NL8902521A - Werkwijze voor het bereiden van fosforothioaatesters. - Google Patents

Werkwijze voor het bereiden van fosforothioaatesters. Download PDF

Info

Publication number
NL8902521A
NL8902521A NL8902521A NL8902521A NL8902521A NL 8902521 A NL8902521 A NL 8902521A NL 8902521 A NL8902521 A NL 8902521A NL 8902521 A NL8902521 A NL 8902521A NL 8902521 A NL8902521 A NL 8902521A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
general formula
disulfide
ester
group
alkyl group
Prior art date
Application number
NL8902521A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Rijksuniversiteit
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rijksuniversiteit filed Critical Rijksuniversiteit
Priority to NL8902521A priority Critical patent/NL8902521A/nl
Publication of NL8902521A publication Critical patent/NL8902521A/nl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07HSUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
    • C07H19/00Compounds containing a hetero ring sharing one ring hetero atom with a saccharide radical; Nucleosides; Mononucleotides; Anhydro-derivatives thereof
    • C07H19/02Compounds containing a hetero ring sharing one ring hetero atom with a saccharide radical; Nucleosides; Mononucleotides; Anhydro-derivatives thereof sharing nitrogen
    • C07H19/04Heterocyclic radicals containing only nitrogen atoms as ring hetero atom
    • C07H19/06Pyrimidine radicals
    • C07H19/10Pyrimidine radicals with the saccharide radical esterified by phosphoric or polyphosphoric acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F9/00Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
    • C07F9/02Phosphorus compounds
    • C07F9/06Phosphorus compounds without P—C bonds
    • C07F9/16Esters of thiophosphoric acids or thiophosphorous acids
    • C07F9/165Esters of thiophosphoric acids
    • C07F9/1653Esters of thiophosphoric acids with arylalkanols
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F9/00Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
    • C07F9/02Phosphorus compounds
    • C07F9/06Phosphorus compounds without P—C bonds
    • C07F9/16Esters of thiophosphoric acids or thiophosphorous acids
    • C07F9/165Esters of thiophosphoric acids
    • C07F9/17Esters of thiophosphoric acids with hydroxyalkyl compounds without further substituents on alkyl
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F9/00Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
    • C07F9/02Phosphorus compounds
    • C07F9/06Phosphorus compounds without P—C bonds
    • C07F9/16Esters of thiophosphoric acids or thiophosphorous acids
    • C07F9/165Esters of thiophosphoric acids
    • C07F9/18Esters of thiophosphoric acids with hydroxyaryl compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07HSUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
    • C07H21/00Compounds containing two or more mononucleotide units having separate phosphate or polyphosphate groups linked by saccharide radicals of nucleoside groups, e.g. nucleic acids

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)

Description

Werkwijze voor het bereiden van fosforothioaatesters
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het bereiden van een fosforothioaatester uit een fosfietester.
Een dergelijke werkwijze is bekend uit een artikel van Burgers en Eckstein in' Tetrahedron Lett.ü», 3835 (1978) en een artikel van Marlier en Benkovic in Tetrahedron Lett.ZiU 1121 (1980). Daarin wordt een werkwijze beschreven voor het bereiden van fosforothioaat analoga van nucleotiden (DNA en RNA), die gebruikt zouden kunnen worden als probes voor het bestuderen van phosphoryl en nucleotidyl transferenzymen (zie artikelen van Eckstein in Angew. Chemie Int. Ed. Eng.22., 423 (1983) en in Ann. Rev. Biochem.54. 367 (1985)) en voor therapeutische doeleinden als anti-sense inhibitors (zie een artikel van Stein en Cohen in Cancer Res.4jl, 2659 (1988)). Volgens de bekende werkwijze voor het bereiden van dergelijke fosforothioaat analoga van polynucleotiden wordt bij de DNA (of RNA) synthese via de bekende fosfiettriester methode (zie Beaucage en Caruthers, Tetrahedron Lett.22., 1859 (1981)) een omzetting van een tussenprodukt, dat een internucleotide fosfiettriestergroep bevat, met elementair zwavel (Sq) uitgevoerd. Door een latere verwijdering van de fosfaatbeschermende groep (bijv. een methylester, waarbij de ontscherming op een substitutiereactie berust) kan de gewenste internucleotide fosforothioaatdiester worden verkregen.
Deze bekende werkwijze heeft echter een aantal nadelen, waaronder de slechte oplosbaarheid van Se bij kamertemperatuur in overigens geschikte organische oplosmiddelen. Weliswaar kan het elementaire zwavel worden opgelost in een mengsel van pyridine en koolstofdisulfide CS2 (zie Stein et al in Nucl. Acids Res.lü, 3209, (1988)), maar het CS2 is om veiligheidsredenen een zeer bezwaarlijk oplosmiddel. Voorts zou 2,6-lutidine als oplosmiddel kunnen worden gebruikt (zie Stee et al in J. Am. Chem. Soc.106. 6077 (1984)), maar dan is nodig dat hogere temperaturen, zoals 60°C, worden toegepast. In de praktijk wordt daarom meestal gewerkt met een suspensie van Ss in pyridine, hoewel daaraan in het geval van een geautomatiseerde DNA synthese aan een vaste drager in een DNA synthesizer het belangrijke nadeel kleeft, dat verstopping en vervuiling van de apparatuur en de vaste drager kunnen optreden en vermeden moeten worden door grondig te wassen met CS2/pyridine (zie Connolly et al in Biochemistry 22.r 3443, (1984)) .
Een internucleotide fosforothioaat diester kan ook langs andere wegen worden gesynthetiseerd, bijv. in één stap met behulp van fosforothioyleringsmiddelen zoals 2,5-dichlorofenyl fosforodichloridothioaat (zie Kemal et al in J. Chem. Soc. Chem. Comm. 591 (1983)) en analoga daarvan, zoals de verbinding met formule 14 (zie Marugg et al, Nucl. Acids Res.12., 9095 (1984)), of in twee stappen, waarbij eerst een fosforylering met bijv. O-aryl-N-fenylamidofosforochloridaat wordt uitgevoerd en vervolgens een omzetting van PN in PS wordt gerealiseerd (zie Lesnikowski et al in Tetrahedron 40, 15 (1984) en in Tetrahedron Lett.^I, 3821 (1989)). Deze werkwijzen zijn echter niet in te passen in de moderne, snelle en geautomatiseerde DNA en RNA syntheses aan een vaste drager.
In 1935 zijn door Schönberg in Chem. Ber.jül, 163 reacties beschreven, waarbij trifenylfosfine werd behandeld met dibenzoyl disulfide of tetramethyl thiuramdisulfide. De reactie tussen deze stoffen resulteerde in de vorming van trifenylfosfine-sulfide en dibenzoyl sulfide resp. tetramethyl thiuramsulfide.
Verrassenderwijze is nu gevonden dat een dergelijke methode kan worden gebruikt voor het sulfurideren van fosfiet-triesters en fosfietdiesters (d.w.z. H-fosfonaatdiesters), en met name geschikt is voor toepassing in een geautomatiseerde DNA of RNA synthese via de fosfiettriestermethode om op elke gewenste plaats in het uiteindelijke polynucleotide een fosforothioaatgroep in plaats van een fosfaatgroep te verkrijgen, zonder dat de nadelen van het tot dusverre toegepaste Se optreden.
De uitvinding verschaft derhalve een werkwijze voor het bereiden van een fosforothioaatester uit een fosfietester, welke werkwijze gekenmerkt wordt doordat men een fosfietester door reactie met een acyl- of thioacyl-disulfide omzet in een fosforothioaatester.
In beginsel bestaan er volgens de uitvinding geen beperkingen ten aanzien van de acyl- of thioacylgroep. Deze groepen kunnen verzadigde of onverzadigde alifatische of cycloalifatische groepen, aromatische groepen, verzadigde of onverzadigde heterocyclische groepen e.d. omvatten, zonder beperkingen voor wat het aantal koolstofatomen en het aantal heteroatomen betreft. Bij wijze van voorbeeld kunnen worden genoemd alkanoylgroepen, zoals acetyl, propionyl e.d., heterocycloylgroepen, zoals pyridinoyl, imidazoolcarbonyl, e.d., benzoyl, naftylcarbonyl, benzylcarbonyl (d.i. fenylacetyl), enz.
Een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding bestaat uit een werkwijze, die gekenmerkt wordt doordat men een fosfietester met de algemene formule (1): (ï^O) (R20) (R30)P (1) waarin R1 een waterstofatoom, een alkylgroep, .een cyanoalkyl-groep of een door een of meer halogeenatomen gesubstitueerde alkylgroep voorstelt en R2 en R3 elk, onafhankelijk van elkaar, een eventueel gesubstitueerde, eventueel aan een vaste drager gebonden, eventueel cyclische alkylgroep, suikerrest of suikeralkoholrest voorstellen, door reactie met een acyl- of thioacyl-disulfide met de algemene formule (2): R4-CX-S-S-CX-R5 (2) waarin X een zuurstof- of zwavelatoom voorstelt en R4 en R5 onafhankelijk van elkaar een eventueel gesubstitueerde fenyl-groep C6H5-, benzylgroep C6H5CH2-, of alkylgroep voorstellen, omzet in een fosforothioaatester met de algemene formule (3): (R10)(R20)(R30)P=S (3) waarin de symbolen de bovenstaand vermelde betekenissen hebben.
Een meer bijzondere voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding bestaat uit een werkwijze, die gekenmerkt wordt doordat men een fosfietester met de algemene formule (1): (Rk» (R20) (R30)P (1) waarin R1 een waterstofatoom, een alkylgroep, een cyanoalkyl-groep of een door een of meer halogeenatomen gesubstitueerde alkylgroep voorstelt en R2 en R3 elk, onafhankelijk van elkaar, een eventueel gesubstitueerde, eventueel aan een vaste drager gebonden, eventueel cyclische alkylgroep, suikerrest of suikeralkoholrest voorstellen, door reactie met een acyldisulfide met de algemene form. (2): R4-CX-S-S-CX-R5 (2) waarin X een zuurstofatoom voorstelt en R4 en R5 onafhankelijk van elkaar een eventueel gesubstitueerde fenylgroep C6H5-, benzylgroep C6H5CH2-, of alkylgroep voorstellen, omzet in een fosforothioaatester met de algemene formule (3): (Rk» (R20) (R30)P=S (3) waarin de symbolen de bovenstaand vermelde betekenissen hebben.
In het geval dat R1 een waterstofatoom voorstelt, is de uitgangsverbinding een fosfietdiester, oftewel een H-fosfo-naatdiester. In de andere gevallen is de uitgangsverbinding een fosfiettriester. De symbolen R1, R2 en R3 kunnen identieke of verschillende alkylgroepen voorstellen, zonder beperkingen ten aanzien van het aantal koolstofatomen, hoewel lage alkylgroepen (met 1-6, liever 1-4 en liefst 1-2 koolstof-atomen) de voorkeur hebben. Bij voorkeur stellen de symbolen R2 en R3 nucleoside- en/of nucleotideresten voor, die desgewenst gebonden zijn aan een vaste fase en voorzien zijn van gepaste beschermende en/of vertrekkende groepen, en stelt R1 een fosfaatbeschermende groep voor, zodat de uitgangsverbinding een bij de DNA (of RNA) synthese aan een vaste drager via de fosfiettriestermethode voorkomend tussenprodukt is. De uitvinding kan echter ook worden gebruikt voor de bereiding van fosforothioaatderivaten van bijv. teichoine-zuren, fosfatidyl inositol, en dergelijke.
Meer in het bijzonder bestaat echter de uitvinding toch bij voorkeur uit een werkwijze, die gekenmerkt wordt doordat men uitgaat van een, eventueel aan een vaste drager gebonden, internucleotide methyl of 2-cyanoethyl fosfiet-triester met de algemene formule (1) : (Rk» (R20) (R30)P (1) waarin R1 een methylgroep of een 2-cyanoethylgroep voorstelt en R2 en R3 elk onafhankelijk van elkaar een eventueel gesubstitueerde, eventueel aan een vaste drager gebonden, nucleoside- of nucleotiderest voorstellen.
In deze voorkeursuitvoeringsvorm stelt R1 een gebruikelijke fosfaatbeschermende groep voor, die naderhand door een bekende eliminatie- of substitutiereactie kan worden verwijderd. Ook andere, al dan niet bekende fosfaatbeschermende groepen zijn echter bruikbaar, zoals verschillende gehaloge-neerde alkylgroepen die door een reductiereactie kunnen worden verwijderd.
Het heeft volgens de uitvinding verder de voorkeur, dat men als het acyldisulfide met de algemene formule (2) benzoyldisulfide of fenylacetyldisulfide toepast. Met name benzoyldisulfide is uitermate geschikt gebleken. Derivaten van benzoyldisulfide en fenylacetyldisulfide kunnen echter ook zeer geschikt zijn, met name derivaten met een zodanig gesubstitueerde benzeenring, dat hun lipofiele karakter wordt versterkt en hun oplosbaarheid in organische oplosmiddelen wordt verbeterd. Hiertoe kan bijv. gedacht worden aan analoga, waarvan de benzeenring een of meerdere alkylgroepen draagt, met name lagere alkylgroepen, zoals alkylgroepen met 1-6, liever 1-4 en liefst 1-2 koolstofatomen. Niet-aromatische acyldisulfiden, zoals acetyldisulfide, zijn eveneens bruikbaar, maar hebben niet de voorkeur.
De reactie wordt uitgevoerd in een inert oplosmiddel voor het acyldisulfide met de algemene formule (2). Hoewel vele, meer of minder gebruikelijke oplosmiddelen in aanmerking komen, heeft het de voorkeur dat men de reactie uitvoert in 1,2-dichloorethaan, acetonitrile en/of pyridine. De reactie kan bij normale kamertemperaturen worden uitgevoerd, hetgeen doorgaans ook de voorkeur heeft.
De uitvinding zal nu verder worden toegelicht aan de hand van de op het formuleblad weergegeven reactieschema's en de uitvoeringsvoorbeelden. Onder verwijzing naar het formuleblad tonen de uitvoeringsvoorbeelden een omzetting (zie schema a) van triethylfosfiet (formule la, R6=C2Hs-) met een oplossing van fenacetyl disulfide (formule 2a, R7=CgH5CH2-; 1,1 eq.) bij 20°C in 1,2-dichloroethaan. Met behulp van 31P-NMR tijdens de reactie werd vastgesteld, dat een snelle (5 min) en exclusieve vorming van triethylfosforothioaat (formule 2a, R^=C2H5-) plaats vond. Een analyse van het ruwe reactiemengsel met 1H-en 13C-NMR bevestigde dat uitsluitend triethylfosforothioaat en fenylacetyl sulfide (formule 4., R7=C6H5CH2”) waren gevormd.
Door opwerken van het reactiemengsel kon na destillatie homogeen triethylfosforothioaat worden verkregen in een opbrengst van 70%.
Volgens dezelfde procedure werd trimethylfosfiet (formule la. R6=CH3~) kwantitatief omgezet in trimethylfosforothioaat en fenylacetyl sulfide.
Zoals in schema a is aangegeven, kon verrassenderwijze worden vastgesteld dat de verwachte Arbusov reactie, die tot de vorming van de verbindingen i en 7 zou leiden, in het geheel niet optrad.
Voorts kon worden vastgesteld, dat de snelheidsbepalende stap van de reactie bestaat uit de vorming van het tussen-produkt met formule 2·
De voorbeelden laten verder ook een omzetting van dimethylfosfiet (formule £, R6=CH3~) in de fosforothioaatester met formule 2 zien. De omzetting werd uitgevoerd in tegenwoordigheid van een zwakke niet-nucleofiele base (diisopropylethylamine). Het reactiemengsel bleek een intense kleur te hebben, die vermeden kon worden door benzoyl disulfide (form.la, R7=CgH5-) in plaats van fenylacetyl disulfide te gebruiken. Door 0,36 mmol benzoyl disulfide en 0,1 ml diisopropylethylamine toe te voegen aan een oplossing van 0,12 iranol dimethylfosfiet in 1,8 ml 1,2-dichloroethaan en na 30 min bij 20°C de verkregen, kleurloze oplossing op te werken, kon een homogene verbinding met form.j) worden gewonnen in een opbrengst van 95%.
Voorts werden zowel in oplossing als op een vaste drager fosforothioaat bevattende DNA fragmenten gesynthetiseerd onder toepassing van de werkwijze volgens de uitvinding. Zo werd (zie schema b) 0,44 mmol van een fosfiettriester met form.12. bereid door koppeling (met behulp van ΙΗ-tetrazool, zie Sinha et al in Nucl. Acids Res .12., 4539 (1984)) van een fosfor-amidiet (form.10./ waarin B1=T, R8=4,4 ·-dimethoxytrityl en R9=2-cyanoethyl) met een verbinding met form.H (B2=GdPa en R10=benzoyl), gedurende 5 min bij 20°C behandeld met 0,16 mmol fenylacetyl disulfide in een mengsel van 1,2-dichloroethaan en 2.4.6- collidine. Daarbij werd het volledig beschermde dimeer met form.H verkregen in een opbrengst van 90%. Dit dimeer kon volledig worden ontschermd door een ammonolyse (50 uur bij 60°C in aq.25% NH3) en daarop volgende zure hydrolyse (30 min bij 20°C in 80% azijnzuur). Na zuivering op Sephadex A-25 werd aldus het zuivere dimeer dTp(s)G gewonnen.
Ook werden de fosforothioaat bevattende hexameren met de formules lfi, en IS gesynthetiseerd (zie schema c) in een automatische Gene Assembler (Pharmacia), waarbij een stapsgewijze opbouw vanaf het via een succinylbinding op een vaste drager geïmmobiliseerde deoxythymidine (form.15.) werd uitgevoerd onder toepassing van een door·ΙΗ-tetrazool gekatalyseerde koppeling van het binnenkomende fosforamidiet (form.15)/ een daarop volgende oxydatie met I2-H2O van het gevormde fosfiettriester-tussenprodukt en een daarna uitgevoerde acidolyse van de 4,4'-dimethoxytritylgroep R8. Op de gewenste plaatsen werd in plaats van een oxydatie een sulfuridering uitgevoerd door het fosfiettriester-tussenprodukt gedurende 5 min bij 20°C te behandelen met een 5% oplossing van fenylacetyl disulfide in een mengsel van 1,2-dichloroethaan en
2.4.6- collidine. Aldus werden de aan een vaste drager gebonden en volledig beschermde hexameren met de formules 1£ en H
verkregen, die op dezelfde wijze als het dimeer dTp(s)G ontschermd konden worden en na zuivering op Sephadex G-50 de hexameren 1& en JLi opleverden. Dit een analyse met FPLC bleek, dat geen hexameren zonder fosforothioaat waren ontstaan, hetgeen op een grote efficiëntie van de sulfuridering wijst.
Thans volgen de hierboven reeds oppervlakkig beschreven uitvoeringsvoorbeelden. Deze voorbeelden zijn uitsluitend ter toelichting bedoeld en beogen op geen enkele wijze om de hier beschreven uitvinding te beperken.
Fenacetyl disulfide
Deze verbinding werd gesynthetiseerd volgens de procedure van Frank en Blegen, Org. Synth. Coll. III, 116-118 (1955) . Smeltpunt 57-58°C; !r NMR (CDCI3) δ 7,32 (m, 5H, C6H5) , 3,99 (s, 2H, CH2); 13c NMR (CDCI3) δ 191,0 (CO), 131,8 (C^-ar), 129,5 (C2ar), 128,6 (C3ar), 127,6 (C4ar), 48,7 (CH2).
Benzoyl disulfide
Deze verbinding werd gesynthetiseerd volgens de procedure van Frank en Blegen, Org. Synth. Coll. III, 116-118 (1955). Smeltpunt 128-129°C; 1H NMR (CDCI3) δ 8,1 en 7,5 (2x m, 5H, C6H5); 13C NMR (CDCI3) δ 185,9 (CO), 135,1 (C1ar), 134,3 (C2ar), 128,9 (C3ar), 128,0 (C4ar) .
Triethylfosforothioaat (3a, R6 ~ C2H5)
Aan een oplossing van 3,88 g (12,8 mmol) fenacetyl disulfide in 16 ml 1,2-dichloorethaan en 1 ml pyridine werd 2 ml triethylfosfiet toegevoegd. De oplosmiddelen werden verwijderd onder vacuum en het produkt werd gedestilleerd onder vacuum. Opbrengst 1,65 g (71%) kleurloze vloeistof. Kookpunt 56-58°C/0,4 mm Hg; 2Η NMR (CDCI3) δ 4,13 (dubbel q, 6H, CH2, Jph=9,6 Hz, JHh=7,2 Hz), 1,33 (t, 9H, CH3, JHH= 7,2 Hz); 13C NMR (CDCI3) δ 63,3 (d, CH2, JPC=4 Hz), 15,2 (d, CH3, Jpc=7 Hz); 31P NMR (CDCI3) δ 67,8; massa 199 (M+H)+, 154 (M+H-OC2H5)+.
Trimethylfosforothioaat (3a, R6 = CH3)
Volkomen analoog aan de bovenstaand beschreven bereiding van triethylfosforothioaat werd trimethylfosforothioaat bereid door trimethylfosfiet in plaats van triethylfosfiet te gebruiken. 31P NMR in het ruwe reactiemengsel: δ 73,3.
Trifenylfosforothioaat (3a, R6 = CgHs)
In grote trekken analoog aan de bovenstaand beschreven bereiding van triethylfosforothioaat werd trifenylfosforothioaat bereid door trifenylfosfiet in plaats van triethylfosfiet en benzoyl disulfide in plaats van fenacetyl disulfide te gebruiken. De omzetting vergde veel tijd; na 10 dagen was de omzetting pas 50%. 31P NMR in het ruwe reactiemengsel gaf als resultaat: δ 53,5.
Dimethylfosforothioaat (9, R6 = CH3)
Aan een oplossing van 100 mg (0,12 mmol) benzoyl disulfide in 1,8 ml 1,2-dichloorethaan en 0,2 ml diïsopropyl-ethylamine werd 26,8 μΐ dimethylfosfiet toegevoegd. Na 30 min. werd water toegevoegd. De waterlaag werd afgescheiden en twee keer gewassen met dichloormethaan en drie keer met diethyl-ether. Het produkt werd gezuiverd over een sterk basische ionenwisselaar (Na+) en gevriesdroogd. Opbrengst 95% witte vaste stof.
lH NMR (D20) δ 3,61 (d, 6H, CH3, 2JPH=16 Hz); 13C NMR (D20) δ 53,7 (d, CH3, 1JpC=6 Hz); 31P NMR (D20) δ 59,1 (septet, 2JPH= 12 Hz).
Dibenzylfosforothioaat (9, R6 * C6H5CH2)
Volkomen analoog aan de bovenstaand beschreven bereiding van dimethylfosforothioaat werd dibenzylfosforothioaat bereid door dibenzylfosfiet in plaats van dimethylfosfiet te gebruiken. 31P NMR in het ruwe reactiemengsel: δ 57,0.
Dxfenylfosforothioaat (9, R6 = CgHs)
Volkomen analoog aan de bovenstaand beschreven bereiding van dimethylfosforothioaat werd difenylfosforothioaat bereid door difenylfosfiet in plaats van dimethylfosfiet te gebruiken. 31P NMR in het ruwe reactiemengsel: δ 47,4.
DMTdT{P[N(i-pr)2]OC2H4CN) (10)
Aan een oplossing van 656 mg (1,2 mmol) DMTdT in 5 ml dichloormethaan en 627 μΐ diïsopropylethylamine werd 0,5 ml Ν,Ν-diïsopropylchlorofosforamidiet toegevoegd. Na 30 min.
roeren werd ethanol (96%) toegevoegd, gevolgd door 40 ml ethylacetaat. Het mengsel werd twee keer gewassen met een verzadigde NaHC03 oplossing en twee keer met een verzadigde NaCl oplossing. De organische laag werd gedroogd boven Na2S04 en de oplosmiddelen werden verwijderd onder vacuum. Het produkt werd gezuiverd over een silicagel kolom (eluens petroleumether 40-60/ethylacetaat, 2:1, v/v). Opbrengst 62% 31P NMR (CH2C12) δ 149,05 en 148,96.
DMTdT { POC2H4CN} dGdPabz (12)
Een oplossing van 466 mg (0,63 inmol) fosforamidiet 10 in 5 ml acetonitril werd toegevoegd aan een oplossing van 354 mg (0,63 mmol) dGdPabz (11) en 97 mg (1,38 mmol) 1H-tetrazool in 5 ml acetonitril. Na 1 uur roeren werd het oplosmiddel verwijderd onder vacuum; het produkt werd gezuiverd over een silicagel kolom (eluens 50% ethylacetaat / aceton v/v). Opbrengst 680 mg witte vaste stof (90%); 31P NMR (CDCI3) 140,2 en 139,4.
dTp(s)dG (13)
Aan een oplossing van 53 mg (44 μπιοί) fosfiet 12 in 2 ml 1,2-dichloorethaan/2,4,6-collidine (4:1, v/v) werd 100 mg fenacetyl disulfide toegevoegd. 31P NMR van het ruwe reaktie-mengsel duidde op volledige omzetting binnen 5 minuten.
31 NMR δ 67,4 en 67,6. Het produkt werd gezuiverd over een silicagel kolom (eluens 10% CH30H/CH2C12, v/v). De oplosmiddelen werden verwijderd onder vacuum. Het produkt werd opgelost in 25% NH4OH oplossing en op 50°C verwarmd gedurende 64 uur. Het oplosmiddel werd verwijderd onder vacuum en het produkt werd gedurende 30 min. behandeld met 80% azijnzuur (pH 2,0).
De oplosmiddelen werden verwijderd onder vacuum en het produkt werd gezuiverd over een Sephadex A25 kolom (eluens 0,05-0,5 M TEAB) gevolgd door een Dowex ionenwisselaar (Na+, eluens H20). 31P NMR (D20) δ 55,9 en 55,2; 1H NMR (D20) δ 8,10 en 8,07 (2x s, 2x 1H, H8-G), 7,46 en 7,43 (2x s, 2x 1H, H6-T).

Claims (7)

1. Werkwijze voor het bereiden van een fosforothioaatester uit een fosfietester, met het kenmerk, dat men een fosfietester door reactie met een acyl- of thioacyl-disulfide omzet in een fosforothioaatester.
2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat men een fosfietester met de algemene formule (1): (ï^O) (R20) (R30)P (1) waarin R1 een waterstofatoom, een alkylgroep, een cyanoalkyl-groep of een door een of meer halogeenatomen gesubstitueerde alkylgroep voorstelt en R2 en R3 elk, onafhankelijk van elkaar, een eventueel gesubstitueerde, eventueel aan een vaste drager gebonden, eventueel cyclische alkylgroep, suikerrest of suikeralkoholrest voorstellen, door reactie met een acyl- of thioacyl-disulfide met de algemene formule (2): R4-CX-S-S-CX-R5 (2) waarin X een zuurstof- of zwavelatoom voorstelt en R4 en R5 onafhankelijk van elkaar een eventueel gesubstitueerde fenyl-groep C6H5-, benzylgroep C6H5CH2-, of alkylgroep voorstellen, omzet in een fosforothioaatester met de algemene formule (3): (RiO)(R20)(R30)P=S (3) waarin de symbolen de bovenstaand vermelde betekenissen hebben.
3. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat men een fosfietester met de algemene formule (1): (Rx0) (R20) (R30)P <1) waarin R1 een waterstofatoom, een alkylgroep, een cyanoalkyl-groep of een door een of meer halogeenatomen gesubstitueerde alkylgroep voorstelt en R2 en R3 elk, onafhankelijk van elkaar, een eventueel gesubstitueerde, eventueel aan een vaste drager gebonden, eventueel cyclische alkylgroep, suikerrest of suikeralkoholrest voorstellen, door reactie met- een acyldisulfide met de algemene formule (2) : R4-CX-S—S-CX—R5 (2) waarin X een zuurstofatoom voorstelt en R4 en R5 onafhankelijk van elkaar een eventueel gesubstitueerde fenylgroep C6H5-, benzylgroep C6H5CH2-, of alkylgroep voorstellen, omzet in een fosforothioaatester met de algemene formule (3): (Εθ-O) (R20) (R30)P=S (3) waarin de symbolen de bovenstaand vermelde betekenissen hebben.
4. Werkwijze volgens conclusie 2 of 3, met het kenmerk, dat men uitgaat van een, eventueel aan een vaste drager gebonden, internucleotide methyl of 2-cyanoethyl fosfiet-triester met de algemene formule (1): (RiO) (R20) (R30)P (1) waarin R1 een methylgroep of een 2-cyanoethylgroep voorstelt en R2 en R3 elk onafhankelijk van elkaar een eventueel gesubstitueerde, eventueel aan een vaste drager gebonden, nucleoside- of nucleotiderest voorstellen..
5. Werkwijze volgens conclusie 3 of 4, met het kenmerk, dat men als het acyldisulfide met de algemene formule (2) benzoyl-disulfide of fenylacetyldisulfide toepast.
6. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat men de reactie uitvoert in een inert oplosmiddel voor het acyldisulfide met de algemene formule (2) .
7. Werkwijze volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat men de reactie uitvoert in 1,2-dichloorethaan, acetonitrile en/of pyridine.
NL8902521A 1989-10-11 1989-10-11 Werkwijze voor het bereiden van fosforothioaatesters. NL8902521A (nl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8902521A NL8902521A (nl) 1989-10-11 1989-10-11 Werkwijze voor het bereiden van fosforothioaatesters.

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8902521A NL8902521A (nl) 1989-10-11 1989-10-11 Werkwijze voor het bereiden van fosforothioaatesters.
NL8902521 1989-10-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8902521A true NL8902521A (nl) 1991-05-01

Family

ID=19855437

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8902521A NL8902521A (nl) 1989-10-11 1989-10-11 Werkwijze voor het bereiden van fosforothioaatesters.

Country Status (1)

Country Link
NL (1) NL8902521A (nl)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997041130A2 (en) * 1996-04-30 1997-11-06 Regents Of The University Of Minnesota Sulfurization of phosphorus-containing compounds
US5760209A (en) * 1997-03-03 1998-06-02 Isis Pharmaceuticals, Inc. Protecting group for synthesizing oligonucleotide analogs
WO1999019340A1 (en) 1997-10-15 1999-04-22 Isis Pharmaceuticals, Inc. Improved synthesis of sulfurized oligonucleotides
US5902881A (en) * 1997-03-03 1999-05-11 Isis Pharmaceuticals, Inc. Reagent useful for synthesizing sulfurized oligonucleotide analogs
US6242591B1 (en) 1997-10-15 2001-06-05 Isis Pharmaceuticals, Inc. Synthesis of sulfurized 2'-substituted oligonucleotides
JP2008266331A (ja) * 2004-04-05 2008-11-06 Alnylam Pharmaceuticals Inc オリゴヌクレオチドの合成および精製に使用する方法および反応試薬
EP2277886A1 (en) 2009-06-29 2011-01-26 Agilent Technologies, Inc. The use of n-alkyl imidazole for sulfurization of oligonucleotides with an acetyl disulfide
US8642755B2 (en) 2009-06-30 2014-02-04 Agilent Technologies, Inc. Use of thioacetic acid derivatives in the sulfurization of oligonucleotides with phenylacetyl disulfide

Cited By (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5852168A (en) * 1996-04-30 1998-12-22 Regents Of The University Of Minesota Sulfurization of phosphorus-containing compounds
WO1997041130A2 (en) * 1996-04-30 1997-11-06 Regents Of The University Of Minnesota Sulfurization of phosphorus-containing compounds
WO1997041130A3 (en) * 1996-04-30 2001-09-13 Univ Minnesota Sulfurization of phosphorus-containing compounds
US5959099A (en) * 1997-03-03 1999-09-28 Isis Pharmaceuticals, Inc. Protecting group for synthesizing oligonucleotide analogs
US5902881A (en) * 1997-03-03 1999-05-11 Isis Pharmaceuticals, Inc. Reagent useful for synthesizing sulfurized oligonucleotide analogs
US6040438A (en) * 1997-03-03 2000-03-21 Isis Pharmaceuticals, Inc. Reagent useful for synthesizing sulfurized oligonucleotide analogs
US5783690A (en) * 1997-03-03 1998-07-21 Isis Pharmaceuticals, Inc. Protecting group for synthesizing oligonucleotide analogs
US6399831B1 (en) 1997-03-03 2002-06-04 Isis Pharmaceuticals, Inc. Reagent useful for synthesizing sulfurized oligonucleotide analogs
US5760209A (en) * 1997-03-03 1998-06-02 Isis Pharmaceuticals, Inc. Protecting group for synthesizing oligonucleotide analogs
WO1999019340A1 (en) 1997-10-15 1999-04-22 Isis Pharmaceuticals, Inc. Improved synthesis of sulfurized oligonucleotides
US7378516B2 (en) 1997-10-15 2008-05-27 Isis Pharmaceuticals, Inc. Synthesis of sulfurized oligonucleotides
EP1023310A1 (en) * 1997-10-15 2000-08-02 Isis Pharmaceuticals, Inc. Improved synthesis of sulfurized oligonucleotides
US6114519A (en) * 1997-10-15 2000-09-05 Isis Pharmaceuticals, Inc. Synthesis of sulfurized oligonucleotides
EP1023310A4 (en) * 1997-10-15 2001-05-16 Isis Pharmaceuticals Inc IMPROVED SYNTHESIS OF SULFUR OLIGONUCLEOTIDES
US6242591B1 (en) 1997-10-15 2001-06-05 Isis Pharmaceuticals, Inc. Synthesis of sulfurized 2'-substituted oligonucleotides
EP1246833A1 (en) * 2000-01-11 2002-10-09 Isis Pharmaceuticals, Inc. Improved synthesis of sulfurized oligonucleotides
US7227015B2 (en) 2000-01-11 2007-06-05 Isis Pharmaceuticals, Inc. Synthesis of sulfurized oligonucleotides
EP1246833A4 (en) * 2000-01-11 2003-04-09 Isis Pharmaceuticals Inc IMPROVED METHOD FOR SYNTHESISING SULFANIZED OLIGONUCLEOTIDES
US7723511B2 (en) 2000-01-11 2010-05-25 Isis Pharmaceuticals, Inc. Synthesis of sulfurized oligonucleotides
JP2008266331A (ja) * 2004-04-05 2008-11-06 Alnylam Pharmaceuticals Inc オリゴヌクレオチドの合成および精製に使用する方法および反応試薬
US8058448B2 (en) 2004-04-05 2011-11-15 Alnylam Pharmaceuticals, Inc. Processes and reagents for sulfurization of oligonucleotides
US8063198B2 (en) 2004-04-05 2011-11-22 Alnylam Pharmaceuticals, Inc. Processes and reagents for desilylation of oligonucleotides
EP2540734A2 (en) 2004-04-05 2013-01-02 Alnylam Pharmaceuticals, Inc. Process and reagents for oligonucleotide synthesis and purification
US8431693B2 (en) 2004-04-05 2013-04-30 Alnylam Pharmaceuticals, Inc. Process for desilylation of oligonucleotides
EP2277886A1 (en) 2009-06-29 2011-01-26 Agilent Technologies, Inc. The use of n-alkyl imidazole for sulfurization of oligonucleotides with an acetyl disulfide
US8309710B2 (en) 2009-06-29 2012-11-13 Agilent Technologies, Inc. Use of N-alkyl imidazole for sulfurization of oligonucleotides with an acetyl disulfide
US9169286B2 (en) 2009-06-29 2015-10-27 Agilent Technologies, Inc. Use of N-alkyl imidazole for sulfurization of oligonucleotides with an acetyl disulfide
US8642755B2 (en) 2009-06-30 2014-02-04 Agilent Technologies, Inc. Use of thioacetic acid derivatives in the sulfurization of oligonucleotides with phenylacetyl disulfide

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0294196B1 (en) Chemical capping by phosphitylation during oligonucleotide synthesis
JP2552048B2 (ja) ヌクレオチド鎖合成用試薬
US5449769A (en) Method and reagent for sulfurization of organophosphorous compounds
US6051699A (en) Process for the synthesis of oligomeric compounds
JPH05506015A (ja) 硫化オリゴヌクレオチド類似物の合成方法
Froehler Oligodeoxynucleotide synthesis: H-phosphonate approach
Reese et al. Solution phase synthesis of ISIS 2922 (Vitravene) by the modified H-phosphonate approach
FI81806B (fi) Fosforyliseringsfoerfarande och -medel.
Farschtschi et al. Preparation of a deoxynucleoside thiophosphoramidite intermediate in the synthesis of nucleoside phosphorodithioates
ES2235372T5 (es) Métodos para sintetizar oligonucle�tidos sulfurados
US5420330A (en) Lipo-phosphoramidites
Stawinski et al. Nucleoside H-phosphonates. 14. Synthesis of nucleoside phosphoroselenoates and phosphorothioselenoates via stereospecific selenization of the corresponding H-phosphonate and H-phosphonothioate diesters with the aid of new selenium-transfer reagent, 3H-1, 2-benzothiaselenol-3-one
NL8902521A (nl) Werkwijze voor het bereiden van fosforothioaatesters.
Oza et al. A mild preparation of protected phosphate esters from alcohols
EP1379541A1 (en) Labeled oligonucleotides, methods for making same, and compounds useful therefor
KR20030081303A (ko) 올리고뉴클레오티드 합성용 신톤
Stec et al. Stereospecific Synthesis of P-chiral Analogs of oligonucleotides
Sund et al. Intra-and intermolecular nucleophilic phosphorous-sulfur bond cleavage. The reaction of fluoride ion with O-aryl-O, S-dialkylphosphorothioates, & the degradation of phosphorothioate linkage in di-ribonucleotides by the vicinal 2′-hydroxyl group.
AU642673B2 (en) Method and reagent for sulfurization of organophosphorous compounds
Johansson et al. The case for configurational stability of H-phosphonate diesters in the presence of diazabicyclo [5.4. 0] undec-7-ene (DBU)
US7049432B2 (en) Oligonucleotides having alkylphosphonate linkages and methods for their preparation
Sekine et al. Chemical synthesis of oligonucleotides by use of phenylthio group
US20230192751A1 (en) Method for the preparation of oligonucleotides
JPH02502535A (ja) イノシトールホスフェート同族体
JP3061659B2 (ja) 2−{2−(モノメトキシトリチルオキシ)エチルチオ}エチル基および該基の使用法

Legal Events

Date Code Title Description
A1B A search report has been drawn up
BV The patent application has lapsed