[发明专利]炔酰胺的硫氢化反应及其对多肽半胱氨酸的选择性修饰

说明书

本发明公开了一种通过炔酰胺的硫氢化反应高效制备顺式N‑烯基硫醚类化合物的方法，或者通过炔酰胺的硫氢化反应对多肽与蛋白质中半胱氨酸选择性修饰和标记的方法。本方案反应条件简单温和，反应选择性高、无其他副反应、易操作、收率高、底物适用性广和原子经济性高，该方法可作为AviCys结构单元构建的有效策略。同时也为多肽与蛋白质中半胱氨酸的选择性修饰与标记提供了一种更为简洁可行，应用前景更加广泛的途径。

技术领域

本发明涉及炔酰胺的硫氢化反应，尤其涉及一种采用炔酰胺的硫氢化反应在室温、无金属催化条件下，高立体选择性和区域选择性的制备顺式N-烯基硫醚类化合物的方法，以及采用该反应对多肽与蛋白质中半胱氨酸的选择性修饰方法。属于有机化学合成及修饰技术领域。

背景技术

N-烯基硫醚类化合物是一类在烯胺双键上直接连有硫原子的化合物，是有机化合物中的一种重要结构，目前已经发现此类结构片段广泛存在于具有重要生物活性的羊毛硫肽类天然产物之中(Vederas,J.C.Accounts Chem.Res.2011,44,261-268.)。其中S-[(Z)-2-烯胺]-D-半胱氨酸(AviCys)与其β位甲基取代衍生物AviMeCys是N-烯基硫醚类化合物中的两种特殊结构，含有此类结构的肽类天然产物大都具有重要的生物活性(Chem.Rev.2005,105,2,633–684)。mersacidin对抗甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)的抗菌活性(J.Antibiot.1992,45(6),832-838.)，Cypemycin对抗小鼠白血病细胞的抗癌活性(Tetrahedron Lett.1994,35(43),8001-8004.)，epidermin用于治疗链球菌引起的痤疮，包括局部应用抗生素治疗皮脂腺叶管的继发性感染(Eur.J.Biochem.1986,160(1),9-22.)；galliderman和mutacin分别被认为是治疗痤疮和喉部感染的(Eur.J.Biochem.2005,177(1),53-59.)。Thioviridamide是由Hayakawa从链霉菌菌液中分离得到的一种有效的凋亡诱导剂(J.Antibiot.2006,59(1),1-5.)。到目前为止，该类化合物均通过产率极低的生物合成法制备，限制了其广泛使用。由于其在医药，临床研究领域的重要应用价值，探索N-烯基硫醚类化合物及AviCys结构的化学合成方法一度成为有机合成工作者的研究热点。

通过逆合成分析，我们猜想可通过炔烃与巯基的加成反应来构建AviCys结构单元。2009年，Yorimitsu和Oshima首次对自由基引发的炔酰胺的硫氢化进行了研究，在三乙基硼烷做催化剂，-30℃的反应条件下，实现不同种类的内炔酰胺与硫酚构建(Z)-β-氨基烯基硫醚(Sato,A.；Yorimitsu,H.；Oshima,K.Synlett.2009(1),28-31)。2010年，StevenL.Castle课题组报道了端炔酰胺与硫醇的自由基反应，通过改变反应中自由基引发剂和硫醇的量来调节产物顺反的比例，从而实现选择性构建顺式N-烯基硫醚类化合物。该报道将半胱氨酸作为巯基来源，在优化条件下进行了AviCys结构单元的构建，但是因为反应温度高达80℃的苛刻条件，对反应的产率和选择性有较大影响(Org.Lett.2010,12(11),2650-2652.)。自由基反应迅速，使得反应较难控制，产物的化学选择性和立体选择性差，无法得到单一构型的产物，与此同时，苛刻的反应条件对氨基酸，多肽的活性，稳定性均有影响，所以自由基反应构建顺式N-烯基硫醚类化合物存在较大的局限性。