氟化硫（VI）化合物及其制备方法技术

本申请描述了由式(I)表示的化合物：

【技术实现步骤摘要】
氟化硫(VI)化合物及其制备方法相关申请的交叉引用本申请要求2014年6月6日提交的美国临时专利申请No.62/008,925的优先权，在此该申请的全部内容通过引用并入本申请中。政府支持本专利技术是在美国国立卫生研究院(NationalInstitutesofHealth)批准号U01NS058046和EB015663以及国家科学基金会批准号CHE1011796的政府支持下进行的。美国政府拥有本专利技术的某些权利。
本专利技术涉及氟化硫(VI)化合物，包括治疗化合物和组合物，以及使用所述化合物和组合物的方法及制备所述化合物和组合物的方法。
技术介绍
十多年前，“点击”化学作为功能性分子组装的概念性框架被引入，其强调碳-杂原子键在连接模块化构建单元中的重要性(参见H.C.Kolb,M.G.Finn,K.B.Sharpless,Angew.Chem.2001,123,2056-2075；Angew.Chem.Int.Ed.2001,2040,2004-2021)。点击反应是从自然获得启发，其是经鉴定能在操作简单、氧气和水有好的条件下进行的工艺，并且产品收率高，产品纯化要求极低。这类反应均有强热力学驱动力和一致性、容易控制的反应路径的少见的特征组合。同时，这两个特征使其能够广泛用于各种基材中，具有极高的可靠性。叠氮化物-炔环加成反应(参见R.Huisgen,Angew.Chem.1963,75,604-637；Angew.Chem.Int.Ed.Engl.1963,1962,1565-1598)尤其有用，因为其参与官能团的不活泼性以及利用Cu(I)催化剂打开它们的连接能力的性能(对于不同目的，达到不同的程度)(参见(a)C.W.C.Christensen,M.Meldal,J.Org.Chem.2002,67,3057-3062.(b)V.V.Rostovtsev,L.G.Green,V.V.Fokin,K.B.Sharpless,Angew.Chem.2002,114,2708-2711；Angew.Chem.Int.Ed.2002,2741,2596-2599.)，能在炔组分中安装张力环(参见(a)G.Wittig,A.Krebs,Chem.Ber.Recl.1961,94,3260-3275.(b)N.J.Agard,J.A.Prescher,C.R.Bertozzi,J.Am.Chem.Soc.2004,126,15046-15047)，或者它们能保持紧密的空间接近性(参见(a)W.G.Lewis,L.G.Green,F.Grynszpan,Z.Radic,R.P.Carlier,P.Taylor,M.G.Finn,K.B.Sharpless,Angew.Chem.2002,114,1095-1099；Angew.Chem.Int.Ed.2002,1041,1053-1057.(b)H.D.Agnew,R.D.Rhode,S.W.Millward,A.Nag,W.S.Yeo,J.E.Hein,S.M.Pitram,A.A.Tariq,V.M.Burns,R.J.Krom,V.V.Fokin,K.B.Sharpless,J.R.Heith,Angew.Chem.2009,121,5044-5048；Angew.Chem.Int.Ed.2009,5048,4944-4948)。因此，尽管其具有高能量的性质，但这种通过找到诱导两种官能团相互反应的途径引发的点击反应只有极小的与任意物质反应的可能性。相反，通过调节至少一种高反应性基团的性能，大多数其它点击反应找到有用的活性窗口。对于新型点击化学方法将存在持续的需求，尤其是用于制备带有有用的、不常见的官能团和药效基团的生物活性材料的那些方法。本申请描述的化合物和方法解决了这些需求。
技术实现思路
本申请描述了“点击”化学的一个新方面——即磺酰氟化物交换反应(SuFEx)。SuFEx可通过氟化物离子的独特的氢键合条件和结合至硫(VI)和硅中心的氟化物的热力学和动力学特性之间的相互影响实现。点击反应很少涉及酸碱化学，因为酸碱反应通常展示出较低的选择性；但是SuFEx转换是一个例外。氟化物离子的特殊属性使得其成为可能，要求在严格的空间和动力学限制下的"H+"或"R3Si+"指导。SuFEx化学使用界面(水/有机)和均相条件突出优势。SO2基团的弱极性允许用SO2连接建立的分子的性能较大程度的受连接单元影响。获得的磺酰/硫酸盐连接体工具箱也通过另一个点击反应有力的增强，共轭(Michael)添加亲核物质至特殊亲电体乙烯磺酰基氟化物(ethylenesulfonylfluoride)。本文描述的化合物是生物活性材料如药物、其他治疗剂、除草剂、杀虫剂、抗菌剂、兽用药剂等的类似物，其包括至少一个-Z-X1-(S)(O)(X2)F基团，如下所述，通常替代药物或治疗剂的-OH,-NH2或-NHR取代基。在一些情形下，类似物的-Z-X1-(S)(O)(X2)F取代基替代药物、治疗剂或其他生物活性剂上的另一基团，如-CF3,-OCF3,-OMe,-OEt,或卤素(如Cl或Br)取代基，或者药物或治疗剂的碳原子上的氢。在一些实施方式中，本文描述的生物活性化合物由式(I)表示：(I)其中：Y是生物活性有机核心基团，其包括一种或多种未被取代或被取代的单元，该单元选自芳基、杂芳基、非芳香烃基和非芳香杂环基团，每个Z独立的共价结合至该单元；n是1、2、3、4或5；每个Z独立的为O、NR或N；当Z是O，m是1，X1是共价键，并且Z共价结合至Y的芳基或杂芳香单元；当Z是NR，m是1，X1是共价键或CH2CH2，并且Z共价结合至Y的非芳香烃基、非芳香杂环基团、芳基或杂芳基单元；当Z是N，(a)m是2，X1是CH2CH2并且Z共价结合至Y的非芳香烃基、非芳香杂环基团、芳基或杂芳基单元；或者(b)m是1，X1是共价键或CH2CH2，并且Z是核心基团Y的芳香或非芳香杂环部分的氮；每个X2独立的为O或NR；并且每个R独立的包含H或被取代或未被取代的基团，该基团选自芳基、杂芳基芳基、非芳香烃基和非芳香杂环基团的。可存在于式(I)的化合物的各种烃基、芳基、杂芳基和杂环组分的取代基包括例如一个或多个选自下述组的基团：烃基单元(如烷基、烯基、炔基、芳基、烷芳基、芳烷基，或两种或更多种的组合)，-OR4,-N(R4)2,-N+(R4)3,-SR4,-OC(＝O)R4,-N(R4)C(＝O)R4,-SC(＝O)R4,-OC(＝O)OR5,-N(R4)C(＝O)OR5,-SC(＝O)OR5,-OC(＝O)N(R4)2,-N(R4)C(＝O)N(R4)2,-SC(＝O)N(R4)2,-OC(＝O)SR5,-N(R4)C(＝O)SR5,-SC(＝O)SR5,-C(＝O)R4,-C(＝O)OR4,-C(＝O)N(R4)2,-C(＝O)SR4,-OC(＝NR4)R4,-N(R4)C(＝NR4)R4,-SO2R4,-SO2OR本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.由式(I)表示的化合物：/n(I)

【技术特征摘要】
20140606 US 62/008,9251.由式(I)表示的化合物：
(I)
其中：
Y是生物活性有机核心基团，其包括一种或多种未被取代或被取代的选自芳基、杂芳基、非芳香烃基、非芳香杂环基团的单元，每个Z独立的共价结合至该单元；
n是1、2、3、4或5；
每个Z独立的为O、NR或N；
当Z是O，m是1，X1是共价键，并且Z共价结合至Y的芳基或杂芳香单元；
当Z是NR，m是1，X1是共价键或CH2CH2，并且Z共价结合至Y的非芳香烃基、非芳香杂环基团、芳基或杂芳基单元；
当Z是N，则(a)m是2，X1是CH2CH2并且Z共价结合至Y的非芳香烃基、非芳香杂环基团、芳基或杂芳基单元；或者(b)m是1，X1是共价键或CH2CH2，并且Z是核心基团Y的芳香或非芳香杂环部分的氮；
每个X2独立的为O或NR；并且
每个R独立的包含H或被取代或未被取代的选自芳基、杂芳基芳基、非芳香烃基和非芳香杂环基团的基团。


2.根据权利要求1所述的化合物，其中每个X2是O，每个Z独立的为O、NR或N；且至少一个Z是O。


3.根据权利要求1所述的化合物，其中每个X2是O，每个Z独立的为O、NR或N；且至少一个Z是ZR。


4.根据权利要求1所述的化合物，其中每个X2是O，每个Z独立的为O、NR或N；且至少一个Z是N。


5.根据权利要求1所述的化合物，其中每个X2是O，每个X1是共价键，且每个Z是O。


6.根据权利要求1所述的化合物，其中每个X2是O，每个X1是共价键，且每个Z是NR。


7.根据权利要求1所述的化合物，其中每个X2是O，每个X1是-CH2CH2-，且每个Z独立的是NR或N。


8.根据权利要求1-7中任意一项所述的化合物，其中至少一个Z共价结合至Y的杂芳基单元。


9.根据权利要求1-8中任意一项所述的化合物，其中至少一个Z共价结合至Y的芳基单元。


10.根据权利要求1-9中任意一项所述的化合物，其中至少一个Z共价结合至Y的非芳香碳。


11.根据权利要求1-10中任一项所述的化合物，其中式(I)化合物的芳基、杂芳基芳基、非芳香烃基、或非芳香杂环部分的一个或多个包括一个或多个取代基，该取代基选自烃基单元，-OR4,-N(R4)2,-N+(R4)3,-SR4,-OC(＝O)R4,-N(R4)C(＝O)R4,-SC(＝O)R4,-OC(＝O)OR5,-N(R4)C(＝O)OR5,-SC(＝O)OR5,-OC(＝O)N(R4)2,-N(R4)C(＝O)N(R4)2,-SC(＝O)N(R4)2,-OC(＝O)SR5,-N(R4)C(＝O)SR5,-SC(＝O)SR5,-C(＝O)R4,-C(＝O)OR4,-C(＝O)N(R4)2,-C(＝O)SR4,-OC(＝NR4)R4,-N(R4)C(＝NR4)R4,-SO2R4,-SO2OR4,-SO2(NR4)2,-N(R4)SO2OR5,-N(R4)SO2N(R4)2,-OSO2OR5,-OSO2N(R4)2,-P(＝O)(OR4)2,-OP(＝O)(OR4)2,-OP(＝O)R5(OR4),氟代,氯代,溴代，碘代,-NO2,-N3,-N＝N-Ar1,-CN,杂芳基单元(包括杂芳基材料，该杂芳基材料包括单芳香环或多稠合芳环，其中至少一个稠合环包括杂原子)，非芳香杂环单元，稠合五元非芳香碳环，稠合五元杂环，稠合6元非芳香碳环，稠合六元非芳香含氮杂环，以及其中两种或更多种的组合；每个R4独立的为H、烃基、杂芳基或非芳香杂环单元；每个R5独立的为烃基、杂芳基或非芳香杂环单元；每个Ar1独立的为芳基或杂芳基。


12.根据权利要求1-11中任一项所述的化合物，其中所述化合物是雌激素类固醇，包括共价结合至该物质上的至少一个-Z-X1-(S)(X2)F基团。


13.根据权利要求1-11中任一项所述的化合物，其中所述化合物是皮质类固醇，包括共价结合至该物质上的至少一个-Z-X1-(S)(X2)F基团。


14.根据权利要求1-11中任一项所述的化合物，其中所述化合物是苯丙胺化合物，包括共价结合至该物质上的至少一个-Z-X1-(S)(X2)F基团。


15.根据权利要求1-11中任一项所述的化合物，其中所述化合物是苯二氮化合物，包括共价结合至该物质上的至少一个-Z-X1-(S)(X2)F基团。


16.根据权利要求1-11中任一项所述的化合物，其中所述化合物是巴比土酸盐化合物，包括共价结合至该物质上的至少一个-Z-X1-(S)(X2)F基团。


17.根据权利要求1-11中任一项所述的化合物，其中所述化合物是吗啡衍生物，包括共价结合至该物质上的至少一个-Z-X1-(S)(X2)F基团。


18.根据权利要求1-11中任一项所述的化合物，其中所述化合物是青霉烷抗生素，包括共价结合至该物质上的至少一个-Z-X1-(S)(X2)F基团。


19.根据权利要求1-11中任一项所述的化合物，其中所述化合物是头孢烯抗生素，包括共价结合至该物质上的至少一个-Z-X1-(S)(X2)F基团。


20.根据权利要求1-11中任一项所述的化合物，其中所述化合物是碳青霉烯抗生素，包括共价结合至该物质上的至少一个-Z-X1-(S)(X2)F基团。


21.根据权利要求1-11中任一项所述的化合物，其中所述化合物是四环素抗生素，包括共价结合至该物质上的至少一个-Z-X1-(S)(X2)F基团。


22.根据权利要求1-11中任一项所述的化合物，其中所述化合物是喹诺酮抗生素，包括共价结合至该物质上的至少一个-Z-X1-(S)(X2)F基团。


23.根据权利要求1-11中任一项所述的化合物，其中所述化合物是大环内脂类抗菌素，包括共价结合至该物质上的至少一个-Z-X1-(S)(X2)F基团。


24.根据权利要求1-11中任一项所述的化合物，其中所述化合物是氨基糖苷类抗菌素，包括共价结合至该物质上的至少一个-Z-X1-(S)(X2)F基团。


25.根据权利要求1-11中任一项所述的化合物，其中化合物是甲状腺素运载蛋白(TTR)结合化合物，由式(VI)或式(VIa)表示：



其中每个R是烷基或卤素，并且每个通式中的-OSO2F基团可结合至化合物“A”环的3、4或5位置。


26.根据权利要求1-11中任一项所述的化合物，其中所述化合物是生物活性材料的类似物，所述生物活性材料选自抗菌剂、酶抑制剂、具有治疗非细菌性疾病活性的医疗剂、靶向病原体的医疗剂、抗生素、抗原生动物药剂、以及靶向宿主活性位点的治疗剂；所述生物活性材料的类似物包括至少一个Z-X1-(S)(X2)F基团。


27.根据权利要求26所述的化合物，其中抗生素选自万古霉素、利福霉素、利福平、替考拉宁、磺胺醋酰、阿莫西林、新生霉素、四环素化合物、四环素、氧四环素、甲烯土霉素、二甲胺四环素、金霉素、多西环素、氢吡四环素、地美环素、磺胺、磺胺甲恶唑、诺氟沙星、加替沙星、吉米沙星、甲氧苄氨嘧啶、乙嘧啶、头孢羟氨苄、抗结核化合物、异烟肼、利福平；链霉素、环丙沙星、莫西沙星、氨基水杨酸。


28.根据权利要求26所述的化合物，其中抗原生动物药剂是抗疟疾药剂，选自奎宁、奎纳克宁、阿托伐醌、甲氟喹、周效磺胺、羟氯喹双碘喹啉、和巴龙霉素。


29.根据权利要求26所述的化合物，其中靶向宿主活性位点的治疗剂包含非甾族的抗炎剂(NSAID)，选自萘普生、布洛芬、阿司匹林、甲苯酰吡啶乙酸、氟联苯丙酸、苏灵大、吡罗昔康、萘丁美酮、氟芬那酸、托芬那酸、和双氯芬酸。


30.根据权利要求26所述的化合物，其中靶向宿主活性位点的治疗剂包含抗肿瘤药，该抗肿瘤药选自争光霉素、阿糖胞苷、达卡巴嗪、蒽环霉素、道诺霉素、阿霉素、表阿霉素、依托泊苷、氟他米特、吉西他滨、伊达比星、亮丙瑞林、巯嘌呤、甲氨蝶呤、丝裂霉素、米托蒽醌、培...

【专利技术属性】
技术研发人员：董佳佳，K·B·沙普利斯，J·W·凯利，A·巴朗扎卡，陈文涛，
申请(专利权)人：斯克里普斯研究所，
类型：发明
国别省市：美国;US