DE19938092A1 - Nucleoside derivatives and process for their preparation - Google Patents

Nucleoside derivatives and process for their preparation

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Abstract

Disclosed are novel nucleoside derivatives of general formula (I), wherein R1 represents a nucleobase or a nucleobase that is provided with at least one protective group, R2 means an H atom or a diisopropylamino-(2-cyanoethoxy)-phosphinyl group, R3 is an H atom or an alkyl radical with up to 4 C atoms, R4 represents an H atom, a nitro group or an alkyl radical with up to 4 C atoms, R5 and R6, independently from each other, mean an H atom, an alkyl radical with up to 4 C atoms or an alkoxy radical with up to 4 C atoms or together represent a methylenedioxy group and R7 is an H atom or an alkyl radical with up to 4 C atoms. The novel nucleoside derivatives can easily be split by means of UV light and are used for the synthesis of oligonucleotides.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft neue Nucleosidderivate sowie ein Verfahren zu deren Herstellung.The present invention relates to new nucleoside derivatives and a process for their production.

Photolabile Schutzgruppen wurden vor allem für die Syn­ these von Oligomeren bereits vielfach beschrieben. Beson­ ders populär ist ihr Einsatz für die Synthese von Pepti­ den und im Gebiet der kombinatorischen organischen Syn­ these. Die Photolyse der Schutzgruppen ist eine ver­ gleichsweise milde Alternative zur traditionellen basi­ schen oder sauren Entschützung und ist deshalb vor allem auch für die Synthese empfindlicher Biomoleküle besonders geeignet. In diesem Zusammenhang wurden vor allem zahl­ reiche Derivate mit ortho-Nitro-benzyl-Funktionen erfolg­ reich eingesetzt, so auch für die Synthese von Oligonu­ kleotiden z. B. auf Oberflächen zur Herstellung von Oli­ gonukleotid Arrays (sogenannte biochips). Photospaltbare Schutzgruppen sollten zudem stabil gegenüber basischen und sauren Reagenzien sein, die in einer mehrstufigen Synthese zur Anwendung kommen, und vor allem keine hoch­ reaktiven Nebenprodukte bilden.Photolabile protecting groups were mainly used for the syn thesis of oligomers has been described many times. Especially their use for the synthesis of Pepti is popular den and in the field of combinatorial organic syn thesis. The photolysis of the protective groups is a ver equally mild alternative to traditional basi or acidic deprotection and is therefore above all especially for the synthesis of sensitive biomolecules suitable. In this context, there were mainly numbers rich derivatives with ortho-nitro-benzyl functions succeed richly used, also for the synthesis of Oligonu clot z. B. on surfaces for the production of oli gonucleotide arrays (so-called biochips). Photosplitable Protective groups should also be stable towards basic ones and acidic reagents that are in a multi-step Synthesis are used, and above all, not high form reactive by-products.

Zur Synthese von Oligonukleotiden unter Verwendung pho­ tolabiler Schutzgruppen wurden bislang fast ausschließ­ lich Nukleosidderivate verwendet, die an der 5'-Position mit einer derivatisierten o-Nitrobenzyloxycarbonyl oder einer 2-(o-Nitrophenyl)ethoxycarbonyl-Funktion geschützt waren. Diese lassen sich beispielsweise durch Bestrahlung mit einer Hg-Lampe effektiv abspalten, wobei die Emissi­ onslinie bei 313 nm entscheidend ist. Bekannt sind bei­ spielsweise für die kommerzielle Synthese von Oligomer Arrays ebenfalls o-Nitrobenzyloxycarbonyl-geschützte Nu­ kleosiderivate. Nukleosidbausteine mit photolabilen Schutzgruppen des 2-(o-Nitrophenyl)ethoxycarbonyl-Typs sind gleichfalls bekannt. Die beschriebenen Schutzgruppen benötigen jedoch für eine vollständige Abspaltung vom Nu­ kleosidbaustein noch immer relativ lange, meist werden Bestahlungszeiten von einigen Minuten benötigt, wobei bei empfindlichen Biomolekülen wie DNA auch mit Nebenreaktio­ nen gerechnet werden muß.For the synthesis of oligonucleotides using pho tolable protecting groups have so far almost been excluded Lich used nucleoside derivatives at the 5 'position with a derivatized o-nitrobenzyloxycarbonyl or protected a 2- (o-nitrophenyl) ethoxycarbonyl function were. This can be done, for example, by radiation split off effectively with a mercury lamp, the Emissi line at 313 nm is crucial. Are known at for example for the commercial synthesis of oligomer Arrays also o-nitrobenzyloxycarbonyl protected Nu kleoside derivatives. Nucleoside building blocks with photolabile Protecting groups of the 2- (o-nitrophenyl) ethoxycarbonyl type  are also known. The protection groups described however need for a complete separation from Nu Kleoside building block is still relatively long, mostly Irradiation times of a few minutes are required, with sensitive biomolecules such as DNA also with side reactions must be expected.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher Nucleosidderivate zur Verfügung zu stellen, welche sich leicht photolysieren lassen.It is therefore the object of the present invention To provide nucleoside derivatives, which are let it photolysed easily.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Nucleosidderivate der allgemeinen Formel I geschaffen werden,
The object is achieved according to the invention by creating nucleoside derivatives of the general formula I

worin
R1 eine Nucleobase oder eine mit mindestens einer Schutz­ gruppe versehene Nucleobase darstellt,
R2 ein H-Atom oder eine Diisopropylamino-(2-cyanoethoxy)- phosphinyl-Gruppe der Formel IV
wherein
R 1 represents a nucleobase or a nucleobase provided with at least one protective group,
R 2 is an H atom or a diisopropylamino (2-cyanoethoxy) phosphinyl group of the formula IV

bedeutet,
R3 ein H-Atom oder ein Alkylrest mit bis zu 4 C-Atomen ist,
R4 ein H-Atom, eine Nitrogruppe oder einen Alkylrest mit bis zu 4 C-Atomen darstellt,
R5 und R6 unabhängig voneinander ein H-Atom, ein Alkyl­ rest mit bis zu 4 C-Atomen oder ein Alkoxyrest mit bis zu 4 C-Atomen bedeuten oder zusammen eine Methylendioxygrup­ pe darstellen,
R7 ein H-Atom oder ein Alkylrest mit bis zu 4 C-Atomen ist und
n die Zahl 0 oder 1 bedeutet.means
R 3 is an H atom or an alkyl radical with up to 4 C atoms,
R 4 represents an H atom, a nitro group or an alkyl radical with up to 4 C atoms,
R 5 and R 6 independently of one another represent an H atom, an alkyl radical with up to 4 C atoms or an alkoxy radical with up to 4 C atoms or together represent a methylenedioxy group,
R 7 is an H atom or an alkyl radical with up to 4 C atoms and
n means the number 0 or 1.

Erfindungsgemäß bevorzugt ist es dabei, daß R1 Adenin, Cytosin, Guanin, Thymin, Uracil oder Hypox­ anthin ist, welche gegebenenfalls eine Schutzgruppe tra­ gen.It is preferred according to the invention that R 1 is adenine, cytosine, guanine, thymine, uracil or hypoxanthine, which may carry a protective group.

Weiterhin ist es erfindungsgemäß bevorzugt, daß
R3 ein H-Atom, eine Methyl- oder eine Ethylgruppe ist.Furthermore, it is preferred according to the invention that
R 3 is an H atom, a methyl or an ethyl group.

Es ist ferner bevorzugt, daß
R4 ein H-Atom, eine Nitrogruppe oder eine Methylgruppe ist.It is also preferred that
R 4 is an H atom, a nitro group or a methyl group.

Weiterhin ist bevorzugt, daß
R5 und R6 unabhängig voneinander ein H-Atom oder eine Me­ thyl-, Ethyl-, Methoxy- oder Ethoxygruppe darstellen oder zusammen eine Methylendioxygruppe bilden.It is further preferred that
R 5 and R 6 independently represent an H atom or a methyl, ethyl, methoxy or ethoxy group or together form a methylenedioxy group.

Ein weitere Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Nucleosidderivats der allgemeinen Formel I
Another object of the present invention is a method for producing a nucleoside derivative of the general formula I

worin die Reste R1, R2, R3, R4, R5, R6 und R7 sowie n die oben angegebene Bedeutung haben,
wobei man in an sich bekannter Weise eine Verbindung der allgemeinen Formel II
in which the radicals R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 and R 7 and n have the meaning given above,
wherein a compound of the general formula II

worin die Reste R3, R4, R5, R6 und R7 sowie n die oben an­ gegebene Bedeutung haben,
mit Thiophosgen umsetzt und die so erhaltenen Thiocar­ bonylchloride mit einer Verbindung der allgemeinen Formel III
in which the radicals R 3 , R 4 , R 5 , R 6 and R 7 and n have the meaning given above,
reacted with thiophosgene and the thiocar bonylchloride thus obtained with a compound of general formula III

worin die Reste R1 und R2 die oben angegebene Bedeutung haben,
umsetzt. in which the radicals R 1 and R 2 have the meaning given above,
implements.

Die vorliegende Erfindung beschreibt einen neuen Typ von photolabilen Schutzgruppen an Nukleosidderivaten (allgemeine Formel I), die sich sehr effizient abspalten lassen.The present invention describes a new type of photolabile protecting groups on nucleoside derivatives (general formula I), which split off very efficiently to let.

Die Thiokohlensäureester entsprechend der Formel I lassen sich analog zu den Kohlensäureestern in zwei Schritten herstellen. Zunächst wird ein Nitrobenzylalkohol- oder ein 2-Phenylethanolderivat mit Thiophosgen zum entspre­ chenden Thiocarbonylchlorid umgesetzt und anschließend mit dem jeweiligen Nukleosidbaustein gekoppelt. Dabei nehmen Nukleobase und Schutzgruppen des Nukleosidbau­ steins auf die Synthese wenig Einfluß. Nach dem Anbringen der photolabilen Schutzgruppe kann der Nukleosidbaustein in sein Phosphoramidit überführt werden, so daß er der etablierten Amidit-Chemie, wie sie auch auf kommerziellen DNA-Synthesizern stattfindet, zugänglich ist. Die Abspal­ tung der Schutzgruppen der Nukleosidderivate nach Formel I erfolgt mittels Bestahlung mit einer Hg-Hochdrucklampe.Leave the thiocarbonic acid esters according to formula I. analogous to the carbonic acid esters in two steps produce. First, a nitrobenzyl alcohol or a 2-phenylethanol derivative with thiophosgene to correspond appropriate thiocarbonyl chloride and then coupled with the respective nucleoside building block. there take nucleobase and protecting groups of nucleoside construction little influence on the synthesis. After attaching the photolabile protecting group can be the nucleoside building block be converted into its phosphoramidite so that it is the established amidite chemistry, as found on commercial DNA synthesizers takes place, is accessible. The Abspal tion of the protective groups of the nucleoside derivatives according to formula I is done by irradiation with a high pressure mercury lamp.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Nucleosidderivate zur automatischen Synthese von Oligonucleotiden. Hierbei werden an sich bekannte Syntheseautomaten und/oder Pipet­ tierroboter verwendet, um die gewünschten Oligonucleotide aufzubauen.Another object of the present invention is the use of the nucleoside derivatives according to the invention for the automatic synthesis of oligonucleotides. Here are known synthesis machines and / or pipet Animal robots used the desired oligonucleotides build up.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher auch ein Kit zur automatischen Synthese von Oligonucleotiden um­ fassend mindestens ein erfindungsgemäßes Nucleosidderi­ vat, gegebenenfalls zusammen mit weiteren erfindungsgemä­ ßen oder bereits bekannten Nucleosidderivaten und Rea­ genz- und Hilfsstoffen sowie Lösemitteln und einer Ar­ beitsanweisung. Die Arbeitsanweisung kann dabei auch in Form eines Computerprogramms zur Programmierung des auto­ matischen Ablaufs der einzelnen Syntheseschritte vorlie­ gen. Mittels dieses Kits lassen sich die gewünschten Oli­ gonucleotide leicht mittels automatisch arbeitender Vor­ richtungen herstellen.The present invention therefore also relates to Kit for automatic synthesis of oligonucleotides summarizing at least one nucleoside deri according to the invention vat, optionally together with other inventive or known nucleoside derivatives and Rea genz- and auxiliary substances as well as solvents and an Ar instructions. The work instructions can also be in Form of a computer program for programming the auto matical sequence of the individual synthesis steps  With this kit, the desired oli can be obtained gonucleotides easily using automatic pre create directions.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung:The following examples illustrate the invention:

Beispiel 1example 1 (5'-(2-(2,6-Dinitrophenyl)ethoxysulfonyl)thymidin)(5 '- (2- (2,6-dinitrophenyl) ethoxysulfonyl) thymidine) a) Darstellung von 2-(2,6-Dinitrophenyl)-1-ethanola) Preparation of 2- (2,6-dinitrophenyl) -1-ethanol

In einem ausgeheizten Rundkolben werden 18.2 g Dinitroto­ luol in 50 ml absolutem DMSO vorgelegt und langsam mit ei­ ner Lösung von 1.8 g Kalium-tert.-butylat in 20 ml t- Butanol versetzt. Die anfangs leicht gelbliche Lösung färbt sich dabei intensiv violett. Das Reaktionsgemisch wird zunächst bei Raumtemperatur 5 Minuten und anschlie­ ßend bei 70°C für 10 Minuten gerührt. Man läßt abkühlen und rührt über Nacht bei Raumtemperatur weiter. Zur Auf­ arbeitung neutralisiert man mit konzentrierter HCl und fügt 300 ml Aqua dest. hinzu. Zu der Lösung wird solange NaCl gegeben, bis die Lösung gesättigt ist. Die organi­ sche Phase wird abgetrennt und die wässrige mehrmals mit EtOAc nachextrahiert. Die vereinigten organischen Phasen werden über MgSO4 getrocknet. Nachdem das Trockenmittel abfiltriert und das Lösungsmittel abgezogen worden ist, wird der Rückstand in etwas heißem EtOAc aufgenommen, mit 100 ml Petrolether überschichtet und zum Auskristallisie­ ren über Nacht in den Tiefkühlschrank gestellt. Der Pe­ trolether wird abdekantiert, der Rückstand mit wenigen Tropfen Toluol verdünnt und auf eine Kieselgelsäule auf­ getragen. Als Laufmittel dient Toluol/EtOAc (5 : 1), die Polarität des Laufmittels kann bei nicht ausreichender Trennleistung während der Eluierung auf bis zu 3 : 1 ge­ steigert werden. Die Produkt enthaltenden Fraktionen wer­ den vereinigt und das Lösungsmittel abdestilliert. Die Reaktion ergab das reine Produkt in einer Ausbeute von 10.6 g (50%), Rf-Wert (Silica60, Laufmittel Toluol/EtOAc 8 : 1) = 0,36In a heated round bottom flask, 18.2 g of Dinitroto toluene in 50 ml of absolute DMSO and slowly with egg solution of 1.8 g of potassium tert-butoxide in 20 ml of t Butanol added. The initially slightly yellowish solution turns intense violet. The reaction mixture is first at room temperature for 5 minutes and then ß stirred at 70 ° C for 10 minutes. Allow to cool and continue stirring overnight at room temperature. To on work is neutralized with concentrated HCl and adds 300 ml of distilled water added. As long as the solution Given NaCl until the solution is saturated. The organi cal phase is separated and the aqueous phase with several times Post-extracted EtOAc. The combined organic phases are dried over MgSO4. After the desiccant filtered off and the solvent has been stripped off, the residue is taken up in a little hot EtOAc with Layer 100 ml of petroleum ether and crystallize placed in the freezer overnight. The pe trol ether is decanted off, the residue with a few Dilute drops of toluene and place on a silica gel column carried. Toluene / EtOAc (5: 1) is used as the mobile solvent The polarity of the solvent can be insufficient Separation performance during elution up to 3: 1 ge be increased. The product-containing fractions were combined and the solvent distilled off. The Reaction gave the pure product in a yield of  10.6 g (50%), Rf value (Silica60, eluent toluene / EtOAc 8: 1) = 0.36

b) Darstellung von 2-(2,6-Dinitrophenyl)ethoxysulfonyl­ chloridb) Preparation of 2- (2,6-dinitrophenyl) ethoxysulfonyl chloride

In einem ausgeheizten, mit Argon befluteten und mit einem Septum versehenen Rundkolben werden 400 µl Thiophosgen in 2.5 ml absolutem THF vorgelegt, auf 0°C gekühlt und lang­ sam mit einer Lösung von 1 g 2-(2,6-Dinitrophenyl)ethanol in 7.5 ml absolutem THF versetzt. Man läßt 20 Minuten un­ ter Eiskühlung und anschließend 13/4 h bei Raumtemperatur rühren und zieht ein Kontroll-DC (Laufmittel: Chloro­ form). Die trübe Lösung wird über Celite abfiltriert und der Filterkuchen nochmals mit THF nachgewaschen. Nachdem das Lösungsmittel abgezogen wurde, bleibt ein tiefbrauner öliger Rückstand, der im Vakuum weiter getrocknet wird und direkt unter der Annahme einer 100%igen Umsetzung mit 2'-Desoxythymidin umgesetzt wird.In a heated, argon-flooded and with a Round flasks provided with septum are 400 µl thiophosgene in 2.5 ml of absolute THF are introduced, cooled to 0 ° C. and long sam with a solution of 1 g of 2- (2,6-dinitrophenyl) ethanol added in 7.5 ml of absolute THF. You leave 20 minutes ice cooling and then 13/4 h at room temperature stir and draw a control TLC (mobile phase: chloro shape). The cloudy solution is filtered off through Celite and the filter cake is washed again with THF. After this the solvent has been removed, remains a deep brown oily residue, which is further dried in vacuo and directly assuming 100% implementation with 2'-deoxythymidine is implemented.

c) Darstellung von 5'-(2-(2,6-Dinitrophenyl)ethoxy­ sulfonyl)thymidinc) Preparation of 5 '- (2- (2,6-dinitrophenyl) ethoxy sulfonyl) thymidine

583 mg 2'-Desoxythymidin wird dreimal mit je 1.5 ml abso­ lutem Pyridin koevaporiert, in 5 ml absolutem Pyridin auf­ genommen und mittels eines Isopropanol/N2-Bades auf -50°C gekühlt. Eine Lösung von 1 g des Thiocarbonylchlorids in absolutem Methylenchlorid wird langsam zugetropft, die Temperatur darf dabei nicht über -20°C ansteigen. Über Nacht wird bei Raumtemperatur weitergerührt. Eine DC- Kontrolle (Laufmittel Dichlormethan/Methanol = 100 : 5) zeigt einen deutlichen Produktspot, woraufhin die Reakti­ on abgebrochen wurde. Zur Aufarbeitung wird der Kolbenin­ halt mit 50 ml Dichlormethan in einen Schütteltrichter überführt und mit 50 ml Aqua dest gewaschen. Die wässrige Phase wird mit dreimal mit jeweils 50 ml Methylenchorid nachgewaschen, die vereinigten organischen Phasen über MgSO4 getrocknet. Das bis zur Trockne eingeengte Rohpro­ dukt wird in Dichlormethan/Methanol (2 : 1) aufgenommen auf eine Kieselgelsäule aufgetragen, als Laufmittel dient zu­ nächst CH2Cl2/MeOH = 100 : 5, der MeOH-Gradient kann zum Ende der Eluierung auf 100 : 7 gesteigert werden. Die Reak­ tion ergab das Produkt in einer Ausbeute von 363 mg (30%) als hellbraunes Pulver. Rf-Wert (Silica60, Laufmittel CH2Cl2/MeOH 9 : 1) = 0,88583 mg of 2'-deoxythymidine is coevaporated three times with 1.5 ml of absolute pyridine, taken up in 5 ml of absolute pyridine and cooled to -50 ° C. using an isopropanol / N 2 bath. A solution of 1 g of the thiocarbonyl chloride in absolute methylene chloride is slowly added dropwise, the temperature must not rise above -20 ° C. Stirring is continued overnight at room temperature. A TLC check (eluent dichloromethane / methanol = 100: 5) shows a clear product spot, whereupon the reaction was stopped. For working up, the flask content is transferred to a shaking funnel with 50 ml of dichloromethane and washed with 50 ml of distilled water. The aqueous phase is washed three times with 50 ml of methylene chloride each time, the combined organic phases are dried over MgSO 4 . The crude product, which has been evaporated to dryness, is taken up in dichloromethane / methanol (2: 1), applied to a silica gel column, the next solvent is CH 2 Cl 2 / MeOH = 100: 5, the MeOH gradient can be increased to 100 at the end of the elution : 7 be increased. The reaction gave the product in a yield of 363 mg (30%) as a light brown powder. Rf value (silica 60, eluent CH 2 Cl 2 / MeOH 9: 1) = 0.88

Beispiel 2Example 2 5'-O-(2-(2-Nitrophenyl)propoxythiocarbonyl)thymidin5'-O- (2- (2-nitrophenyl) propoxythiocarbonyl) thymidine a) Darstellung von 2-(2-Nitrophenyl)propanola) Preparation of 2- (2-nitrophenyl) propanol

In einem ausgeheizten und mit Argon befluteten Rundkolben werden 3.02 g (2.69 ml)In a heated round-bottom flask flooded with argon become 3.02 g (2.69 ml)

2-Nitroethylbenzol und 600 mg Paraformaldehyd in 10 ml DMSO vorgelegt und tropfenweise mit einer Lösung von 360 mg Ka­ lium-t-Butylat in 4 ml t-Butanol versetzt. Nach beendeter Zugabe rührt man 15 Minuten bei Raumtemperatur und er­ hitzt anschließend für 13/4 h auf 70°C. Nachdem die Lösung abgekühlt ist, wird diese mit EtOAc in einen Schüttel­ trichter überführt und mit einer gesättigten NaCl-Lösung gewaschen. Die wässrige Phase wird zweimal mit EtOAc nachgewaschen, die vereinigten organischen Phasen über MgSO4 getrocknet. Das Rohprodukt wird durch Säulenchroma­ togrphie aufgereinigt. Als Laufmittel dient Toluol/EtOAc (8 : 1), der Gradient kann zum Ende der Chromatographie auf 6 : 1 gesteigert werden. Das Produkt wird erst sehr spät eluiert und schmiert über einen weiten Bereich auf der Säule. Die Reaktion lieferte das Reinprodukt in einer Ausbeute von 2.06 g (50%) als rötliches Öl. Rf-Wert (Silica60, Laufmittel Toluol/EtOAc 8 : 1) = 0,282-nitroethylbenzene and 600 mg of paraformaldehyde in 10 ml of DMSO and a solution of 360 mg of potassium t-butoxide in 4 ml of t-butanol were added dropwise. When the addition is complete, the mixture is stirred at room temperature for 15 minutes and then heated to 70 ° C. for 13/4 h. After the solution has cooled, it is transferred to a shaking funnel with EtOAc and washed with a saturated NaCl solution. The aqueous phase is washed twice with EtOAc, the combined organic phases dried over MgSO 4 . The crude product is purified by column chromatography. Toluene / EtOAc (8: 1) is used as the eluent, and the gradient can be increased to 6: 1 at the end of the chromatography. The product is eluted very late and lubricates over a wide area on the column. The reaction provided the pure product in a yield of 2.06 g (50%) as a reddish oil. Rf value (silica 60, eluent toluene / EtOAc 8: 1) = 0.28

b) 2-(2-Nitrophenyl)propoxythiocarbonylchloridb) 2- (2-nitrophenyl) propoxythiocarbonyl chloride

In einem ausgeheizten, mit Argon befluteten und mit Sep­ tum versehenden Rundkolben werden 754 ml Thiophosgen in 15 ml absolutem THF vorgelegt und tropfenweise unter Eis­ kühlung mit einer Lösung von 1.5 g des Alkohols und 1,536 g (1,115 ml) Triethylamin in 15 ml THF versetzt. Man rührt eine Stunde unter Eiskühlung sowie eine weitere Stunde bei Raumtemperatur. Die Lösung wird über Celite filtriert und der Filterkuchen mit THF nachgewaschen. Das Lösungs­ mittel wird am Rotationsverdampfer abdestilliert und der Rückstand bei -20°C gelagert. Die Reaktion liefert das gewünschte Produkt in einer Ausbeute von 2.09 g (97%) als hellbraunes Öl.In a heated, argon-flooded and sep tum-provided round bottom flask are in 754 ml of thiophosgene 15 ml of absolute THF and dropwise under ice cooling with a solution of 1.5 g of the alcohol and 1.536 g (1.115 ml) triethylamine in 15 ml THF. You stir one hour under ice cooling and another hour at room temperature. The solution is filtered through Celite and washed the filter cake with THF. The solution medium is distilled off on a rotary evaporator and the Residue stored at -20 ° C. The reaction provides that desired product in a yield of 2.09 g (97%) as light brown oil.

c) Darstellung von 5'-O-(2-(2-Nitrophenyl)propoxythiocar­ bonyl)thymidinc) Preparation of 5'-O- (2- (2-nitrophenyl) propoxythiocar bonyl) thymidine

1.48 g 2'-Desoxythymidin werden dreimal mit jeweils 15 ml absolutem Pyridin koevaporiert, in weiteren 15 ml Pyridin aufgenommen und anschließend mittels eines Isopro­ panol/N2-Kältebades auf -60°C abgekühlt. Eine Lösung von 2.09 g Thiocarbonylchlorids in 20 ml absolutem Dichlor­ methan wird langsam zugespritzt, die Lösung wird zunächst für 6 Stunden bei -60°C und anschließend über Nacht bei Raumtemperatur weitergerührt. Eine DC-Kontrolle (Laufmittel Dichlormethan/Methanol = 9 : 1) zeigt einen deutlichen Produktspot, woraufhin die Reaktion abgebro­ chen wurde. Zur Aufarbeitung wird der Kolbeninhalt mit 50 ml Dichlormethan in einen Schütteltrichter überführt und mit 50 ml Aqua dest gewaschen. Die wässrige Phase wird dreimal mit jeweils 50 ml Dichlormethan nachgewaschen, die vereinigten organischen Phasen über Na2SO4 getrocknet. Zur Reinigung wird das Rohprodukt in etwas Dichlor­ methan/Methanol aufgenommen und auf eine Kieselgelsäule aufgetragen. Als Laufmittel dient zunächst Dichlor­ methan/Methanol = 100 : 1, der MeOH-Gradient kann zum Ende der Eluierung auf 100 : 4 gesteigert werden. Die Reaktion ergab das Produkt in einer Ausbeute von 937 mg (25%) als hellbraunen Schaum. Rf-Wert (Silica60, Laufmittel CH2Cl2/MeOH 9 : 1) = 0,891.48 g of 2'-deoxythymidine are coevaporated three times with 15 ml of absolute pyridine each, taken up in a further 15 ml of pyridine and then cooled to -60 ° C. using an isopropanol / N 2 cold bath. A solution of 2.09 g of thiocarbonyl chloride in 20 ml of absolute dichloromethane is slowly injected, the solution is first stirred for 6 hours at -60 ° C and then overnight at room temperature. A TLC check (mobile phase dichloromethane / methanol = 9: 1) shows a clear product spot, whereupon the reaction was stopped. For working up, the flask contents are transferred to a shaking funnel with 50 ml of dichloromethane and washed with 50 ml of distilled water. The aqueous phase is washed three times with 50 ml of dichloromethane each time, the combined organic phases are dried over Na 2 SO 4 . For cleaning, the crude product is taken up in a little dichloromethane / methanol and applied to a silica gel column. Dichloromethane / methanol = 100: 1 initially serves as the eluent, and the MeOH gradient can be increased to 100: 4 at the end of the elution. The reaction gave the product in 937 mg (25%) yield as a light brown foam. Rf value (silica 60, eluent CH 2 Cl 2 / MeOH 9: 1) = 0.89

Beispiel 3Example 3 Abspaltung der SchutzgruppeSplitting off of the protective group Zersetzung von 5'-O-(2-(2-Nitrophenyl)ethoxythiocarbo­ nyl)thymidin durch Bestrahlung mit UV-LichtDecomposition of 5'-O- (2- (2-nitrophenyl) ethoxythiocarbo nyl) thymidine by irradiation with UV light

Zur Untersuchung der Zersetzungsgeschwindigkeit von 5'-O- (2-(2-Nitrophenyl)-ethoxythiocarbonyl)thymidin wird 1 mg der Verbindung eingewogen, in /ml Methanol gelöst und in eine Quarzglasküvette (Durchlässigkeit im Wellenlängenbe­ reich von 200 nm-2500 nm, Schichtdicke 1 cm) gefüllt. Die Bestrahlung erfolgt durch eine Quecksilberdampflampe der Firma ORIEL Instruments, Model 66057 (Leistung 250 W). Um ein übermässiges Aufheizen der Küvette zu vermeiden, wird ein mit Wasser gefülltes IR-Filter vorgeschaltet. Die Kü­ vette wird in einer Entfernung von etwa 20 cm von der Lam­ penoptik in den Strahlengang gebracht. Im Abstand von je einer halben Minute werden der Lösung 10 µl entnommen und mittels HPLC analysiert. Die Meßwerte sind in Fig. 1 dargestellt.To investigate the rate of decomposition of 5'-O- (2- (2-nitrophenyl) ethoxythiocarbonyl) thymidine, 1 mg of the compound is weighed out, dissolved in / ml of methanol and in a quartz glass cuvette (transmission in the wavelength range from 200 nm to 2500 nm, Layer thickness 1 cm). Irradiation is carried out using a mercury vapor lamp from ORIEL Instruments, Model 66057 (power 250 W). To prevent the cuvette from overheating, an IR filter filled with water is connected upstream. The cuvette is brought into the beam path at a distance of about 20 cm from the lamp optics. 10 µl are removed from the solution every half a minute and analyzed by HPLC. The measured values are shown in Fig. 1.

Claims (8)

1. Nucleosidderivate der allgemeinen Formel I
worin
R1 eine Nucleobase oder eine mit mindestens einer Schutzgruppe versehene Nucleobase darstellt,
R2 ein H-Atom oder eine Diisopropylamino-(2- cyanoethoxy)-phosphinyl-Gruppe der Formel IV
bedeutet,
R3 ein H-Atom oder ein Alkylrest mit bis zu 4 C- Atomen ist,
R4 ein H-Atom, eine Nitrogruppe oder einen Alkylrest mit bis zu 4 C-Atomen darstellt,
R5 und R6 unabhängig voneinander ein H-Atom, ein Al­ kylrest mit bis zu 4 C-Atomen oder ein Alkoxyrest mit bis zu 4 C-Atomen bedeuten oder zusammen eine Methy­ lendioxygruppe darstellen,
R7 ein H-Atom oder ein Alkylrest mit bis zu 4 C- Atomen ist und
n die Zahl 0 oder 1 bedeutet. 1. Nucleoside derivatives of the general formula I
wherein
R 1 represents a nucleobase or a nucleobase provided with at least one protective group,
R 2 is an H atom or a diisopropylamino (2-cyanoethoxy) phosphinyl group of the formula IV
means
R 3 is an H atom or an alkyl radical with up to 4 C atoms,
R 4 represents an H atom, a nitro group or an alkyl radical with up to 4 C atoms,
R 5 and R 6 independently of one another represent an H atom, an alkyl radical having up to 4 carbon atoms or an alkoxy radical having up to 4 carbon atoms or together represent a methylenedioxy group,
R 7 is an H atom or an alkyl radical with up to 4 C atoms and
n means the number 0 or 1. 2. Nucleosidderivate gemäß Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß R1 Adenin, Cytosin, Guanin, Thymin, Uracil oder Hy­ poxanthin ist, welche gegebenenfalls eine Schutzgrup­ pe tragen.2. Nucleoside derivatives according to claim 1, characterized in that R 1 is adenine, cytosine, guanine, thymine, uracil or hy poxanthin, which optionally carry a protective group. 3. Nucleosidderivate gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß R3 ein H-Atom, eine Methyl- oder eine Ethylgruppe ist.3. Nucleoside derivatives according to claim 1 or 2, characterized in that R 3 is an H atom, a methyl or an ethyl group. 4. Nucleosidderivate gemäß einem der voranstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß R4 ein H-Atom, eine Nitrogruppe oder eine Methyl­ gruppe ist.4. Nucleoside derivatives according to one of the preceding claims, characterized in that R 4 is an H atom, a nitro group or a methyl group. 5. Nucleosidderivate gemäß einem der voranstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß R5 und R6 unabhängig voneinander ein H-Atom oder eine Methyl-, Ethyl-, Methoxy- oder Ethoxygruppe darstel­ len oder zusammen eine Methylendioxygruppe bilden.5. Nucleoside derivatives according to one of the preceding claims, characterized in that R 5 and R 6 independently represent an H atom or a methyl, ethyl, methoxy or ethoxy group or together form a methylenedioxy group. 6. Verfahren zur Herstellung eines Nucleosidderivats der allgemeinen Formel I
worin die Reste R1, R2, R3, R4, R5, R6 und R7 sowie n die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung haben,
wobei man in an sich bekannter Weise eine Verbindung der allgemeinen Formel II
worin die Reste R3, R4, R5, R6 und R9 sowie n die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung haben,
mit Thiophosgen umsetzt und die so erhaltenen Thio­ carbonylchloride mit einer Verbindung der allgemeinen Formel III
worin die Reste R1 und R2 die in Anspruch 1 ange­ gebene Bedeutung haben,
umsetzt.6. Process for the preparation of a nucleoside derivative of the general formula I
wherein the radicals R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 and R 7 and n have the meaning given in claim 1,
wherein a compound of the general formula II
wherein the radicals R 3 , R 4 , R 5 , R 6 and R 9 and n have the meaning given in claim 1,
reacted with thiophosgene and the thio carbonyl chlorides thus obtained with a compound of general formula III
wherein the radicals R 1 and R 2 have the meaning given in claim 1,
implements. 7. Verwendung der Nucleosidderivate gemäß Anspruch 1 zur automatischen Synthese von Oligonucleotiden.7. Use of the nucleoside derivatives according to claim 1 for automatic synthesis of oligonucleotides. 8. Kit zur automatischen Synthese von Oligonucleotiden umfassend mindestens ein Nucleosidderivat gemäß An­ spruch 1, gegebenenfalls zusammen mit weiteren Nucleosidderivaten gemäß Anspruch 1 und Reagenz- und Hilfsstoffen sowie Lösemitteln und einer Arbeitsan­ weisung.8. Kit for the automatic synthesis of oligonucleotides comprising at least one nucleoside derivative according to An saying 1, possibly together with others Nucleoside derivatives according to claim 1 and reagent and Auxiliary materials as well as solvents and a instruction.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10133779A1 (en) * 2001-07-16 2003-02-06 Chemogenix Gmbh Preparation of polynucleotides useful in gene technology involves reacting free 5'-hydroxy group of a oligonucleotide with a hydroxy group
DE10209203A1 (en) * 2002-03-04 2003-09-25 Ulrich Steiner Composition useful for preparing DNA chips comprises compound with labile functional group and a sensitizer that acts by triplet-triplet energy transfer
US7687618B2 (en) 2002-10-14 2010-03-30 Nimblegen Systems Gmbh Method of manufacturing labelled oligonucleotide conjugates
US7759513B2 (en) * 2003-02-21 2010-07-20 Nigu Chemie Gmbh Photolabile protective groups for improved processes to prepare oligonucleotide arrays

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1994010128A1 (en) * 1992-11-02 1994-05-11 Affymax Technologies N.V. Novel photoreactive protecting groups

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1994010128A1 (en) * 1992-11-02 1994-05-11 Affymax Technologies N.V. Novel photoreactive protecting groups

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Nucleosides and Nucleotides 17 (1998) 1987-1996 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10133779A1 (en) * 2001-07-16 2003-02-06 Chemogenix Gmbh Preparation of polynucleotides useful in gene technology involves reacting free 5'-hydroxy group of a oligonucleotide with a hydroxy group
DE10209203A1 (en) * 2002-03-04 2003-09-25 Ulrich Steiner Composition useful for preparing DNA chips comprises compound with labile functional group and a sensitizer that acts by triplet-triplet energy transfer
US7598019B2 (en) 2002-03-04 2009-10-06 Universitat Konstanz Method for cleavage of labile functional groups from chemical compounds
US7687618B2 (en) 2002-10-14 2010-03-30 Nimblegen Systems Gmbh Method of manufacturing labelled oligonucleotide conjugates
US7759513B2 (en) * 2003-02-21 2010-07-20 Nigu Chemie Gmbh Photolabile protective groups for improved processes to prepare oligonucleotide arrays
US8445734B2 (en) 2003-02-21 2013-05-21 Nigu Chemie Gmbh Photolabile protective groups for improved processes to prepare oligonucleotide arrays

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