第16族元素的反应制造技术

涉及将原子比如硫、硒或碲加成到有机或无机分子上的第１６族元素的反应，所述反应包括使用离子液体作为反应介质。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利说明第16族元素的反应 本专利技术涉及第16族元素的反应，并且更具体地，涉及包括将硫、硒或碲原子加成到有机或无机分子上的反应。 如此处使用的，术语“第16族”指“有机化学(Organic Chemistry)”，第二版，编辑.K.Peter C.Vollhardt和Neil E.Schore，纽约W.H.Freeman &Co.出版的周期表的第16族。 使用各种氧化剂，可容易地实现将氧原子引入到有机分子中。然而，用于引入其它第16族元素的类似反应进行起来通常更复杂，并且通常涉及昂贵并且不常见的试剂的使用。一个实例是使用Beaucage试剂(3H-1，2-苯并二硫酚-3-酮-1，1-二氧化物)进行硫化反应。能够避免使用这些试剂，并且能够以元素形式使用这些其它第16族元素进行所需要的反应将是特别有利的。 因此，尽管存在很多其中需要制备含氧化合物的第16族类似物的情况，但是所涉及的合成步骤的复杂性阻碍了这些类似物的制备。尤其是使用核苷、核苷酸和低聚核苷酸的硫和硒类似物的情况，所述类似物通常具有在医药和生物/生物化学研究方面的可应用性。如此处使用的，措辞“含氧化合物的第16族类似物”指在化合物中通常被氧原子占据的位置含有一个或多个除氧以外的第16族元素的原子的化合物。实例是在天然产物中的磷酸二酯的硫代磷酸酯的类似物。 还需要进行加成反应，其中通过有机化合物的加成或取代反应引入除氧之外的第16族元素。在硫加成的情况下，这些反应可以称作“硫化反应”。 含硫的低聚核苷酸类似物的一个实例是VitraveneTM。在这一点上，基于短DNA序列(或低聚核苷酸)的药物的首次许可在1998年被授权，以将这种产物用于治疗在巨细胞病毒导致的视网膜炎。在2004年末之前，有超过40种制药的低聚核苷酸产物处于用于一类治疗危急生命的疾病的临床开发的各个阶段1-3。对于活体内的应用，在第III阶段试验中的所有化合物均由天然结构(1；附图说明图1)改性以使它们在体内更持久。 这些后阶段的试验已经使用或正在使用低聚核苷酸的硫代磷酸酯(或硫代磷酸酯)改性，其中氧被硫原子取代(2)，以使所得到的类似物对通过酶的分裂更有抵抗力。 主要的 方案1.天然的磷酸二酯连接的DNA(1a)或RNA(1b)和相应的硫代磷酸酯类似物(2a，2b) 第一种核苷酸间(internucleotide)硫代磷酸酯是由Eckstein制备的4。在Stec组的工作人员首先开发了使用合并硫化步骤的固相化学制备硫代磷酸酯改性的低聚核苷酸的方法5，6。在固体载体上的亚磷酸三酯或H-膦酸酯连接的低聚核苷酸的硫化最初是使用元素硫进行的(方案2)。 方案2 因此，最初将元素硫用于这个步骤，但是在室温下它在除二硫化碳中之外的所有溶剂中都没有溶解性，并且使用这些条件硫化不完全，导致了代替硫使用的几种不同性质(proprietary)的硫化试剂的研发(例如方案3)7-10。尽管典型的硫化效率为99-99.5％，但是所有这些试剂都需要复杂的合成，很多因降解而不稳定。 方案3.当前使用的硫化试剂的实例 自他们最初描述以来，其它核酸的硫代磷酸酯类似物，包括低聚核苷酸磷酸单酯(3；方案4)、核苷环状磷酸二酯(4)和核苷三磷酸酯(5)全部已经被制备，并且用于多种应用，包括低聚核苷酸的末端标记11，12；时间分辨晶体学13；脑成像14；以及功能核酸的结构要求的大量平行分析15。 方案4 最近使用硒化三苯膦16或通过有机金属路线17-也已经制备了硫代磷酸酯改性的核酸硒代磷酸酯(方案5；Y＝Se)。这些试剂在使用X-射线晶体学确定核酸结构中是特别令人感兴趣的18-22。还已知的是非核苷碲代磷酸二酯的制备23。 方案5.硒代磷酸酯和碲代磷酸酯核苷酸间键合 硒还被发现是哺乳动物的基本营养物。硒的新陈代谢作用是通过硒依赖的酶催化的反应进行的(underlined)，其中硒连接到半胱氨酸上。出于抗癌、抗组胺或抗炎性质的观点，已经研究了几种有机硒化合物29。 然而，由于这些化合物的低溶解度和反应性，使用元素硒30或硒代氰酸钾31，32作为硒源已经产生了实验问题。已经研究了新的硒转移试剂3H-1，2-苯并硫代硒醇-3-酮33，34。 尽管我们察觉到将离子液体用于低聚核苷酸合成的公开(US-6,852,850B2)，但是我们没有察觉到使用离子液体作为使用第16族元素作为反应物的反应介质的文献的任何公开。我们还察觉到描述将离子液体用于燃料或燃料气的脱硫24，25，特别是用于除去含硫化合物比如二氧化硫或噻吩的报道。已经进行了核苷在离子液体中(而不是核苷酸的)的处理的其它报道26-28。 本专利技术基于下列发现使用包含离子液体并且存在游离(即，元素的)态的第16族元素的反应介质作为反应物，可以有效地进行涉及引入第16族元素的原子的反应。通过″元素形式″指的是第16族元素(硫、硒或碲)不结合于含有任何其它元素的分子中。因此，在硫的情况下，硫可以处于S8的元素形式，即，处于八聚体(octomeric)分子S8的形式。 根据本专利技术的一个方面，提供一种用于进行在除氧之外的第16族元素和有机或无机化合物之间的反应的方法，所述第16族元素处于元素形式，其特征在于其中发生反应的反应介质包含至少一种离子液体。 优选地，根据本专利技术，反应介质包含处于混合物形式的(a)有机离子液体和(b)硫、硒或碲。 已经发现在某些离子液体的情况下，至少一部分第16族元素(尤其是硫)可以以溶液形式存在于离子液体中。当在110℃测量时，比例可以高达0.05g g-1，特别是高达0.10g g-1。在某些离子液体的情况下，已经观察到高达特别是0.40g g-1并且甚至高达0.70g g-1的浓度。 考虑到其溶解第16族元素、尤其是硫(以及硒)的能力，包含至少一种阳离子和至少一种软阴离子的离子液体的使用被发现是特别有利的。 硬和软离子的原理在化学中是熟知的(参见，高等有机化学(AdvancedOrganic Chemistry)，March J；以及d区化学(d-Block Chemistry)，Winter MJ)。软离子是具有低电负性和高极化性的离子。相反，硬离子具有高电负性和低极化性，例如，-。 优选地，软阴离子是芳族、碱性或既是芳族又是碱性的。 在优选实施方案中，软阴离子可以选自-、-和-，其中R可以为氢、C1至C40直链或支链烷基、C3至C8环烷基或C5至C10芳基，并且其中所述烷基、环烷基或芳基可以是未取代的，或被选自如下基团中的1到3个基团所取代C1至C6烷氧基、C6至C10芳基、CN、OH、SH、NO2、C7至C30芳烷基或C7至C30烷芳基。 更优选地，R选自C1至C10直链或支链烷基、C5至C7环烷基或C5至C8芳基，其中所述烷基、环烷基或芳基是未取代的，或可以被选自如下基团中的1到3个基团取代C1至C6烷氧基、C6至C8芳基、CN、OH、SH、NO2、C8至C15芳烷基或C8至C15烷芳基。 还更优选地，R选自C1至C6直链或支链烷基C5至C6环烷基或C5至C6芳基，其中所述烷基、环烷基或芳基是未取代本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于进行第１６族元素和有机或无机化合物之间的反应的方法，所述第１６族元素处于元素形式，其特征在于其中发生反应的反应介质包含至少一种离子液体，条件是所述第１６族元素不是氧。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：马丁约翰厄尔，埃娃博罗什，肯尼斯理查德塞登，曼努埃拉A格莱亚，约瑟夫S维莱，
申请(专利权)人：女王大学离子液体实验室研究中心，
类型：发明
国别省市：GB[英国]