4、-NR4COR5、-NR4R5;
式中,R1选自:C1-C12烷基、C2-C12烯基、C2-C12炔基、C6-C20芳基、C3-C12环烷基、C1-C12杂环烷基、C5-C20杂芳基,其中,所述C1-C12烷基、C2-C12烯基、C2-C12炔基、C6-C20芳基、C3-C12环烷基、C1-C12杂环烷基、C5-C20杂芳基可任选地被一个或多个选自下组的基团取代:H、F、Cl、Br、I、-OR4、-NR4R5;
式中,R2为C1-C12烷基、C2-C12烯基、C2-C12炔基、C1-C12烷氧基、C6-C20芳基、C6-C20芳氧基、C3-C12环烷基、C1-C12杂环烷基、C5-C20杂芳基,其中,所述C1-C12烷基、C2-C12烯基、C2-C12炔基、C1-C12烷氧基、C6-C20芳基、C6-C20芳氧基、C3-C12环烷基、C1-C12杂环烷基、C5-C20杂芳基可任选地被一个或多个选自下组的基团取代:H、F、Cl、Br、I、-OR4、-NR4COR5、-NR4R5;
各R3、R4、R5独立地选自:H、C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C1-C6烷氧基、C6-C20芳基、C3-C8环烷基、C1-C10杂环烷基、C5-C20杂芳基,其中,所述C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C1-C6烷氧基、C6-C20芳基、C3-C8环烷基、C1-C10杂环烷基、C5-C20杂芳基可任选地被一个或多个选自下组的基团取代:H、F、Cl、Br、I。
2.如权利要求1所述的化合物,其特征在于,该Ar为苯基,且被一个或多个选自下组的基团取代:H、F、Cl、Br、I、-OR4、-NR4COR5、-NR4R5。
3.如权利要求2所述的化合物,其特征在于,各R1独立地选自:甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、叔丁基、苯基。
4.如权利要求2所述的化合物,其特征在于,该R2为C2-C3烷基。
5.如权利要求4所述的化合物,其特征在于,该苯基被-OR4取代,且通过该取代基团与R2连接。
6.如权利要求4所述的化合物,其特征在于,该苯基被-NR4COR5取代,且通过该取代基团与R2连接。
7.如权利要求4所述的化合物,其特征在于,该苯基被-NH C(O)-取代,且通过该取代基团与R2连接。
8.如权利要求7所述的化合物,其特征在于,各R3基团独立地选自:H、甲氧基。
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