CN114057817B - 一种由On-DNA芳基卤代物制备芳基硼酸的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种由On‑DNA芳基卤代物制备芳基硼酸的方法,该方法以四羟基二硼或联硼酸频那醇酯为硼化试剂,仅在加热条件下就可实现On‑DNA芳基卤代物到芳基硼酸的转化。本发明所提供的方法可以用于硼酸类库结构的构建,同时芳基硼酸可作为合成砌块,通过化学反应用于多种结构的构建,并且该方法底物普适性广,收率高,条件温和,操作方便,适合于多孔板进行的DNA编码化合物库的合成。
Description
技术领域
本发明属于编码化合物库技术领域,具体涉及一种DNA编码化合物库构建中On-DNA芳基卤代物转化为芳基硼酸的方法。
背景技术
在药物研发,尤其是新药研发中,针对生物靶标的高通量筛选是快速获得先导化合物的主要手段之一。然而,基于单个分子的传统高通量筛选所需时间长、设备投入巨大、库化合物数量有限(数百万),且化合物库的建成需要数十年的积累,限制了先导化合物的发现效率与可能性。近年来出现的DNA编码化合物库技术(WO2005058479、WO2018166532、CN103882532),结合了组合化学和分子生物学技术,在分子水平上将每个化合物加上一个DNA标签,并能在极短的时间内合成高达亿级的化合物库,成为下一代化合物库筛选技术的趋势,并开始在制药行业广泛应用,产生了诸多积极的效果(Accounts of ChemicalResearch,2014,47,1247-1255)。
DNA编码化合物库通过组合化学快速产生巨型化合物库,并且能高通量地筛选出先导化合物,使得先导化合物的筛选变得前所未有的快捷和高效。构建DNA编码化合物库的挑战之一就是需要在DNA上高收率地合成具有化学多样性的小分子。由于DNA需要在一定的条件下(溶剂、pH、温度、离子浓度)才能维持稳定,同时应用于DNA编码化合物库构建的On-DNA反应还需要有较高的产率。因此DNA上进行的化学反应(简称On-DNA反应)的试剂种类、反应种类、反应条件直接影响到DNA编码化合物库的丰富度和可选择性。从而开发能够与DNA兼容的化学反应也成为目前DNA编码化合物库技术的长期探索和研究方向,也直接影响了DNA编码化合物库的应用及商业价值。
芳基硼酸类化合物在药物结构中有其独特的药化作用,同时也可作为合成砌块,用于构筑C-C,C-N,C-S,C-O键,此外又可作为亲核试剂,对醛、酮、亚胺、不饱和酮等化合物进行加成。目前On-DNA芳基硼酸类结构的构建无相关文献报道。因此需要开发一种On-DNA芳基硼酸的构建方法,进一步提升DNA编码化合物库技术的应用价值。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于,提供一种由On-DNA芳基卤代物转化为芳基硼酸的方法,该方法以四羟基二硼或联硼酸频那醇酯为硼化试剂,仅在加热条件下就可实现On-DNA芳基卤代物到芳基硼酸的转化。该方法反应条件温和、选择性高、产率高、后处理简单的优点,适合DNA编码化合物库的生产,能显著提高化合物库分子的多样性。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:
一种由On-DNA芳基卤代物制备芳基硼酸的方法,所述反应是以On-DNA芳基卤代化合物为原料,在硼化试剂的存在下反应得到On-DNA芳基硼酸化合物;所述On-DNA芳基卤代化合物的结构式为DNA-Ar-X,所述On-DNA芳基硼酸化合物的结构式为DNA-Ar-B(OH)2,所述硼化试剂为四羟基二硼或联硼酸频那醇酯。
其中,结构式中DNA包含由人工修饰的和/或未修饰的核苷酸单体聚合得到的单链或双链的核苷酸链,该核苷酸链通过一个或多个化学键或基团与Ar相连;所述单链或双链的核苷酸链的长度为5~200bp;所述On-DNA芳基卤代物的-X连接于Ar的环上,X选自氯、溴或碘;所述DNA的尺寸为10~200个碱基。
其中,结构式中的Ar是选自取代的芳环或芳杂环。
所述的Ar选自以下基团:
其中,所述Ar上有一个或多个取代基,所述取代基为氢、卤素、羧基、氰基、羟基、烷基、取代烷基、烷氧基、取代烷氧基、杂环基、取代杂环基、芳杂环基、烷巯基、-C(O)OR1、-OC(O)R1、-C(O)R2、-OR3中的任意一种或多种的随机组合,所述的R1选自C1~C20烷基,所述的R2选自氢或C1~C20烷基;所述的R3选自芳基或芳杂环基;
所述烷基为C1-C20的直链或支链烷基;所述的烷氧基为C1-C20的直链或支链烷氧基;
取代烷基的取代基的数量为一个或多个,取代烷基的取代基是相互独立的选自卤素、氰基、羧基、环烷基中的一种或多种;
取代烷氧基的取代基的数量为一个或多个,取代烷氧基的取代基是相互独立的选自卤素、氰基、羧基中的一种或多种;
取代杂环基的取代基的数量为一个或多个,取代杂环基的取代基是相互独立的选自卤素、氰基、羧基、氧原子中的一种或多种。
作为优选,所述Ar为所述Ar上有一个或多个取代基,所述取代基为取代杂环基、烷基、取代烷基、卤素、C1-C6烷氧基、取代C1-C6烷氧基、C1-C6烷巯基、芳杂环基、-OR3中的任意一种或多种的随机组合,所述的R3为苯基或吡啶基;所述的杂环基为含氮的五元饱和杂环基;所述的芳杂环基为含氮的五元芳杂环基;
所述烷基为C1-C6的直链或支链烷基;所述C1~C6烷基具体选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、戊烷基、己烷基;
所述C1~C6烷氧基选自甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基、戊烷氧基、己烷氧基;
所述取代杂环基的取代基的数量为一个或多个,取代杂环基的取代基是相互独立的选自卤素、羧基、氧原子中的一种或多种;
所述取代烷基的取代基的数量为一个或多个,取代烷基的取代基是相互独立的选自卤素、羧基、饱和的3~6元环烷基中的一种或多种;
所述取代C1-C6烷氧基的取代基的数量为一个或多个,取代C1-C6烷氧基的取代基是相互独立的选自卤素、羧基中的一种或多种。
作为优选,所述Ar为所述Ar上有一个或多个取代基,所述取代基为取代杂环基、卤素、C1~C6烷基、取代C1~C6烷基中的任意一种或多种的随机组合,所述杂环基为含氮的六元饱和杂环基,所述C1~C6烷基具体选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、戊烷基、己烷基;
所述取代杂环基的取代基的数量为一个或多个,取代杂环基的取代基是相互独立的选自卤素、氰基、羧基、氧原子中的一种或多种。
所述取代C1~C6烷基的取代基的数量为一个或多个,取代C1~C6烷基的取代基是相互独立的选自卤素、羧基、饱和的3~6元环烷基中的一种或多种。
作为优选,所述Ar为所述Ar上有一个或多个取代基,所述取代基为卤素、羧基、C1~C6烷基、羧基取代的C1~C6烷基中的任意一种或多种的随机组合;所述C1~C6烷基具体选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、戊烷基、己烷基。
作为优选,所述On-DNA芳基卤代物具体选自以下结构:
一种由On-DNA芳基卤代物制备芳基硼酸的方法,包括以下步骤:向摩尔当量为1,摩尔浓度为0.5~5mM的芳基卤代物溶液中,加入硼化试剂,在0℃~100℃下反应0.5~48小时。
上述反应的化学反应方程式如下:
进一步地,所述硼化试剂四羟基二硼或联硼酸频那醇酯;优选地,硼化试剂为四羟基二硼。
进一步地,所述反应在溶剂中进行,溶剂为水、甲醇、乙腈、丙酮、N,N-二甲基甲酰胺,N,N-二甲基乙酰胺,二甲基亚砜,N-甲基吡咯烷酮中任意一种或几种的含水混合溶剂。优选地,溶剂为水。
进一步地,所述反应的反应温度为0℃~100℃;优选地,反应温度为40℃、50℃、60℃、70℃或80℃。
进一步地,所述反应的反应时间为0.5~48小时;优选地,反应时间为1小时、2小时、4小时或16小时。
进一步地,所述方法中On-DNA芳基卤代化合物的摩尔当量为1,硼化试剂的摩尔当量为10-800。优选地,硼化试剂的摩尔当量为400。
进一步地,所述反应的加料顺序为先加入On-DNA芳基卤代化合物,再加入硼化试剂的溶液。
进一步地,上述方法用于批量的多孔板操作。
进一步地,上述方法用于多孔板的DNA编码化合物库的合成。
本发明方法可以实现在DNA编码化合物库构建中On-DNA芳基卤代化合物到芳基硼酸的转化。该方法收率高,产物单一,能够在有机溶剂/水相的混合水相中进行,操作简单,适合使用多孔板进行的DNA编码化合物库的合成。
在本发明的优选实施方案中,通过控制反应原料和试剂的配比,提高反应产率,提升本发明方法应用于DNA编码化合物库建库的准确度。
关于本发明的使用术语的定义:除非另有说明,本文中基团或者术语提供的初始定义适用于整篇说明书的该基团或者术语;对于本文没有具体定义的术语,应该根据公开内容和上下文,给出本领域技术人员能够给予它们的含义。
“取代”是指分子中的氢原子被其它不同的原子或分子所替换。
碳氢基团中碳原子含量的最小值和最大值通过前缀表示,例如,前缀(Ca~Cb)烷基表明任何含“a”至“b”个碳原子的烷基。因此,例如,C1~C20烷基是指包含1~20个碳原子的直链或支链的烷基。
烷基是指烷烃分子中少掉一个氢原子而成的直链或支链的烃基,例如甲基-CH3,乙基-CH2CH3;烷基基团也可以是其他基团的一部分,所述其他基团为例如C1~C6烷氧基。
环烷基:是指具有多个碳原子且没有环杂原子且具有单个环或多个环(包括稠合、桥连和螺环体系)的饱和或部分饱和的环状基团。
所述卤素为氟、氯、溴或碘。
烷氧基:是指烷基与氧原子连接形成取代基,例如甲氧基为-OCH3。
烷巯基:是指烷基与硫原子连接形成取代基,例如甲巯基为-SCH3。
杂环基:是携带至少一个选自O、S、N的3至8个原子的饱和或不饱和的单环或多环烃基。
芳基:是指不含杂原子,由C原子构成的芳香性单一环状或多个环状基团。
芳杂环基是指5~12个的C、O、S、N等原子构成具有芳香性的单一环或多个环基团。
显然,根据本发明的上述内容,按照本领域的普通技术知识和惯用手段,在不脱离本发明上述基本技术思想前提下,还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更。
以下通过实施例形式的具体实施方式,对本发明的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。
附图说明
图1:实施例1中化合物2的LC-Ms谱图和Ms谱图。芳基硼酸由于其结构特点,其在MS上出峰为M-n(H20),n=1 or 2。
图2:实施例2中化合物4的LC-Ms谱图和Ms谱图。
图3:实施例3中化合物6的LC-Ms谱图和Ms谱图。
图4:实施例4中化合物8的LC-Ms谱图和Ms谱图。
图5:实施例5中化合物10的LC-Ms谱图和Ms谱图。
图6:实施例6中化合物12的LC-Ms谱图和Ms谱图。
图7:实施例7中化合物14的LC-Ms谱图和Ms谱图。
图8:实施例8中化合物16的LC-Ms谱图和Ms谱图。
图9:实施例9中化合物18的LC-Ms谱图和Ms谱图。
图10:实施例10中化合物20的LC-Ms谱图和Ms谱图。
图11:实施例11中化合物22的LC-Ms谱图和Ms谱图。
图12:实施例12中化合物24的LC-Ms谱图和Ms谱图。
图13:实施例13中化合物26的LC-Ms谱图和Ms谱图。
图14:实施例14中化合物28的LC-Ms谱图和Ms谱图。
图15:实施例15中化合物30的LC-Ms谱图和Ms谱图。
图16:实施例16中化合物32的LC-Ms谱图和Ms谱图。
图17:实施例17中化合物34的LC-Ms谱图和Ms谱图。
图18:实施例18中化合物36的LC-Ms谱图和Ms谱图。
图19:实施例19中化合物38的LC-Ms谱图和Ms谱图。
图20:实施例20中化合物40的LC-Ms谱图和Ms谱图。
图21:实施例21中化合物42的LC-Ms谱图和Ms谱图。
图22:实施例22中化合物44的LC-Ms谱图和Ms谱图。
图23:实施例23中化合物46的LC-Ms谱图和Ms谱图。
图24:实施例24中化合物48的LC-Ms谱图和Ms谱图。
图25:实施例25中化合物50的LC-Ms谱图和Ms谱图。
图26:实施例26中化合物52的LC-Ms谱图和Ms谱图。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明的技术方案进行完整的,清楚的描述。显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。本发明所用原料与设备均为已知产品,通过购买市售产品所得。
本发明中DNA-NH2为单链或双链DNA与接头基团形成的带有-NH2接头的DNA结构,例如WO2005058479中“compound1”的DNA-NH2结构。也例如下述的DNA结构:
其中,A为腺嘌呤,T为胸腺嘧啶,C为胞嘧啶,G为鸟嘌呤。
本发明中,“rt”指20~25℃。
实施例1、On-DNA硼酸化合物2的合成
将On-DNA芳基溴化合物1溶解到去离子水中,配制成1mM浓度溶液,向溶液中加入四羟基二硼(400当量,400mM的水溶液),混合均匀,在50℃反应6小时。
反应完毕后进行乙醇沉淀:向溶液中加入总体积10%的5M的氯化钠溶液,然后继续加入总体积的3倍的无水乙醇,振荡均匀后,将反应置于干冰中冷冻2小时,之后在12000rpm的转速下离心半个小时,倒掉上清液,余下沉淀用去离子水溶解,得到On-DNA硼酸化合物2,转化率71.8%。
实施例2、On-DNA硼酸化合物4的合成
将On-DNA芳基溴化合物3溶解到去离子水中,配制成1mM浓度溶液,向溶液中加入四羟基二硼(400当量,400mM的水溶液),混合均匀,在50℃反应6小时。
反应完毕后进行乙醇沉淀:向溶液中加入总体积10%的5M的氯化钠溶液,然后继续加入总体积的3倍的无水乙醇,振荡均匀后,将反应置于干冰中冷冻2小时,之后在12000rpm的转速下离心半个小时,倒掉上清液,余下沉淀用去离子水溶解,得到On-DNA硼酸化合物4,转化率69.23%。
实施例3、On-DNA硼酸化合物6的合成
将On-DNA芳基溴化合物5溶解到去离子水中,配制成1mM浓度溶液,向溶液中加入四羟基二硼(400当量,400mM的水溶液),混合均匀,50℃反应6小时。
反应完毕后进行乙醇沉淀:向溶液中加入总体积10%的5M的氯化钠溶液,然后继续加入总体积的3倍的无水乙醇,振荡均匀后,将反应置于干冰中冷冻2小时,之后在12000rpm的转速下离心半个小时,倒掉上清液,余下沉淀用去离子水溶解,得到On-DNA硼酸化合物6,转化率75.73%。
实施例4、On-DNA硼酸化合物8的合成
将On-DNA芳基溴化合物7溶解到去离子水中,配制成1mM浓度溶液,向溶液中加入四羟基二硼(400当量,400mM的水溶液),混合均匀,50℃反应6小时。
反应完毕后进行乙醇沉淀:向溶液中加入总体积10%的5M的氯化钠溶液,然后继续加入总体积的3倍的无水乙醇,振荡均匀后,将反应置于干冰中冷冻2小时,之后在12000rpm的转速下离心半个小时,倒掉上清液,余下沉淀用去离子水溶解,得到On-DNA硼酸化合物8,转化率74.67%。
实施例5、On-DNA硼酸化合物10的合成
将On-DNA芳基溴化合物9溶解到去离子水,配制成1mM浓度溶液,向溶液中加入四羟基二硼(400当量,400mM的水溶液),混合均匀,50℃反应6小时。
反应完毕后进行乙醇沉淀:向溶液中加入总体积10%的5M的氯化钠溶液,然后继续加入总体积的3倍的无水乙醇,振荡均匀后,将反应置于干冰中冷冻2小时,之后在12000rpm的转速下离心半个小时,倒掉上清液,余下沉淀用去离子水溶解,得到On-DNA硼酸化合物10,转化率67.01%。
实施例6、On-DNA硼酸化合物12的合成
将On-DNA芳基溴化合物11溶解到去离子水中,配制成1mM浓度溶液,向溶液中加入四羟基二硼(400当量,400mM的水溶液),混合均匀,50℃反应6小时。
反应完毕后进行乙醇沉淀:向溶液中加入总体积10%的5M的氯化钠溶液,然后继续加入总体积的3倍的无水乙醇,振荡均匀后,将反应置于干冰中冷冻2小时,之后在12000rpm的转速下离心半个小时,倒掉上清液,余下沉淀用去离子水溶解,得到On-DNA硼酸化合物12,转化率75.88%。
实施例7、On-DNA硼酸化合物14的合成
将On-DNA芳基溴化合物13溶解到去离子水中,配制成1mM浓度溶液,向溶液中加入四羟基二硼(400当量,400mM的水溶液),混合均匀,50℃反应6小时。
反应完毕后进行乙醇沉淀:向溶液中加入总体积10%的5M的氯化钠溶液,然后继续加入总体积的3倍的无水乙醇,振荡均匀后,将反应置于干冰中冷冻2小时,之后在12000rpm的转速下离心半个小时,倒掉上清液,余下沉淀用去离子水溶解,得到On-DNA硼酸化合物14,转化率61.42%。
实施例8、On-DNA硼酸化合物16的合成
将On-DNA芳基碘溴化合物15溶解到去离子水中,配制成1mM浓度溶液,向溶液中加入四羟基二硼(400当量,400mM的水溶液),混合均匀,50℃反应6小时。
反应完毕后进行乙醇沉淀:向溶液中加入总体积10%的5M的氯化钠溶液,然后继续加入总体积的3倍的无水乙醇,振荡均匀后,将反应置于干冰中冷冻2小时,之后在12000rpm的转速下离心半个小时,倒掉上清液,余下沉淀用去离子水溶解,得到On-DNA硼酸化合物16,转化率72.85%。
实施例9、On-DNA硼酸化合物18的合成
将On-DNA芳基溴化合物17溶解到去离子水中,配制成1mM浓度溶液,向溶液中加入四羟基二硼(400当量,400mM的水溶液),混合均匀,50℃反应6小时。
反应完毕后进行乙醇沉淀:向溶液中加入总体积10%的5M的氯化钠溶液,然后继续加入总体积的3倍的无水乙醇,振荡均匀后,将反应置于干冰中冷冻2小时,之后在12000rpm的转速下离心半个小时,倒掉上清液,余下沉淀用去离子水溶解,得到On-DNA硼酸化合物18,转化率77.22%。
实施例10、On-DNA硼酸化合物20的合成
将On-DNA芳基溴化合物19溶解到去离子水中,配制成1mM浓度溶液,向溶液中加入四羟基二硼(400当量,400mM的水溶液),混合均匀,50℃反应6小时。
反应完毕后进行乙醇沉淀:向溶液中加入总体积10%的5M的氯化钠溶液,然后继续加入总体积的3倍的无水乙醇,振荡均匀后,将反应置于干冰中冷冻2小时,之后在12000rpm的转速下离心半个小时,倒掉上清液,余下沉淀用去离子水溶解,得到On-DNA硼酸化合物20,转化率60.07%。
实施例11、On-DNA硼酸化合物22的合成
将On-DNA芳基溴化合物21溶解到去离子水中,配制成1mM浓度溶液,向溶液中加入四羟基二硼(400当量,400mM的水溶液),混合均匀,50℃反应6小时。
反应完毕后进行乙醇沉淀:向溶液中加入总体积10%的5M的氯化钠溶液,然后继续加入总体积的3倍的无水乙醇,振荡均匀后,将反应置于干冰中冷冻2小时,之后在12000rpm的转速下离心半个小时,倒掉上清液,余下沉淀用去离子水溶解,得到On-DNA硼酸化合物22,转化率64.94%。
实施例12、On-DNA硼酸化合物24的合成
将On-DNA芳基溴化合物23溶解到去离子水中,配制成1mM浓度溶液,向溶液中加入四羟基二硼(400当量,400mM的水溶液),混合均匀,50℃反应6小时。
反应完毕后进行乙醇沉淀:向溶液中加入总体积10%的5M的氯化钠溶液,然后继续加入总体积的3倍的无水乙醇,振荡均匀后,将反应置于干冰中冷冻2小时,之后在12000rpm的转速下离心半个小时,倒掉上清液,余下沉淀用去离子水溶解,得到On-DNA硼酸化合物24,转化率77.02%。
实施例13、On-DNA硼酸化合物26的合成
将On-DNA芳基溴化合物25溶解到去离子水中,配制成1mM浓度溶液,向溶液中加入四羟基二硼(400当量,400mM的水溶液),混合均匀,50℃反应6小时。
反应完毕后进行乙醇沉淀:向溶液中加入总体积10%的5M的氯化钠溶液,然后继续加入总体积的3倍的无水乙醇,振荡均匀后,将反应置于干冰中冷冻2小时,之后在12000rpm的转速下离心半个小时,倒掉上清液,余下沉淀用去离子水溶解,得到On-DNA硼酸化合物26,转化率88.87%。
实施例14、On-DNA硼酸化合物28的合成
将On-DNA芳基溴化合物27溶解到去离子水中,配制成1mM浓度溶液,向溶液中加入四羟基二硼(400当量,400mM的水溶液),混合均匀,50℃反应6小时。
反应完毕后进行乙醇沉淀:向溶液中加入总体积10%的5M的氯化钠溶液,然后继续加入总体积的3倍的无水乙醇,振荡均匀后,将反应置于干冰中冷冻2小时,之后在12000rpm的转速下离心半个小时,倒掉上清液,余下沉淀用去离子水溶解,得到On-DNA硼酸化合物28,转化率64.00%。
实施例15、On-DNA硼酸化合物30的合成
将On-DNA芳基溴化合物29溶解到去离子水中,配制成1mM浓度溶液,向溶液中加入四羟基二硼(400当量,400mM的水溶液),混合均匀,50℃反应6小时。
反应完毕后进行乙醇沉淀:向溶液中加入总体积10%的5M的氯化钠溶液,然后继续加入总体积的3倍的无水乙醇,振荡均匀后,将反应置于干冰中冷冻2小时,之后在12000rpm的转速下离心半个小时,倒掉上清液,余下沉淀用去离子水溶解,得到On-DNA硼酸化合物30,转化率62.97%。
实施例16、On-DNA硼酸化合物32的合成
将On-DNA芳基溴化合物31溶解到去离子水中,配制成1mM浓度溶液,向溶液中加入四羟基二硼(400当量,400mM的水溶液),混合均匀,50℃反应6小时。
反应完毕后进行乙醇沉淀:向溶液中加入总体积10%的5M的氯化钠溶液,然后继续加入总体积的3倍的无水乙醇,振荡均匀后,将反应置于干冰中冷冻2小时,之后在12000rpm的转速下离心半个小时,倒掉上清液,余下沉淀用去离子水溶解,得到On-DNA硼酸化合物32,转化率63.85%。
实施例17、On-DNA硼酸化合物34的合成
将On-DNA芳基溴化合物33溶解到去离子水中,配制成1mM浓度溶液,向溶液中加入四羟基二硼(400当量,400mM的水溶液),混合均匀,50℃反应6小时。
反应完毕后进行乙醇沉淀:向溶液中加入总体积10%的5M的氯化钠溶液,然后继续加入总体积的3倍的无水乙醇,振荡均匀后,将反应置于干冰中冷冻2小时,之后在12000rpm的转速下离心半个小时,倒掉上清液,余下沉淀用去离子水溶解,得到On-DNA硼酸化合物34,转化率69.05%。
实施例18、On-DNA硼酸化合物36的合成
将On-DNA芳基碘化合物35溶解到去离子水,配制成1mM浓度溶液,向溶液中加入四羟基二硼(400当量,400mM的水溶液),混合均匀,50℃反应6小时。
反应完毕后进行乙醇沉淀:向溶液中加入总体积10%的5M的氯化钠溶液,然后继续加入总体积的3倍的无水乙醇,振荡均匀后,将反应置于干冰中冷冻2小时,之后在12000rpm的转速下离心半个小时,倒掉上清液,余下沉淀用去离子水溶解,得到On-DNA硼酸化合物36,转化率87.08%。
实施例19、On-DNA硼酸化合物38的合成
将On-DNA芳基碘化合物37溶解到去离子水中,配制成1mM浓度溶液,向溶液中加入四羟基二硼(400当量,400mM的水溶液),混合均匀,50℃反应6小时。
反应完毕后进行乙醇沉淀:向溶液中加入总体积10%的5M的氯化钠溶液,然后继续加入总体积的3倍的无水乙醇,振荡均匀后,将反应置于干冰中冷冻2小时,之后在12000rpm的转速下离心半个小时,倒掉上清液,余下沉淀用去离子水溶解,得到On-DNA硼酸化合物38,转化率67.53%。
实施例20、On-DNA硼酸化合物40的合成
将On-DNA芳基碘化合物39溶解到去离子水中,配制成1mM浓度溶液,向溶液中加入四羟基二硼(400当量,400mM水溶液),混合均匀,50℃反应6小时。
反应完毕后进行乙醇沉淀:向溶液中加入总体积10%的5M的氯化钠溶液,然后继续加入总体积的3倍的无水乙醇,振荡均匀后,将反应置于干冰中冷冻2小时,之后在12000rpm的转速下离心半个小时,倒掉上清液,余下沉淀用去离子水溶解,得到On-DNA硼酸化合物40,转化率81.11%。
实施例21、On-DNA硼酸化合物42的合成
将On-DNA芳基氯化合物41溶解到去离子水中,配制成1mM浓度溶液,向溶液中加入四羟基二硼(400当量,400mM的水溶液),混合均匀,50℃反应6小时。
反应完毕后进行乙醇沉淀:向溶液中加入总体积10%的5M的氯化钠溶液,然后继续加入总体积的3倍的无水乙醇,振荡均匀后,将反应置于干冰中冷冻2小时,之后在12000rpm的转速下离心半个小时,倒掉上清液,余下沉淀用去离子水溶解,得到On-DNA硼酸化合物42,转化率80.85%。
实施例22、On-DNA硼酸化合物44的合成
将On-DNA芳基溴化合物43溶解到去离子水中,配制成1mM浓度溶液,向溶液中加入四羟基二硼(400当量,400mM的水溶液),混合均匀,50℃反应6小时。
反应完毕后进行乙醇沉淀:向溶液中加入总体积10%的5M的氯化钠溶液,然后继续加入总体积的3倍的无水乙醇,振荡均匀后,将反应置于干冰中冷冻2小时,之后在12000rpm的转速下离心半个小时,倒掉上清液,余下沉淀用去离子水溶解,得到On-DNA硼酸化合物44,转化率67.2%。
实施例23、On-DNA硼酸化合物46的合成
将On-DNA芳基溴化合物45溶解到去离子水中,配制成1mM浓度溶液,向溶液中加入四羟基二硼(400当量,400mM的水溶液),混合均匀,50℃反应6小时。
反应完毕后进行乙醇沉淀:向溶液中加入总体积10%的5M的氯化钠溶液,然后继续加入总体积的3倍的无水乙醇,振荡均匀后,将反应置于干冰中冷冻2小时,之后在12000rpm的转速下离心半个小时,倒掉上清液,余下沉淀用去离子水溶解,得到On-DNA硼酸化合物46,转化率61.4%。
实施例24、On-DNA硼酸化合物48的合成
将On-DNA芳基溴化合物47溶解到去离子水中,配制成1mM浓度溶液,向溶液中加入四羟基二硼(400当量,400mM的水溶液),混合均匀,50℃反应6小时。
反应完毕后进行乙醇沉淀:向溶液中加入总体积10%的5M的氯化钠溶液,然后继续加入总体积的3倍的无水乙醇,振荡均匀后,将反应置于干冰中冷冻2小时,之后在12000rpm的转速下离心半个小时,倒掉上清液,余下沉淀用去离子水溶解,得到On-DNA硼酸化合物48,转化率55.6%。
实施例25、On-DNA硼酸化合物50的合成
将On-DNA芳基溴化合物49溶解到去离子水中,配制成1mM浓度溶液,向溶液中加入四羟基二硼(400当量,400mM水溶液),混合均匀,50℃反应6小时。
反应完毕后进行乙醇沉淀:向溶液中加入总体积10%的5M的氯化钠溶液,然后继续加入总体积的3倍的无水乙醇,振荡均匀后,将反应置于干冰中冷冻2小时,之后在12000rpm的转速下离心半个小时,倒掉上清液,余下沉淀用去离子水溶解,得到On-DNA硼酸化合物50,转化率50.9%。
实施例26、On-DNA硼酸化合物52的合成
将On-DNA芳基溴化合物51溶解到去离子水中,配制成1mM浓度溶液,向溶液中加入四羟基二硼(400当量,400mM的水溶液),混合均匀,50℃反应6小时。
反应完毕后进行乙醇沉淀:向溶液中加入总体积10%的5M的氯化钠溶液,然后继续加入总体积的3倍的无水乙醇,振荡均匀后,将反应置于干冰中冷冻2小时,之后在12000rpm的转速下离心半个小时,倒掉上清液,余下沉淀用去离子水溶解,得到On-DNA硼酸化合物52,转化率45.4%。
综上所述,本发明通过控制反应时的溶剂、温度,时间等条件。以On-DNA芳基卤代化合物为原料,在硼化试剂的作用下,实现芳基卤代化合物到芳基硼酸的转化。该方法收率高,产物单一,能够在水相中进行,操作简单,适合使用多孔板进行的DNA编码化合物库的合成。
Claims (8)
1.一种由On-DNA芳基卤代物制备芳基硼酸的方法,其特征在于:所述方法是以On-DNA芳基卤代化合物为原料,在硼化试剂的存在下反应得到On-DNA芳基硼酸化合物;所述On-DNA芳基卤代化合物的结构式为DNA-Ar-X,所述On-DNA芳基硼酸化合物的结构式为DNA-Ar-B(OH)2;
其中,结构式中DNA包含由人工修饰的和/或未修饰的核苷酸单体聚合得到的单链或双链的核苷酸链,该核苷酸链通过一个或多个化学键或基团与Ar相连;所述单链或双链的核苷酸链的长度为5~200bp;所述On-DNA芳基卤代化合物的-X连接于Ar的环上,X为氯、溴或碘;
所述的Ar选自以下基团:
其中,所述Ar上有一个或多个取代基,所述取代基为氢、氟、甲基、甲硫基、甲氧基;
所述方法包括以下步骤:向摩尔当量为1,摩尔浓度为0.5~5mM的芳基卤代化合物溶液中,加入硼化试剂,在0℃~100℃下反应0.5~48小时。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述的硼化试剂选自四羟基二硼或联硼酸频那醇酯。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述反应在溶剂中进行,溶剂为水、甲醇、乙腈、丙酮、N,N-二甲基甲酰胺,N,N-二甲基乙酰胺,二甲基亚砜,N-甲基吡咯烷酮中任意一种或几种的含水混合溶剂。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述反应温度为40℃、50℃、60℃、70℃或80℃。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述反应时间为1小时、2小时、4小时或16小时。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述方法中On-DNA芳基卤代化合物的摩尔当量为1,硼化试剂的摩尔当量为10~800。
7.根据权利要求1-6任一项所述的方法,其特征在于:所述方法用于批量的多孔板操作。
8.根据权利要求1-6任一所述的方法,其特征在于,所述方法用于多孔板的DNA编码化合物库的合成。
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Xiaochuan Yang,et al..Boronic acid-modified DNA that changes fluorescent properties upon carbohydrate binding.《Chem. Commun.》.2010,第46卷1073–1075. * |
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