PL222577B1 - Sposób ochrony funkcji hydroksylowych lub aminowych nowe związki do realizacji tego sposobu oraz sposób otrzymywania nowych związków - Google Patents

Sposób ochrony funkcji hydroksylowych lub aminowych nowe związki do realizacji tego sposobu oraz sposób otrzymywania nowych związków

Info

Publication number
PL222577B1
PL222577B1 PL399003A PL39900312A PL222577B1 PL 222577 B1 PL222577 B1 PL 222577B1 PL 399003 A PL399003 A PL 399003A PL 39900312 A PL39900312 A PL 39900312A PL 222577 B1 PL222577 B1 PL 222577B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
hydroxyl
group
different
reaction
amine
Prior art date
Application number
PL399003A
Other languages
English (en)
Other versions
PL399003A1 (pl
Inventor
Wojciech Tadeusz Markiewicz
Marcin Krzysztof Chmielewski
Sylwia Maria Musiał
Hieronim Maciejewski
Grzegorz Hreczycho
Original Assignee
Fund Univ Im Adama Mickiewicza W Poznaniu
Inst Chemii Bioorganicznej Polskiej Akademii Nauk
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 Fund Univ Im Adama Mickiewicza W Poznaniu, Inst Chemii Bioorganicznej Polskiej Akademii Nauk filed Critical Fund Univ Im Adama Mickiewicza W Poznaniu
Priority to PL399003A priority Critical patent/PL222577B1/pl
Priority to EP13727662.2A priority patent/EP2841401B1/en
Priority to PCT/PL2013/000058 priority patent/WO2013165266A1/en
Priority to US14/396,474 priority patent/US9290521B2/en
Publication of PL399003A1 publication Critical patent/PL399003A1/pl
Publication of PL222577B1 publication Critical patent/PL222577B1/pl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F7/00Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
    • C07F7/02Silicon compounds
    • C07F7/08Compounds having one or more C—Si linkages
    • C07F7/0834Compounds having one or more O-Si linkage
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07BGENERAL METHODS OF ORGANIC CHEMISTRY; APPARATUS THEREFOR
    • C07B51/00Introduction of protecting groups or activating groups, not provided for in the preceding groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F7/00Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
    • C07F7/02Silicon compounds
    • C07F7/08Compounds having one or more C—Si linkages
    • C07F7/0803Compounds with Si-C or Si-Si linkages
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F7/00Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
    • C07F7/02Silicon compounds
    • C07F7/08Compounds having one or more C—Si linkages
    • C07F7/10Compounds having one or more C—Si linkages containing nitrogen having a Si-N linkage
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F7/00Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
    • C07F7/02Silicon compounds
    • C07F7/08Compounds having one or more C—Si linkages
    • C07F7/12Organo silicon halides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F7/00Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
    • C07F7/02Silicon compounds
    • C07F7/08Compounds having one or more C—Si linkages
    • C07F7/18Compounds having one or more C—Si linkages as well as one or more C—O—Si linkages
    • C07F7/1804Compounds having Si-O-C linkages
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07HSUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
    • C07H23/00Compounds containing boron, silicon, or a metal, e.g. chelates, vitamin B12

Landscapes

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

Abstract

Przedmiotem wynalazku są nowe sposoby równoczesnej ochrony dwóch funkcji: hydroksylowej, aminowej lub tiolowej, zwłaszcza w cukrach, polialkoholach, nukleozydach, nukleotydach, peptydach, kwasach nukleinowych w reakcjach syntezy organicznej oraz nowe związki o wzorze 1, w którym R oznacza Br lub I lub podstawnik o wzorze 2, w którym X1, X2, X3, X4 są równe lub różne i oznaczają N lub CH lub grupy C-R1, w których R1 są równe lub różne i oznaczają nasycony alkil o długości łańcucha od 1 do 8 węgli, nienasycony alkil o długości łańcucha od 1 do 8 węgli, aryl, nasycony alkil o długości łańcucha od 1 do 8 węgli zawierający podstawnik arylowy, nienasycony alkil o długości łańcucha od 1 do 8 węgli zawierający podstawnik arylowy gdzie nasycony alkil, nienasycony alki i aryl są częściowo lub całkowicie podstawione, przy czym w każdym przypadku co najmniej jedno X jest różne od N. Przedmiotem wynalazku są także związki o wzorze 4 i o wzorze 5.

Description

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 222577 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 399003 (22) Data zgłoszenia: 27.04.2012 (51) Int.Cl.
C07B 51/00 (2006.01) C07F 7/08 (2006.01) C07F 7/12 (2006.01) C07H 23/00 (2006.01) C07H 19/00 (2006.01)
Sposób ochrony funkcji hydroksylowych lub aminowych nowe związki do realizacji tego sposobu oraz sposób otrzymywania nowych związków
(73) Uprawniony z patentu: INSTYTUT CHEMII BIOORGANICZNEJ POLSKIEJ AKADEMII NAUK, Poznań, PL FUNDACJA UNIWERSYTETU IM. ADAMA MICKIEWICZA W POZNANIU, Poznań, PL
(43) Zgłoszenie ogłoszono:
28.10.2013 BUP 22/13 (72) Twórca(y) wynalazku: WOJCIECH TADEUSZ MARKIEWICZ, Poznań, PL MARCIN KRZYSZTOF CHMIELEWSKI,
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono: Poznań, PL
31.08.2016 WUP 08/16 SYLWIA MARIA MUSIAŁ, Kościan, PL HIERONIM MACIEJEWSKI, Poznań, PL GRZEGORZ HRECZYCHO, Poznań, PL (74) Pełnomocnik: rzecz. pat. Elżbieta Piątkowska
PL 222 577 B1
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest nowy sposób równoczesnej ochrony dwóch funkcji: hydroksylowej, aminowej, zwłaszcza w cukrach, polialkoholach, nukleozydach, nukleotydach w reakcjach syntezy organicznej, nowe związki do realizacji tego sposobu, a także sposób otrzymywania nowych związków.
Z literatury znane są blokady krzemoorganiczne stosowane w chemii organicznej od wielu lat. Niektóre z nich znalazły stałe miejsce w podstawowej preparatyce kwasów nukleinowych, nukleoz ydów i nukleotydów.
Znana jest dwufunkcyjna blokada, która skutecznie spina dwie grupy hydroksylowe pierścienia rybozy w nukleozydach. 1,3-Dichloro-1,1,3,3-tetraizopropylodisiloksan, który omówiono między innymi w literaturze: W.T. Markiewicz, J. Chem. Research (S) 1979, 24-25, W.T. Markiewicz, J. Chem. Research (M) 1979, 19, 181-197. W.T. Markiewicz, M. Wiewiórowski, NucleicAcidsSymp Ser, 1978 (1), 185-190, został zastosowany w syntezie rybonukleozydów jako reagent pozwalający na selektywne wprowadzenie grup ochronnych w pozycji 2'-OH. Blokowanie nukleozydu za pomocą 1,3-dichloro-1,1,3,3-tetraizopropylodisiloksanu w pierwszej kolejności polega na reakcji łańcucha sililowego z pierwszorzędową grupą 5‘-hydroksylową. Ponieważ reakcje wewnątrzcząsteczkowe zachodzą z wyższą szybkością, dlatego drugi koniec łańcucha sililowego łatwo reaguje z bliżej znajdującą się drugorzędową pozycją 3'-hydroksylową tej samej cząsteczki, tworząc ośmioczłonowy pierścień. Reakcja z grupą 2'-hydroksylową jest wykluczona ze względów przestrzennych. Cechą charakterystyczną związków blokowanych przy zastosowaniu 1,3-dichloro-1,1,3,3-tetraizopropylodisiloksanu jest tworzenie związków, których przykładem jest związek o następującym wzorze:
O w których występuje wiązanie disiloksanowe -Si-O-Si-. Jednak wysoki koszt związany ze sposobem otrzymania 1,3-dichloro-1,1,3,3-tetraizopropylodisiloksanu oraz wysoka podatność na hydrolizę grupy tetraizopropylodisiloksano-1,3-diylowej w warunkach silnie zasadowych lub kwasowych ogranicza jego zastosowanie, a ponadto nie można otrzymać izomeru 2’,3’-chronionego w bezpośredniej reakcji rybonukleozydów.
W publikacji W.T. Markiewicza, B. Nowakowskiej, K. Adrych, NucleicAcidsResearch, symp. ser. 18, 1987, 149-152 opisano blokadę tetra-t-butoksydisiloksano-1,3-diylową. Blokowanie przy użyciu 1,3-dichloro-1,1,3,3-tetra-t-butoksydisiloksanu prowadzi do tworzenia związków, których przykładem jest związek o wzorze,
w których również występuje wiązanie disiloksanowe -Si-O-Si-, ale dzięki obecności grup t-butoksylowych blokada ta charakteryzuje się większą trwałością w warunkach kwasowych od blokady
PL 222 577 B1 tetraizopropylodisiloksano-1,3-diylowej, co przekłada się na większe spektrum zastosowań. Jednakże wysoki koszt odczynnika ogranicza jego zastosowanie. Ponadto nie można otrzymać izomeru 2‘,3'-chronionego w bezpośredniej reakcji rybonukleozydów.
Z opisu patentowego US 6,800,751 znane są również dwufunkcyjne blokady krzemoorganiczne, które pomiędzy dwiema grupami sililowymi posiadają inną grupę atomów niż atom tlenu. Przykładem tego typu ochrony jest blokada wprowadzana przy użyciu 1,2-dichloro-metyleno-bis(diizopropylosilanu), (MDPSCl2), której przykładem użycia jest związek o wzorze:
w którym występuje wiązanie sililenometylenosililenowe-Si-CH2-Si-.
Sposób ten znalazł zastosowanie przy regioselektywnym alkilowaniu nukleozydów, co zostało omówione w Chow et al., Nucleosides, Nucleotides and Nucleic Acids, 2003, 22, 583-587.
Z literatury znana jest również blokada krzemoorganiczna sililenowa, z jednym atomem krzemu.
Przykładem tego typu ochrony jest blokada di-tert-butylosililenowa, której przykładem jest związek o wzorze:
Blokada di-tert-butylosililenowa, wprowadzana za pomocą reagentu bis(trifluorometanosulfonianu) di-tert-butylosililu (DTBS) stosowana jest często do blokowania dwóch pozycji hydroksylowych w nukleozydach, co zostało omówione w E.J. Corey and P.B. Hopkins. Tetrahedron Lett., 1982, 23, 4871 oraz do blokowania funkcji hydroksylowych w analizie alkoholi wielowodorotlenowych za pomocą chromatografii gazowej i spektrometrii mas. Wysoki koszt odczynnika ogranicza zakres stosowania tej metody. W przypadku rybonukleozydów nie można w bezpośredniej reakcji otrzymać izomeru chronionego w pozycjach 2‘,3'. W pewnych sytuacjach zastosowanie tego związku do ochrony grup hydroksylowych prowadzi do takiej konformacji chronionego związku, że nie można w nim przeprowadzić pewnych transformacji w centrum reakcyjnym, które nie jest oczywiście chronione, ale jego reaktywność ulega niekorzystnej modyfikacji wskutek wprowadzenia blokady sililenowej [K. Herbal, J. Kitteringham, M. Voyle, A.J. Whitehead, Synthesis of the enantiomer of nelarabine. Tetrahedron Letters, 2005, 46, 2961 -2964].
Celem wynalazku jest usprawnienie jednoczesnej ochrony dwóch funkcji hydroksylowych lub aminowych lub jednej hydroksylowej i jednej aminowej zlokalizowanych przy różnorzędowych atomach węgla zwłaszcza w cukrach, polialkoholach, nukleozydach, nukleotydach, zwłaszcza w reakcjach syntezy organicznej, a także otrzymanie nowych związków w reakcji blokowania reaktywnych grup hydroksylowych i aminowych.
W pierwszym aspekcie przedmiotem wynalazku są nowe disilany o wzorze ogólnym 1,
PL 222 577 B1
( 1) w którym R oznacza Br lub I lub podstawnik o wzorze 2,
(2) w którym X1f X2, X3, X4 są równe lub różne i oznaczają N lub CH lub grupy C-R-ι, w których R-ι są równe lub różne i oznaczają nasycony alkil o długości łańcucha od 1 do 8 węgli, przy czym w każdym przypadku co najmniej jedno X jest różne od N.
Disilany o wzorze 1, w których R oznacza brom lub jod otrzymuje się w reakcji pomiędzy
1,1,2,2-tetraizopropylo-1,2-diwodorodisilanem odpowiednio z dibromometanem lub dijodometanem w obecności chlorku palladu.
Disilany o wzorze 1, w których R oznacza grupę o wzorze 2, w której X1, X2, X3, X4 mają wyżej podane znaczenie, otrzymujemy w reakcji wymiany pomiędzy 1,1,2,2-tetraizopropylo-1,2-diwodorodisiIanem a odpowiednim związkiem o wzorze 3,
w którym X1, X2, X3, X4 mają wyżej podane znaczenie w rozpuszczalniku w obecności aminy alifatycznej, korzystnie trietyloaminy, diizopropyloetyloaminy jako środków wiążących halogenowodór. Rekcję prowadzi się na ogół przez 2 godziny, a następnie izoluje i oczyszcza znanymi metodami. Można również używać produkt reakcji bez izolacji i oczyszczania.
W drugim aspekcie przedmiotem wynalazku są nowe związki, w których występuje ugrupowanie o wzorze ogólnym 4 lub 5
w których
- n przyjmuje wartość od 0 do 2
- m przyjmuje wartość od 1 do 3
- Y jest równe lub różne i oznacza NH lub O lub S.
- R2 są równe lub różne i oznaczają iPr lub H.
W szczególności związki o wzorach 6 lub 7,
PL 222 577 B1
w których R2 i Y mają wyżej podane znaczenie, zaś B oznacza zasadę heterocykliczną wybraną z grupy: adenina, guanina, tymina, uracyl, cytozyna.
W trzecim aspekcie przedmiotem wynalazku jest sposób równoczesnej ochrony dwóch funkcji hydroksylowych lub aminowych lub jednej hydroksylowej i jednej aminowej polegający na ochronie pierwszo- i drugorzędowych grup hydroksylowych, aminowych zwłaszcza w cukrach, polialkoholach, nukleozydach, nukleotydach w reakcjach syntezy organicznej w wyniku reakcji blokowania prowadzonej pomiędzy związkiem posiadającym co najmniej dwie wolne grupy hydroksylowe lub aminowe albo co najmniej jedną grupę hydroksylową i jedną grupę aminową, a disilanem o wzorze 8,
CHSi—St-CI . -H. (8) lub disilanem o wzorze ogólnym 1, jak określono powyżej, w którym R oznacza Br lub I lub podstawnik o wzorze 2,
w którym X1, X2, X3, X4 są równe lub różne i oznaczają N lub CH lub grupy C-R1, w których R1 są równe lub różne i oznaczają nasycony alkil o długości łańcucha od 1 do 8 węgli, przy czym w każdym przypadku co najmniej jedno X jest różne od N.
Reakcję blokowania prowadzi się w obecności rozpuszczalnika aprotycznego, którym jest korzystnie: pirydyna lub tetrahydrofuran (THF) lub acetonitryl lub WW-dimetyloformamid (DMF) lub ich mieszaniny.
Całość poddaje się mieszaniu, a następnie po zakończeniu reakcji z mieszaniny poreakcyjnej izoluje się produkt na drodze ekstrakcji.
Reakcję blokowania prowadzi się w temperaturze od -55°C do +50°C, przy czym temperatura reakcji nie może być niższa od temperatury krzepnięcia rozpuszczalnika. Proces według wynalazku korzystnie prowadzi się w temperaturze pokojowej. Czas potrzebny do całkowitego przebiegu reakcji blokowania zależy od temperatury, w której reakcja jest prowadzona, rodzaju stosowanego rozpus zczalnika, struktury reagentów, a także od stężenia reagentów. W celu prowadzenia procesu przez optymalny czas, wskazane jest monitorowanie przebiegu reakcji blokowania za pomocą chromatografii cienkowarstwowej na płytkach z żelem krzemionkowym lub chromatografii kolumnowej HPLC.
W wyniku reakcji otrzymuje się związki, w których jednocześnie dwie grupy hydroksylowe lub dwie grupy aminowe albo jedna grupa hydroksylowa i jedna grupa aminowa są zablokowane.
PL 222 577 B1
Przykładem związków z tak zablokowanymi grupami funkcyjnymi są związki o ogólnych wzorach 6 lub 7 gdzie R2 i B mają wyżej podane znaczenia.
Sposób według wynalazku umożliwia ochronę par grup tego samego rodzaju a mianowicie hydroksylowych, aminowych a także ich dowolnej kombinacji. W szczególności sposobem według wynalazku blokuje się dwie grupy hydroksylowe w związkach organicznych takich jak cukry, polialkohole, nukleotydy, natomiast dwie grupy aminowe blokuje się w szczególności w nukleozydach. Poza równoczesną blokadą dwóch grup hydroksylowych w nukleozydach sposobem według wynalazku można blokować równocześnie jedną grupę hydroksylową i jedną grupę aminową.
Drugą odmianą sposobu według wynalazku jest selektywny sposób równoczesnej ochrony dwóch 2 rzędowych funkcji hydroksylowych lub aminowych lub jednej hydroksylowej i jednej aminowej polegający na ochronie grup hydroksylowych, aminowych zwłaszcza w cukrach, polialkoholach, nukleozydach, nukleotydach, w reakcjach syntezy organicznej charakteryzujący się tym, że reakcję blokowania prowadzi się pomiędzy związkiem posiadającym co najmniej dwie wolne grupy hydroksylowe lub aminowe albo co najmniej jedną grupę hydroksylową i jedną grupę aminową, a disilanem o wzorze 8, lub disilanem o wzorze ogólnym 1, w którym R oznacza Br lub I w obecności rozpuszczalnika aprotycznego, którym jest korzystnie: pirydyna lub WW-dimetyloformamid (DMF) lub mieszaniny pirydyny z THF lub z acetonitrylem, przy czym korzystne jest gdy udział objętościowy pirydyny jest nie mniejszy niż 10%, lub mieszaniny DMF z acetonitrylem lub z THF, przy czym korzystne jest gdy udział objętościowy DMF jest nie mniejszy niż 10%, lub mieszaniny pirydyny z DMF.
Przykładowo zastosowanie związku o wzorze ogólnym 1, w którym R ma wyżej podane znaczenie lub związku o wzorze 8 w reakcji z nukleozydem w pirydynie prowadzi w pierwszej kolejności do selektywnego zablokowania w pozycjach 2' i 3' drugorzędowych grup hydroksylowych lub aminowych lub jednej hydroksylowej i jednej aminowej w cząsteczce, przy czym co najmniej jedna pierwszorzędowa grupa jest niezablokowana. Umożliwia to selektywne przeprowadzenie różnych typów reakcji, np. acetylowania grupy pierwszorzędowej. Selektywne acetylowanie pierwszorzędowej grupy nukleozydu nie byłoby możliwe, gdyż acetylowanie prowadzi zwykle do powstania mieszaniny izomerów różniących się położeniem i liczbą grup acetylowych. Po usunięciu blokady sililowej i oczyszczeniu mieszaniny reakcyjnej pochodna nukleozydowa z zablokowaną grupą pierwszorzędową jest wykorzystywana do otrzymywania modyfikowanych nukleozydów, co znajduje praktyczne zastosowanie m.in. w diagnostyce, sekwencjonowaniu DNA.
Trzecią odmianą sposobu według wynalazku jest selektywny sposób równoczesnej ochrony dwóch grup, jednej grupy pierwszorzędowej i jednej drugorzędowej funkcji hydroksylowych lub aminowych lub jednej hydroksylowej i jednej aminowej polegający na ochronie grup hydroksylowych, aminowych zwłaszcza w cukrach, polialkoholach, nukleozydach, nukleotydach w reakcjach, w reakcji blokowania pomiędzy związkiem posiadającym co najmniej dwie wolne grupy hydroksylowe lub aminowe lub jedną grupę hydroksylową i jedną aminową, a disilanem o wzorze ogólnym 1, w którym R oznacza podstawnik o wzorze 2, Χ3··χ4 w którym X1, X2, X3, X4 jest równe lub różne i oznaczają N lub CH lub grupy C-R1, w których R1 są równe lub różne i oznaczają nasycony alkil o długości łańcucha od 1 do 8 węgli, przy czym w każdym przypadku co najmniej jedno X jest różne od N, w obecności rozpuszczalnika aprotycznego, którym jest DMF lub pirydyna lub tetrahydrofuran (THF) lub acetonitryl lub ich mieszaniny. Korzystne jest prowadzenie reakcji w obecności trzeciorzędowej aminy alifatycznej. Korzystne jest stosowanie trietyloaminy lub diizopropyloetyloaminy. Trzeciorzędową aminę stosuje się w ilości nie mniejszej niż 0,05 ekwiwalenta względem użytych związków o wzorze 1.
Do reakcji można używać zarówno czysty disilan jak również disilan syntezowany bezpośrednio przed jego użyciem do blokowania funkcji hydroksylowej, aminowej. W przypadku gdy disilan nie jest izolowany trzeciorzędową aminę stosuje się w ilości nie mniejszej niż 2,0 ekwiwalenty względem silanu, które służą do wiązania wydzielającego się halogenowodoru w reakcji pomiędzy dihalogenosilanem o wzorze 8 i odpowiednim związkiem o wzorze 3. Korzystne jest stosowanie trzeciorzędowej aminy w ilości nie mniejszej niż 2,05 ekwiwalenta.
PL 222 577 B1
Sposobem według tej odmiany wynalazku chroni się dowolną parę grupa pierwszorzędowa grupa drugorzędowa, które są względem siebie w takim położeniu, że w wyniku blokowania tworzy się ugrupowanie stanowiące pierścień od 6 do 8 członowy, w którego skład wchodzą m.in. obie ochraniane grupy oraz wiązanie disilanowe.
Możliwość selektywnej ochrony jednej grupy pierwszorzędowej i jednej grupy drugorzędowej znajduje szerokie zastosowanie m.in. w procesach z użyciem rybo nukleozydów, gdyż umożliwia zastąpienie dotychczas stosowanych kilku kolejnych reakcji prowadzących do wprowadzani a grupy ochronnej w pozycji 2' rybonukleozydów w procesie syntezy fragmentów kwasu rybonukleinowego RNA tylko dwoma kolejnymi reakcjami.
Przykładowo zastosowanie związku o wzorze ogólnym 1, w którym R oznacza grupę o wzorze 2 w reakcji z nukleozydem w mieszaninie tetrahydrofuranu i pirydyny prowadzi do selektywnego zablokowania pierwszorzędowej grupy hydroksylowej w pozycji 5‘ i drugorzędowej grupy 3'-hydroksylowej lub aminowej lub jednej hydroksylowej i jednej aminowej w cząsteczce, przy czym drugorzędowa grupa w pozycji 2' nie jest zablokowana i można na niej przeprowadzić dowolną reakcję np. acetylowania. W innym wariancie można wówczas przeprowadzić reakcję blokowania grupy w pozycji 2', a następnie odblokować grupy w pozycjach 5' i 3' i na nich ewentualnie przeprowadzić kolejne reakcje o ile wymaga tego plan syntezy produktu końcowego. Reaktywne funkcje cząsteczki, takie jak grupy hydroksylowe lub aminowe, są chronione i w ten sposób nie uczestniczą w przebiegu reakcji chemicznej transformacji, którą można skutecznie prowadzić na innych niezablokowanych centrach funkcyjnych. Umożliwia to selektywne przeprowadzenie różnych typów reakcji, np. acetylowania. Selektywne acet ylowanie nukleozydu nie byłoby możliwe, gdyż prowadziłoby do powstania mieszaniny izomerów różniących się położeniem i liczbą grup acetylowych. Po usunięciu blokady sililowej i oczyszczeniu mieszaniny reakcyjnej pochodna nukleozydowa z zablokowaną grupą drugorzędową jest wykorzystywana do otrzymywania modyfikowanych nukleozydów, co znajduje praktyczne zastosowanie m.in. w diagnostyce, sekwencjonowaniu DNA.
Reakcję blokowania grup hydroksylowych, aminowych sposobem według wynalazku, a następnie izolacji produktu prowadzi się znanymi metodami. Najkorzystniejsze jest prowadzenie procesu według następującego schematu:
Do rozpuszczonego w odpowiednim rozpuszczalniku związku z niezablokowanymi grupami hydroksylowymi, aminowymi wprowadza się roztwór disilanu o wzorze ogólnym 1 lub 8 oraz ewentualnie z trzeciorzędową aminą. Dodawanie disilanu może być przeprowadzane w jednej porcji lub stopniowo. Korzystne jest dodawanie stopniowe. Całość mieszana jest na mieszadle magnetycznym. Inna kolejność wprowadzania substratów do mieszaniny reakcyjnej jest również możliwa, przy czym może to skutkować inną wydajnością procesu.
Korzystne jest kontrolowanie przebiegu reakcji za pomocą chromatografii cienkowarstwowej TLC.
Reakcję prowadzi się do czasu osiągnięcia żądanego poziomu konwersji, a następnie kończy poprzez dodanie wodnego roztworu związku słabo zasadowego, korzystnie wodorowęglanu sodu lub potasu. Po zakończeniu reakcji usuwa się nadmiar rozpuszczalnika i izoluje się produkt, korzystnie na drodze ekstrakcji do chlorku metylenu w celu wstępnego oczyszczenia mieszaniny reakcyjnej. Ekstrakcję można prowadzić bez wstępnego usuwania rozpuszczalnika.
Ekstrakt suszy się np. za pomocą bezwodnego siarczanu(VI) a następnie przesącza, po czym usuwany jest rozpuszczalnik.
Korzystne jest stosowanie dodatku trzeciorzędowej aminy, przy czym w przypadku stosowania czystych związków o wzorze 1, w którym R oznacza grupę o wzorze 2, korzystne jest stosowanie aminy w ilości nie mniejszej niż 0,05 ekwiwalenta w stosunku do użytego disilanu, a w przypadku gdy stosuje się związek otrzymany bezpośrednio przed reakcją wraz z mieszaniną reakcyjną (proces one pot) aminę stosuje się w ilości nie mniejszej, niż 2,05 ekwiwalenta. W tym drugim przypadku dodatek trietyloaminy ma na celu wiązanie powstającego halogenowodoru, a dopiero reszta wpływa na przebieg reakcji. Nadmiar trietyloaminy jest łatwo usuwany przez odparowanie pod zmniejszonym ciśnieniem.
Oczyszczenie produktu prowadzi się za pomocą chromatografii kolumnowej, korzystnie z żelem krzemionkowym typ 60 o rozmiarach cząstek 230-400 mesh stosując jako fazę wymywającą metanol w chlorku metylenu (1,0-5,0%).
Produkt może być również oczyszczany przy wykorzystaniu HPLC. Oczyszczony produkt suszono poprzez liofilizację z benzenu.
PL 222 577 B1
Zaletą rozwiązania według wynalazku jest usprawnienie jednoczesnej ochrony dwóch funkcji hydroksylowych lub aminowych lub jednej hydroksylowej i jednej aminowej zlokalizowanych przy różnorzędowych atomach węgla.
Sposób ochrony dwóch funkcji według wynalazku pozwala na selektywne prowadzenie reakcji w cząsteczce na nieblokowanych centrach reakcyjnych.
Zablokowane sposobem według wynalazku grupy hydroksylowe aminowe mogą być odblokowane znanymi sposobami. Korzystny, prosty i skuteczny sposób odblokowania polega na stosowaniu fluorków np.: tetra-n-butyloamoniowego i lub trietyloamoniowego.
Zastosowanie związku o wzorze ogólnym 1, w którym R ma wyżej podane znaczenie albo związku o wzorze 8 według wynalazku do jednoczesnej ochrony dwóch funkcji hydroksylowych lub dwóch funkcji aminowych lub jednej funkcji hydroksylowej i jednej funkcji aminowej, umożliwia selektywną ich ochronę a w konsekwencji podwyższa selektywność reakcji chemicznej w konkretnym miejscu cząsteczki przy jednoczesnym nienaruszeniu innej reaktywnej części tej cząsteczki.
Sposób ochrony funkcji hydroksylowych i aminowych ma duże znaczenie w syntezie organic znej. Ochrona funkcji hydroksylowych i aminowych jest szczególnie użyteczna w chemicznej syntezie cukrów, polialkoholi, nukleozydów, nukleotydów, kwasów nukleinowych, które są przedmiotem rozległych badań i działań rozwojowych ze względu na ich potencjał aplikacyjny w diagnostyce medycznej oraz w badaniach prowadzonych w działach biologii i biotechnologii.
Główne zastosowanie sposobu ochrony funkcji hydroksylowej lub aminowej oraz użycie nowych związków do realizacji tego sposobu koncentruje się w realizacji chemicznej syntezy fragmentów kwasu rybonukleinowego RNA, gdzie jednostki budulcowe wymagają jednoczesnej ochrony pozycji 5' i 3‘ po to, aby selektywnie wprowadzić grupę ochronną w pozycję 2'.
Sposób może mieć zastosowanie zwłaszcza w chemicznej syntezie kwasu rybonukleinowego RNA oraz w chemicznej syntezie modyfikowanych nukleozydów, a także w diagnostyce medycznej oraz w badaniach prowadzonych w działach biologii i biotechnologii.
Wynalazek ilustrują poniższe przykłady.
P r z v k ł a d 1
1,2-dichloro-1,1,2,2-tetraizopropvlodisilan
W kolbie umieszczono 1,1,2,2-tetraizopropylo-1,2-diwodorodisilan 25 mmoli (5,71 g) i powoli wkraplano nasycony roztwór CI2/CH2CI2 intensywnie mieszając. Następnie przeprowadzono destylację pod próżnią 0,2 mm Hg. Zebrano frakcje przy temperaturze 122°C. W wyniku reakcji otrzymano związek 1,2-dichloro-1,1,2,2-tetraizopropylodisilan o wzorze 8.
Wydajność reakcji wynosi 87,2%. Otrzymany produkt to przezroczysta lub lekko żółta ciecz, którą poddano analizie za pomocą chromatografii gazowej - GC (min) 16,22 (87,14%), chromatografii gazowej połączonej ze spektrometrią mas - GC-MS (m/z): 221,30; 263,00, spektrometrii magnetycznego rezonansu jądrowego - 29Si NMR (79,5 MHz, C6D6) δ (ppm): 24,67, 1H NMR (400 MHz, C6D6) δ (ppm): 1,22 (m, 24 H), 1,35 (m, 4 H), 13C NMR (100 MHz, C6D6) δ (ppm): 18,10, 17,79, 16,74.
P r z v k ł a d 2
Blokowanie grupy hydroksylowej
W kolbie umieszczono urydynę 0,25 mmola (60 mg) i dodano pirydynę 2 mL. Następnie dodano 0,325 mmoli (97,2 mg) otrzymanego według przykładu 1 1,2-dichloro-1,1,2,2-tetraizopropylo- disilanu rozpuszczonego w 0,5 mL pirydyny. Po czym całość mieszano. Reakcję zakończono po 60 minutach, dodano nasyconego wodnego roztworu wodorowęglanu sodu 6 mL i chlorek metylenu 6 mL. Następnie warstwę organiczną zebrano i suszono przy użyciu bezwodnego siarczanu sodu przez 30 minut. Mieszaninę reakcyjną naniesiono na kolumnę chromatograficzną. Wyizolowane frakcje zawierające produkt reakcji, (2‘-3‘-O-(tetraizopropylodisilano-1,2-diylo)urydyna) połączono i poddano procesowi liofilizacji.
W wyniku reakcji otrzymano produkt (2’,3'-O-(tetraizopropylodisilano-1,2-diylo)urydyna), w którym 2-rzędowe grupy hydroksylowe są zablokowane. Otrzymano 114 mg 2',3,-O-(tetraizopropylodisilano-1,2-diyIo)urydyny w postaci białego proszku czyli 95% wydajności.
Otrzymany związek scharakteryzowano za pomocą analizy magnetycznego rezonansu jądrowego 1H NMR (400 MHz, CDCh) δ (ppm): 8,62 (s, 1H), 7,62 (d, J=8Hz, 1H), 5,72 (d, J=8Hz, 1H), 5,67 (d, J=4,8 Hz, 1H), 4,52 (t, J=4,4 Hz, 1H), 4,35 (t, J=4,8, 1H), 4,15 (m, 1H), 3,97 (m, 1H), 3,79 (m, 1H), 1,35-1,03 (m, 28H), 13C NMR (100 MHz, CDCh) δ (ppm): 163,05, 150,06, 141,76, 102,15, 93,29,
PL 222 577 B1
85,54, 75,20, 71,63, 61,69, 17,54, 15,17, 15,13, 14,18, 14,01, 29Si NMR (79,5 MHz, CDCl3) δ (ppm): 14,02, 13,37.
P r z y k ł a d y 3-9
Postępując jak w przykładzie 2 zrealizowano przykłady 3-9, skład rozpuszczalników oraz rodzaj zablokowanych grup przedstawiono w tabeli 1.
T a b e l a 1
Numer Rozpuszczalnik Zablokowane pozycje Wydajność [%]
3 DMF 2-3’ 90
4 THF
5 DMF + THF 2'-3' 75
6 Pirydyna + THF 2-3’ 80
7 Acetonitryl
8 Acetonitryl + DMF 2'-3' 85
9 Acetonitryl + Pirydyna 2-3’ 70
P r z y k ł a d 10
Acetylowanie 2’,3’-O-(tetraizopropylodisilano-1,2-diylo)urydyny
W kolbie umieszczono 0,053 mmola (25 mg) 2’,3’-O-(tetraizopropylodisilano-1,2-diylo)urydyny,
2,1 mmola (0,200 mL) bezwodnika octowego i 1 mL pirydyny. Po 30 minutach reakcję zakończono przez odparowanie mieszaniny reakcyjnej z mieszaniną metanolu z toluenem. Mieszaninę reakcyjną naniesiono na kolumnę chromatograficzną. Wyizolowane frakcje połączono i poddano procesowi liofilizacji. Otrzymano 26 mg 5'-O-acetylo-2,3‘-O-(tetraizopropylodisilano-1,2-diylo)urydyny, z wydajnością 98%. Produkt reakcji scharakteryzowano za pomocą widm H NMR (400 MHz, CDCI3) δ (ppm): 8,22 (s, 1H), 7,56 (d, 1=8,4 Hz, 1H), 5,82 (d, J=2,4Hz, 1H), 5,72 (dd, J=2Hz, 1H), 4,37-4,30 (m, 3H), 4,28-4,25 (m, 1H), 4,15 (m, 1H), 2,12 (s, 3H), 1,34-1,07 (m, 28H), 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ (ppm): 170,35, 162,65, 149,69, 139,56, 102,02, 91,61, 81,55, 75,76, 71,88, 63,25, 20,82, 15,52, 14,84, 14,15, 14,07, 29Si NMR (79,5 MHz, CDCI3) δ (ppm): 16,03, 12,24.
Reakcja acetylowania stanowi potwierdzenie obecności wolnej grupy w pozycji 5'-hydroksylowej w nukleozydach. Po usunięciu blokady sililowej z 5'-O-acetylo-2',3‘-O-(tetraizopropylodisilano-1,2-diylo)urydyny za pomocą 0,084 mmol (22 mg) fluorku tetra-n-butyloamoniowego w czasie 30 minut. Reakcję zakończono przez dodanie wodorowęglanu sodu 6 ml i chlorku metylenu 6 ml. Warstw organiczną zebrano i suszono przy użyciu bezwodnego siarczanu sodu przez 30 minut. Mieszaninę reakcyjną naniesiono na kolumnę chromatograficzną. Wyizolowane frakcje zawierające produkt odblokowania (5'-O-acetylourydynę) połączono i poddano procesowi liofilizacji. Analiza za pomocą spektrometrii magnetycznego rezonansu jądrowego potwierdziła otrzymanie 5‘-O-acetylourydyny.
P r z y k ł a d 11
1,2-di(imidazol-1 -ylo)-1,1,2,2-tetraizopropylodisilan
W kolbie umieszczono 1 mL tetrahydrofuranu i dodano imidazol 0,845 mmola (57,5 mg). Następnie dodano 0,325 mmola, (97,2 mg) otrzymanego według przykładu 1 1,2-dichloro-1,1,2,2-tetraizopropylodisilan. Po czym do całości dodano 1,625 mmola (164,4 mg 0,226 mL) trietyloaminy (C2H5)3N, i mieszano przez 2 godz.
Produktem reakcji jest 1,2-di(imidazol-1-ylo)-1,1,2,2-tetraizopropylodisilan, który scharakteryzowano bez izolacji za pomocą spektrometrii magnetycznego rezonansu jądrowego 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ (ppm): 7,63 (s, 2H), 7,05 (s, 4H), 0,97-1,07 (m, 28H) 13C NMR (100 MHz, CDCI3) δ (ppm): 139,65, 129,75, 120,62, 18,11, 17,79, 16,74, 29Si NMR (79,5 MHz, CDCl3) δ (ppm): 15,47.
P r z y k ł a d 12
Do mieszaniny poreakcyjnej z przykładu 11 zawierającej 0,325 mmola (117,7 mg)
1,2-di(imidazol-1-ylo)-1,1,2,2-tetraizopropylodisilanu dodano roztwór urydyny 0,25 mmola (60 mg) w 1 mL pirydyny. W roztworze występowała pozostałość niezwiązanej trietyloaminy w ilości 0,975 mola. Po czym całość mieszano i po 90 minutach w celu zakończenia reakcji dodano nasyconego wodnego roztworu wodorowęglanu sodu 6 mL i chlorek metylenu 6 mL. Następnie warstwę orga10
PL 222 577 B1 niczną zebrano i suszono przy użyciu bezwodnego siarczanu sodu przez 30 minut. Mieszaninę reakcyjną naniesiono na kolumnę chromatograficzną. Wyizolowane frakcje zawierające produkt reakcji połączono i poddano procesowi liofilizacji.
W wyniku reakcji otrzymano 3’,5‘-O-(tetraizopropylodisilan-1,2-diylo)urydynę gdzie 1- i 2-rzędowe grupy hydroksylowe są zablokowane. Otrzymano 110 mg 3',5'-O-(tetraizopropylodisilan-1,2-diylo)urydyny w postaci białego proszku czyli 90% wydajności. Związek scharakteryzowano za pomocą spektrometrii magnetycznego rezonansu jądrowego H NMR (400 MHz, CDCI3) δ (ppm): 9,34 (s, 1H), 7,24 (d, J=8Hz, 1H), 5,71 (d, J=8Hz, 1H), 5,48 (s, 1H), 4,51 (t, J=7Hz, 1H), 4,37 (d, J=6Hz, 1H), 4,14 (dd, J=3,6Hz, 1H), 4,01 (dd, J=3,6Hz, 1H), 3,81 (dd, J=9,2, 1H), 3,46 (s, 1H), 1,41-1,02 (m, 28H) 13C NMR (100 MHz, CDCI3) δ (ppm): 163,51, 149,66, 142,20, 102,21, 94,85, 83,23, 75,76, 75,02, 64,96, 17,96, 17,01, 15,25, 14,64, 29Si NMR (79,5 MHz, CDCfe) δ (ppm): 18,29, 17,06.
P r z y k ł a d y 13-26
Postępując jak w przykładzie 12 zrealizowano przykłady 13-26, skład rozpuszczalników, obecność lub brak trietyloaminy (Et3N) oraz rodzaj zablokowanych grup przedstawiono w tabeli 2.
T a b e l a 2
Numer Rozpuszczalnik Et3N [mmol] Zablokowane pozycje Wydajność [%]
13 DMF 0 3-5’ 2'-3‘ 40 30
14 DMF 0,975 3'-5' 2‘-3‘ 85 10
15 THF - 2'-3‘ 70
16 THF 0,975 3'-5‘ 2'-3' 60 25
17 Acetonitryl 0 3‘-5‘ 2-3’ 50 30
18 Pirydyna 0 2-3’ 75
19 Pirydyna 0,975 3'-5‘ 85
20 THF + DMF 0 3'-5' 2'-3' 60 30
21 THF + DMF 0,975 3-5’ 2'-3‘ 90 5
22 THF + Pirydyna 0 2-3’ 75
23 Acetonitryl + DMF 0 3'-5' 2'-3' 50 30
24 Acetonitryl + DMF 0,975 3'-5‘ 2'-3' 70 15
25 Acetonitryl + Pirydyna 0 3‘-5' 2'-3‘ 55 25
26 Acetonitryl + Pirydyna 0,975 3'-5‘ 2'-3‘ 85 10
P r z y k ł a d 27
W kolbie umieszczono 0,053 mmola (25 mg) 3‘,5'-O-(tetraizopropylodisilan-1,2-diylo)urydyny,
2,1 mmola (0,200 mL) bezwodnika octowego i 1 mL pirydyny. Po 30 minutach reakcję zakończono przez odparowanie mieszaniny reakcyjnej z mieszaniną metanolu z toluenem. Mieszaninę reakcyjną naniesiono na kolumnę chromatograficzną. Wyizolowane frakcje połączono i poddano procesowi liofilizacji.
Otrzymano 27 mg 2‘-O-acetylo-3’,5'-O-(tetraizopropylodisilano-1,2-diylo)urydyny, z wydajnością 100%. 1
Produkt reakcji scharakteryzowano za pomocą widm H NMR (400 MHz, CDCI3) δ (ppm): 8,57 (s, 1H),
PL 222 577 B1
7,23 (d, J=8Hz, 1H), 5,74 (d, J=8,4Hz, 1H), 5,69 (d, J=2Hz, 1H), 5,48 (dd, J=2Hz, J=4,4Hz, 1H), 4,41 (dd, J=6,8Hz, J=1,6Hz, 1H), 4,15 (dd, J=3,6Hz, J=8,4Hz, 1H), 4,00 (m, 1H), 3,85 (dd, J=7,6Hz, J=4,4Hz, 1H), 2,13 (s, 3H), 1,36-1,04 (m, 28H), 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ (ppm): 169,26, 162,47, 149,41, 140,42, 102,71, 90,29, 83,03, 75,69, 74,63, 64,63, 20,67, 18,35, 17,51, 15,26, 14,89, 29Si NMR (79,5 MHz, CDCl3) δ (ppm): 18,52, 17,03.
Reakcja acetylowania stanowi potwierdzenie obecności wolnej grupy w pozycji 2'-hydroksylowej w nukleozydach. Po usunięciu blokady sililowej z 2‘-O-acetylo-3‘,5'-O-(tetraizopropylodisilano-1,2-diylo)urydyny za pomocą 0,088 mmol (23 mg) fluorku tetra-n-butyloamoniowego w czasie 30 minut. Reakcję zakończono przez dodanie wodorowęglanu sodu 6 ml i chlorku metylenu 6 ml. Warstwę organiczną zebrano i suszono przy użyciu bezwodnego siarczanu sodu przez 30 minut. Mieszaninę reakcyjną naniesiono na kolumnę chromatograficzną. Wyizolowane frakcje zawierające produkt odblokowania 2‘-O-acetylourydynę połączono i poddano procesowi liofilizacji. Analiza za pomocą spektrometrii magnetycznego rezonansu jądrowego potwierdziła otrzymanie 2'-O-acetylourydyny.
P r z v k ł a d 28
Blokowanie grupy hydroksylowej i aminowej
W kolbie umieszczono 3‘-amino-2',3'-dideoxyadenozynę 0,40 mmola (100 mg) i dodano pirydynę 1 mL. Następnie dodano rozpuszczony w pirydynie 0,5 mL otrzymany według przykładu 1
1,2-dichloro-1,1,2,2-tetraizopropylodisilan 0,52 mmola (155,5 mg, 0,159 mL). Po czym całość mieszano i po 60 minutach dodano nasyconego wodnego roztworu wodorowęglanu sodu 6 mL i chlorek metylenu 6 mL. Warstwę organiczną zebrano i suszono przy użyciu bezwodnego siarczanu sodu przez 30 minut. Mieszaninę reakcyjną naniesiono na kolumnę chromatograficzną. Wyizolowane frakcje zawierające produkt reakcji połączono i poddano procesowi liofilizacji.
Otrzymano 162 mg 3'-amino-3'-N-5'-O-(tetraizopropylodisilan-1,2-diylo)-2',3’-dideoksyadenozyny w postaci białego proszku, czyli 85% wydajności.
Związek scharakteryzowano za pomocą analizy magnetycznego rezonansu jądrowego.
W wyniku reakcji otrzymano 3'-amino-3'-N-5’-O-(tetraizopropylodisilan-1,2-diylo)-2',3'-dideoksyadenozynę, gdzie 1-rzędowa grupa hydroksylowa i aminowa są zablokowane.
1H NMR (400 MHz, DMSO) δ (ppm): 8,23 (s, 1H), 8,10 (s, 1H), 7,23 (s, 2H), 6,30 (q, J=4,4 Hz, J=6,8 Hz, 1H), 5,11 (s, 1H), 3,90 (m, 1H), 3,78 (m, 1H), 3,69 (m, 2H), 2,71-2,61 (m, 1H), 2,25-2,18 (m, 1H), 1,12-0,92 (m, 28H), 13C NMR (125,8 MHz, DMSO) δ (ppm): 155,95, 152,40, 148,85, 138,95, 128,28, 87,49, 82,97, 64,43, 51,67, 39,65, 18,00, 17,84, 15,56, 14,50, 29Si NMR (79,5 MHz, DMSO) δ (ppm): 15,72; 10,92.
P r z y k ł a d 29
1,2-dibromo-1,1,2,2-tetraizopropylodisilan
W kolbie umieszczono 1,1,2,2-tetraizopropylo-1,2-diwodorodisilan 0,66 mmoli (151,8 mg, 0,180 mL), chlorek palladu 0,03 mmola (8 mg, 4,5 mol%) i dibromometan 14,3 mmola (2477 mg, 1000 mL). Następnie całość mieszano przez 4 h w temperaturze 60°C.
Produktem reakcji jest 1,2-dibromo-1,1,2,2-tetraizopropylodisilan, który scharakteryzowano bez izolacji za pomocą spektrometrii magnetycznego rezonansu jądrowego 29Si NMR (99,4 MHz, C6D6) δ (ppm): 39,89 ppm.
P r z y k ł a d 30
Blokowanie grupy hydroksylowej
Do świeżo otrzymanego według przykładu 30 1,2-dibromo-1,1,2,2-tetraizopropylodisilanu o wzorze ogólnym 1 dodano pirydynę 0,5 mL. Następnie dodawano mieszaninę urydyny 0,615 mmola (150 mg) w pirydynie 0,5 mL. Następnie ogrzano do temperatury pokojowej, a potem mieszano przez 1 h. Po tym czasie w celu zakończenia reakcji dodano nasyconego wodnego roztworu wodorowęglanu sodu 6 mL i chlorek metylenu 6 mL. Następnie warstwę organiczną zebrano i suszono przy użyciu bezwodnego siarczanu sodu przez 30 minut. Mieszaninę reakcyjną naniesiono na kolumnę chromatograficzną. Wyizolowane frakcje zawierające produkt reakcji połączono i poddano procesowi liofilizacji.
Otrzymano 191 mg 2'-3’-O-(tetraizopropylodisilano-1,2-diylo)urydyny w postaci białego proszku czyli 80% wydajności.
W wyniku reakcji otrzymano 2'-3‘-O-(tetraizopropylodisilano-1,2-diylo)urydynę, gdzie 2-rzędowe grupy hydroksylowe są zablokowane.
Związek scharakteryzowano za pomocą analizy magnetycznego rezonansu jądrowego 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ (ppm): 8,62 (s, 1H), 7,62 (d, J=8 Hz, 1H), 5,72 (d, J=8 Hz, 1H), 5,67 (d, J=4,8Hz, 1H), 4,52 (t, J=4,4 Hz, 1H), 4,35 (t, J=4,8, 1H), 4,15 (m, 1H), 3,97 (m, 1H), 3,79 (m, 1H),
PL 222 577 B1
1,35-1,03 (m, 28H), 13C NMR (100 MHz, CDCh) δ (ppm): 163,05, 150,06, 141,76, 102,15, 93,29, 85,54, 75,20, 71,63, 61,69, 17,54, 15,17, 15,13, 14,18, 14,01, 29Si NMR (79,5 MHz, CDCh) δ (ppm): 14,02; 13,37.
W celu potwierdzenia otrzymanego związku 2’,3'-O-(tetraizopropylodisilano-1,2-diylo)urydyny poddano go reakcji acetylowania tak jak w przykładzie 10. Produktem reakcji jest 5'-O-acetylo-2’,3’-O-(tetraizopropylodisilano-1,2-diylo)urydyny. Następnie 5'-O-acetylo-2',3‘-O-(tetraizopropylodisilano-1,2-diylo)urydyny poddano reakcji odsililowania za pomocą 0,084 mmol (22 mg) fluorku tetra-n-butyloamoniowego w czasie 30 minut. Reakcję zakończono przez dodanie wodorowęglanu sodu 6 ml i chlorku metylenu 6 ml. Warstwę organiczną zebrano i suszono przy użyciu bezwodnego siarczanu sodu przez 30 minut. Mieszaninę reakcyjną naniesiono na kolumnę chromatograficzną. Wyizolowane frakcje zawierające produkt odblokowania 5'-O-acetylourydynę połączono i poddano procesowi liofilizacji. Analiza za pomocą spektrometrii magnetycznego rezonansu jądrowego potwierdziła otrzymanie 5'-O-acetylourydyny.
P r z y k ł a d y 31-37
Postępując jak w przykładzie 30 zrealizowano przykłady 31-37 skład rozpuszczalników oraz rodzaj zablokowanych grup przedstawiono w tabeli 3.
T a b e l a 3
Numer Rozpuszczalnik Zablokowane pozycje Wydajność [%]
31 DMF 2'-3' 80
32 THF
33 DMF + THF 2'-3' 65
34 Pirydyna + THF 2'-3' 70
35 Acetonitryl
36 Acetonitryl + DMF 2'-3' 75
37 Acetonitryl + Pirydyna 2'-3' 60
P r z y k ł a d 38
Odblokowanie grup hydroksylowych
Zablokowaną 3’,5'-O-(tetraizopropylodisilan-1,2-diylo)urydynę 0,127 mmol (60 mg) umieszczono w kolbie i dodano 1 mL tetrahydrofuranu. Następnie dodano fluorek tetra-n-butyloamoniowy 0,191 mmol (50 mg). Reakcję zakończono po 3 godz. przez dodanie odczynnika kończącego proces w postaci wodorowęglanu sodu 6 ml i chlorku metylenu 6 ml. Warstwę organiczną zebrano i suszono przy użyciu bezwodnego siarczanu sodu przez 30 minut. Mieszaninę reakcyjną naniesiono na kolumnę chromatograficzną. Wyizolowane frakcje zawierające produkt odblokowania (urydynę) połączono i poddano procesowi liofilizacji. Związek scharakteryzowano za pomocą spektrometrii magnetycznego rezonansu jądrowego. Analiza NMR potwierdziła, że otrzymany związek w wyniku usunięcia grupy ochronnej jest urydyną. Wprowadzenie i usunięcie blokady sililowej nie powoduje zmiany struktury nukleozydów w procesie ochrony funkcji hydroksylowych.
Zastrzeżenia patentowe

Claims (11)

1. Nowe związki o wzorze ogólnym 1 , ( 1) w którym R oznacza Br lub I lub podstawnik o wzorze 2,
PL 222 577 B1 w którym X1, X2, X3, X4 są równe lub różne i oznaczają N lub CH lub grupy C-R1, w których R1 są równe lub różne i oznaczają nasycony alkil o długości łańcucha od 1 do 8 węgli, przy czym w każdym przypadku co najmniej jedno X jest różne od N.
2. Nowe związki o wzorze ogólnym 6 lub 7 w których
- Y jest równe lub różne i oznacza NH lub O lub S,
- R2, są równe lub różne i oznaczają iPr lub H,
- B oznacza zasadę heterocykliczną wybraną z grupy: adenina, guanina, tymina, uracyl, cytozyna.
3. Sposób równoczesnej ochrony dwóch funkcji hydroksylowych lub aminowych lub jednej h ydroksylowej i jednej aminowej polegający na ochronie 1,2 rzędowych grup hydroksylowych, aminowych, zwłaszcza w cukrach, polialkoholach, nukleozydach, nukleotydach, znamienny tym, że związek posiadający co najmniej dwie wolne grupy hydroksylowe lub aminowe albo co najmniej jedną gr upę hydroksylową i jedną grupę aminową, poddaje się reakcji ze związkiem o wzorze ogólnym 8 lub związkiem o wzorze ogólnym 1, określonym w zastrz. 1, w którym R oznacza Br lub I lub podstawnik o wzorze 2, ** 3X4 (2) w którym X1, X2, X3, X4 są równe lub różne i oznaczają N lub CH lub grupy C-R1, w których R1 są równe lub różne i oznaczają nasycony alkil o długości łańcucha od 1 do 8 węgli, przy czym w każdym przypadku co najmniej jedno X jest różne od N, w środowisku rozpuszczalnika aprotycznego.
4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że reakcję prowadzi się w środowisku rozpuszczalnika wybranego z grupy: pirydyna lub tetrahydrofuran lub acetonitryl lub W.W-dimetyloformamid lub ich mieszaniny.
5. Sposób selektywnej równoczesnej ochrony dwóch drugorzędowych funkcji hydroksylowych lub aminowych lub jednej hydroksylowej i jednej aminowej polegający na ochronie drugorzędowych grup hydroksylowych, aminowych zwłaszcza w cukrach, polialkoholach, nukleozydach, nukleotydach,
PL 222 577 B1 znamienny tym, że związek posiadający co najmniej dwie wolne grupy hydroksylowe lub aminowe albo co najmniej jedną grupę hydroksylową i jedną grupę aminową, poddaje się reakcji ze związkiem o wzorze ogólnym 8, (S) lub związkiem o wzorze ogólnym 1, w którym R oznacza Br lub I w obecności rozpuszczalnika aprotycznego.
6. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że reakcję prowadzi się w środowisku rozpuszczalnika wybranego z grupy: pirydyna lub WW-dimetyloformamid lub mieszaniny pirydyny z tetrahydrofuranem lub z acetonitrylem lub mieszaniny W.W-dimetyIoformamidu z acetonitrylem lub z tetrahydrofuranem.
7. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że reakcję prowadzi się w środowisku rozpuszczalnika wybranego z grupy: mieszanina pirydyny z tetrahydrofuranem lub z acetonitrylem, gdzie udział objętościowy pirydyny jest nie mniejszy niż 10%, lub mieszaniny WW-dimetyloformamidu z acetonitrylem lub z tetrahydrofuranem, gdzie udział objętościowy W,W-dimetyloformamidu jest nie mniejszy niż 10%.
8. Sposób selektywnej równoczesnej ochrony dwóch, jednej pierwszorzędowej i jednej drugorzędowej, funkcji hydroksylowych lub aminowych lub jednej hydroksylowej i jednej aminowej polegający na ochronie 1,2 rzędowych grup hydroksylowych, aminowych zwłaszcza w cukrach, polialkoholach, nukleozydach, nukleotydach, znamienny tym, że związek posiadający co najmniej dwie wolne grupy hydroksylowe lub aminowe albo co najmniej jedną grupę hydroksylową i jedną grupę aminową, poddaje się reakcji ze związkiem o wzorze ogólnym 1 ,
R oznacza podstawnik o wzorze 2, w którym X1, X2, X3, X4 są równe lub różne i oznaczają N lub CH lub grupy C-R1, w których R1 są równe lub różne i oznaczają nasycony alkil o długości łańcucha od 1 do 8 węgli, przy czym w każdym przypadku co najmniej jedno X jest różne od N, w rozpuszczalniku aprotycznym oraz ewentualnie w obecności trzeciorzędowej aminy alifatycznej.
9. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że reakcję prowadzi się w środowisku rozpuszczalnika wybranego z grupy: pirydyna lub tetrahydrofuran lub acetonitryl lub W,W-dimetyloformamid lub ich mieszaniny.
10. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że jako trzeciorzędową aminę alifatyczną stosuje się trietyloaminę lub diizopropyloetyloaminę.
11. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że trzeciorzędową aminę alifatyczną stosuje się w ilości nie mniejszej niż 0,05 ekwiwalenta względem użytego disilanu.
Departament Wydawnictw UPRP
PL399003A 2012-04-27 2012-04-27 Sposób ochrony funkcji hydroksylowych lub aminowych nowe związki do realizacji tego sposobu oraz sposób otrzymywania nowych związków PL222577B1 (pl)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL399003A PL222577B1 (pl) 2012-04-27 2012-04-27 Sposób ochrony funkcji hydroksylowych lub aminowych nowe związki do realizacji tego sposobu oraz sposób otrzymywania nowych związków
EP13727662.2A EP2841401B1 (en) 2012-04-27 2013-04-23 Method for protecting hydroxyl, amine or thiol functional groups with tetraisopropyldisilane and the corresponding protected compounds
PCT/PL2013/000058 WO2013165266A1 (en) 2012-04-27 2013-04-23 Method for protecting hydroxyl, amine or thiol functional groups with tetraisopropydisilane and the corresponding protected compounds
US14/396,474 US9290521B2 (en) 2012-04-27 2013-04-23 Method for protecting hydroxyl or amine or thiol functions, novel compounds with protected hydroxyl or amine or thiol groups, as well novel compounds for the implementation of this method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL399003A PL222577B1 (pl) 2012-04-27 2012-04-27 Sposób ochrony funkcji hydroksylowych lub aminowych nowe związki do realizacji tego sposobu oraz sposób otrzymywania nowych związków

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL399003A1 PL399003A1 (pl) 2013-10-28
PL222577B1 true PL222577B1 (pl) 2016-08-31

Family

ID=48577834

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL399003A PL222577B1 (pl) 2012-04-27 2012-04-27 Sposób ochrony funkcji hydroksylowych lub aminowych nowe związki do realizacji tego sposobu oraz sposób otrzymywania nowych związków

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9290521B2 (pl)
EP (1) EP2841401B1 (pl)
PL (1) PL222577B1 (pl)
WO (1) WO2013165266A1 (pl)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11136794B2 (en) * 2018-01-15 2021-10-05 Kiekert Ag Transmission means for a motor vehicle latch and a motor vehicle latch

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4841083A (en) * 1987-06-03 1989-06-20 Mitsui Toatsu Chemicals, Incorporated Ladder polysilanes
US6800751B2 (en) 2002-04-11 2004-10-05 Isis Pharmaceuticals, Inc. Reagent and process for protecting nucleoside hydroxyl groups

Also Published As

Publication number Publication date
WO2013165266A1 (en) 2013-11-07
PL399003A1 (pl) 2013-10-28
US9290521B2 (en) 2016-03-22
US20150094462A1 (en) 2015-04-02
EP2841401A1 (en) 2015-03-04
EP2841401B1 (en) 2018-07-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DK2361921T3 (en) Bicyklooligonukleotidanaloger
EP2479182B1 (en) Novel protecting group for synthesizing rna and derivative thereof
US4725677A (en) Process for the preparation of oligonucleotides
JP7075680B2 (ja) オリゴヌクレオチド合成用セグメントおよびその製造方法、ならびにそれを用いたオリゴヌクレオチドの合成方法
EP3825300A1 (en) Alkoxyphenyl derivative, nucleoside protector, nucleotide protector, method for producing oligonucleotide, and method for removing substituent
WO2020235658A1 (ja) オリゴヌクレオチド合成に用いるマルチフルオラスブロックマーおよびこれを用いたオリゴヌクレオチド合成方法
CZ19094A3 (en) Modified oligodeoxyribonucleotides, process of their preparation and pharmaceutical preparations in which they are comprised
PL222577B1 (pl) Sposób ochrony funkcji hydroksylowych lub aminowych nowe związki do realizacji tego sposobu oraz sposób otrzymywania nowych związków
JP2003012690A (ja) 置換イミダゾール誘導体又は置換ベンズイミダゾール誘導体を用いたヌクレオチドの製造法
Ohkubo et al. Efficient synthesis of functionalized oligodeoxyribonucleotides with base-labile groups using a new silyl linker
WO2006095739A1 (ja) リボヌクレオシドの2’水酸基の脱保護方法
Saneyoshi et al. Synthesis and hybridization properties of 2′-O-(tetrazol-5-yl) ethyl-modified oligonucleotides
JP2009256335A (ja) 2’位にアルキル型保護基を有するリボ核酸の製造法
EP1397377B1 (en) Calix (4) arene-nucleoside and calix (4) arene-oligonucleotide hybrids
JP6429264B2 (ja) ボラノホスフェート化合物、及び核酸オリゴマー
Oda et al. Syntheses of pyrido [1, 2-a][1, 3, 5] triazin-4-one C-deoxyribonucleosides
JPS61291595A (ja) 2′−o−メチル化rnaの製造法
Mori et al. Synthesis and hybridization property of a boat-shaped pyranosyl nucleic acid containing an exocyclic methylene group in the sugar moiety
WO2021080021A1 (ja) オリゴヌクレオチドを製造する方法
PL221806B1 (pl) Sposób wprowadzania acetalowych i acetaloestrowych grup ochronnych oraz związki do realizacji tego sposobu
JP3580158B2 (ja) モノアルキルアミノ型ホスホルアミダイト化合物
JP2020203902A (ja) アルコキシフェニル誘導体、ヌクレオシド保護体およびヌクレオチド保護体、オリゴヌクレオチド製造方法、ならびに、置換基除去方法
WO2006095740A1 (ja) 置換カルバモイル基を保護基とした核酸の合成方法
JPH0339075B2 (pl)
AU2005315631A1 (en) Synthesis of phosphitylated compounds using a quaternary heterocyclic activator