[发明专利]用硫代酰胺合成的重氧标记酰胺化合物、制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种用硫代酰胺合成的重氧标记酰胺化合物及其制备方法，合成方法如下：将硫代酰胺、重氧水、碱以及溶剂加入密闭反应容器中搅拌，搅拌完毕后再加入氧化剂；实验过程中采用硅胶板薄层色谱监测反应进程，当监测到反应完全时即停止反应，然后将反应液过滤、浓缩、纯化，即得到重氧标记酰胺化合物。此外，本发明还提供了利用上述方法制备出的重氧标记酰胺化合物的应用。本发明采用N‑卤代丁二酰亚胺型氧化剂活化硫代酰胺，用重氧水作为亲核试剂，可高效生成稳定同位素¹⁸O标记的酰胺化合物，该方法制备出的同位素¹⁸O标记的酰胺化合物适用于化合物中酰胺键的同位素定点标记，尤其适用于多肽类化合物中酰胺键的同位素定点标记。

技术领域

本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种用硫代酰胺合成的重氧标记酰胺化合物、制备方法及应用。

背景技术

稳定同位素标记的化合物是研究有机化学机理的重要工具，稳定同位素¹⁸O标记的酰胺化合物不仅广泛应用于有机合成反应机理研究，在基于质谱的蛋白质组学研究中也有着广泛的应用。该方法以硫代酰胺为底物，在氧化剂存在的条件与重氧水(H₂¹⁸O)反应，直接生成稳定同位素¹⁸O标记的酰胺化合物。

采用氧化剂活化硫代酰胺是这类反应中常用的方法，传统方法一般采用重金属离子活化硫代酰胺，如采用毒性较大的无机Hg(II)盐等(参考文献，Organic Letters,2014,16(22):5902-5905)，具体合成步骤如下：

该方法使用毒性较大的试剂原料，产生的三氟甲磺酸酸性强，易腐蚀设备，不环保，并且反应后产生大量的沉淀和重金属废弃物，后处理纯化困难，不利于推广使用。

发明内容

本发明提供了一种用硫代酰胺合成重氧标记酰胺化合物及其制备方法，解决了现有技术中采用重金属离子活化硫代酰胺，如采用毒性较大的无机Hg(II)盐等所导致的毒性大、并且反应后产生大量的沉淀和重金属废弃物，后处理纯化困难，不利于推广使用的问题。

本发明的第一个目的是提供一种用硫代酰胺合成的重氧标记酰胺化合物的制备方法，合成路线如下：

其中，R₁选自H、C1-C6的烷基、取代或未取代的胺基中的一种；R₂选自取代或未取代的C1-C8的烷基、取代或未取代的苯乙基、取代或未取代的苯丙基、取代或未取代的吡啶基、取代或未取代的噻唑基、取代或未取代的羧酸酯、取代或未取代的乙酰胺基中的一种；

氧化剂为N-卤代丁二酰亚胺；碱为三乙胺、二异丙基乙基胺、取代或未取代的吡啶、取代或未取代的吗啡啉中的一种；溶剂为无水乙腈、无水二氯甲烷、无水四氢呋喃、无水乙酸乙酯中的一种；

具体合成方法如下：

室温下，将式(1)所示硫代酰胺、重氧水、碱以及溶剂依次加入到通有氮气的密闭反应容器中，然后以200r/min的速度搅拌1-3min，搅拌完毕后再往反应容器中加入氧化剂，并以500r/min的速度搅拌反应；

其中，式(1)所示硫代酰胺、重氧水、碱、溶剂、氧化剂的比例为1mmol：1mmol：3mmol：10mL：1mmol；

采用硅胶板薄层色谱监测反应进程，当监测到反应完全时即停止反应，然后将反应液过滤、浓缩、纯化，即得到式(2)所示重氧标记酰胺化合物。

优选的，所述N-卤代丁二酰亚胺为N-溴代丁二酰亚胺、N-氯代丁二酰亚胺、N-碘代丁二酰亚胺中的一种。

优选的，用硅胶板薄层色谱监测反应进程时，所用的展开剂为体积比为1：2的乙酸乙酯和石油醚混合溶液。

优选的，所述反应液采用硅藻土过滤。