[发明专利]含哌啶骨架亚磷酰胺单体及寡聚核苷酸的合成和应用

权利要求书

1.式I所示的含哌啶骨架亚磷酰胺单体化合物和其对映异构体：

其中，

R₁为功能染料基团或其他功能分子基团；

R₂选自C1-C4烷基；

R₃选自C1-C4烷基；

DMTr为4,4’-二甲氧基三苯甲基。

2.权利要求1的含哌啶骨架亚磷酰胺单体化合物和其对映异构体：

其中，

R₁为丹磺酰基、硝基苯并呋咱基、芘甲酰基或苯基偶氮苯甲酰基。

3.权利要求1或2的含哌啶骨架亚磷酰胺单体化合物和其对映异构体：

其中，

R₂选自甲基，乙基或异丙基；

R₃选自甲基，乙基或异丙基。

4.如下结构的含哌啶亚磷酰胺单体化合物和其对映异构体：

5.如权利要求1所述的式I所示的含哌啶骨架亚磷酰胺单体化合物和其对映异构体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)反-4-羟甲基哌啶-3-醇与功能染料基团发生反应；

(2)步骤(1)得到的产物在无水无氧、惰性气体保护下，在催化剂的催化下与4,4'-二甲氧基三苯基氯反应；

(3)步骤(2)得到的产物在无水、无氧环境和惰性气体保护条件下，在催化剂的催化下经亚磷酰胺化反应即得。

6.如权利要求4所述的含哌啶骨架亚磷酰胺单体化合物或其对映异构体的制备方法，其特征在于，

(1)反-4-羟甲基哌啶-3-醇与丹磺酰氯发生磺胺化反应得到反-N-丹磺酰基-4-羟甲基哌啶-3-醇；

(2)反-N-丹磺酰基-4-羟甲基哌啶-3-醇在无水无氧、惰性气体保护下，在催化剂的催化下与4,4'-二甲氧基三苯基氯反应得到DMTr保护的反-N-丹磺酰基-4-羟甲基哌啶-3-醇；

(3)DMTr保护的反-N-丹磺酰基-4-羟甲基哌啶-3-醇在无水、无氧环境和惰性气体保护条件下，在催化剂的催化下经亚磷酰胺化反应即得。

7.根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于：

步骤(1)中反-4-羟甲基哌啶-3-醇与功能染料发生反应为磺胺化反应、酰胺化反应、亲核取代反应、亲核加成反应或碳氮偶联反应；

步骤(2)中所述催化剂为4-二甲氨基吡啶或三乙胺；所述反应在溶剂中进行，反应溶剂为二氯甲烷或吡啶；所述惰性气体为氮气或/和氩气；反应温度为10～50℃；反应时间为2～12h。

步骤(3)中所述催化剂为三乙胺或N,N-二异丙基乙胺；采用亚磷酰胺化试剂为2-氰乙基N,N-二异丙基氯代亚磷酰胺；反应温度为-10～25℃；反应时间为1～6h。

8.权利要求1-4任何一项所述的含哌啶骨架亚磷酰胺单体化合物及其对映异构体在制备含哌啶骨架功能化寡聚核苷酸中的应用。

9.如权利要求8所述的应用，其特征在于，所述的功能化寡聚核苷酸的核苷酸序列为Ds-P：5'-AGGCACAAAXACGCACCTC-3'，其中X为如下结构或其对映异构体：

10.如权利要求8所述的应用，其特征在于，所制备的功能化寡聚核苷酸能够识别和检测与其序列互补的靶标DNA或RNA。