CN117720603B - 5-三氟甲基-2',3'-双脱氧尿苷-5'-三磷酸的合成方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种5‑三氟甲基‑2',3'‑双脱氧尿苷‑5'‑三磷酸的合成方法及其应用，涉及有机合成的技术领域，包括以下步骤：5‑三氟甲基‑2'‑脱氧尿苷的伯醇羟基先上保护基后，仲醇羟基再通过Burgess试剂脱水成烯，之后将形成的烯烃加氢还原，然后脱除保护基，得到5‑三氟甲基‑2',3'‑双脱氧尿苷，之后通过三氯氧磷一锅法进行反应，得到5‑三氟甲基‑2',3'‑双脱氧尿苷‑5'‑三磷酸（5‑CF3‑ddUTP）。本发明解决了现有技术中难以快速大批量生产5‑CF3‑ddUTP的技术问题，达到了工艺路线简单、高效，易操作，能够快速大批量生产5‑CF3‑ddUTP的技术效果。
Description
技术领域
本发明涉及有机合成的技术领域，尤其是涉及一种5-三氟甲基-2',3'-双脱氧尿苷-5'-三磷酸的合成方法及其应用。
背景技术
目前，核酸质谱已成为PCR和NGS之后的又一个分子诊断的新兴平台。当核酸发生变异时，生命遗传物质（DNA分子由ATCG四种碱基构成，每种碱基的分子量不同）不论是碱基的替换还是修饰，都会改变DNA的分子质量，核酸质谱通过精准分析这种质量变化，就能够对其精准识别。
目前，受核酸质谱仪分辨率的限制和进口试剂ddNTP（双脱氧核苷三磷酸）的影响，攻克核酸质谱dNTP（脱氧核糖核苷三磷酸）技术，改变dNTP分子量之间的差别，减少因分子量差距小而形成的叠加峰已成为热点研究方向之一。相对于2',3'-二脱氧胸苷-5'-三磷酸（ddTTP），5-三氟甲基-2',3'-双脱氧尿苷-5'-三磷酸（5-CF3-ddUTP）修饰核苷酸，不仅具有大的分子量差，而且在多重体系中具有较高的单碱基延伸效率，能够有效替代ddTTP。
然而，目前的现有技术中并没有行之有效的工艺路线能够实现5-CF3-ddUTP的快速大批量生产。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种5-三氟甲基-2',3'-双脱氧尿苷-5'-三磷酸（5-CF3-ddUTP）的合成方法，工艺路线简单、高效，易操作，能够快速大批量生产5-三氟甲基-2',3'-双脱氧尿苷和5-三氟甲基-2',3'-双脱氧尿苷-5'-三磷酸，适合工厂化生产。
本发明的目的之二在于提供一种5-三氟甲基-2',3'-双脱氧尿苷-5'-三磷酸（5-CF3-ddUTP）的合成方法的应用，能够实现核酸质谱试剂的高效制备。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
第一方面，5-三氟甲基-2',3'-双脱氧尿苷-5'-三磷酸的合成方法，包括以下步骤：
（a）5-三氟甲基-2'-脱氧尿苷的伯醇羟基先上保护基后，仲醇羟基再通过Burgess试剂脱水成烯，之后将形成的烯烃加氢还原，然后脱除保护基，得到5-三氟甲基-2',3'-双脱氧尿苷；
（b）步骤（a）得到的5-三氟甲基-2',3'-双脱氧尿苷通过三氯氧磷一锅法进行反应，得到所述5-三氟甲基-2',3'-双脱氧尿苷-5'-三磷酸。
进一步的，所述5-三氟甲基-2'-脱氧尿苷的制备方法包括以下步骤：
2'-脱氧尿苷通过碘代反应上碘基，得到5-碘-2'-脱氧尿苷，取所述5-碘-2'-脱氧尿苷通过三氟甲基化取代碘，得到所述5-三氟甲基-2'-脱氧尿苷。
进一步的，所述碘代反应包括以下步骤：
2'-脱氧尿苷和碘溶解于乙酸中形成溶液，然后加入硝酸进行反应，得到所述5-碘-2'-脱氧尿苷；
所述碘代反应的温度为100~120℃。
进一步的，所述三氟甲基化包括以下步骤：
5-碘-2'-脱氧尿苷溶解于N,N-二甲基甲酰胺中形成溶液，然后加入氟代磺酰基二氟乙酸甲酯和碘化亚铜进行反应，得到所述5-三氟甲基-2'-脱氧尿苷；
所述三氟甲基化的反应温度为100~130℃。
进一步的，所述保护基包括TBS基团；
所述上保护基的反应包括以下步骤：
5-三氟甲基-2'-脱氧尿苷和咪唑溶解于N,N-二甲基甲酰胺中形成溶液，然后加入叔丁基二甲基氯硅烷进行上保护基反应，得到上保护基后产物；
其中，所述加入叔丁基二甲基氯硅烷的温度为-5~5℃；
所述上保护基反应的温度为0~10℃。
进一步的，所述脱水成烯的反应温度为60~70℃。
进一步的，所述烯烃加氢还原的方式包括通过钯碳加氢进行还原；
其中，所述钯碳加氢的温度为30~35℃。
进一步的，所述脱除保护基的方式包括通过三乙胺三氟化氢进行脱除。
进一步的，所述三氯氧磷一锅法包括以下步骤：
5-三氟甲基-2',3'-双脱氧尿苷溶解于磷酸三甲酯和N,N-二异丙基乙胺的溶液中，之后加入三氯氧磷，进行第一反应；
其中，所述加入三氯氧磷的温度为-10~0℃；
所述第一反应的温度为0~5℃；
第一反应结束后，再往体系中加入三丁基焦磷酸铵，进行第二反应，得到所述5-三氟甲基-2',3'-双脱氧尿苷-5'-三磷酸；
其中，所述加入三丁基焦磷酸铵的温度为-10~0℃；
所述第二反应的温度为0~5℃。
第二方面，一种如上述任一项所述的合成方法在核酸质谱试剂制备中的应用。
与现有技术相比，本发明至少具有如下有益效果：
本发明提供的5-三氟甲基-2',3'-双脱氧尿苷-5'-三磷酸（5-CF3-ddUTP）的合成方法，工艺路线简单、高效，易操作，能够快速大批量生产5-三氟甲基-2',3'-双脱氧尿苷和5-三氟甲基-2',3'-双脱氧尿苷-5'-三磷酸，适合工厂化生产。
本发明提供的5-三氟甲基-2',3'-双脱氧尿苷-5'-三磷酸（5-CF3-ddUTP）的合成方法的应用，能够实现核酸质谱试剂的高效制备。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1提供的5-三氟甲基-2',3'-双脱氧尿苷-5'-三磷酸的合成反应示意图；
图2为本发明实施例1提供的5-碘-2'-脱氧尿苷（dU-1）的LCMS图谱（m/z=M+Na=376.9，Rt=10.433min）；
图3为本发明实施例1提供的5-三氟甲基-2'-脱氧尿苷（dU-2）的LCMS图谱（m/z=M+Na=319.0，Rt=10.771min）；
图4为本发明实施例1提供的5-三氟甲基-5'-O-叔丁基二甲基硅基-2'-脱氧尿苷（dU-3）的LCMS图谱（m/z=M+Na=433.0，Rt=17.339min）；
图5为本发明实施例1提供的5-三氟甲基-5'-O-叔丁基二甲基硅基-2',3'-双脱氧尿苷（dU-5）的LCMS图谱（m/z=M+H=395.1；Rt=17.933min）；
图6为本发明实施例1提供的5-三氟甲基-2',3'-双脱氧尿苷（dU-6）的LCMS图谱（m/z=M+Na=303.0，Rt=11.852min）。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
根据本发明的第一个方面，提供了一种5-三氟甲基-2',3'-双脱氧尿苷-5'-三磷酸的合成方法，包括以下步骤：
（a）5-三氟甲基-2'-脱氧尿苷的伯醇羟基先上保护基后，仲醇羟基再通过Burgess试剂脱水成烯，之后将形成的烯烃加氢还原，然后脱除保护基，得到5-三氟甲基-2',3'-双脱氧尿苷；
（b）步骤（a）得到的5-三氟甲基-2',3'-双脱氧尿苷通过三氯氧磷一锅法进行反应，得到5-三氟甲基-2',3'-双脱氧尿苷-5'-三磷酸。
本发明提供的5-三氟甲基-2',3'-双脱氧尿苷-5'-三磷酸（5-CF3-ddUTP）的合成方法，工艺路线简单、高效，易操作，能够快速大批量生产5-三氟甲基-2',3'-双脱氧尿苷和5-三氟甲基-2',3'-双脱氧尿苷-5'-三磷酸，适合工厂化生产。
在一种优选的实施方式中，5-三氟甲基-2'-脱氧尿苷的制备方法包括以下步骤：
2'-脱氧尿苷通过碘代反应上碘基，得到5-碘-2'-脱氧尿苷；
之后，5-碘-2'-脱氧尿苷通过三氟甲基化取代碘，得到5-三氟甲基-2'-脱氧尿苷。
本发明提供的5-三氟甲基-2',3'-双脱氧尿苷-5'-三磷酸的合成方法，能够以2'-脱氧尿苷为起始原料，采用大量商品化试剂，经过碘代、氟化后，上保护基后再消除还原，脱保护基，再通过打浆纯化得到白色固体5-三氟甲基-2',3'-双脱氧尿苷，随后通过三氯氧磷一锅法，制备得到5-三氟甲基-2',3'-双脱氧尿苷-5'-三磷酸粗品，再经纯化，能够得到HPLC ≥ 99.5%的纯品，可用于目标产物的快速大批量生产。
在一种优选的实施方式中，碘代反应包括以下步骤：
2'-脱氧尿苷和碘溶解于乙酸中形成溶液，然后加入硝酸进行反应，得到5-碘-2'-脱氧尿苷。
在本发明中，碘代反应的温度可以为100~120℃，其典型但非限制性的温度例如为100℃、105℃、110℃、115℃、120℃；碘代反应的时间可以为6小时，但不限于此。
本发明中碘代反应所选择的化学试剂、反应温度及其时间更有利于进一步提高碘代反应的效果，使碘代反应进行得更充分。
在一种优选的实施方式中，三氟甲基化包括以下步骤：
5-碘-2'-脱氧尿苷溶解于N,N-二甲基甲酰胺中形成溶液，然后加入氟代磺酰基二氟乙酸甲酯和碘化亚铜进行反应，得到5-三氟甲基-2'-脱氧尿苷。
在本发明中，三氟甲基化的反应温度可以为100~130℃，其典型但非限制性的反应温度例如为100℃、110℃、120℃、130℃；三氟甲基化的反应时间可以为6小时，但不限于此。
本发明中三氟甲基化所选择的化学试剂、反应温度及其时间更有利于进一步提高三氟甲基化的反应效果，使反应进行得更充分。
在一种优选的实施方式中，保护基包括但不限于TBS基团。
在本发明中，上保护基的反应包括以下步骤：
5-三氟甲基-2'-脱氧尿苷和咪唑溶解于N,N-二甲基甲酰胺中形成溶液，然后加入叔丁基二甲基氯硅烷进行上保护基反应，得到上保护基后产物；
其中，加入叔丁基二甲基氯硅烷的温度可以为-5~5℃，其典型但非限制性的加入温度例如为-5℃、-4℃、-3℃、-2℃、-1℃、0℃、1℃、2℃、3℃、4℃、5℃；上保护基反应的温度可以为0~10℃，其典型但非限制性的反应温度例如为0℃、1℃、2℃、3℃、4℃、5℃、6℃、7℃、8℃、9℃、10℃；上保护基反应的时间可以为4小时，但不限于此。
本发明中上保护基反应所选择的化学试剂、操作温度条件及其反应时间更有利于进一步提高上保护基的效果，使反应进行得更充分。
在一种优选的实施方式中，脱水成烯的反应温度可以为60~70℃，其典型但非限制性的反应温度例如为60℃、61℃、62℃、63℃、64℃、65℃、66℃、67℃、68℃、69℃、70℃，更有利于进一步提高脱水成烯的反应效果，使仲醇羟基通过Burgess试剂能够更充分地脱水成烯。
在本发明中，可以采用四氢呋喃（THF）作为溶剂将反应物溶解，然后在室温下加入N-(三乙基铵磺酰)氨基甲酸甲酯（Burgess 试剂）以形成反应体系，再将反应体系缓慢升温至60~70℃，回流条件下反应1小时，从而能够使仲醇羟基更充分地脱水成烯。
在一种优选的实施方式中，烯烃加氢还原的方式包括但不限于通过钯碳加氢进行还原；
其中，钯碳加氢的温度可以为30~35℃，其典型但非限制性的温度例如为30℃、31℃、32℃、33℃、34℃、35℃；钯碳加氢的反应时间可以为6小时。
本发明中烯烃加氢还原所选择的钯碳加氢及其反应温度和时间，更有利于进一步提高加氢还原的反应效果，使烯烃充分还原为烷烃。
在一种优选的实施方式中，脱除保护基的方式包括但不限于通过三乙胺三氟化氢进行脱除。
在本发明中，可以采用二氯甲烷作为溶剂将反应物溶解，然后在室温下缓慢滴加三乙胺三氟化氢，在室温下可以反应5小时，从而脱除保护基。
在一种优选的实施方式中，三氯氧磷一锅法包括以下步骤：
5-三氟甲基-2',3'-双脱氧尿苷溶解于磷酸三甲酯和N,N-二异丙基乙胺的溶液中，之后加入三氯氧磷，进行第一反应；
其中，加入三氯氧磷的温度可以为-10~0℃，其典型但非限制性的加入温度例如为-10℃、-9℃、-8℃、-7℃、-6℃、-5℃、-4℃、-3℃、-2℃、-1℃、-0℃；第一反应的温度可以为0~5℃，其典型但非限制性的反应温度例如为0℃、1℃、2℃、3℃、4℃、5℃；第一反应的时间可以为3小时，但不限于此；
第一反应结束后，再往体系中加入三丁基焦磷酸铵，进行第二反应，得到5-三氟甲基-2',3'-双脱氧尿苷-5'-三磷酸；
其中，加入三丁基焦磷酸铵的温度可以为-10~0℃，其典型但非限制性的加入温度例如为-10℃、-9℃、-8℃、-7℃、-6℃、-5℃、-4℃、-3℃、-2℃、-1℃、-0℃；第二反应的温度可以为0~5℃，其典型但非限制性的反应温度例如为0℃、1℃、2℃、3℃、4℃、5℃；第二反应的时间可以为8小时，但不限于此。
本发明中三氯氧磷一锅法所选择的化学试剂、操作温度条件以及反应时间更有利于使反应充分，进一步提高5-三氟甲基-2',3'-双脱氧尿苷-5'-三磷酸的合成效果（提高产物收率和纯度）。
根据本发明的第二个方面，提供了一种如上述任一项所述的合成方法在核酸质谱试剂制备中的应用。
本发明提供的5-三氟甲基-2',3'-双脱氧尿苷-5'-三磷酸（5-CF3-ddUTP）的合成方法的应用，能够实现核酸质谱试剂的高效制备。
下面通过实施例对本发明作进一步说明。如无特别说明，实施例中的材料为根据现有方法制备而得，或直接从市场上购得。
实施例1
一种5-三氟甲基-2',3'-双脱氧尿苷-5'-三磷酸的合成方法，其合成反应示意图见图1，包括以下步骤：
（1）1000ml的三口瓶中加入500ml乙酸，搅拌下加入50g 2'-脱氧尿苷（dU）和碘（78.58g，0.309mol），体系在室温下置换氮气三次后，固体全部溶解而呈现棕色溶液，然后缓慢滴加硝酸（6.49g，0.103mol），反应体系逐渐升温至100℃，弱回流条件下进行反应（碘代反应），采用TLC（DCM：MeOH=30：1；Rf为0.5）跟踪监测反应, 反应6小时后TLC显示反应完成；
后处理：反应体系降温至室温下，反应液缓慢倒入1000ml冰水中，搅拌15分钟，用二氯甲烷每次500ml萃取两次，再用饱和碳酸氢钠溶液调pH至7，之后进行分液，有机相用饱和硫代硫酸钠溶液200ml洗涤两次，再用500ml水洗涤一次，采用50g无水硫酸钠进行干燥，干燥后过滤并在40℃下旋干，得到浅棕色固体，再通过PE：EA=1:3的混合溶液打浆，得到类白色固体58g，即为5-碘-2'-脱氧尿苷（dU-1），LCMS图谱见图2，收率79.5%；
LC-MS(ESI):m/z=[M+Na]+calcd for C9H12IN2O5:376.97;found:376.9；
（2）1000ml三口反应瓶中，5-碘-2'-脱氧尿苷（dU-1）（50.0g，141.20 mmol）溶于500mL N,N-二甲基甲酰胺中，体系置换氮气三次，再加入氟代磺酰基二氟乙酸甲酯（81.38g，423.61mmol）和碘化亚铜（80.68g，423.61mmol），体系加热至120℃进行搅拌反应6h（三氟甲基化），之后冷却至室温，减压抽滤，滤液浓缩至干，通过乙酸乙酯萃取三次，合并有机相，无水硫酸钠干燥后再浓缩得粗品，粗品在40~45℃下经（PE：EA=10：1）混合溶液进行打浆纯化，得到浅黄色32g 固体，即为5-三氟甲基-2'-脱氧尿苷（dU-2）, LCMS图谱见图3，收率 76.51%；
LC-MS(ESI):m/z=[M+Na]+calcd for C10H11F3N2O5:296.06;found:319.0；
（3）500ml三口瓶中加入200ml N,N-二甲基甲酰胺（DMF）溶剂，搅拌下加入5-三氟甲基-2'-脱氧尿苷（dU-2）（20.0g，67.52mmol）和咪唑（6.90g，101.28mmol），体系置换氮气，之后将体系温度降温并控温至-5~5℃，然后将叔丁基二甲基氯硅烷（11.70g，77.65mmol）分批加入到体系中，之后将体系控温至0℃进行反应，采用TLC（DCM：MeOH=20：1，UV为254nm，Rf为0.6）跟踪监测反应，反应4小时后TLC显示反应完成；
后处理：反应体系缓慢加入到0~5℃的800ml冰水中，搅拌30分钟，淬灭反应，析出白色固体，过滤后的滤饼用100ml水淋洗，抽干，收集滤饼，在60℃下经石油醚结晶纯化，得到类白色固体，过滤，抽干后将滤饼转入烘箱中，烘箱升温至45~50℃进行真空干燥，得到23g类白色固体5-三氟甲基-5'-O-叔丁基二甲基硅基-2'-脱氧尿苷（dU-3），LCMS图谱见图4，收率 83.00%；
LC-MS(ESI):m/z=[M+Na]+calcd for C16H25F3N2O5Si:410.15;found:433.0；
（4）在250ml三口反应瓶中加入100ml干燥的四氢呋喃（THF）和dU-3（10.0g，24.36mmol），在氮气保护下将体系搅拌完全溶解，然后在室温下加入N-(三乙基铵磺酰)氨基甲酸甲酯（Burgess 试剂）（17.42g，73.09mmol），之后将反应体系缓慢升温至60℃进行回流反应（脱水成烯），采用TLC（PE：EA=3：1，UV为254nm，Rf为0.5）跟踪监测反应，反应1小时后TLC显示反应完成；
后处理：反应体系降温至室温下，倒入300ml水中，利用乙酸乙酯200ml萃取两次，经100ml水洗后再通过无水硫酸钠干燥，之后在40℃下旋干，得到6.8g浅黄色固体，即为dU-4，粗品收率71.12%，不进行进一步纯化而直接用于下一步还原反应；
（5）500ml的高压反应釜里加入dU-4（10.0g，25.48mmol）和100ml无水甲醇充分溶解，再加入1g Pd/C（钯碳），体系通过氮气置换三次后压力不降，再置换成氢气三次，之后反应体系在30~35℃的温度下进行反应6小时（加氢还原）；
后处理：反应液经过滤除去钯碳后，滤液在40℃下旋干，得7.5g类白色固体，即为5-三氟甲基-5'-O-叔丁基二甲基硅基-2',3'-双脱氧尿苷（dU-5），LCMS图谱见图 5，收率74.62%；
LC-MS(ESI):m/z=[M+H]+calcd for C16H23F3N2O4Si:394.15;found:395.1；
（6）在250ml三口反应瓶中加入150ml二氯甲烷，搅拌下加入dU-5（15.0g，38.03mmol），体系完全溶解，室温下缓慢滴加三乙胺三氟化氢（12.26g，76.05mmol），反应体系在室温下搅拌进行反应，采用TLC（DCM：MeOH=15：1，UV为254nm，Rf为0.3）跟踪监测反应，反应5小时后 TLC显示反应完成；
后处理：反应完成后，加入100ml水淬灭反应，搅拌5分钟后，静置分液，将得到的有机相加入无水硫酸钠进行干燥，之后过滤得到滤液并在40℃下旋干，得到的固体用甲基叔丁基醚（MTBE）打浆，得类白色固体8.0g，即为5-三氟甲基-2',3'-双脱氧尿苷（dU-6），LCMS图谱见图 6，收率75.0%；
LC-MS(ESI):m/z=[M+Na]+calcd for C10H11F3N2O4:280.07;found:303.07；
（7）将dU-6（5.0g，17.84mmol）加入到干燥冷却至室温的250ml 三口瓶中，然后加入50ml磷酸三甲酯和N,N-二异丙基乙胺（5.77g，44.61mmol）混合溶解，体系通过双排管置换氮气三次，体系在氮气保护下开始搅拌，5分钟后，体系溶解澄清，然后再次置换氮气三次，之后在氮气保护下开始降温至-10~0℃，再利用恒压滴液漏斗缓慢滴加三氯氧磷（POCl3）（5.47g，35.69mmol）到体系中，三氯氧磷约经30分钟滴加完成，然后将反应体系缓慢升温至0℃，进行反应3小时（第一反应），待HPLC检测反应体系原料反应完成后，再将反应体系降温至-10~0℃，缓慢滴加三丁基焦磷酸铵（TBAP）（25.86g，35.69mmol）50%的乙腈溶液，然后将反应体系维持在0℃下进行反应8小时（第二反应），取样送HPLC监测反应进程直到反应完成；
后处理：反应完成后，用真空油泵旋干溶剂，体系中加入100ml水溶解，利用二氯甲烷100ml反洗五次，水相在40℃下旋干后，通过甲基叔丁基醚再次打浆，得6g类白色固体，即为5-三氟甲基-2',3'-双脱氧尿苷-5'-三磷酸（5-CF3-ddUTP），收率64.64%。
本实施例得到的5-CF3-ddUTP的表征结果如下：
1HNMR (400 MHz, DMSO-d6) d 7.75 (s, 1H), 6.33 (t, 1H), 4.69 (s, 1H),4.16-4.27 (m, 5H), 2.35 (m, 4H)；
31PNMR (400 MHz, D2O) δ -6.56 (d, 1P), -11.43 (d, 1P), -22.41 (brs,1P)。
实施例2
实施例2与实施例1的区别在于，更改实施例1的步骤（1）中碘代反应的反应温度分别为110℃和120℃，其余步骤及其工艺参数参考实施例1的步骤（1），得到5-碘-2'-脱氧尿苷（dU-1），收率分别为65%和55%。
实施例3
实施例3与实施例1的区别在于，更改实施例1的步骤（2）中三氟甲基化的反应温度分别为110℃和130℃，其余步骤及其工艺参数参考实施例1的步骤（2），得到5-三氟甲基-2'-脱氧尿苷（dU-2），收率分别为71%和54%。
实施例4
实施例4与实施例1的区别在于，更改实施例1的步骤（3）中上保护基反应的反应温度分别为5℃和10℃，其余步骤及其工艺参数参考实施例1，得到类白色固体dU-3，收率分别为80%和75%。
实施例5
实施例5与实施例1的区别在于，更改实施例1的步骤（4）中脱水成烯的反应温度分别为65℃和70℃，其余步骤及其工艺参数参考实施例1，得到dU-4，粗品收率分别为66%和61%。
实施例6
实施例6与实施例1的区别在于，更改实施例1的步骤（7）中第一反应的反应温度分别为3℃和5℃，其余步骤及其工艺参数参考实施例1，得到5-三氟甲基-2',3'-双脱氧尿苷-5'-三磷酸（5-CF3-ddUTP），收率分别为52%和48%。
实施例7
实施例7与实施例1的区别在于，更改实施例1的步骤（7）中第二反应的反应温度分别为3℃和5℃，其余步骤及其工艺参数参考实施例1，得到5-三氟甲基-2',3'-双脱氧尿苷-5'-三磷酸（5-CF3-ddUTP），收率分别为50%和44%。
对比例1
文献：Vineet Kumar;Jeremy Yap;Andrew Muroyama;Synthesis 2009, No. 23,3957-3962。
文献：Yang Huang;Yun-Yun Lei;Liang Zhao;Chem. Commun., 2018,54, 13662-13665。
对比例1提供的现有技术在制备5-三氟甲基-2',3'-双脱氧尿苷-5'-三磷酸（5-CF3-ddUTP）过程中存在收率较低、用料成本较高、使用强氧化剂（例如高碘酸和硝酸铈铵等）以及蓝光照射等不易实现工业化生产的缺点。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (6)
1.一种5-三氟甲基-2',3'-双脱氧尿苷-5'-三磷酸的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：
（a）5-三氟甲基-2'-脱氧尿苷的伯醇羟基先上保护基后，仲醇羟基再通过Burgess试剂脱水成烯，之后将形成的烯烃加氢还原，然后脱除保护基，得到5-三氟甲基-2',3'-双脱氧尿苷；
（b）步骤（a）得到的5-三氟甲基-2',3'-双脱氧尿苷通过三氯氧磷一锅法进行反应，得到所述5-三氟甲基-2',3'-双脱氧尿苷-5'-三磷酸；
所述5-三氟甲基-2'-脱氧尿苷的制备方法包括以下步骤：
2'-脱氧尿苷通过碘代反应上碘基，得到5-碘-2'-脱氧尿苷，取所述5-碘-2'-脱氧尿苷通过三氟甲基化取代碘，得到所述5-三氟甲基-2'-脱氧尿苷；
所述碘代反应包括以下步骤：
2'-脱氧尿苷和碘溶解于乙酸中形成溶液，然后加入硝酸进行反应，得到所述5-碘-2'-脱氧尿苷；
所述碘代反应的温度为100~120℃；
所述三氟甲基化包括以下步骤：
5-碘-2'-脱氧尿苷溶解于N,N-二甲基甲酰胺中形成溶液，然后加入氟代磺酰基二氟乙酸甲酯和碘化亚铜进行反应，得到所述5-三氟甲基-2'-脱氧尿苷；
所述三氟甲基化的反应温度为100~130℃；
所述三氯氧磷一锅法包括以下步骤：
5-三氟甲基-2',3'-双脱氧尿苷溶解于磷酸三甲酯和N,N-二异丙基乙胺的溶液中，之后加入三氯氧磷，进行第一反应；
其中，所述加入三氯氧磷的温度为-10~0℃；
所述第一反应的温度为0~5℃；
第一反应结束后，再往体系中加入三丁基焦磷酸铵，进行第二反应，得到所述5-三氟甲基-2',3'-双脱氧尿苷-5'-三磷酸；
其中，所述加入三丁基焦磷酸铵的温度为-10~0℃；
所述第二反应的温度为0~5℃。
2.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述保护基为TBS基团；
所述上保护基的反应包括以下步骤：
5-三氟甲基-2'-脱氧尿苷和咪唑溶解于N,N-二甲基甲酰胺中形成溶液，然后加入叔丁基二甲基氯硅烷进行上保护基反应，得到上保护基后产物；
其中，所述加入叔丁基二甲基氯硅烷的温度为-5~5℃；
所述上保护基反应的温度为0~10℃。
3.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述脱水成烯的反应温度为60~70℃。
4.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述烯烃加氢还原的方式为通过钯碳加氢进行还原；
其中，所述钯碳加氢的温度为30~35℃。
5.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述脱除保护基的方式为通过三乙胺三氟化氢进行脱除。
6.一种如权利要求1-5任一项所述的合成方法在核酸质谱试剂制备中的应用。
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2024
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