一种可见光促进的DNA编码重氮化合物的O-H插入反应

文档序号:36100654发布日期:2023-11-21 13:06阅读:41来源:国知局

本发明属于dna编码化合物库,具体涉及一种可见光促进的dna编码重氮化合物的o-h插入反应。


背景技术:

1、dna编码化合物库(dna-encoded library,del)技术是当前新药发现领域最前沿的技术之一。此技术针对组合化学合成出来的大量化合物在新药筛选过程中无法确定活性化合物结构的弊端,利用dna的可编码性及可检测性,使每一个化合物在分子水平连接一段特异的dna片段来记录化合物结构相关信息。这种方式能够实现大量的化合物同时存储在一起且能够对每一个化合物进行辨识,极大降低了传统化合物存储所需的硬件条件。del技术具有化合物数量极大且结构覆盖率高、筛选周期短、存储空间小、操作成本低等优势。dna编码化合物库概念提出以来,在建库策略和新药筛选上都取得了极大的进展,但dna兼容的化学方法的发展仍然是制约该技术的瓶颈。由于dna必须在水相中才能稳定存在,对ph、温度、金属离子、氧化还原试剂等都比较敏感,同时dna编码原料浓度极低,造成dna兼容化学反应类型不足、化合物结构覆盖率低。

2、2019年,baran和dawson教授团队发展了一类基于树脂可逆吸附(reversibleadsorption to solid support,rass)策略的有机相dna编码化合物构建方法,在此基础上发展了一系列dna兼容固相合成方法,解决了dna无法在有机溶剂中稳定存在的问题(j.am.chem.soc.2019,141,9998;angew.chem.int.ed.2020,59,7377)。光催化的自由基反应具有条件极为温和、低浓度下反应活性高的特点,近年来在dna编码化合物库的构建中也有较为广泛的应用。此类反应需要金属光催化剂或者有机光催化剂转电子才能完成,金属残留可能会影响dna的回收及dna编码化合物库的筛选结果。因此,发展条件更为温和,无过渡金属参与的光化学转化dna兼容反应具有重要的研究意义。

3、卡宾是一类具有丰富多样的化学转化性的重要合成中间体。卡宾的x-h键插入反应(x=c,n,o,s,si等)、环丙烷化反应、叶立德形成反应、wolff重排反应、buchner反应等在有机合成及药物化学领域均具有广泛的应用(chem.rev.2015,115,9981;chem.rev.2017,117,13810)。目前,卡宾的转化通常需要在过渡金属催化剂存在下进行。这类转化反应容易带来金属残留问题,极大地限制了该类反应的应用。重氮化合物在加热或高能量紫外光的照射下,也能够脱去氮气,分解为自由卡宾,但高能紫外光及高热会带来不必要的副反应。近年来,可见光促进的卡宾转化反应得到了一定的发展(chem.soc.rev.2020,49,6833),这类卡宾转化反应不需要额外添加过渡金属催化剂和过渡金属光催化剂,反应条件极为温和,应用于del的构建将极大的拓展dna编码化合物库的化学空间。

4、本发明提供了一种光促进dna编码重氮化合物的o-h插入反应,用于制备dna编码醚类、酯类化合物,属于dna编码化合物库技术领域。本发明采用dna编码重氮化合物为原料,在有机溶剂中,加入含羟基化合物如醇、酚及羧酸,在一定波长光地促进下完成o-h的插入反应,合成dna编码化合物。本发明提供的光促进dna编码重氮化合物的o-h插入反应,具有无过渡金属光催化剂参与、条件温和、操作方便、底物普适性好、产物收率高的优点,适用于dna编码化合物库的构建。此类反应还可以方便地引入生物活性化合物如天然产物和药物,这将大大地拓展dna编码化合物的结构多样性和类药性,为dna编码生物活性化合物库的构建及后期结构筛选提供理论和物质基础,具有重要的应用前景。


技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种可见光促进的式(i)所示的dna编码化合物的合成方法,其特征在于:

2、

3、1)将结构为式(ii)的dna编码重氮化合物固载在树脂上,有机溶剂洗涤;

4、2)将固载的结构为式(ii)的dna编码重氮化合物及结构为式(iii)的含有羟基的化合物加入到有机溶剂中,在一定波长的光照射下,于一定温度下反应一定时间,反应结束后除掉反应溶剂,洗涤多次;

5、3)加入洗脱液将结构为式(i)的dna编码化合物洗脱,沉淀并离心产物,获得结构为式(i)的dna编码醚类或者酯类化合物。

6、其中:

7、所述dna是经人工修饰的/未修饰的核苷酸单体聚合得到的双链核苷酸序列;

8、所述的dna编码重氮化合物(式(ii))为含有一段dna序列的胺类化合物与含有活性酯的芳基重氮化合物通过酰胺键进行连接所得到的;其中r1,r2基团选自h、烷基、含杂原子环烷基、芳基、取代芳基、杂芳基、取代杂芳基、烯基、羰基、酯基、砜基、磺酸酯基中的任意一种或者多种的组合;其中芳基及杂芳基选自苯基、联苯基、萘基、吲哚基、呋喃基、噻吩基、吡咯基、咪唑基、噁唑基、噻唑基、吡唑基、吡啶基、嘧啶基、喹啉基、二嗪基、三嗪基;取代芳基或杂芳基可以是单取代芳基或杂芳香基,也可以是多取代芳基或杂芳香基,取代基选自甲基、乙基、c3~c6烷基、c3~c6环烷基、氟、氯、溴、碘、硝基、三氟甲基、氰基、酯基、酰胺基、甲氧基、苯基;烷基为甲基、乙基、苄基、c3~c18的直链烷基、c3~c18的支链烷基、c3~c8的环烷基;含杂原子环烷基为c3~c8含杂原子环烷基,其中杂原子可以是氮、氧、硫、硒、硅、硼及磷,可以含有一个杂原子,也可以含有多个杂原子;r1,r2基团可以相同,也可以不同,可以是独立的两种取代基,也可以是成环的;

9、所述的式(iii)所示化合物为含有羟基的化合物,可以是醇类、酚类化合物,也可以是羧酸类化合物,可以是脂肪羧酸,也可以是芳香羧酸,包括含有羟基的天然产物和药物分子;式(iii)所示化合物的r3基团选自烷基、c3~c8含杂原子环烷基、芳基、取代芳基、杂芳基、取代杂芳基、烷基取代酰基、芳基取代酰基;其中烷基为甲基、乙基、苄基、c3~c18的直链烷基、c3~c18的支链烷基、c3~c8的环烷基;c3~c8含杂原子环烷基中杂原子可以是氮、氧、硫、硒、硅、硼及磷;芳基及杂芳基选自苯基、联苯基、萘基、吲哚基、呋喃基、噻吩基、吡咯基、咪唑基、噁唑基、噻唑基、吡唑基、吡啶基、嘧啶基、喹啉基、二嗪基、三嗪基;取代芳基或杂芳基可以是单取代芳基或杂芳香基也可以是多取代芳基或杂芳香基,取代基选自甲基、乙基、c3~c6烷基、c3~c6环烷基、氟、氯、溴、碘、硝基、三氟甲基、氰基、酯基、酰胺基、甲氧基、苯基。

10、所述的有机溶剂为n-甲基吡咯烷酮、乙腈、苯、甲苯、二甲苯、均三甲苯、氯苯、氟苯、吡啶、二氯甲烷、二氯乙烷、氯仿、丙酮、二甲基亚砜、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、乙醚、环氧丙烷、异丙醚、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、四氢吡喃、1,4-二氧六环、苯甲醚、水中的一种或者两种的混合;优选地,所述的反应溶剂为二氯甲烷、二氯乙烷、苯、氯苯、氟苯中的一种或者两种的混合。

11、所述的式(iii)化合物的摩尔浓度为0.5m、1.0m、1.5m、2.0m;优选地,所述的化合物的摩尔浓度为1.5m。

12、所述的一定波长的光为:cfl光、白光、365nm光、390nm光、427nm光、455nm光、530nm光;优选地,所述的光源为455nm光。

13、所述的反应温度为所述的反应温度为室温、20℃、30℃、40℃、60℃、80℃,优选地,所述的反应温度为室温。

14、所述的反应时间所述的反应时间为1小时、3小时、5小时、9小时、18小时,优选地,所述的反应时间为5小时。

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