一种喹唑啉类核苷衍生物的制备方法与流程

本发明是一种喹唑啉类核苷衍生物的制备方法，喹唑啉类核苷衍生物可插入细胞中作为荧光探针，在生物学、医药学等多个领域都有着很好的应用前景。

技术背景

荧光光谱学以其广泛的应用性、多功能性和高灵敏性等特点，被广泛应用于核酸、核酸-蛋白质配合物和核酸-小分子复合物构象转化的途径及其动力学的研究。荧光核苷衍生物，其光物理性质能够随着微环境条件的变化而发生规律性的改变，因而被广泛应用于核酸的结构与功能的研究中。

同构核苷酸衍生物的主要特征之一就是对所插入的寡聚核酸的低扰动性，基于喹唑啉荧光核苷衍生物有小芳香生色团却具有较高的发射能量，在研究和探索核酸结构，动力学和识别中有广泛的应用。这些核苷衍生物具有跨越155nm的荧光发射波长从335到490纳米，每个核苷在其微环境的变化中有独具特色的响应。这些不同的特性被用于多种生物测定法，如荧光共振能量转移研究。喹唑啉类核苷衍生物可充当供体荧光团用于RNA-蛋白质相互作用的研究。

技术实现要素：

以邻氨基苯甲酸衍生物为原料，通过环化反应，经三步反应得到具有不同取代基的目标产物，合成工艺简单条件温和，可为后续的新型荧光核苷类似物的合成研究提供借鉴。

具体方法是第一步先将冰醋酸和2-氨基-6-取代苯甲酸反应生成5-取代-2,4-喹唑啉二酮；第二步将5-取代-2,4-喹唑啉二酮和1-乙酰氧基-2,3,5-三苯甲酰氧基-1-β-D-呋喃核糖反应，得到喹唑啉核苷衍生物粗产物；第三步是第二步得到的产物与甲醇的氨溶液反应，得到喹唑啉类核苷衍生物。

本发明采用的技术方案如下：

喹唑啉类核苷衍生物的制备方法，包括以下步骤：

1)以冰醋酸和2-氨基-6-取代苯甲酸为原料，将氰酸钾溶于水中，滴加到上述混合液中，回流反应。浓盐酸调PH，过滤，水洗，真空干燥，得到5-取代-2,4-喹唑啉二酮，反应时间为3-5小时，温度80-90℃，产率79-89％。

2)将上述步骤得到的产物加入烧瓶内，以乙腈为溶剂，在氮气保护下，逐滴加入NO-BSA，再加入1-乙酰氧基-2,3,5-三苯甲酰氧基-1-β-D-呋喃核糖和TMSOTf，升温至50-60℃，反应20-24h，。旋蒸除去溶剂，饱和NaHCO₃和饱和NaCl水溶液洗涤。经柱层析色谱得到喹唑啉核苷衍生物粗产品。

3)将上述步骤得到的产物和甲醇加入到的高压反应管中，通氨气，溶解。60-80℃下反应20-24h。旋干溶剂，柱层析分离提纯产物。

上述方法中，冰醋酸和2-氨基-6-取代苯甲酸反应时间为3-5小时，得到白(黄)色固体。

上述方法中，5-取代-2,4-喹唑啉二酮和1-乙酰氧基-2,3,5-三苯甲酰氧基-1-β-D-呋喃核糖的反应时间为20-24小时，得到固体。

上述方法中，第二步的粗产品在甲醇的氨气溶液下反应时间为20-24h，得到固体。

本发明是一种新型的核苷衍生物的制备方法，此类产物具有优良的荧光性质，可作为荧光探针，在生物化学和医药学等领域应用广泛。

附图说明

图1 5-取代-2,4-喹唑啉二酮的制备

图2 5-取代-2,4-喹唑啉二酮尿苷粗产品的制备

图3 5-取代-2,4-喹唑啉二酮尿苷的制备

具体实施方式

以下为本发明的具体实施方式，具体合成路线分为三步。

第一步，制备5-取代-2,4-喹唑啉二酮。以冰醋酸和2-氨基-6-取代苯甲酸为原料，将氰酸钾溶于水中，反应时间为3-5小时，温度80-90℃，其反应式见图1。

第二步，制备喹唑啉类核苷衍生物粗产品。将第一步反应制得的5-取代-2,4-喹唑啉二酮和1-乙酰氧基-2,3,5-三苯甲酰氧基-1-β-D-呋喃核糖加入圆底烧瓶中，再加入NO-BSA，溶剂为乙腈，在50-60℃反应，反应时间为20-24小时，其反应式见图2。

第三步，第二步制备的喹唑啉类核苷衍生物粗产品在甲醇加入到高压反应管中，通氨气，溶解后继续通氨气一个小时。封闭反应管，60-80℃下反应20-24h。旋干溶剂，柱层析分离提纯产物，其反应式见图3。

实例一：5-甲基-2,4-喹唑啉二酮的制备

烧瓶中，加入10mmol 2-氨基-6-甲基苯甲酸，60mL水和1.2mL冰醋酸，混合物变为悬浮液。将2.03g(25mmol)氰酸钾溶于7mL水中，滴加到上述混合液中，80-90℃下回流反应1-2h。冷至室温，1.6g(40mmol)氢氧化钠加入到悬浮液中，80-90℃下反应3-5h。沉淀生成，过滤，水洗，干燥，得到淡白色固体，产率为89％。

实例二：5-氯-2,4-喹唑啉二酮的制备

烧瓶中，加入12mmol 2-氨基-6-氯苯甲酸，65mL水和1.5mL冰醋酸，混合物变为悬浮液。将2.36g(28mmol)氰酸钾溶于10mL水中，滴加到上述混合液中，80-90℃下回流反应1-2h。冷至室温，2.0g(50mmol)氢氧化钠加入到悬浮液中，80-90℃下反应3-5h。沉淀生成，过滤，水洗，干燥，得到黄色固体，产率为79％。

实例三：5-甲基-2,4-喹唑啉二酮尿苷粗产品的制备

0.5mmol 5-甲基-2,4-喹唑啉二酮加入到20mL无水乙腈中，N₂保护下，逐滴加入0.80mL(3.2mmol)NO-BSA,于25℃下反应2h。0.27g(0.5mmol)1-乙酰氧基-2,3,5-三苯甲酰氧基-1-β-D-呋喃核糖和0.14mL(0.8mmol)TMSOTf同时加入到上述溶液中，升温至50-60℃，反应20-24h。旋蒸除去溶剂，饱和NaHCO₃和饱和NaCl水溶液洗涤次。硅胶旋干，柱层析分离法提纯产物。产物为白色固体。

实例四：5-甲基-2,4-喹唑啉二酮尿苷的制备

取实例三产物和40mL甲醇加入到高压反应管中，通氨气，溶解后继续通1h。封闭反应管，60-80℃下反应20-24h。旋干溶剂，柱层析分离提纯产物。目标产物为白色固体0.125g，实例三和实例四两步产率为83％。

实例五：5-氯-2,4-喹唑啉二酮粗产品的制备

0.5mmol 5-氯-2,4-喹唑啉二酮加入到20mL无水乙腈中，N₂保护下，逐滴加入1.0mL(4mmol)NO-BSA,于25℃下反应2h。0.30g(0.55mmol)1-乙酰氧基-2,3,5-三苯甲酰氧基-1-β-D-呋喃核糖和0.2mL(1.1mmol)TMSOTf同时加入到上述溶液中，升温至50-60℃，反应20-24h。旋蒸除去溶剂，饱和NaHCO₃和饱和NaCl水溶液洗涤次。硅胶旋干，柱层析分离法提纯产物。产物为浅黄色固体。

实例六：5-氯-2,4-喹唑啉二酮尿苷的制备

取实例五产物和50mL甲醇加入到高压反应管中，通氨气，溶解后继续通1h。封闭反应管，60-80℃下反应20-24h。旋干溶剂，柱层析分离提纯产物。浅黄色固体0.122g，实例五和实例六两步产率为75％。