保護(hù)胸苷是一種被三苯基甲基保護(hù)的胸苷,英文名為5'-O-Dimethoxytrityl-deoxythymidine,常溫常壓下為白色至類白色固體粉末。保護(hù)胸苷在生物合成領(lǐng)域中主要用作生物活性大分子的合成單元,例如有文獻(xiàn)報道該物質(zhì)可用于寡核苷酸和寡核苷酸偶聯(lián)物的合成,在生物化學(xué)基礎(chǔ)研究領(lǐng)域中有較好的應(yīng)用。
理化性質(zhì)
保護(hù)胸苷結(jié)構(gòu)中的活性羥基單元具有顯著的親核性,它可在堿性條件下和常見的氯硅烷或者鹵代烷烴類物質(zhì)等發(fā)生親核取代反應(yīng)得到相應(yīng)的硅醚等衍生物。保護(hù)胸苷也常借助醇羥基的化學(xué)轉(zhuǎn)化性質(zhì)將胸苷單元引入到目標(biāo)有機分子結(jié)構(gòu)中去。
膦化反應(yīng)
圖1 保護(hù)胸苷的膦化反應(yīng)
在一個干燥的反應(yīng)器中將保護(hù)胸苷(1.5 mmol, 1.0 eq.)和四氮化二異丙基銨(0.75 mmol, 0.5 eq.)在氬氣氣氛下的無水DMC (10 mL)中混合。然后向燒瓶中加入四異丙基磷二胺叔丁基(2.25 mmol, 1.0 eq.),將所得的反應(yīng)混合物在室溫下攪拌一夜。通過TLC點板監(jiān)測反應(yīng)進(jìn)度,反應(yīng)結(jié)束后將所得的反應(yīng)混合物進(jìn)行蒸發(fā)處理,然后用硅膠柱色譜法(SiO2, 0 - 75%丙酮在戊烷中+ 1% TEA)純化粗產(chǎn)物即可得到目標(biāo)產(chǎn)物分子。[1]
炔丙基化反應(yīng)
在一個干燥的反應(yīng)燒瓶將鈉氫 (440 mg, 11.0 mmol, 60%礦物油分散度)加入到保護(hù)胸苷(2g, 3.67 mmol)在干燥的四氫呋喃 (30 mL)溶液中,將所得的反應(yīng)混合物在0°C下攪拌反應(yīng)大約30分鐘。然后往上述反應(yīng)混合物中緩慢地加入丙炔溴(0.39 mL, 4.40 mmol),室溫攪拌反應(yīng)混合物20 h。通過TLC點板監(jiān)測反應(yīng)進(jìn)度,反應(yīng)結(jié)束后往上述反應(yīng)混合物中緩慢地加入水并用AcOEt稀釋反應(yīng)混合物。用水和鹽水清洗有機層,分離出有機層并將其用無水Na2SO4進(jìn)行干燥處理,過濾除去干燥劑并將所得的濾液在真空下進(jìn)行濃縮,所得的剩余物通過硅膠柱柱層析法進(jìn)行分離純化即可得到目標(biāo)產(chǎn)物分子。[2]
參考文獻(xiàn)
[1] Hansen, Rikke A.; et al, Insertion of Chemical Handles into the Backbone of DNA during Solid-Phase Synthesis by Oxidative Coupling of Amines to Phosphites. Angewandte Chemie, International Edition (2023), 62(26), e202305373.
[2] Ito, Yuta; et al, Generation of 4'-Carbon Radicals via 1,5-Hydrogen Atom Transfer for the Synthesis of Bridged Nucleosides. Organic Letters (2022), 24(41), 7696-7700.