[发明专利]含硫亚磷酰亚胺酯、其制备方法及其应用

说明书

本发明提出一种含硫亚磷酰亚胺酯、其制备方法及其应用，属于化学合成技术领域，能够解决现有近红外光响应核酸端基巯基化试剂合成时操作繁琐、反应不温和且效率差的技术问题。该技术方案提供的含硫亚磷酰亚胺酯如式(I)所示：本发明能够应用于近红外光响应核酸端基巯基化试剂的制备中。

技术领域

本发明属于化学合成技术领域，尤其涉及一种含硫亚磷酰亚胺酯、其制备方法及其应用。

背景技术

巯基修饰的核酸(DNA、RNA及其他各种人工核酸)在生物探针制备、生物材料设计、化学生物学以及分子生物学中均具有重要的意义。随着核酸合成技术的成熟及核酸自动合成仪的商业化，人们开发出了多种可用于核酸端基修饰的巯基化试剂，实现了端基含硫核酸的规模化制备。

由于固相合成中巯基不能裸露，因此人们需要对巯基进行保护，目前硫醇修饰的端基化试剂多采用三苯甲基(Trit)或4,4-二甲氧基三苯甲基(DMT) 保护巯基，该类试剂在使用过程中需要使用三氟乙酸或者三氯乙酸等强有机酸脱除保护基。然而，三氟乙酸和三氯乙酸均具有较强的酸性和腐蚀性，极易切除核酸中嘌呤和糖苷之间的化学键，造成核酸序列的脱嘌呤现象，增加了核酸纯化难度和纯化成本。为避免使用强腐蚀性试剂，简化操作流程，降低操作成本，本领域技术人员希望开发含有可以温和脱除保护基的核酸修饰单元，来弥补现有硫醇类端基修饰试剂的缺陷。

发明内容

本发明提出一种含硫亚磷酰亚胺酯、其制备方法及其应用，解决了现有近红外光响应核酸端基巯基化试剂合成时操作繁琐、反应不温和且效率差的技术问题。

为了达到上述目的，本发明提供了一种含硫亚磷酰亚胺酯，具有如式(I) 所示的结构式：

本发明还提供了一种根据上述技术方案所述的含硫亚磷酰亚胺酯的制备方法，包括以下步骤：

以6-溴-7-羟基-4-氯甲基香豆素为起始原料，将其与碘甲烷在无机碱的作用下生成6-溴-7-甲氧基-4-氯甲基香豆素，然后与6-巯基-1-己醇在有机碱的作用下生成6-(6-溴-7-甲氧基-4-硫甲基香豆素)-1-己醇，最后与2-O- 氰乙基-N,N-二异丙基氯代亚磷酰胺在有机碱的作用下制备得到6-(6-溴-7- 甲氧基-4-硫甲基香豆素)-1-己基-(2-O-氰乙基-N,N-二异丙基亚磷酰胺酯)，得到含硫亚磷酰亚胺酯。

作为优选，6-溴-7-甲氧基-4-氯甲基香豆素的制备步骤如下：

将6-溴-7-羟基-4-氯甲基香豆素和无水碳酸钾分散在N，N-二甲基甲酰胺中，搅拌下滴加碘甲烷，并将反应体系升至80℃搅拌12-14小时，随后将反应液倒入冰水中，室温下搅拌1小时过滤，滤饼以乙醚洗涤，再于热乙醇中重结晶，得到6-溴-7-甲氧基-4-氯甲基香豆素。

作为优选，加入的6-溴-7-羟基-4-氯甲基香豆素、无水碳酸钾和碘甲烷的质量比为1.5：4.4：1，溶于N，N-二甲基甲酰胺中的6-溴-7-羟基-4-氯甲基香豆素和无水碳酸钾的浓度分别为0.07g/mL和0.2g/mL。

作为优选，6-(6-溴-7-甲氧基-4-硫甲基香豆素)-1-己醇的制备步骤如下：

将6-巯基-1-己醇和三丁胺溶于四氢呋喃中，冰浴搅拌下滴加6-溴-7- 甲氧基-4-氯甲基香豆素于四氢呋喃中的溶液，搅拌12-14小时，反应结束后蒸出溶剂，残余物溶于乙酸乙酯中，然后加入饱和氯化铵水溶液，充分搅拌，分离出有机相，再加入饱和氯化钠水溶液，继续搅拌，分出有机相后无水硫酸钠干燥，粗产品经硅藻土过滤浓缩后，以四氢呋喃：正己烷体积比1：4重结晶,得到6-(6-溴-7-甲氧基-4-硫甲基香豆素)-1-己醇。

作为优选，加入的6-巯基-1-己醇、三丁胺和6-溴-7-甲氧基-4-氯甲基香豆素的质量比为3:4:6。