CN1665814A - 嘌呤衍生物的合成 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了从嘧啶化合物制备高度取代的嘌呤化合物的方法。此外，本发明的方法可制备嘌呤化合物库。特别地，本发明要求了制备式(I)的取代的嘌呤化合物的方法，其中R1、R2、R3、R4和R5如本文所述。

Description

嘌呤衍生物的合成
本发明涉及制备高度取代的嘌呤化合物的方法，还涉及嘌呤化合物的组合库(combinatorial library)。
嘌呤化合物具有多种药理学活性。例如，许多嘌呤化合物是激酶抑制剂。因此，最近已经提出了许多合成嘌呤化合物的溶液和固相方法。
合成嘌呤化合物的常规方法通常包括用所需亲核体置换预制嘌呤环***中的离去基团或者从适当取代的嘧啶环***制备嘌呤环***。然而，现今可使用的方法中没有一种可合成高度取代的嘌呤化合物，例如在2-、6-、8-和9-位上具有取代基的嘌呤，并且能够改变每个位置上的取代基。
从嘧啶化合物合成嘌呤常常需要还原嘧啶环***中的硝基。遗憾的是，当前公知的还原方法仅仅可得到部分还原、不可反复重现或生成的产物被难以除去的不需要的无机盐污染。参见J.Comb.Chem，2000，2，249-253。
因此，需要合成高度取代的嘌呤化合物的方法。还需要选择性还原与载体(solid support)结合的嘧啶化合物的嘧啶环上的硝基取代基的方法，该方法可提供基本上不含无机盐的与载体结合的氨基嘧啶化合物。
本发明提供了嘌呤化合物的组合库，和制备取代的嘌呤和嘌呤化合物库的方法。特别地，本发明提供了从嘧啶化合物制备嘌呤化合物的方法。
本发明的一方面提供了制备下式的取代的嘌呤化合物的方法：
Figure A0381513400081
其中：
R1为载体、氢、烷基、环烷基或芳基；
R2为烷基、环烷基、芳基或氮保护基；
R3为氢、烷基、环烷基、芳基或氮保护基；
R4为氢、烷基、芳基或-NR6R7，其中每个R6和R7独立地为氢、烷基、芳基或环烷基；且
R5为烷基、烷氧基、链烯基、炔基、芳基、芳氧基、环烷基、环烷氧基、硫烷基(thioalkyl)、硫芳基(thioaryl)或-NR8R9，其中每个R8和R9独立地为氢、烷基、环烷基、芳基或氮保护基，或者R8和R9与它们所连接的氮原子一起形成杂环基；
所述方法包括：
(a)使下式的5-硝基嘧啶化合物与还原剂接触：
以制备下式的4，5，6-三氨基嘧啶：
和
(b)通过使4，5，6-三氨基嘧啶与环化剂接触形成嘌呤环，以制备取代的嘌呤。
优选地，本发明的方法包括制备与载体结合的嘌呤化合物，即其中R1为载体。同样优选地，在本发明的方法中R2为氮保护基。还原与载体结合的嘧啶上的硝基的最常规方法导致嘧啶自载体裂解或者产物被无机盐污染或不完全还原。相比之下，本发明提供了还原硝基取代的与载体结合的嘧啶化合物而无显著量的嘧啶自载体裂解的方法。因此，在硝基还原过程中基本上所有与载体结合的嘧啶环保持与载体结合。
此外，本发明的还原产物基本上不含无机盐。
优选地，硝基还原剂选自：
(a)CrX2，其中每个X独立地为卤素，和
(b)二卤化1，1’-二烷基-4，4’-联吡啶鎓和硫代硫酸盐化合物的混合物。如此处所用的“硫代硫酸盐化合物”指化合物M2 +S2O3 2-，其中M为碱金属阳离子。
在一个实施方案中，硝基还原步骤存在质子溶剂。
在另一个实施方案中，将与载体结合的嘌呤从载体裂解以制备其中R1为氢的嘌呤化合物。R1基团可进一步通过本领域技术人员公知的任何常规方法、例如通过烷基化、酰化等修饰。
优选地，环化剂为原酸酯、酸酐、酰卤、异硫氰酸酯和脱水剂的混合物、异氰酸酯和脱水剂的混合物或醛和氧化剂的混合物。
在一个实施方案中，通过以下步骤制备5-硝基嘧啶化合物，这些步骤包括：
(a)使下式的4，6-二卤代-5-硝基-2-硫醚嘧啶与式Z1H的第一种胺化合物接触：
以制备下式的6-氨基嘧啶：
Figure A0381513400102
(b)使6-氨基嘧啶与式Z2H的第二种胺化合物接触，以制备下式的4，6-二氨基嘧啶：
Figure A0381513400103
(c)使4，6-二氨基嘧啶与氧化剂接触，以制备下式的2-磺酰基嘧啶：
和
(d)使2-磺酰基嘧啶与式R5-M的亲核试剂接触，以制备5-硝基嘧啶化合物，
其中：
Z1和Z2之一为-NR1R2且另一个为-NHR3；
R1、R2、R3和R5如此处所定义；
R10为烷基、环烷基或芳基；
R5-M为选自碱金属醇盐、碱金属硫醇盐、有机铜酸盐、有机锂和格氏试剂的亲核试剂；或者R5-M为HNR8R9，每个X独立地为卤素。
本发明的另一方面提供了制备下式的取代嘌呤的方法：
所述方法包括：
(a)使下式的4，6-二卤代-5-硝基-2-硫醚嘧啶与式Z1H的第一种胺化合物接触：
以制备下式的6-氨基嘧啶：
Figure A0381513400113
(b)使6-氨基嘧啶与式Z2H的第二种胺化合物接触，以制备下式的4，6-二氨基嘧啶：
(c)使4，6-二氨基嘧啶与氧化剂接触，以制备下式的2-磺酰基嘧啶：
Figure A0381513400115
其中Z1和Z2之一为-NR1R2且另一个为-NHR3；
(d)使2-磺酰基嘧啶与式R5-M的亲核试剂接触，以制备下式的5-硝基嘧啶：
Figure A0381513400116
(e)使5-硝基嘧啶与还原剂接触，以制备下式的4，5，6-三氨基嘧啶：
Figure A0381513400121
和(f)使4，5，6-三氨基嘧啶和环化剂接触，以制备取代的嘌呤，其中R1、R2、R3、R5和M如此处所定义。
本发明的方法尤其可用于制备取代嘌呤化合物的组合库。这种化合物库可以在载体上制备，例如其中R1为载体。还优选本发明方法中R1为载体且其中取代嘌呤库为与载体结合的取代嘌呤库。组合库中的每种嘌呤化合物在空间上可以是分开的或者该库可包含不同嘌呤化合物的混合物。
在一个实施方案中，组合库在多个粒子(即载体)上形成，每个粒子具有相同取代基的嘌呤分子的表面涂层。
在另一个实施方案中，将嘌呤化合物自载体裂解，以制备游离的即非载体结合的取代的嘌呤化合物库。
本发明的再一方面提供了嘌呤的组合库，其中该库中的每种嘌呤具有下式：
Figure A0381513400122
其中R1、R2、R3、R4和R5如此处所定义。
本发明的又一方面提供了还原与载体共价连接的嘧啶环上的硝基取代基的方法，其中嘧啶环任选被一个、两个或三个独立的非氢取代基取代，所述方法包括：
(a)通过使与载体结合的嘧啶化合物与二卤化铬接触而将硝基官能团还原成氨基官能团，以制备包含与载体结合的氨基嘧啶化合物的反应混合物；和
(b)从反应混合物中除去与载体结合的氨基嘧啶化合物，
其中从反应混合物中除去的与载体结合的氨基嘧啶化合物基本上不含无机盐。
在一个实施方案中，在硝基还原步骤中，基本上所有与载体结合的嘧啶环保持与载体共价结合。
优选地，还原硝基的反应混合物包含质子溶剂。
在另一个实施方案中，二卤化铬为二氯化铬。
1.定义
除非另外说明，以下术语具有下列含义：
“2，6，8，9-取代的嘌呤”指的是使用本发明方法制备的嘌呤化合物。根据该方法每个步骤中所用的具体试剂，嘌呤环上的一个或多个取代基可以是氢。尽管氢在常规意义上不被视为“取代基”，但本发明包括“氢”作为取代基。
“烷基”指的是含有1至10个碳原子的未支化或支链的饱和单价烃残基。术语“低级烷基”表示含有1至6个碳原子的直链或支链烃残基。如此处所用的“C1-10烷基”指的是由1至10个碳组成的烷基。烷基任选可被一个或多个取代基如卤素、链烯基、炔基、芳基、羟基、氨基、硫代、烷氧基、羧基、氧代或环烷基取代。当一个以上的取代基连接到烷基时，这些取代基可以相同或不同。可任选沿烷基***一个或多个氧、硫、取代或未取代的氮原子。烷基的实例包括但不限于甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基或戊基、异戊基、新戊基、己基、庚基和辛基。
“烷氧基”指的是-ORa部分，其中Ra为如此处定义的烷基。
“链烯基”指的是具有至少一个碳-碳双键、含有2至10个碳原子的未支化或支链单价烃残基，应该理解链烯基的连接点是通过碳-碳双键中的一个碳原子。链烯基任选可被一个或多个取代基如卤素、烷基、链烯基、炔基、芳基、羟基、氨基、硫代、烷氧基、羧基、氧代或环烷基取代。可任选沿链烯基***一个或多个氧、硫、取代或未取代的氮原子。如此处所用的“C2-10链烯基”指的是由2至10个碳组成的链烯基。链烯基的实例包括乙烯基、1-丙烯基、1-丙烯基或1-丁烯基。
“炔基”指的是具有至少一个碳碳三键、含有2至10个碳原子的未支化或支链单价烃残基，应该理解炔基的连接点是通过碳碳三键的一个碳原子。炔基任选可被一个或多个取代基如卤素、烷基、链烯基、炔基、芳基、羟基、氨基、硫代、烷氧基、羧基、氧代或环烷基取代。可任选沿炔基***一个或多个氧、硫、取代或未取代的氮原子。如此处所用的“C2-10炔基”指的是由2至10个碳组成的炔基。炔基的实例包括乙炔基、1-丙炔基、1-丁炔基或1-戊炔基。
“酰卤”指的是试剂RC(＝O)X，其中R为烷基或芳基且X为卤素，如此处所定义。酰卤的实例包括乙酰氯、乙酰溴、丙酰氯、异-丁酰氯和苯甲酰氯。
“酸酐”指的是试剂[RC(＝O)]2O，其中R为如此处所定义的烷基或芳基。酸酐的实例包括乙酸酐、丙酸酐氯化物和2-甲氧基乙酸酐。
“原酸酯”指的是试剂RaC(ORb)3，其中Ra是氢、烷基或芳基且Rb为烷基，其中烷基如此处所定义。原酸酯的实例为原甲酸三乙酯和原乙酸三甲酯。
“芳基”指的是单价芳香族碳环基，含有5至14个碳原子且由一个单独的环或者一个或多个稠合环组成，其中至少一个环是芳香性的，其可任选被一个或多个、优选一个或两个取代基取代，取代基选自羟基、硫代、氰基、烷基、链烯基、炔基、芳基、氨基、硫代、环烷基、烷氧基、低级卤代烷氧基、烷硫基、卤素、卤代烷基、硝基、氨基、烷基氨基、二烷基氨基，除非另外说明。或者，芳环的两个相邻原子可以被亚甲二氧基或亚乙二氧基取代。芳基的实例包括但不限于苯基、萘基、联苯基、2，3-二氢化茚基、蒽醌基。
“芳氧基”指的是-ORb部分，其中Rb为如此处所定义的芳基。芳氧基的实例包括任选取代的苯氧基和任选取代的1-或2-萘氧基。
如此处所用的“氨基”、“烷基氨基”和“二烷基氨基”分别指的是-NH2、-NHR1和-NR1R2，且R1和R2独立地为烷基、环烷基或芳基，或R2为如下所定义的氮保护基。
“嘌呤的组合库”指的是包含多种嘌呤化合物、通常至少20种不同的嘌呤化合物的库。该组合库可通过本领域技术人员公知的任何常规组合合成方法、例如平行合成方法、分配-混合(split-pool)合成方法及它们的组合制备。因此，术语“嘌呤的组合库”指的是包含嘌呤化合物的混合物以及多种不同的嘌呤化合物的库，其中每种不同嘌呤化合物在空间上是分开的，例如包含在单独的容器中。
“环化剂”指的是从二氨基嘧啶化合物形成嘌呤环部分的试剂。优选地，环化剂为原酸酯、酸酐、酰卤、异硫氰酸酯和脱水剂的混合物、异氰酸酯和脱水剂的混合物或醛和氧化剂的混合物。
“环烷基”指的是含有3至8个碳原子的脂环族烃，包括碳环如单-和二环非芳香族碳环部分；和杂环如单-和二环非芳香族杂环部分。环烷基可以被一个或多个取代基如卤素、烷基、链烯基、炔基、芳基、羟基、氨基、硫代、烷氧基、羧基、氧代、环烷基等取代。如此处所用的“C3-7环烷基”指的是碳环中由3至7个碳组成的环烷基。典型的环烷基包括但不限于环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基或环辛基。
“环烷氧基”指的是-ORc部分，其中Rc为如此处所定义的环烷基。环烷氧基的实例包括环丙氧基、环丁氧基、环戊氧基、环己氧基和环庚氧基。
“不同的嘌呤化合物”指的是在嘌呤环中具有不同取代基、不同取代基模式或它们的组合的嘌呤化合物。因此，在嘌呤环中具有相同取代基但这些取代基的位置不同的嘌呤即区域异构体(regioisomer)构成不同的化合物。此外，具有相同取代基但取代基具有不同立体化学的嘌呤即立体异构体也构成不同的化合物。
“卤化物”指的是卤素，其包括F、Cl、Br和I。
“杂环基”指3至8个环原子的非芳香族环部分，其中一个或两个环原子为选自N、O或S(O)n(其中n为0至2的整数)的杂原子，其余的环原子为C，其中一个或两个C原子可任选被羰基代替，应该理解杂环基的连接点是通过杂原子。杂环基环可任选独立地被一个、两个或三个选自卤素、烷基、链烯基、炔基、芳基、羟基、氨基、硫代、烷氧基、羧基、氧代、环烷基等的取代基取代。更特别地，术语“杂环”包括但不限于哌啶子基、哌嗪子基、吗啉代和硫代吗啉代、硫代吗啉代-1-氧化物、硫代吗啉代-1，1-二氧化物等。
“离去基团”具有通常与其在合成有机化学中相关的含义，即能够被亲核试剂置换的原子或基团，并且包括卤代(如氯代、溴代和碘代)、烷基磺酰基、芳基磺酰基、链烷磺酰氧基、芳烃磺酰氧基、烷基羰基氧基(例如乙酰氧基)、芳基羰基氧基、甲磺酰氧基、甲苯磺酰氧基、三氟甲磺酰氧基、芳氧基(例如2，4-二硝基苯氧基)、甲氧基、N，O-二甲基羟基氨基等。
“氮保护基”指的是除烷基外的当连接到分子中的氮原子时掩蔽、降低或抑制氮原子的反应性的部分。氮保护基的实例可见于T.W.Greene和P.G.M.Wuts，“有机合成中的保护基”，第三版，John Wiley&Sons，纽约，1999和Harrison和Harrison等，“合成有机方法纲要”，1-8卷(JohnWiley和Sons，1971-1996)，其在此被完整并入作为参考。代表性的氮原子保护基包括甲酰基、乙酰基、三氟乙酰基、苄基、苄氧基羰基(CBZ)、叔丁氧基羰基(Boc)、三苯甲基、取代的三苯甲基、烯丙氧基羰基、9-芴基甲氧基羰基(FMOC)、硝基-藜芦氧基羰基(NVOC)、任选取代的苄基和烯丙基等。
进行本发明的组合合成所基于的材料可互换地称为载体、珠子和树脂。这些术语旨在包括：
(a)珠子、小球、盘、纤维、凝胶、表面或者粒子如纤维素珠、多孔玻璃珠(pore-glass bead)、硅胶；聚苯乙烯珠，其任选与二乙烯基苯交联且任选用聚乙二醇接枝且任选被氨基、羟基、羧基或卤代基团官能化；接枝共聚珠、聚丙烯酰胺珠、胶乳珠、任选与N，N’-二-丙烯酰基乙二胺交联的二甲基丙烯酰胺珠、涂布有疏水聚合物的玻璃粒子等，即具有刚性或半刚性表面的材料；
(b)可溶性载体如低分子量无交联的聚苯乙烯；和
(c)其衍生形式。
以下阐述示例性树脂和载体。
“与载体结合的化合物”指的是化合物共价连接于载体。
“基本上不含无机盐”指无机盐以所需产物的约10摩尔百分比或更少、优选约5摩尔百分比或更少、更优选约1摩尔百分比或更少、最优选约0.1摩尔百分比或更少的量存在。“无机盐”指的是无机化合物，其衍生自作为还原步骤中试剂的无机化合物。
“烷硫基”或“硫烷基”指的是-S-烷基，其中烷基如上所定义，如甲硫基、乙硫基、正丙硫基、异丙硫基、正丁硫基、己硫基，包括它们的异构体。如这里所用的“低级烷硫基”或“低级硫烷基”表示具有如前所定义的“低级烷基”的烷硫基。如此处所用的“C1-10烷硫基”指的是其中烷基为C1-10的-S-烷基。
“硫芳基”或“芳硫基”指的是式-SRe部分，其中Re为如此处所定义的芳基。芳硫基的实例包括任选取代的苯硫基和任选取代的1-或2-萘硫基。
如此处所用的术语“处理”、“接触”或“反应”当指化学反应时意指在适宜的条件下加入或混合两种或多种试剂以制备所示和/或所需产物。应该理解，制备所示和/或所需产物的反应可不必直接来自最初所加入的两种试剂的组合，即可以存在一种或多种在混合物中所制备的中间产物，它们最终导致所示和/或所需产物的形成。
如此处所用的术语“还原剂”表示能够在本发明中选择性地将取代嘧啶中的硝基还原为氨基的试剂。典型的还原剂包括金属如Sn、Fe或Zn、CrCl2、卤化1，1’-二烷基-4，4’-联吡啶鎓和碱金属硫代硫酸盐、催化氢化(J.March，“高等有机化学”，John Wiley&Sons，1992，1216-17页)。
如此处所用的术语“氧化剂”表示能够将8-8，9-二氢-7H-嘌呤氧化成相应嘌呤的试剂。适宜的氧化剂的实例包括分子氧和二氯-二氰基-氢醌。
如此处所用的术语“脱水剂”表示能够通过促进两种反应物之间水的消除而催化这两种反应物之间的缩合反应的试剂。典型的脱水剂例如二环己基碳二亚胺通常用于促进酰胺或酯的形成，代表性脱水剂由LaRock(R.C.LaRock，Compresensive Organic Transformations，Wiley-VCH，纽约，1999，1941-49和1932-41)编纂。
如此处所用的术语“质子溶剂”指的是具有-OH基团的溶剂。质子溶剂的实例包括但不限于水、甲醇、乙醇、异丙醇、乙酸。
如此处所用的术语“以上所定义”和“此处所定义”当表示变量时可并入该变量的广泛定义以及优选地、更优选地和最优选地定义(如果有)作为参考。
II.介绍
除非另外说明，以下编号***用于描述嘌呤环上的位置。
Figure A0381513400181
一方面，本发明基于本发明人对合成高度取代的嘌呤化合物的发现。具体地，本发明人已经发现允许在嘌呤化合物的2-、6-、8-和9-位引入所需取代基的选择性反应条件。这样，本发明的方法尤其可用于合成高度取代的嘌呤化合物和/或嘌呤化合物的组合库。
III.嘌呤化合物的合成
本发明的方法可应用于嘌呤化合物的溶液相和固相合成。一方面，本发明的方法包括通过使适宜取代的嘧啶化合物与适宜取代的环化化合物反应而制备嘌呤化合物、优选高度取代的嘌呤化合物。具体地，本发明的方法允许在嘌呤环***上引入每个取代基；因此，可以容易地制备高度取代的嘌呤化合物。
在一个特定实施方案中，本发明提供了制备下式的嘌呤化合物的方法：
Figure A0381513400182
其中：
R1为载体、氢、烷基、环烷基或芳基；
R2为烷基、环烷基、芳基或氮保护基；
R3为氢、烷基、环烷基、芳基或氮保护基；
R4为氢、烷基、芳基或-NR6R7，其中每个R6和R7独立地为氢、烷基、芳基或环烷基；且
R5为烷基、烷氧基、链烯基、炔基、芳基、芳氧基、环烷基、环烷氧基、硫烷基、硫芳基或-NR8R9，其中每个R8和R9独立地为氢、烷基、环烷基、芳基或氮保护基，或者R8和R9与它们所连接的氮原子一起形成杂环基；
优选地，R1为载体。
优选地，R4为氢或烷基。
优选地，R5为-NR8R9，其中R8和R9如此处所定义。
优选地，每个R6和R7独立地为氢或烷基。
在另一个实施方案中，R3为氢、烷基或环烷基。
更进一步，上述优选基团和特定实施方案的组合形成其他优选或特定实施方案。例如，在一组尤其优选的实施方案中，R1为载体，R3为氢或烷基，R4为氢或烷基且R5为-NR8R9。
在一个特定方面，本发明提供了制备式I的嘌呤化合物的方法，该方法使式II的4，5，6-三氨基嘧啶化合物：
其中R1、R2、R3和R5如此处所定义，
与环化化合物反应，以制备式I化合物的嘌呤环***。示例性环化剂包括醛、原酸酯、活化的羧酸、异氰酸酯和异硫氰酸酯。示例性的活化羰基化合物包括酰卤、酸酐和本领域中技术人员公知的其他活化羰基化合物。
如以下方案I所示，式I嘌呤的2-、6-和9-位上的取代基来自嘧啶化合物，而8-位的取代基来自环化化合物。
Figure A0381513400201
                           方案I
因此，当异氰酸酯或硫代异氰酸酯被用作环化剂时，所得8-位上的取代基为氨基部分，即-NHR9。当活化的羧酸、原酸酯、酰胺或醛被用作环化剂时，所得8-位上的取代基为如方案I中所示的R4。
在一些情况下，脱水剂或氧化剂的存在促进嘌呤环***的形成或者是嘌呤环***形成所需的。通常，氧化剂为在芳香环***的合成中通常公知的温和氧化剂。示例性氧化剂包括醌如DDQ，和空气。当异硫氰酸酯被用作环化剂时，通常碳二亚胺、优选二异丙基碳二亚胺被用作脱水剂。当醛被用作环化化合物时，醌、优选DDQ被用作氧化剂。
当原酸酯被用作环化剂时，已经发现一些反应条件导致非环状中间体的形成，其中5-位氨基被-C(＝O)-R4基团取代。通过增加反应温度和/或反应时间，可以将非环状中间体转化为嘌呤化合物。或者，将非环状中间体暴露于脱水条件，例如暴露于DCC或POCl3，也导致嘌呤环的形成。
应该理解，当R1为氢且R2为与R3不同的部分时，可能形成两种不同嘌呤。为避免两种区域异构嘌呤的形成，本发明的方法优选包括使用式II的嘧啶，其中嘧啶环中6-位上氨基(即-NR1R2，其中R1为氢)的反应性优选慢于4-位上氨基(即-NHR3)的反应性。这种反应性的差异可通过使氨基的氮原子上具有不同取代基来实现。通常，6-位上的氨基即-NR1R2为叔胺，4-位上的氨基即-NHR3为仲氨基或伯氨基。由于嘌呤环***是对称的，故将被-NR1R2基团取代的位置任意指定为6-位且将被-NHR3基团取代的位置任意指定为4-位。
式II嘧啶的合成
如以上方案I所示，嘌呤环上4个取代基的3个来自式II嘧啶上的取代基。因此，本发明的另一方面提供了制备式II的4，5，6-三氨基嘧啶化合物的方法。在一个特定实施方案中，式II的4，5，6-三氨基嘧啶化合物从相应的式III的5-硝基-4，6-二氨基嘧啶制备，
其中R1、R2、R3和R5如此处所定义。该方法总体而言包括硝基的选择性还原。当将式III的5-硝基-4，6-二氨基嘧啶与载体连接时，许多常规硝基还原条件可导致嘧啶部分从载体裂解。其他常规还原剂导致结果不一致或产物被不需要的无机盐污染。参见例如Di Lucrezia等，J.Comb.Chem.，2000，2，249-253。
本发明人已发现：使用二卤化铬化合物即CrX2，其中X为卤素，可干净利落地将与载体结合的嘧啶的硝基还原成氨基。尤其优选的二卤化铬化合物为二氯化铬。已经发现用二卤化铬化合物还原与载体结合的嘧啶的硝基可制备基本上不含无机盐的与载体结合的氨基嘧啶。此外，使用二卤化铬作为还原剂可使得基本上所有嘧啶环保持与载体结合。通常，在还原步骤后至少约75％的嘧啶环保持与载体结合。优选地，在还原步骤后至少约90％、更优选至少约99％的嘧啶环保持与载体结合。
在一些情况下，质子溶剂的存在促进式III的与载体结合的硝基嘧啶化合物的还原。适宜的质子溶剂包括水和醇，例如甲醇、乙醇和异丙醇。
还原式III硝基嘧啶中硝基部分的典型条件包括将还原剂加入在惰性有机溶剂混合物中包含式II的与载体结合的硝基嘧啶的反应混合物中。如上所述，在一些情况下，反应混合物优选包括质子溶剂，其已显示可促进硝基的还原。因此，硝基的还原通常使用含有相对惰性有机溶剂如DMF、二氯甲烷或THF和质子溶剂如水和醇的溶剂混合物来实现。
理论上，硝基的还原需要6化学计量(即1功能当量)的还原剂。然而，通常加入过量的还原剂以确保还原相对迅速和/或增加产率。通常使用约10化学计量至约16化学计量的还原剂。
或者，通过加入锰(Mn)和TMS-Cl或其他适宜的质子替代品，可使用催化量的氯化铬。具体地，在该实施方案中可使用固体Mn从而使产物分离过程易于进行。
其他适宜的还原剂包括卤化铵和铁的混合物，和卤化季吡啶鎓(例如二溴化1，1’-二辛基-4，4’-联吡啶鎓)和金属硫代硫酸盐(例如Na2S2O3)的混合物，它们处于二氯甲烷/水混合物中，优选处于THF/水混合物中。
式III的硝基嘧啶的合成
再次参考方案I，嘌呤环***的2-、6-和9-位上的取代基由嘧啶环***上的相应取代基确定。由于第二个环***自嘧啶环的4-和5-位上的氨基形成，故式III的硝基嘧啶的4-和5-位上的取代基必须是胺取代基。然而，2-和6-位上的取代基可以是非胺取代基。
尽管可使用多种起始物质和合成策略制备式III的硝基嘧啶，但以下所示式IV的四取代嘧啶尤其有用：
Figure A0381513400221
其中：
每个X独立地为卤素；且
Y为-SOnR10，其中n为0、1或2；且R10为烷基、环烷基或芳基。
优选地，每个X独立地为氯、氟或溴，更优选每个X独立地为氯或氟，最优选X为氯。
优选地，R10为烷基，更优选甲基或乙基。
式IV的四取代嘧啶可根据Brown和Jacobsen在J.Chem.Soc.，1965，3770和Harnden和Hurst在Aust.J.Chem.，1990，43，55-62中公开的方法得到，它们在此被完整并入作为参考。
由于嘧啶的C-2的对称性，式IV嘧啶的4-和6-位可互换。因此，在实施本发明的方法时，在式IV嘧啶的4-和6-位上加入取代基的顺序不是关键。然而，为方便起见，当使用固相合成方法时，用具有末端亲核体如仲氨基的固相进行第一取代反应，该亲核体用于将式IV的嘧啶共价连接于载体。这样，随后的产物纯化和分离可仅仅通过用适宜的溶剂洗涤树脂以除去任何未反应的试剂和/或不需要的可溶性反应副产物而方便地进行。然后加入第二种亲核化合物、例如含有伯氨基的仲氨基化合物，以得到式V的硝基嘧啶：
Figure A0381513400231
其中R1、R2、R3和Y如上所定义。
在溶液相合成中，本发明人已发现：加入约1当量第一种胺化合物到式III的硝基嘧啶中，几乎唯一得到单取代的产物，即没有观察到单-和二-取代产物形成的统计混合物。如果不考虑任何理论束缚，认为硝基嘧啶环的反应性通过用氨基部分取代一个卤素基团而显著降低。该反应性的降低被认为是几乎唯一形成单氨基取代的硝基嘧啶化合物的非统计混合物的原因。
通过利用该反应性的差异，可于单一反应混合物中在嘧啶环的4-和6-位上均加入取代基。在该实施方案中，在室温下将约1当量的第一种胺化合物加入到式III的硝基嘧啶化合物中，以制备单取代的硝基嘧啶化合物。当反应基本完成后，将第二种胺化合物加入到同一反应混合物中，以得到式V的4，6-二氨基取代的嘧啶化合物。通常，过量加入第二种胺化合物并且如果需要，将反应加热至例如至少约50℃。
一旦得到式V的硝基嘧啶，如果需要可以加入2-位上的取代基。例如，当离去基团Y是硫醚时，通过使式V的硝基嘧啶与硫醚氧化剂反应将其氧化成磺酰基。根据用于置换离去基团Y的第三种亲核化合物的亲核性，该氧化步骤可必要也可不必要。然而，通常硫醚的氧化得到磺酰基，其是更好的离去基团。
然后使磺酰基嘧啶化合物与亲核试剂即R5-M反应，以制备下式的2，4，6-三取代的-5-硝基嘧啶：
多种亲核试剂能够置换式V硝基嘧啶中的磺酰基并且与式V硝基嘧啶发生取代反应。如此处所用的“亲核试剂”指包括但不限于醇盐、环醇盐(cycloalkoxide)、酚盐(aryloxide)、硫醇盐(thioalkoxide)、硫酚盐(thioaryloxide)、烯醇化物(例如其中R5M为R5XM且R5为烷基、环烷基、芳基、链烯基，X为O或S且M+为碱金属)、丙二酸盐(例如其中R5M为MCH(CO2Et)2且M+为碱金属)、胺(例如其中R5M为NR8R9H)或有机金属化合物。有机金属化合物包括但不限于有机铜酸盐化合物(例如(R5)xCu，其中R5为本领域技术人员公知的常规基团，例如烷基、链烯基、环烷基和芳基；x为1或2)、有机锂化合物(例如R5-Li，其中R5为本领域技术人员公知的常规基团，例如烷基、链烯基、炔基、环烷基和芳基)、格氏试剂(例如R5-MgX，其中R5为本领域技术人员公知的常规基团，例如烷基、链烯基、环烷基和芳基；X为卤素)，以及本领域技术人员公知的其他适宜亲核试剂。如此处所用的“碱金属”指IA族元素。
尽管以上就特定反应物和反应条件阐述了本发明的方法，但本发明不限于此处给出的这些反应物和反应条件。试剂和反应条件可根据嘌呤环***中所需的特定取代基而变化以使不期望的反应最小化和/或增加各个反应所需产物的产率。
此处所述的一些化合物可含有一个或多个不对称中心并可因此形成对映异构体、非对映异构体、几何异构体和其他异构体，它们可以按照绝对立体化学定义为(R)或(S)或对于含有烯烃取代基的嘌呤定义为(E)或(Z)。本发明的范围包括所有这些可能的异构体以及它们的外消旋和光学纯形式。光学活性(R)和(S)异构体可以使用手性合成子(synthon)或手性试剂制备，或者使用常规技术拆分。当此处所述的化合物含有烯烃双键或者其他几何不对称中心时，除非另外说明，其应包括E和Z几何异构体。同样，也应包括所有互变异构形式。
IV.组合库
如上所述，本发明提供了从嘧啶化合物制备高度取代的嘌呤的方法。这种合成方法可用于制备单一的嘌呤化合物以及嘌呤的组合库。此外，本发明的方法允许逐步溶液相或固相合成嘌呤环***。在嘌呤环上构建各种取代基的能力使得能够构建具有几乎任何所需复杂程度的库。立体化学变异进一步增加了该库可能的复杂性。
另一方面，本发明提供了下式嘌呤的组合库：
其中：
R1、R2、R3、R4和R5如此处所定义。
在本发明的一个优选实施方案中，R1为组合库的载体。
本发明的组合库中的每种化合物均包含嘌呤结构，其在嘌呤环***的2-、6-、8-和9-位上具有各种取代基。取代基由上述方法中使用的试剂确定。一些取代基可为被保护的形式，其可进行进一步操作和衍生化。
嘌呤环上的各种取代基促成了用该类化合物可以得到的结构多样性，其反过来又便于选择具有所需生物学活性的嘌呤化合物。
使用上述方法、优选使用固相合成法装配组合库中的嘌呤化合物。如上所述，本发明的方法允许在不同的嘌呤环位置选择性引入各种取代基。因此，通过在任何在嘌呤环上引入取代基的步骤中使用适宜的试剂混合物可容易地制备嘌呤化合物库。所得取代基应该对于任何随后的合成条件和任何所需的保护或去保护步骤是稳定的，并且在使用条件下是稳定的。
一种尤其优选的装配方法是固相合成，其中使式IV的四取代的嘧啶首先与树脂反应以将嘧啶环结构共价连接至载体。这样，根据结合于树脂的亲核体例如氨基部分的多样性，可以容易地制备多种在6-位具有不同取代基的与载体结合的嘧啶。然后根据此处所述的方法将该与载体结合的嘧啶进一步精制，以制备高度取代的嘌呤化合物库。因此，使用本发明的方法可以容易地制备数百种不同的嘌呤。
本发明中所使用类型的组合库可以通过各种溶液相或固相方法形成，其中逐步加入在嘌呤环上形成取代基的均一试剂或试剂混合物。由于嘌呤环每个位置上的取代基是独立加入的，故本发明的方法可用于制备公知取代基模式的嘌呤库。
固相粒子库
有许多固相方法可用于制备化合物库。例如，可仅仅在每步中加入所需取代基的混合物，这导致合成单批进行。这种单批方法允许在一次反应中在任何给定的嘌呤环位置上引入取代基混合物。然而，如果试剂混合物含有不同反应性的化合物，那么所得产物未必含有所有所需的结构各异的嘌呤化合物。
或者，可以使用分配-混合法，该法避免了与试剂的不同反应性相关的问题。在分配-混合方法中，将含有形成嘌呤库的嘧啶的载体即珠子交替混合并分离，在每一步，将一种所选编号的取代基加至每组所分离的珠子。这样，所得库中每个珠子仅含有一类嘌呤，使得单个珠子一旦被鉴定即含有所需嘌呤。
任何常规大小的通常用于固相合成的珠子(即树脂或粒子)可用于本发明。珠子优选用连接子(linker)或连接子官能团衍生化，如通过还原性胺化树脂上存在的醛官能团。或者，也可将珠子共价连接到连接子，该连接子在邻近其末端或游离端含有醛官能团。可将本领域技术人员公知的任何常规珠子修饰或衍生化以用于本发明的方法。例如，含有醛基的树脂可通过还原性胺化官能化。含有氨基的树脂可就此使用或者如果氨基为伯氨基，其可以被转化成仲氨基或者可以被单保护。在它们的表面附近含有羟基或者卤素基团的树脂可以被修饰以在它们的表面得到氨基或醛官能团。
可用作载体的示例性树脂包括但不限于ArgoGelTM树脂如ArgoGelTM-MB-CHO树脂、ArgoGelTM-Cl树脂、ArgoGelTM-NH2树脂、ArgoGelTM-OH树脂、ArgoGelTM-Rink-NH-Fmoc树脂；ArgoPoreTM树脂；MerrifieldTM树脂，和在其表面覆盖胺、羟基或羧基部分的商业途径可得的聚苯乙烯树脂和其他高度交联的大孔聚苯乙烯树脂。这些树脂可直接使用或被修饰以提供适宜位点用以连接适宜的连接物(tether)或进一步官能化。
连接子或连接物可以是任何1至约100、优选1至约50、更优选1至约30个原子的链，其中链的每个原子独立地选自C、N、O、S和Si。例如，连接子可以是聚乙二醇和聚丙二醇。
连接子和/或连接物应该可选择性裂解、对用于在嘌呤或嘧啶环***上连接各种取代基的条件稳定并且对末端和/或取代基的去保护条件稳定。在固相分析用于确定活性的某些情况下，连接子还应该对用于评定目标结合的条件是稳定的。连接子还应该在简单条件下易于裂解且可选择性裂解。
在它们的表面含有多个毫微微摩尔至几毫摩尔官能位点的树脂可用于制备嘌呤的固相组合库。各部分树脂可任选地与适宜的标记化合物如染料、放射活性或荧光基团反应，以便于鉴定嘌呤环上存在的取代基。或者，在库的合成过程中可将所述标记掺入粒子基质中。使用标记鉴定组合库中的化学结构是本领域熟知的。参见例如Still等，Complex CombinatorialChemical Libraries Encoded with Tags，WO 94/08051，其在此被完整并入作为参考。
在典型的分配-混合方法中，制备含有至少几倍于库中嘌呤种类的粒子并将它们分成相等的各份。份数通常与将要为库中嘌呤的特定位置制备的不同取代基的数目相同。然后使每份粒子与不同试剂例如亲核试剂或环化化合物反应。反应后，将所有粒子份合并、充分混合并洗涤。
上述每个反应过程通过将粒子分为单独的份进行。在每一反应步骤后，将所得粒子洗涤并重新合并直到形成嘌呤环以得到共价连接至粒子的完整的嘌呤库。
还可以使用平行合成法以制备嘌呤化合物的库。在平行合成法中，使用不同试剂的类似反应分别在每个反应容器、例如96-孔反应装置的每个孔中进行。这样，可以同时合成空间上分开的嘌呤化合物库。由于每个反应孔含有已知试剂，所以可以容易地确定所得空间上分开的各嘌呤化合物库的结构而无需去模糊(deconvolution)过程。此外，每种嘌呤化合物的结构可以由其物理性质例如NMR、IR、UV、MS、熔点、沸点、x-射线晶体学等确定。
V.用途
本发明的库可用作筛选工具，用以通过一组生物学试验评价来发现新的先导结构，包括发现选择性激酶抑制剂。因此，该库是发现药物的工具，即作为通过针对各种生物学靶标筛选所述的库而发现新的先导化合物并开发相关化合物大家族中结构-活性关系(SAR)的手段。该库可以以连接至载体的配体进行试验，或者可将嘌呤在评价前自载体裂解。当评价前将嘌呤分开时，该嘌呤和其载体的关系可例如通过在标准96-孔板栅格中定位或通过定位一群落细胞的活性而保持。不论化合物是连接至还是脱离载体进行试验，然后可将连接至载体的与生物活性相关的标签解码以揭示活性化合物的结构或合成史。参见例如Ohlmeyer等，Proc.Natl.Acad.Sci.USA，1993，90，10922-10926和Still等，PCT公开WO 94/08051。或者，可通过去模糊或通过它们的物理特征如NMR、IR、UV光谱、质谱、x-射线晶体学等确定结构。即使在给定筛选中没有发现具有活性的化合物，但这种活性的缺乏通常提供了有用的SAR信息。
本领域技术人员在阅读以下实施例(它们不旨在限制)后，本发明的其他目标、益处和新特征将显而易见。
实施例
实施例1
该实施例说明使用本发明的方法合成Olomoucine的方法。
Figure A0381513400291
将ArgoGel-MB-CHO(0.40mmol/g取代)(2.0g，0.80mmol)悬浮于20mL二氯乙烷(DCE)中并加入苄胺(0.26g，2.40mmol)。将反应封闭并置于旋转器上达1小时。向反应中一次性加入悬浮于5mL DCE中的三乙酰氧基硼氢化钠(0.51g，2.4mmol)，并将反应于室温下置于旋转器上达另外24小时。然后将树脂1过滤并连续用3份甲醇、3份二氯甲烷、3份甲醇和2份二***洗涤。
将树脂1(2.0g，0.80mmol)悬浮于25mL四氢呋喃中并加入二异丙基乙胺(0.31g，2.40mmol)，然后加入4，6-二氯-2-甲硫基-5-硝基嘧啶(0.58g，2.40mmol)。将反应封闭并于室温下置于旋转器上达3小时。然后将所得树脂2过滤并连续用3份甲醇、3份二氯甲烷、3份甲醇和2份二***洗涤。
将树脂2(2.0g，0.80mmol)悬浮于20mL nBuOH中并加入甲胺(2.0M，甲醇中，4.0mL，8.0mmol)。将反应封闭并于室温下置于旋转器上达4小时。然后将所得树脂3过滤并连续用3份甲醇、3份二氯甲烷、3份甲醇和2份二***洗涤。
将树脂3(2.0g，0.8mmol)悬浮于25mL 20∶10∶1的甲醇∶二氯甲烷∶水的溶液中。加入碳酸氢钠(0.35g，4.0mmol)，然后加入OXONE(1.23g，2.0mmol)。将反应封闭并手工摇动15分钟，时常通气。然后将反应于室温下置于旋转器上达24小时，定时通气。然后将所得树脂4过滤并连续用3份水、3份甲醇、3份二氯甲烷、3份甲醇和2份二***洗涤。
将树脂4(2.0g，0.8mmol)悬浮于25mL THF中并连续加入DIEA(1.03g，8.0mmol)和TBDPS-保护的乙醇胺(0.8g，2.4mmol)。将反应于室温下置于旋转器中上达24小时。然后将所得树脂5过滤并连续用3份甲醇、3份二氯甲烷、3份甲醇和2份二***洗涤。
将树脂5(2.0g，0.8mmol)悬浮于20∶1的DMF∶甲醇的混合物中，并加入无水氯化铬(1.0g，8.0mmol)。将反应封闭并于室温下置于旋转器上达4小时。让DMF：甲醇溶液从树脂排出，并用1份DMF简短洗涤树脂。然后将树脂重悬于20mL DMF和5mL无水原甲酸三甲酯中。将甲磺酸(4滴)加入悬液中，将反应容器封闭并在80℃下摇动24小时。然后将所得树脂6冷却至室温、过滤并连续用3份甲醇、3份二氯甲烷、3份甲醇和2份二***洗涤。
将树脂6(2.0g，0.8mmol)悬浮于20mL THF中并加入1.0M TBAF的THF溶液(8.0mL，8.0mmol)。将树脂于室温下置于旋转器上达2小时。然后将所得树脂7过滤并连续用3份甲醇、3份二氯甲烷、3份甲醇和2份二***洗涤。
将树脂7(2.0g，0.8mmol)悬浮于20mL 95％三氟乙酸水溶液中。将反应容器封闭并于室温下置于旋转器上达3小时。将所得树脂过滤并连续用3份二氯甲烷、3份甲醇和3份水洗涤。将滤液真空浓缩并用30mL水稀释。将粗品冷冻并冻干48小时，得到松软的白色粉末状Olomoucine。将所得粗品8在二氯甲烷中与PS-Trisamine树脂搅拌24小时、过滤、浓缩并通过LC-MS分析。
Olomoucine的分析数据
粗产物：89％纯度
通过快速柱色谱纯化(80∶10∶1 EtOAc∶MeOH∶TEA)
产率：182mg，通过LC-MS分析的纯度：92％。
可以自EtOAc-MeOH-己烷重结晶至100％纯度。
1H NMR(300MHz，d6-DMSO)δ7.82(br s，1H)，7.67(s，1H)，7.15-7.35(m，5H)，6.20(br s，1H)(存在D2O时不存在)，4.63(m，2H)，3.54(s，3H)，3.48(m，2H)，3.31(m，2H)。
13C NMR(75MHz，d6-DMSO)159.79，149.9，141.1，138.2，128.4.127.7，126.8，113.6，60.8，44.3，29.2。
mp：129.4-130.3℃
λmax289、231
ESIMS m/z 299(M+H)+
实施例2
该实施例说明在固相上合成嘌呤化合物库的方法。
Figure A0381513400311
将ArgoGel-MB-CHO(0.40mmol/g取代)(2.0g，0.8mmol)悬浮于30mL二氯乙烷(DCE)中并加入胺R1-NH2(2.4mmol)。将反应容器封闭并置于旋转器上达1小时。向反应中一次性加入悬浮于5mL DCE中的三乙酰氧基硼氢化钠(0.52g，2.4mmol)，并将反应于室温下置于旋转器上达另外24小时。然后将树脂1过滤并连续用3份甲醇、3份二氯甲烷、3份甲醇和2份二***洗涤。
将树脂1(2.0g，0.8mmol)悬浮于30mL四氢呋喃中并加入二异丙基乙胺(0.31g，2.4mmol)，然后加入4，6-二氯-2-甲硫基-5-硝基嘧啶(0.58g，2.40mmol)。将反应容器封闭并于室温下置于旋转器上达3小时。然后将所得树脂2过滤并连续用3份甲醇、3份二氯甲烷、3份甲醇和2份二***洗涤。
将树脂2(2.0g，0.80mmol)悬浮于30mL THF中。加入二异丙基乙胺(0.31g，2.4mmol)，然后加入胺R2-NH2(2.4mmol)。将反应容器封闭并于室温下置于旋转器上达4小时。将所得树脂3过滤并连续用3份甲醇、3份二氯甲烷、3份甲醇和2份二***洗涤。
将树脂3(2.0g，0.8mmol)悬浮于30mL 20∶10∶1的甲醇∶二氯甲烷∶水的溶液中。加入碳酸氢钠(0.34g，4.0mmol)，然后加入OXONE(1.23g，2.0mmol)。将反应容器封闭并手工摇动15分钟，时常通气。然后将反应于室温下置于旋转器上达24小时，定时通气。然后将所得树脂4过滤并连续用3份水、3份甲醇、3份二氯甲烷、3份甲醇和2份二***洗涤。
将树脂4分为七等份(0.28g，0.12mmol)并在每份树脂上进行以下操作。将树脂4(0.28g，0.12mmol)悬浮于10mL THF中并加入DIEA(0.05g，0.36mmol)，然后加入R3-NH2(0.36mmol)。将反应混合物于室温下置于旋转器上达24小时。然后将所得树脂5过滤并连续用3份甲醇、3份二氯甲烷、3份甲醇和2份二***洗涤。
将树脂5(0.28g，0.12mmol)悬浮于20∶1的DMF∶甲醇的混合物中，并加入无水氯化铬(0.15g，1.2mmol)。将反应容器封闭并于室温下置于旋转器上达4小时。除去DMF：甲醇溶液并用1份DMF简短洗涤树脂。然后将树脂重悬于2∶1的DMF∶无水原酸酯(对于R4＝H为原甲酸三甲酯，对于R4＝甲基为原乙酸三甲酯)中。加入1滴甲磺酸，将反应容器封闭并在80℃下摇动24小时。然后将所得树脂6冷却至室温、过滤并连续用3份甲醇、3份二氯甲烷、3份甲醇和2份二***洗涤。
将树脂6(0.28g，0.12mmol)悬浮于5mL 95％三氟乙酸水溶液中。将反应容器封闭并于室温下置于旋转器上达3小时。将所得树脂过滤并用6份二氯甲烷洗涤。将滤液真空浓缩，得到粗产物。所得粗产物7通过LC-MS分析(见表A)。
库成员：
Figure A0381513400331
表A
R1 R2   R3  R4     LC-MS纯度
苄基苄基苄基苄基苄基苄基苄基 异丙基异丙基异丙基异丙基异丙基异丙基异丙基   吡咯烷基4-甲氧基苄基氨基4-甲氧基苯胺基N-苄基-N-2-(二甲基氨基乙基)氨基硫代吗啉代二甲基氨基庚基氨基  HHHHHHH     96.5％50.6％62.4％82.3％95.2％95.1％28.4％
本发明的前述讨论用于说明和描述。以上所述并不旨在将本发明限制于此处公开的一种或多种形式。尽管本发明的说明书包括对一个或多个实施方案和某些变化和修改的描述，但是在理解本发明内容后，其他变化和修改也位于本发明范围内，例如位于本领域技术人员的技术和知识内。其旨在得到包括备选实施方案到所允许程度的权利，包括与所要求的那些备选地、可互换的和/或等价的结构、功能、范围或步骤，无论这些备选、可互换和/或等价的结构、功能、范围和步骤在其中公开与否，并且不意在公开奉献任何可取得专利的主题。

Claims (24)

1.制备下式的取代的嘌呤化合物的方法：
其中：
R1为载体、氢、烷基、环烷基或芳基；
R2为烷基、环烷基、芳基或氮保护基；
R3为氢、烷基、环烷基、芳基或氮保护基；
R4为氢、烷基、芳基或-NR6R7，其中每个R6和R7独立地为氢、烷基、芳基或环烷基；且
R5为烷基、烷氧基、链烯基、炔基、芳基、芳氧基、环烷基、环烷氧基、硫烷基、硫芳基或-NR8R9，其中每个R8和R9独立地为氢、烷基、环烷基、芳基或氮保护基，或者R8和R9与它们所连接的氮原子一起形成杂环基；
所述方法包括：
(a)使下式的5-硝基嘧啶化合物与还原剂接触：
以制备下式的4，5，6-三氨基嘧啶：
和(b)通过使4，5，6-三氨基嘧啶与环化剂接触形成嘌呤环，以制备取代的嘌呤。
2.权利要求1的方法，其中R1为载体。
3.权利要求2的方法，其中R2为氮保护基。
4.权利要求2的方法，其中还原剂选自：
(a)CrX2，其中每个X独立地为卤素，和
(b)二卤化1，1’-二烷基-4，4’-联吡啶鎓和硫代硫酸盐化合物的混合物。
5.权利要求4的方法，其中硝基还原步骤(a)存在质子溶剂。
6.权利要求4的方法，其中所述步骤(a)中制备的4，5，6-三氨基嘧啶基本上不含无机盐。
7.权利要求4的方法，其中基本上所有与载体结合的嘧啶环在所述硝基还原步骤(a)中保持与载体结合。
8.权利要求2的步骤，其还包括从载体裂解取代的嘌呤，以制备其中R1为氢的嘌呤化合物。
9.权利要求1的方法，其中环化剂为原酸酯、酸酐、酰卤、异硫氰酸酯和脱水剂的混合物、异氰酸酯和脱水剂的混合物或醛和氧化剂的混合物。
10.权利要求1的方法，其中R4为氢或烷基。
11.权利要求1的方法，其中通过以下步骤制备5-硝基嘧啶化合物，这些步骤包括：
(a)使下式的4，6-二卤代-5-硝基-2-硫醚嘧啶与式Z1H的第一种胺化合物接触，
以制备下式的6-氨基嘧啶：
Figure A038151340003C2
(b)使6-氨基嘧啶与式Z2H的第二种胺化合物接触，以制备下式的4，6-二氨基嘧啶：
(c)使4，6-二氨基嘧啶与氧化剂接触，以制备下式的2-磺酰基嘧啶：
Figure A038151340004C1
和(d)使2-磺酰基嘧啶与式R5-M的亲核试剂接触，以制备5-硝基嘧啶化合物，其中：
Z1和Z2之一为-NR1R2且另一个为-NHR3；
R1、R2、R3和R5如权利要求1中所定义；
R10为烷基、环烷基或芳基；
R5-M为选自碱金属醇盐、碱金属硫醇盐、有机铜酸盐、有机锂和格氏试剂的亲核试剂；或者R5-M为HNR8R9，每个X独立地为卤素。
12.制备下式的取代的嘌呤的方法：
Figure A038151340004C2
所述方法包括：
(a)使下式的4，6-二卤代-5-硝基-2-硫醚嘧啶与式Z1H的第一种胺化合物接触：
Figure A038151340004C3
以制备下式的6-氨基嘧啶：
Figure A038151340004C4
(b)使6-氨基嘧啶与式Z2H的第二种胺化合物接触，以制备下式的4，6-二氨基嘧啶：
(c)使4，6-二氨基嘧啶与氧化剂接触，以制备下式的2-磺酰基嘧啶：
Figure A038151340005C1
其中Z1和Z2之一为-NR1R2且另一个为-NHR3；
(d)使2-磺酰基嘧啶与式R5-M的亲核试剂接触，以制备下式的5-硝基嘧啶：
(e)使5-硝基嘧啶与还原剂接触，以制备下式的4，5，6-三氨基嘧啶：
和(f)使4，5，6-三氨基嘧啶和环化剂接触，以制备取代的嘌呤库，其中：
R1为氢、烷基、环烷基、芳基或载体；
R2为烷基、环烷基或芳基；
R3为氢、烷基、环烷基或芳基；
R4为氢、烷基、芳基或-NR6R7，其中每个R6和R7独立地为氢、烷基、芳基或环烷基；且
R5为烷基、烷氧基、链烯基、炔基、芳基、芳氧基、环烷基、环烷氧基、硫烷基、硫芳基或-NR8R9，其中每个R8和R9独立地为氢、烷基、环烷基、芳基或氮保护基，或者R8和R9与它们所连接的氮原子一起形成杂环基；
R5-M为选自碱金属醇盐、碱金属硫醇盐、有机铜酸盐、有机锂和格氏试剂的亲核试剂；或者R5-M为HNR8R9。
13.权利要求12的方法，所述方法用于制备取代的嘌呤化合物的组合库。
14.权利要求13的方法，其中R1为载体且其中取代的嘌呤库为与载体结合的取代的嘌呤库。
15.权利要求14的方法，其中组合库中每种嘌呤化合物在空间上是分开的。
16.权利要求14的方法，其中组合库在多个粒子上形成，每个粒子具有相同取代基的嘌呤分子的表面涂层。
17.权利要求14的方法，其还包括从载体裂解与载体结合的取代的嘌呤，以制备非载体结合的取代的嘌呤库。
18.  嘌呤的组合库，其中库中每种嘌呤具有下式：
Figure A038151340006C1
其中：
R1为载体、氢、烷基、环烷基或芳基；
R2为烷基、环烷基、芳基或氮保护基；
R3为氢、烷基、环烷基、芳基或氮保护基；
R4为氢、烷基、芳基或-NR6R7，其中每个R6和R7独立地为氢、烷基、芳基或环烷基；且
R5为烷基、烷氧基、链烯基、炔基、芳基、芳氧基、环烷基、环烷氧基、硫烷基、硫芳基或-NR8R9，其中每个R8和R9独立地为氢、烷基、环烷基、芳基或氮保护基，或者R8和R9与它们所连接的氮原子一起形成杂环基。
19.权利要求18的组合库，其中R1为载体。
20.根据权利要求18的组合库，其中R4不是氢。
21.还原共价连接于载体的嘧啶环上的硝基取代基的方法，其中嘧啶环任选被1、2或3个独立的非-氢取代基取代，所述方法包括：
(a)通过使与载体结合的嘧啶化合物与二卤化铬接触将硝基官能团还原为氨基官能团，以制备含有与载体结合的氨基嘧啶化合物的反应混合物；和
(b)从反应混合物除去与载体结合的氨基嘧啶化合物，其中从反应混合物除去的与载体结合的氨基嘧啶化合物基本上不含无机盐。
22.权利要求21的方法，其中基本上所有与载体结合的嘧啶环在所述硝基还原步骤(a)中保持与载体共价结合。
22.权利要求21的方法，其中反应混合物还包含质子溶剂。
23.权利要求21的方法，其中二卤化铬为二氯化铬。
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