基本信息
- 项目名称：
- 非环核苷及核苷酸类化合物合成的新方法
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 本文以嘌呤碱基和各种α,β-不饱和醛为原料, 用三乙胺作为催化剂, 在微波的促进下, 通过Michael加成反应和原位还原, 高效，绿色地合成了一系列非环核苷类新化合物，然后把非环核苷类化合物进一步衍生，合成非环核苷酸类化合物。得到的目标化合物通过核磁共振图谱、高分辨质谱进行了确认.
- 详细介绍：
- 核苷及核苷酸类化合物在抗病毒、抗艾滋病和抗肿瘤药物中占有重要的地位，在目前已上市的以及应用于临床的抗病毒药物中，核苷及核苷酸类化合物占了相当大的比例。在众多核苷及核苷酸类化合物中，非环核苷及核苷酸类化合物有其独特的作用，他们大多具有抗疱疹病毒和抗逆转录酶的作用。目前，这类化合物是公认最有抗病毒潜能的药物。本文以嘌呤碱基和各种α,β-不饱和醛为原料, 用三乙胺作为催化剂, 在微波的促进下, 通过Michael加成反应和原位还原, 高效，绿色地合成了一系列非环核苷类新化合物，然后把非环核苷类化合物进一步衍生，合成非环核苷酸类化合物。得到的目标化合物通过核磁共振图谱、高分辨质谱进行了确认.
作品图片
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 1．非环核苷及核苷酸类化合物具有很好的药物活性。 2．非环核苷及核苷酸类化合物的常用制备方法普遍存在着反应步骤繁琐、反应时间长、收率低等不足。 3．在结合我们课题组研究的基础上，我们设想：在微波的促进下, 以嘌呤碱基和各种α,β-不饱和醛为原料,通Michael加成反应和NaBH4原位还原,高效、绿色地合成一系列的新型非环核苷类化合物，然后把非环核苷类化合物进一步衍生得到非环核苷酸类化合物。
科学性、先进性及独特之处
- 本文在经典Michael加成反应的基础上，探索在微波促进条件下通过Michael加成反应来合成非环核苷及核苷酸类化合物。其在微波条件下通过各种嘌呤碱基与α,β-不饱和醛发生氮杂Michael加成反应高效地合成了13种非环核苷2种新型非环核苷酸类化合物，其结构经核磁共振图谱和高分辨质谱已得到证实。
应用价值和现实意义
- 核苷及核苷酸类药物在抗病毒、抗艾滋病和抗肿瘤药物中占有重要的地位，核苷及核苷酸类新药是目前研究的热点之一，在目前已上市的以及应用于临床的抗病毒药物中，核苷及核苷酸类化合物占了相当大的比例，在治疗疾病方面发挥着不可替代的作用。
学术论文摘要
- 核苷及核苷酸类化合物在抗病毒、抗艾滋病和抗肿瘤药物中占有重要的地位，在目前已上市的以及应用于临床的抗病毒药物中，核苷及核苷酸类化合物占了相当大的比例。在众多核苷及核苷酸类化合物中，非环核苷及核苷酸类化合物有其独特的作用，他们大多具有抗疱疹病毒和抗逆转录酶的作用。目前，这类化合物是公认最有抗病毒潜能的药物。本文以嘌呤碱基和各种α,β-不饱和醛为原料, 用三乙胺作为催化剂, 在微波的促进下, 通过Michael加成反应和原位还原, 高效，绿色地合成了一系列非环核苷类新化合物，然后把非环核苷类化合物进一步衍生，合成非环核苷酸类化合物。得到的目标化合物通过核磁共振图谱、高分辨质谱进行了确认.
获奖情况
- 1. 毛润泽 “微波促进的非环核苷及核苷酸类化合物的合成”，有机化学，审稿中。 2.“Highly Enantioselective Synthesis of Designed Chiral Acyclonucleosides and Acyclonucleotides via Organocatalytic Aza Michael Addition” Chem. Eur. J. 2011, 17, 4095–4098. （SCI，二区，影响因子5.38） 3.“Pd(II)-Catalyzed Ortho Arylation of 6-Arylpurines with Aryl Iodides via Purine-Directed C−H Activation: A New Strategy for Modification of 6-Arylpurine Derivatives” Org. Lett. 2011, DOI:10.1021/ol200405w. （SCI，二区，影响因子5.49） 4.“CuBr Catalyzed C-N Cross Coupling Reaction of Purines and Diaryliodonium Salts to 9-Arylpurines” submitted to Org. Bioorg. Chem. 5.“Chelation-Assisted Palladium-Catalyzed Regiospecific Heck Diarylation Reaction of 9-Allyl-9H-Purine: Synthesis of 9-(3,3-Diaryl-allyl)-9H-Purines” submitted to J. Org. Chem.
鉴定结果
- 属实
参考文献
- 1．Zhang, L-H. Journal of Peking University (Health Sciences) 2002, 34, 418(in Chinese). (张礼和. 北京大学学报(医学版), 2002, 34, 418.) 2．Elion,G. B.; Fuman, P. A.; Fyfe, J. A. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1977, 74, 5716. 3．Sally, F.; John, M. G.. Mol. Biotechnol. 1996, 5, 125. 4．Harnden, M. R.; Jarvest, R. L.; Bacon, T. H.; J .Med. Chem. 1987, 30, 1636. 5．Green, G. R.; Grinter, T. J.; Kincey, P. M.; Jarvest, R. L. Tetrahedron, 1990, 46, 6903. 6．Fu, X.; Jiang, S.; Li, C.; Xin, J.;Yang, Y. Ji, R. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2007, 17, 465.
同类课题研究水平概述
- 非环核类是指在原核糖位置上引入其他含羟基侧链烃的核苷类化合物，非环核酸是指核苷侧链上的羟基被磷酸化的非环核苷类化合物。非环核苷是糖基改造中变化最大的一种，相当于碳环核苷开环，与碱基相连接的非环糖型基团可谓千差万别。这些基团可以通过烷基化反应、取代反应、Michael加成反应、糖环的开环等反应实现与碱基相连，但通常这些基团含有一个、两个或三个羟基，或者是羟基的衍生物，而且这些基团长度最好不应大于4个碳原子，即一般为2，3或4个，因为碳链太长会使其活性降低。1977-1978年间,美国Wellcoem公司Schaeffer等人合成了非环鸟苷阿昔洛韦(Acyclovir，ACV)并发现其有抗疱疹病毒活性以来, 非环核苷作为抗病毒药物日益引起人们的注意，并且激发了广大化学工作者对非环核苷的研究的极大兴趣。随着人们研究深入发现非环核苷及核苷酸的侧链的化学结构的不同、以及立体结构的不同对其抗病毒活性有很大影响，所以通过改变该类化合物的糖基侧链不仅可以使药物的抗病毒活性有很大提高，同时还可以降低药物的毒副作用。因此对已上市药物分子的侧链构效关系进行研究和并对结构进行修饰改造。 到目前为止, 已用于临床治疗各种病毒性疾病的非环核苷类药物有：阿昔洛韦 (Acyclovir, ACV)、更昔洛韦 (Ganciclovir，GAV)、喷昔洛韦 (Penciclovir, PCV)、泛昔洛韦 (Famciclovir，FCV)、阿德福韦 (Adefovir，PMEA). 其主要合成方法是通过亲核取代反应和环氧丙烷的开环反应,但是，这些方法普遍存在着反应步骤繁琐、反应时间长、收率低等不足. 我们课题组近年来一直从事核苷类化合物的合成及结构修饰工作, 在前面工作的基础上, 我们以四氢呋喃(THF)为溶剂, 用三乙胺作为催化剂,在微波辐射下将各种嘌呤碱基与α,β-不饱和醛发生氮杂Michael加成反应, 进一步用NaBH4进行原位还原，高效地合成了13种非环核苷类新化合物及2种新型非环核苷酸类化合物. 其结构经核磁共振图谱和高分辨质谱得到证实。
