Cтраница 1
Дифенилхлорфосфат реагирует с солями нуклеотидов и другими фосфомоноэфирами, образуя триэфиры пирофосфорной кислоты. Эти триэфиры вступают в обменную реакцию со вторым фосфомоноэфиром, давая диэфир пирофосфорной кислоты и дифе-нилфосфат. [1]
Взаимодействие этого циклофосфата с избытком дифенилхлорфосфата приводит к образованию второго лабильного несимметричного ангидрида, Р1 - глицеро-1 2-цикло - Р2 - дифенилпирофосфата, легко по-лимеризующегося в результате межмолекулярного фосфорили рования свободной гидроксильной группы с выделением дифенил-фосфата. [2]
Хотя полимеризация нуклеозид-2 3 -циклофосфатов под действием дифенилхлорфосфата представляет собой удобный, быстрый и широко применяемый метод синтеза олиго - и низших полирибо-нуклеотидов, остаются еще в силе известные ограничения метода. Так, образующийся полимер содержит приблизительно равные количества 2 - 5 - и 3 - 5 -межнуклеотидных связей. [3]
Один из упоминавшихся фосфорилирующих агентов, а именно дифенилхлорфосфат, был также испробован в реакциях полимеризации, аналогичных рассматриваемым здесь Оказалось, что в этом случае реакции включают образование пиро -, мета - и полифосфатов. Из сравнительных исследований других вариантов полимеризации, о которых будет кратко упомянуто в последующем изложении, вытекает, что до настоящего времени метод с применением дициклогек-силкарбодиимида является единственно приемлемым. Несомненно, необходимость синтеза полимеров более высокого молекулярного веса и более сложных, чем полученные до сих пор, приведет к интенсификации исследований в этом направлении. [4]
Майкальсоном осуществлен неизбирательный синтез полинуклео-тидов путем полимеризации циклических рибонуклеозид-2 3-фосфатов в присутствии дифенилхлорфосфата или тетрафенилпирофосфата, а также Хараном путем поликонденсации нуклеотидов. [5]
Количественная полимеризация уридин-2 3 -циклофосфата наблюдается при действии на него ангидридов кислот, включая дифенилхлорфосфат, тетрафенилпирофосфат, тетра-л-бромфенил-пирофосфат, фенилдихлорфосфат и л-толуолсульфохлорид, независимо от того, проводится реакция в пиридине или диоксане. [6]
Затем нуклеотид в безводной среде ацетилируется и полученный 5 - 0-ацетилуридин - 2 3 -циклофосфат обрабатывается дифенилхлорфосфатом и основанием в присутствии 2 3 -ди - О-ацетиладенозина. [7]
К раствору соединения V ( 400 мг) в 5 мл пиридина прибавляют 0 5 мл дифенилхлорфосфата. Смесь выдерживают 60 ч при - 25 С и выливают в воду со льдом. Немедленно начинается кристаллизация продукта. Осадок отделяют фильтрованием или центрифугированием ( 3000 g, 10 мин), суспендируют в 2 мл воды, отфильтровывают, промывают на фильтре водой, высушивают на воздухе и растворяют в хлороформе. Раствор снова фильтруют и упаривают в вакууме досуха. [8]
К охлажденному до - 5 С раствору 5 2 г диметилацеталя IX в 30 мл сухого пиридина при перемешивании медленно ( - 30 мин) прибавляют 5 мл дифенилхлорфосфата. Реакционную массу выдерживают - 12 ч при 5 С, после чего избыток реагента разрушают водой. Образовавшийся дифенилфосфат X извлекают бензолом. Бензольный раствор промывают разбавленной соляной кислотой, водным раствором бикарбоната натрия и водой, высушивают сульфатом натрия и упаривают. Сиропообразный остаток ( 6 5 г) растворяют в 350 мл абсолютного спирта и гидрируют при 20 С и атмосферном давлении в присутствии 2 г окиси платины. Катализатор отделяют центрифугированием и промывают абсолютным спиртом. Супернатанты смешивают с 275 мл 0 224 М раствора гидроокиси бария и оставляют на 12 ч при - 25 С, чтобы омылить сложноэфирные группы. Смесь перемешивают 15 мин, осадок сульфата бария отделяют центрифугированием, промывают водой, Супернатанты объединяют, упаривают и полученный белый порошок суспендируют в ацетоне. Осадок ( 5 8 г) отфильтровывают и перекристаллизовывают из смеси ацетон - вода ( 5: 1 - 10: 1 по объему), содержащий несколько капель циклогексиламина. [9]
Такая специфичность к первичной гидроксильной группе вает, что получение желаемых З - фосфатов может быть затруднено. Например, дифенилхлорфосфат не реагирует с 2 5 / - бис - О-метокситетрагидропиранилуридином в пиридине при комнатной температуре. Свободный - 3 -гидроксил в этом соединении слишком экранирован, чтобы реагировать с названным объемистым фосфорилирующим агентом. [10]
В новом методе синтеза пептидов, описанном Зервасом ( 1961), эфир аминокислоты под действием дибензилхлорфосфата превращают в прфизводное I и затем эфирную группу гидролизуют щелочью. При реакции кислоты II с дифенилхлорфосфатом образуется смешанный ангидрид. [11]
Для получения динуклеозидфосфатов и полифосфорных эфиров можно использовать и сложные хлорфосфаты, однако синтезы их обычно трудоемки, и этот метод был вытеснен карбодиимидным или фосфоамидным методами, которые ниже обсуждаются подробнее. Смешанный ангидрид ( 35), получаемый обработкой соли монобензилфосфита дифенилхлорфосфатом ( 29), является фосфонилирующим агентом и реагирует с 2 3 - 0-изопро-пилиденуридином, давая вторичный фосфит. Гидрирование ( 36) приводит к UTP. Основной недостаток такого синтеза в том, что полностью этерифицированные интермедиаты, например ( 36), очень легко гидролизуются. Более того, несимметрично замещенные полифосфаты легко перегруппировываются в симметричные продукты, и оба эти фактора являются причиной низких выходов. [12]
Этот метод полимеризации применим и в случае синтеза полимеров с определенными концевыми нуклеотидными или нуклеозид-ными остатками. В результате обработки уридин-2 ( или 3), 5 -дифос-фата тетрафенилпирофосфатом ( или дифенилхлорфосфатом) образуется Р1 - уридин - ( 2 3 -циклофосфо) - 5 - Р2 - дифенилпирофосфат. Последний обычным образом вводился в сополимеризацию с адени-ловой кислотой, причем уридиновый нуклеотид служил агентом, прикрывающим цепь. После щелочной обработки этого полимера в мягких условиях, в результате чего расщепляется концевая триэтерифицированная пирофосфатная группа, получается поли-адениловая кислота, содержащая уридин-5 - фосфат на одном конце и аденозин-2 ( 3) - фосфат на другом. [13]
Разнообразие продуктов, образующихся в рассматриваемой реакции при проведении ее в присутствии спирта, указывает на возможное существование равновесия между близкородственными ионными парами. На общее направление реакции может, однако, влиять электронная плотность на атоме фосфора; так, диэтилфенилфосфит реагирует с тетрахлорметаном, давая этилфенилтрихлорметилфосфонат, тогда как дифенилметил-фосфит образует дифенилхлорфосфат. [14]
Дибензилхлорфосфат является отличным реагентом, его обычно применяют в пиридине. Дифенилхлорфосфат сравнительно устойчив и имеется в продаже. Этот реагент также используют в пиридине; он часто с высоким выходом приводит к дифенилфосфатам Сахаров, и так как последние представляют собой неполярные соединения, то их можно выделить экстракцией органическим растворителем. Фенильные группы дифенил-фосфата обычно снимают каталитическим гидрированием над платиной. [15]