使用季铵杂环活化剂合成亚磷酸酯化化合物制造技术

技术编号:1527561 阅读:193 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种包括如下步骤的制备亚磷酸酯化化合物的方法:使含有羟基的化合物与亚磷酸酯化试剂在具有式(Ⅰ)的活化剂存在下反应,其中R=烷基、环烷基、芳基、芳烷基、杂烷基、杂芳基,R↓[1]、R↓[2]=H或者一起形成5到6元环,X↓[1]、X↓[2]=独立地为N或CH,Y=H或Si(R↓[4])↓[3],其中R↓[4]=烷基、环烷基、芳基、芳烷基、杂烷基、杂芳基,B=脱质子酸。含羟基化合物优选为糖结构部分或核苷或由其衍生的低聚物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及使用特定的活化剂制备亚磷酸酯化化合物方法,尤 其是涉及亚磷酰胺的合成。
技术介绍
低聚核苷酸在生命科学中是重要的化合物并在各种领域具有重要作用。它们例如在基因表达分析领域中用作探针,在PCR或DNA 测序中用作前体。此外,还有许多潜在的治疗应用,即包括反义低聚核苷酸。许多化学改性已引入低聚核苷酸中以增加它们在诊断中作为研 究试剂和治疗剂如稳定核酸酶的有效性。使用溶液相和固相方法均可完成低聚核苷酸的合成。目前优选 的方法是经由在固体载体上制备低聚核苷酸并通过依次加入核苷 酸使低聚核苷酸生长的固相合成。应用的增加需要更大量的低聚核苷酸;因此,正需要开发改进 的合成方法。对于一般性综述,例如参见"Antisense-From Technology to Therapy" Blackwell Science (Oxford, 1997)。在低聚核苷酸的合成中主要结构单元类型为亚磷酰胺;例如参 见S.L. Beaucage, M. H. Caruttiers, Tetrahedron Letters 1859 (1981) 22。核苷、脱氧核糖核普和两者衍生物的这些亚磷酰胺均可市购。在 通常的固相合成中,使用3,-0-亚磷酰胺,但在其它合成工艺中也使用 5,-0-和2,-0-亚磷酰胺。在这些核香的亚磷酰胺的制备中, 一个步骤 为使(保护的)核苷亚磷酸酯化。最通常的是将存在于核苷中的羟基和 氨基以及其它官能团在亚磷酸酯化剩余的3,-、 5,-或2,-0羟基之前保 护起来。已知一些制备单体(核普)和聚合(核苷酸或低聚核普酸)亚磷酰 胺的路线。已知方法非常经常地导致化学或安全性的问题。对于将这 些化学品用于较大批量的合成(100kg-1000kg),必须改进成M效性。在传统上,核苷的亚磷酸酯化通过用如下亚磷酸酯化试剂处理保护的核苷而进行例如非常易反应的且不需要活化剂的氯-(2-H基乙氧 基)-N,N-二异丙基絲膦或需要活化剂的2-総乙基-N,N,N,,N,-四异 丙基亚磷酰二胺(2画cyanoethyl-N,N,N,,N,-tetraisopropylphosphoro國 diamidite)(双磷(bis-phos) i^双酰胺化物(bis國amidite)试剂)。常用于亚磷酸酯化反应的活化剂为1H-四唑。尤其是在进行较大,的合成时,使用lH-四唑具有内在问题。 例如,已知1H-四唑是爆炸性的和有毒的。根据材料安全数据表 (MSDS),如果吸入、摄取或通过皮肤吸收lH-四唑(lH-四唑,98%) 可能^1有害的。此外,1H-四唑是昂贵的。尤其是在大^*^成中,其对于低聚核 苷酸的合成成本具有显著影响。MSDS还声明如果将1H-四唑加热超过其熔融温度155'C,则其可 能爆炸并会形成非常敏感的爆炸性金属化合物。在容器中大^^合成 的情况下,lH-四喳对人类和环境会有很大危害。此外,已知1H-四唑在其储存、使用和处理过程中需要特别的处理。1H-四唑和相关的衍生物如5-乙^^代-lH-四唑、5-千1^1代-111-四唑可能会使目标分子分解。因此,酸敏感的保护基团的离解在不同 的出版物(Krotz等,Tetrahedron Letters, 1997, 38, 3875)中有报道。还已知使用氯-(2-氰基乙ltJ0-N,N-二异丙基氨基膦使酸不稳定的 保护基团不经意地脱保护。除易于使所用保护基团离解外,所述亚磷 酸酯化试剂会导致较大量的3,-3,异构体。这导致必须通过时间和成本 密集的层析步骤来提纯所得酰胺化物(amidite)。尤其是在低聚亚磷酰胺的亚磷酸酯化的应用中,已知方法通常导 致分解或目标分子和副产物的^混合物。使用具有某些活化剂的双磷对单体核苷酰胺化物通常是已知的, 但在低聚核苷酸的情况下,低反应性使得该途径非常复杂。寸^Jl应性还导致长反应时间(2-6小时)。避免长反应时间会需JH吏 用大量过量的亚磷酸酯化试剂和活化剂。在这种反应结束时,还需要额外的提纯步骤来处理。EP 0 906 917 A2和Hayakawa等,J. Am. Chem. Soc. 120 (1998) 12395-12401公开了将咪唑错三氟甲磺酸盐用于合成亚磷酰胺。所述合 成的产率和纯度不能重现。此外,Hayakawa方法通过使用单独制备、分离和提纯的活化剂 而应用。在提纯对水敏感的活化剂时,需要将这种活化剂在完全干燥 的*下储存。这种活化剂的敏感性和低反应性将导致复杂的处理,这对于大规 模合成酖胺化物是有困难的。在使用Hayakawa活化剂的所有试验中,必须通过成本密集的层 析步骤提纯所得酰胺化物。然而,在所有情况下,亚磷酸酯化>^应的结果是不完全且低效率 的,因此总是非常需要提纯步骤。敏感的低聚核苷酸的亚磷酸酯化大多数最终分解。所述合成的产率和纯度不能重现,因为所用咪唑错三氟甲磺酸盐 具有高的亲核特征和高的吸水倾向。这些特性会最终导致大量分解和 7jc解。将所述活化剂分离并以其纯的形式使用。所述合成酰胺化物的方法需要快速层析以提纯目标化合物。此外,Hayakawa使用用于形成核苷酸分子间键(酖胺化物与核苷 缩合)的化合物。Hayakawa等,J. Org. Chem. 61 (1996) 7996-7997公开了将苯并 咪喳错三氟曱磺酸盐用于亚磷酰胺和核苷的缩合。Hayakawa等,J. Am. Chem. Soc. 123 (2001) 8165-8176公开了将 ^/唑#物用于亚磷酰胺和核苦的缩合。Arnold等,Collect. Czech. Chem. Commun. 54 (1989) 523-532 乂> 开了低聚脱氧核普酸的自动氯化物(chloridite)和酰胺化物合成,尤其 是将l-甲基咪唑用于亚磷酰胺和核苷的缩合。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种制备亚磷酸酯化化合物并克服至少一些现有技术缺点的方法。本专利技术的另 一 目的是提供与现有技术的活化剂相比具有改进性 能的活化剂。本专利技术的另 一 目的是提供与现有技术的活化剂相比具有改进性 能的活化剂/添加剂混合物。 一方面,本专利技术提供了一种包括如下步骤的制备亚磷酸酯化化合物的方法-使含有羟基的化合物与亚磷酸酯化试剂在具有式I的活化剂存在 下反应其中R=烷基、环烷基、芳基、芳烷基、杂烷基、杂芳基 Ri、 R2= H或者一起形成5到6元环 Xp X尸独立地为N或CHY-H或Si(R4)3,其中Rr烷基、环烷基、芳基、芳烷基、杂烷基、杂 芳基B-脱质子酸。活化剂可以采用化学计量或催化量(3-50摩尔%,优选10-30摩 尔%)或过量(至多300摩尔%)的量。在优选实施方案中,活化剂具有选自如下的式 <formula>formula see original document page 10</formula>其中Y如上所定义 R为甲基、苯基或苄基。这些活化剂的制备例如描述于Hayakawa等,J. Am. Chem. Soc. 123(2001)8165-8176中。在一个实施方案中,活化剂与添加剂组合使用。添加剂可选自非 质子化形式的具有式I的化合物和其它杂环碱如吡啶。活化剂和添加 剂之间的合适比例为1:1到1:1本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种制备亚磷酸酯化化合物的方法,所述方法包括如下步骤:    -使含有羟基的化合物与亚磷酸酯化试剂在具有式Ⅰ的活化剂存在下反应,    式Ⅰ:    ***    其中,    R=烷基、环烷基、芳基、芳烷基、杂烷基、杂芳基,    R↓[1]、R↓[2]=H或者一起形成5到6元环,    X↓[1]、X↓[2]=独立地为N或CH,    Y=H或Si(R↓[4])↓[3],其中R↓[4]=烷基、环烷基、芳基、芳烷基、杂烷基、杂芳基,    B=脱质子酸。

【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:迈诺尔夫朗格安德烈亚斯舍恩贝格尔克里斯蒂娜基希霍夫奥拉夫格罗塞尔纳贾奥梅琴科安德烈亚斯霍尔菲尔德弗里茨林克
申请(专利权)人:集润德斯股份公司
类型:发明
国别省市:DE[德国]

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