劉 芳，許 艷，曹春陽，龔福春

(1.長(zhǎng)沙理工大學(xué)化學(xué)與生物工程學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙 410114;2.中國科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所生命有機(jī)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海 200032)

核苷類化合物通常用于生產(chǎn)和篩選抗癌、抗真菌、抗病毒及抗代謝物活動(dòng)類似物［1－7］。傳統(tǒng)的核苷主要利用5'-羥基進(jìn)入核苷代謝途徑，現(xiàn)在有很多相對(duì)簡(jiǎn)單的復(fù)合型核苷抗生素表現(xiàn)出不同的選擇機(jī)制。以天然核苷抗生素為例，它們可以抑制蛋白質(zhì)合成，抑制糖基轉(zhuǎn)移酶和甲基轉(zhuǎn)移酶作用等［8－9］，核苷支架提供了多樣化和定向的替換基團(tuán)來探究其與不同的蛋白質(zhì)結(jié)合位點(diǎn)。近年來，該類核苷抗生素的合成成為研究熱點(diǎn)。

本文設(shè)計(jì)并合成了新型核苷類衍生物——(E)-5'-脫氧-5'-N【{［2-(2-苯基)乙烯基］磺?；鶀氨基】腺苷(9)。以甲基磺酰胺為原料，參照文獻(xiàn)［10］方法合成二苯基膦酰磺胺化合物(2);2與苯甲醛在NaH作用下拔去2上亞甲基氫經(jīng)Horner反應(yīng)合成(E)-叔丁基［2-(2-苯基)乙烯基］磺酰氨基甲酸酯(3);3與N6，N6-二叔丁氧羰基-2'，3'-O-異亞丙基腺苷(7)［11］在偶氮酸二異丙酯和三苯基膦催化作用下經(jīng)Mitsunobu反應(yīng)合成(E)-5'-氨基-N6，N6-二叔丁氧羰基-5'-脫氧-5'-N-叔丁氧羰基-2'，3'-O-異亞丙-5'-N【{［2-(2-苯基)乙烯基］磺酰基}氨基】腺苷(8);8在TFA作用下經(jīng)脫保護(hù)合成了目標(biāo)化合物9(Scheme1)，其結(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR，13C NMR，IR和LC-MS表征。

Scheme 1

嘗試?yán)?與肽載體蛋白PCP結(jié)合，從而達(dá)到抑制PCP蛋白與上游蛋白相互作用的目的。PCP蛋白是以煙酸為底物生成最終結(jié)構(gòu)的螺環(huán)單元，設(shè)計(jì)并合成9實(shí)現(xiàn)在PCP蛋白泛酰巰基乙胺輔酶手臂及酰基轉(zhuǎn)移酶活性位點(diǎn)雙底物之間構(gòu)建一個(gè)共價(jià)連接，以期在ATP存在下，與PCP蛋白和上游A蛋白之間形成三元復(fù)合物，即A-小分子-PCP，PCP上的巰基進(jìn)攻小分子反式雙鍵，A蛋白上的堿基可和小分子堿基互補(bǔ)配對(duì)連接形成，可用于復(fù)合物結(jié)晶條件的篩選。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

ZF-1型紫外分析儀;Varian mercury-300 MHz型核磁共振儀(CDCl3為溶劑，TMS為內(nèi)標(biāo));Shimadzu LCMS-2010EV(ESI)型或 Agilent G6100 LC/MSD(ESI)型質(zhì)譜儀。

2按文獻(xiàn)［10］方法合成;其余所用試劑均為分析純;無水溶劑按標(biāo)準(zhǔn)方法除水。

1.2 合成

(1)叔丁基甲基磺酰胺基甲酸酯(1)的合成

在反應(yīng)瓶中加入甲基磺酰胺2.00 g(21.04 mmol)，氮?dú)獗Ｗo(hù)下加入無水二氯甲烷10 mL，攪拌使其溶解;加入二甲基氨基吡啶(DMAP)0.26 g(2.12 mmol)和三乙胺 3.25 mL(23.32 mmol)，緩慢滴加二碳酸二叔丁酯(Boc)2O 5.28 g(24.19 mmol)的無水二氯甲烷(5 mL)溶液，滴畢，反應(yīng)2 h(TLC檢測(cè))。減壓濃縮，加入 1 mol·L－1鹽酸(30 mL)中和，用乙酸乙酯(3×10 mL)萃取，合并萃取液，依次用水和飽和食鹽水洗滌，無水硫酸鎂干燥，濃縮得白色固體 1 3.73 g，收率 90.9%，m.p.108 ℃ ～109 ℃;1H NMR(DMSO-d6)δ:11.12(s，1H)，3.07(s，J=64.6 Hz，3H)，1.86 ～1.06(s，9H);ESI-MS m/z:218.3{［M+Na］+}。

(2)3的合成

在反應(yīng)瓶中加入無水DMF 50 mL和2 0.95 g(2.41 mmol)，攪拌使其溶解;氮?dú)獗Ｗo(hù)，冰浴冷卻下加入氫化鈉0.24 g(2.41 mmol，在礦物油中含量60%)，反應(yīng)20 min。自然升至室溫，加入苯甲醛0.3 mL(2.96 mmol)，反應(yīng)16 h(TLC 檢測(cè))。減壓濃縮，殘余物溶解于30 mL水中，用6 mol·L－1鹽酸調(diào)至pH 3～4，用乙酸乙酯萃取，有機(jī)相依次用水和飽和食鹽水洗滌，無水硫酸鈉干燥，濃縮后經(jīng)硅膠柱層析［梯度洗脫劑:A=V(石油醚)∶V(乙酸乙酯)=4∶1～2∶1］純化得白色固體3 0.73 g，收率 68.3%;1H NMR(DMSO-d6)δ:11.34(s，1H)，7.79(d，J=53.9 Hz，2H)，7.33(d，J=44.4 Hz，5H)，1.24(d，J=44.6 Hz，9H);ESI-MS m/z:306.2{［M+Na］+}。

(3)5'-O-叔丁基二甲基氯硅烷-2'，3'-O-異亞丙基腺苷(5)的合成

在反應(yīng)瓶中依次加入無水DMF 20 mL和2'，3'-O-異亞丙基腺苷(4)2.00 g(8.15 mmol)，攪拌使其溶解;冰浴冷卻下加入咪唑1.42 g(20.37 mmol)和叔丁基二甲基氯硅烷(TBDMSCl)1.49 g(9.94 mmol)，反應(yīng)2 h;于室溫反應(yīng)過夜(TLC檢測(cè))。用H2O稀釋，用乙酸乙酯萃取，有機(jī)相依次用水和飽和食鹽水洗滌，無水硫酸鈉干燥，濃縮后抽干得白色固體 3.38 g，收率 99.4%，m.p.125℃ ～126 ℃;1H NMR δ:8.38(s，1H)，8.07(s，1H)，6.18(d，J=2.2 Hz，1H)，6.02(s，2H)，5.28(dd，J=6.1 Hz，2.2 Hz，1H)，4.96(dd，J=6.1 Hz，2.1 Hz，1H)，4.45(d，J=2.4 Hz，1H)，3.89(dd，J=11.2 Hz，3.8 Hz，1H)，3.77(dd，J=11.2 Hz，4.1 Hz，1H)，1.64(s，3H)，1.41(s，3H)，0.84(s，10H)，0.01(s，6H);ESI-MS m/z:422.5{［M+H］+}。

(4)N6，N6-二叔丁氧羰基-5'-O-叔丁基二甲基氯硅烷-2'，3'-O-異亞丙基腺苷(6)的合成

在反應(yīng)瓶中依次加入無水DMF 50 mL和5 3.62g(8.6 mmol)，攪拌使其溶解;氮?dú)獗Ｗo(hù)下加入二甲基氨基吡啶(DMAP)0.22 g(1.8 mmol)和三乙胺 2.5 mL(18 mmol)，冰浴冷卻下，加入(Boc)2O 2.25 g(10.3 mmol)(溶液顏色逐漸變黃)，反應(yīng)1 h。自然升至室溫，反應(yīng)2 h(TLC檢測(cè))。減壓濃縮后經(jīng)硅膠柱層析(梯度洗脫劑:A=5 ∶1 ～4 ∶1)純化得白色固體 4.42 g，收率82.8%;1H NMR δ:8.38(s，1H)，8.07(s，1H)，6.18(d，J=2.2 Hz，1H)，6.02(s，2H)，5.28(dd，J=6.1 Hz，2.2 Hz，1H)，4.96(dd，J=6.1 Hz，2.1 Hz，1H)，4.45(d，J=2.4 Hz，1H)，3.89(dd，J=11.2 Hz，3.8 Hz，1H)，3.77(dd，J=11.2 Hz，4.1 Hz，1H)，1.64(s，19H)，1.41(s，6H)，0.84(s，9H)，0.01(s，6H);ESI-MS m/z:622.6{［M+H］+}。

(5)7的合成

在反應(yīng)瓶中依次加入無水THF 50 mL和6 3.07 g(4.93 mmol)，攪拌使其溶解;氮?dú)獗Ｗo(hù)下加入正丁基氟化銨的(TBAF，7.50 mmol)THF(7.5 mL)溶液，于室溫反應(yīng)3 h(TLC檢測(cè))。減壓濃縮后經(jīng)硅膠柱層析(洗脫劑:A=2∶1)純化得白色固體 7 2.24 g，收率 89.8%;1H NMR δ:8.85(s，1H)，8.17(s，1H)，5.96(d，J=4.5 Hz，1H)，5.22(s，1H)，5.13(d，J=5.8 Hz，1H)，4.56(s，1H)，3.98(s，1H)，3.85(s，1H)，1.66(s，4H)，1.47(s，20H)，1.39(s，3H);ESI-MS m/z:508.5{［M+H］+}。

(6)8的合成

在反應(yīng)瓶中依次加入無水THF 50 mL和7 0.84 g(1.66 mmol)，攪拌使其溶解;氮?dú)獗Ｗo(hù)下依次加入 3 0.51 g(1.82 mmol)和 PPh30.59 g(2.25 mmol)，冰浴冷卻下加入偶氮二甲酸二異丙酯(DIAD)0.45 mL(2.25 mmol)，反應(yīng) 1 h;于室溫反應(yīng)過夜(TLC檢測(cè))。減壓濃縮后經(jīng)硅膠柱層析(梯度洗脫劑:A=6∶1～4∶1)純化得白色固體8 0.51 g，收率 40.1%，m.p.186 ℃ ～188℃;1H NMR δ:8.91(s，1H)，8.21(s，1H)，7.41(d，J=14.7 Hz，6H)，6.95(d，J=15.5 Hz，1H)，6.19(s，1H)，5.48(d，J=6.3 Hz，1H)，5.19(s，1H)，4.54(s，1H)，1.61(s，3H)，1.54 ～ 1.35(m，32H);IR ν:2 982，2 935，1 791，1 730，1 602，1 578，1 499，1 451，1 371，1 309，1 278，1 254，1 211，1 104，974，862，821，794，774，747，642 cm－1;ESI-MS m/z:773.6{［M+H］+}。

(7)9的合成

氮?dú)獗Ｗo(hù)，冰浴冷卻下在反應(yīng)瓶中依次加入80%TFA 5 mL和8 0.31 g，攪拌使其溶解;反應(yīng)8 h(TLC檢測(cè))。減壓濃縮后經(jīng)硅膠柱層析［梯度洗脫劑:V(二氯甲烷)∶V(甲醇)=100 ∶1～10 ∶1］純化得白色固體9 0.12 g，收率67.5%，m.p.234℃ ～235 ℃;1H NMR(CD3OD)δ:8.22(s，1H)，8.21(s，1H)，7.59 ～ 7.30(m，6H)，7.03(d，J=15.4 Hz，1H)，5.91(d，J=6.5 Hz，1H)，4.87(t，J=5.7 Hz，1H)，4.42 ～4.32(m，1H)，4.28(s，1H)，3.40(s，2H)，3.19(q，J=7.2 Hz，2H);13C NMR(CD3OD)δ:156.62，152.23，148.54，140.89，140.61，132.85，130.25，128.67，127.90，125.57，119.74，90.01，84.46，72.97，71.53，44.43;IR ν:3 342，2 855，1 643，1 601，1 578，1 477，1 449，1 426，1 374，1 322，1 250，1 202，1 141，1 070，969，917，863，829，798，746，722，648，614 cm－1;ESI-MS m/z:433.3{［M+H］+}。

2 結(jié)果與討論

2.1 合成

(1)3的合成

Chart 1

在2與苯甲醛反應(yīng)合成3的過程中，采用了Honer反應(yīng)策略。苯甲醛與活性亞甲基化合物脫水縮合形成雙鍵，生成穩(wěn)定的反式結(jié)構(gòu)3。文獻(xiàn)［12－15］研究了苯環(huán)上帶有其他基團(tuán)的化合物，發(fā)現(xiàn)也可發(fā)生Horner反應(yīng)生成穩(wěn)定的化合物。實(shí)驗(yàn)中我們還研究了2與3-吡啶甲醛的反應(yīng)中，發(fā)現(xiàn)也能反應(yīng)生成類似化合物A(Chart1)。但A在溶劑中不穩(wěn)定，放置一段時(shí)間后，氨基上的Boc基團(tuán)易脫落，可能是吡啶環(huán)的堿性環(huán)境所致。該反應(yīng)不適于吡啶環(huán)甲醛類化合物。

(2)8的合成

在3與7經(jīng)Mitsunobu反應(yīng)合成8的過程中，利用三苯基膦(J2)的孤對(duì)電子進(jìn)攻DIAD(J1)生成甜菜堿式中間體J3;J3的氮負(fù)離子親核進(jìn)攻3，奪取質(zhì)子使之成為帶負(fù)電的J4離子，而自身則帶正電，成為J5;7醇氧進(jìn)攻J5形成離子J6，而DIAD脫落下來。然后J6分別通過三種方式形成最終產(chǎn)物。第一種也是最主要的方式即J4進(jìn)攻J6，形成C－N鍵，生成目標(biāo)物8以及三苯基膦氧J7。其余兩種方式生成的則是副產(chǎn)物J8和J10，但是副產(chǎn)物位阻效應(yīng)比較大，所以量很少。

Scheme 2

實(shí)驗(yàn)中，我們還嘗試了A與7在同等條件下的反應(yīng)，但是基本上沒有發(fā)生反應(yīng)。在此基礎(chǔ)上，通過改變反應(yīng)溫度、加料順序仍未發(fā)生反應(yīng)。分析原因可能是因?yàn)橛H核試劑A的吡啶環(huán)顯堿性，pKa值較大，可能超過了甜菜堿式中間體J3而導(dǎo)致反應(yīng)不成功。

3 結(jié)論

設(shè)計(jì)并合成了新型核苷類衍生物——(E)-5'-脫氧-5'-N【{［2(2苯基)乙烯基］磺酰基}氨基】腺苷(9)。雖然PCP蛋白上的巰基未與9的反式雙鍵結(jié)合成功，后續(xù)研究中將會(huì)應(yīng)用到其他類似蛋白上。本文的設(shè)計(jì)思想與合成策略可用于改性和合成其它核苷類化合物分子。

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