一种反向脱氧核糖亚磷酰胺单体的合成方法及其中间体化合物与流程

本发明涉及有机化合物合成领域，具体涉及一种反向脱氧核糖亚磷酸单体的合成方法及其中间体化合物。

背景技术：

1、核酸药物是指可用于治疗疾病的核酸本身或与之密切相关的化合物，包括天然核苷酸和经化学修饰的核苷酸，通过碱基互补配对机制特异性识别内源性核酸序列，从而发挥作用。除基因治疗以外，用于治疗的核酸还可通过抑制dna或rna的表达，从而抑制与疾病相关的异常蛋白表达，且不影响其他蛋白的表达。与抗体药物相比，核酸药物表现出超过抗体药物的功效和安全性，又因相对较小的分子量而利于药企批量生产。这些特点，使核酸药物有望应用于以前难以治疗的癌症和遗传性疾病，以及流感等病毒感染引起的疾病。

2、反向脱碱基残基(invab)通常用于加入核酸链的3’端或者5’端，有利于增强rnai试剂的活性。反向脱氧核糖残基可通过反向脱氧核糖亚磷酸单体与rnai的3’端或者5’端反应制得。目前反向脱氧核糖残基的合成方法报道较少，现有的合成方法原料价格昂贵，合成路线长，收率低(nucleosides,nucleotides&nucleic acids,vol.22,nos.5–8,pp.1305–1307,2003)。因此，有必要开发新的合成方法用于制备反向脱氧核糖残基。

3、为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种反向脱氧核糖亚磷酸单体的合成方法。本发明合成路线短，原料价格便宜，产物收率良好。

技术实现思路

1、本发明提供了一种合成反向脱氧核糖亚磷酰胺单体的中间体化合物、或其立体异构体，具有式i所示的结构：

2、

3、其中，

4、pg1选自甲硅烷基羟基保护基、酰基保护基、烷氧基烷基保护基；

5、pg2选自三苯基甲基、单甲氧基三苯甲基、二甲氧三苯甲基或三甲氧基三苯甲基。

6、进一步地，式i所示的化合物如式ii所示，

7、

8、其中，

9、pg1选自甲硅烷基羟基保护基；优选地，pg1选自叔丁基二甲基甲硅烷基、叔丁基二苯基甲硅烷基、三乙基甲硅烷基、三异丙基甲硅烷基、三甲基甲硅烷基、二乙基异丙基甲硅烷基、二甲基异丙基甲硅烷基、二-叔丁基甲基甲硅烷基、二苯基甲基甲硅烷基、三甲基甲硅烷基乙氧基甲基和三甲基甲硅烷基乙基；更优选地，pg1选自叔丁基二甲基甲硅烷基；

10、pg2选自三苯基甲基、单甲氧基三苯甲基、二甲氧三苯甲基或三甲氧基三苯甲基；优选地，pg2选自4,4’-二甲氧基三苯基。

11、在本发明的是一些实施方案中，式i或式ii所示化合物具体为：

12、

13、本发明还提供了一种合成化合物d-1的方法，包含步骤1：

14、

15、步骤1：将化合物c与六甲基二硅胺混合，加入硫酸铵，反应得到化合物d-1；

16、其中，r1选自

17、本发明还提供了一种通过化合物d-1合成反向脱氧核糖亚磷酰胺单体的方法，包含步骤2～4：

18、

19、步骤2：将化合物d-1溶于乙酸乙酯和乙醇中，加入钯碳，在室温下搅拌反应，得到化合物e-1；

20、步骤3：将化合物e-1溶于乙醇和水中，加入氢氧化钠，在60～100℃下搅拌5～24小时，得到化合物f-1；

21、步骤4：将化合物f-1溶于二氯甲烷，加入2-氰乙基n,n-二异丙基氯代亚磷酰胺和二氰基咪唑，在室温下搅拌0.5～6小时，得到反向脱氧核糖亚磷酰胺单体。

22、本发明还提供了一种合成反向脱氧核糖亚磷酰胺单体的方法，包含步骤a、步骤b和步骤2～4：

23、

24、步骤a：将a溶于吡啶，加入叔丁基二甲基氯硅烷，在室温下搅拌反应5～24h，得到化合物b；

25、步骤b：将化合物b溶于吡啶，加入dmtrcl，在30～80℃下搅拌反应8～24h，得到化合物c；

26、步骤1：将化合物c与六甲基二硅胺混合，加入硫酸铵，反应得到化合物d-1；

27、步骤2：将化合物d-1溶于乙酸乙酯和乙醇中，加入钯碳，在室温下搅拌反应，得到化合物e-1；

28、步骤3：将化合物e-1溶于乙醇和水中，加入氢氧化钠，在60～100℃下搅拌5～24小时，得到化合物f-1；

29、步骤4：将化合物f-1溶于二氯甲烷，加入2-氰乙基n,n-二异丙基氯代亚磷酰胺和二氰基咪唑，在室温下搅拌0.5～6小时，得到反向脱氧核糖亚磷酰胺单体；

30、其中，r1选自

31、进一步地，步骤1中反应温度为60～150℃；优选地，步骤1中反应温度为80～140℃；更优选地，所述步骤1中反应温度为80℃、90℃、100℃、110℃、120℃、130℃、140℃。

32、进一步地，步骤1中所述化合物c与硫酸铵的摩尔当量比为1：1～3；优选地，所述步骤1中化合物c与硫酸铵的摩尔当量比为1：1～2；更优选地，所述步骤1中化合物c与硫酸铵的摩尔当量比为1：2。

33、进一步地，所述步骤1中反应时间为1～5小时；优选地，所述步骤1中反应时间为1小时、1.5小时、2小时、2.5小时。

34、进一步地，步骤2中所述钯碳为10％w/w的钯碳。

35、进一步地，步骤2中化合物d-1与钯碳的质量比为1：0.1～0.2；优选地，步骤2中化合物d-1与钯碳的质量比为1：0.1。

36、进一步地，步骤2中反应时间为5～24小时；优选地，步骤2中反应时间为8～18小时；更优选地，反应时间为10小时、12小时、13小时、14小时、15小时、16小时、17小时、18小时。

37、进一步地，步骤3中e-1与氢氧化钠的摩尔当量比为1：3～8；优选地，步骤3中化合物e-1与氢氧化钠的摩尔当量比为1：5～7。

38、进一步地，步骤3中反应温度为80～100℃；优选地，反应温度为80℃、85℃、90℃、95℃、100℃。

39、进一步地，步骤3中反应时间为8～18小时。优选地，反应时间为10小时、12小时、13小时、14小时、15小时、16小时、17小时、18小时。

40、进一步地，步骤4中f-1与2-氰乙基n,n-二异丙基氯代亚磷酰胺和二氰基咪唑的摩尔当量比为1：1～1.5：0.5～1。

41、进一步地，步骤4中反应时间为0.5～3小时。优选地，反应时间为0.5小时、1小时、1.5小时、2小时、2.5小时。

42、进一步地，步骤a中化合物a与叔丁基二甲基氯硅烷的摩尔当量比为1：1～2；优选地，步骤a中化合物a与叔丁基二甲基氯硅烷的摩尔当量比为1：1～1.5。

43、进一步地，步骤a中反应时间为8～18小时；优选地，反应时间为10小时、12小时、13小时、14小时、15小时、16小时、17小时、18小时。

44、进一步地，步骤b中化合物b与dmtrcl的摩尔当量比为1：1～2；优选地，步骤b中化合物b与dmtrcl的摩尔当量比为1：1～1.5。

45、进一步地，步骤b中反应时间为10～18小时；优选地，反应时间为10小时、12小时、13小时、14小时、15小时、16小时、17小时、18小时。’

46、进一步地，步骤b中反应温度为40～60℃；优选地，反应温度为40℃、45℃、50℃、55℃、60℃。

47、在本发明中，术语“羟基保护基”意指本领域技术人员已知的能够避免羟基发生化学反应的基团，其包括甲硅烷基保护基(如叔丁基二甲基甲硅烷基、叔丁基二苯基甲硅烷基、三乙基甲硅烷基、三异丙基甲硅烷基、三甲基甲硅烷基、二乙基异丙基甲硅烷基、二甲基异丙基甲硅烷基、二-叔丁基甲基甲硅烷基、二苯基甲基甲硅烷基、三甲基甲硅烷基乙氧基甲基和三甲基甲硅烷基乙基)、烷氧基烷基保护基(如甲氧基甲基、2-甲氧基乙氧基甲基、2,2,2-三氯乙氧基甲基、1-乙氧基乙基、1-甲基-1-甲氧基乙基和四氢吡喃基)、酰基保护基(如甲酰基、乙酰基、氯乙酰基、二氯乙酰基、三氯乙酰基、氟乙酰基、二氟乙酰基、三氟乙酰基、溴乙酰基、三溴乙酰基、甲氧基乙酰基、新戊酰基和苯甲酰基)、烷氧基羰基型保护基(如甲氧基羰基、2,2,2-三氯乙氧基羰基和苄氧基羰基)、苄基型保护基(如苄基，4-甲氧基苄基，3,4-二甲氧基苄基，2,5-二甲氧基苄基，2,3,4-三甲氧基苄基，3,4,5-三甲氧基苄基，2-硝基苄基，4-硝基苄基，4-氯苄基，2,6-二氯苄基，4-氰基苄基，二苯甲基、三苯甲基和4,4’-二甲氧基三苯甲基)。

48、本发明中，dmtr表示4,4’-二甲氧基三苯基。

49、术语“反向脱碱基残基”也称为反向脱碱基位点。反向脱碱基残基可以经由磷酸酯、硫代磷酸酯或其它核苷间键合进行连接。

50、本发明反向脱氧核糖亚磷酰胺单体的合成方法路线短，原料价格便宜，产物收率良好。

51、显然，根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更。

52、以下通过实施例形式的具体实施方式，对本发明的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。