结合底物的环状有机化合物的组合文库

申请号 CN96195924.X 申请日 1996-05-23 公开(公告)号 CN1192154A 公开(公告)日 1998-09-02
申请人 奇龙公司; 发明人 M·C·德赛; J·M·努斯; K·L·斯皮尔; R·辛格; P·A·伦豪; E·G·布朗; L·里克特; B·O·斯科特;
摘要 本 发明 涉及环状有机化合物文库以及生产和分析所述文库的方法。根据本发明,从以起始 树脂 衍生的固相表面形式的起始物质构建各个环状有机化合物。化合物与树脂反应以加入或形成环状基团。优选的是反应利用分段树脂程序实施,以便不同的化合物以多个亚数量反应以增加文库的大小。例如,化合物与结合到起始树脂的固相 支撑 物反应获得含有 醛 功能基团的化合物,其中与之反应的一种或多种醛化合物具有各种各样的取代基以便获得混合产物。本发明进一步涉及从结合底物的化合物生产环状有机化合物的组合文库的方法,所述方法包括在完全合成之后从支撑物上裂解化合物,以及分析所述化合物的文库。
权利要求

1.合成文库的方法,该方法包括:
(a)提供多个固态支撑物表面;
(b)衍生具有XH的各个表面,其中X选自于O和NH以提供各种各 样的如下的衍生的支撑物表面:
             P-XH其中“P”是支撑物表面之一;
(c)将衍生的支撑物表面划分为各种各样的亚量;
(d)将下列通式结构的不同亚单体与衍生的支撑物表面的各个亚量的 -XH基团反应 其中R1和R2独立的是任何共价连接到原子上的部分,和Z是卤并且 促使各个反应至完全,以获得
(e)将各个亚量重新结合并且混合以获得具有各种各样不同化合物的 固态支撑物混合物;
(f)将该混合物划分为多个亚量;
(g)将下列通式结构的不同的环状化合物与各个亚量的Z部分反应 其中Y选自于下列组-O-,-S-,和-NH和A1,A2,A3,A4 和A5各自分别是H或基,羧酸,酯,酰胺,胺,腈和醚以获 得下列结构的化合物:
(h)将亚量重新组合以提供在多个固态支撑物表面的化合物的文库。
2.根据权利要求1所述的方法,其中X是NH,Z是Br,R1和R2 独立的是H或烃基,A1,A2,A3,A4和A5各分别是H或烃基。
3.根据权利要求1所述的方法,其中R1,R2,A1,A2,A3,A4 和A5各选自于下列组H,羟基,Ra,-ORa,-NRaRb,-SO1,2,3,4Ra, -C(O)Ra,-C(O)ORa,-OC(O)Ra,-OC(O)ORa,-NRbC(O)Ra,-C(O)NRaRb, -OC(O)NRaRb,-NRcC(O)NRaRb,-NRbC(O)ORa,-Ra-O-Rb,-Ra-NRbRc, -Ra-S-Rb,-Ra-S(O)-Rb,-Ra-S(O)2-Rb,-ORa-O-Rb,-NRaRb-O-Rc, -SO1,2,3,4Ra-O-Rb,-C(O)Ra-O-Rb,-C(O)ORa-O-Rb,-OC(O)Ra-O-Rb, -OC(O)ORa-O-Rb,-NRbC(O)Ra-O-Rc,-C(O)NRaRb-O-Rc, -OC(O)NRaRb-O-Rc,-NRcC(O)NRaRb-O-Rd,-NRbC(O)ORa-O-Rc, -ORa-S-Rb,-NRaRb-S-Rc,-SO1,2,3,4Ra-S-Rb,-C(O)Ra-S-Rb, -C(O)ORa-S-Rb,-OC(O)Ra-S-Rb,-OC(O)ORa-S-Rb,-NRbC(O)Ra-S-Rc, -C(O)NRaRb-S-Rc,-OC(O)NRaRb-S-Rc,-NRcC(O)NRaRb-S-Rd, -NRbC(O)ORa-S-Rc,-ORa-NRbRd,-NRaRb-NRcRd,-SO1,2,3,4Ra-NRbRd, -C(O)Ra-NRbRd,-C(O)ORa-NRbRd,-OC(O)Ra-N-RbRd,-OC(O)ORa-NRbRd, -NRbC(O)Ra-NRcRd,-C(O)NRaRb-NRcRd,-OC(O)NRaRb-NRcRd, -NRcC(O)NRaRb-NHRd,-NRbC(O)ORa-NRcRd; 其中Ra,Rb,Rc,Rd各自单独是烷基,烯烃基,炔基,芳香,芳烷 基,芳烯基或芳炔基;
其中Ra,Rb,Rc和Rd各自单独被0-6个卤,NO2,-OH,低 级烷基,-SH,-SO3,-NH2,低级酰基,低级酰基,低级烷基 基,低级二烷基氨基,三卤甲基,-CN,低级烷硫基,低级烷基 亚磺酰基,或低级烷基磺酰基取代,其中“低级”是指1-6个碳原子。
4.根据权利要求1所述的方法,其中R1,R2,A1,A2,A3,A4 和A5各选自于下列组:H,含有1-6碳原子的烷基和二十个天然存在 的氨基酸之一,其中在每个分裂步骤划分为三个或多个亚量。
5.有机化合物文库,其特征在于:
十个或多个共价连接到固态支撑物上的不同化合物,其中化合物是 源生于固态支撑物结合的电子供体起始物质的环状有机化合物;
其中十个或更多的化合物以可回收的和可分析的量存在。
6.根据权利要求11所述的文库,包括至少1000个不同的化合物, 其中至少所述产物化合物之一是生物活性的。
7.根据权利要求6所述的文库,其中电子供体起始物质是借助于酰 胺结合到支撑物表面的醛,其中各个环状有机化合物以100pmol或更多 的量存在,进一步其中环状有机化合物的环状部分具有共价连接其上的 侧链
8.根据权利要求7所述的文库,其中侧链选自于下列组:
氢,Ra,-ORa,-NRaRb,-SO1,2,3,4Ra,-C(O)Ra,
-C(O)ORa,-OC(O)Ra,-OC(O)ORa,-NRbC(O)Ra,-C(O)NRaRb,
-OC(O)NRaRb,-NRcC(O)NRaRb,-NRbC(O)ORa,-Ra-O-Rb,-Ra-NRbRc,
-Ra-S-Rb,-Ra-S(O)-Rb,-Ra-S(O)2-Rb,-ORa-O-Rb,-NRaRb-O-Rc,
-SO1,2,3,4Ra-O-Rb,-C(O)Ra-O-Rb,-C(O)ORa-O-Rb,-OC(O)Ra-O-Rb,
-OC(O)ORa-O-Rb,-NRbC(O)Ra-O-Rc,-C(O)NRaRb-O-Rc,
-OC(O)NRaRb-O-Rc,-NRcC(O)NRaRb-O-Rd,-NRbC(O)ORa-O-Rc,
-ORa-S-Rb,-NRaRb-S-Rc,-SO1,2,3,4Ra-S-Rb,-C(O)Ra-S-Rb,
-C(O)ORa-S-Rb,-OC(O)Ra-S-Rb,-OC(O)ORa-S-Rb,-NRbC(O)Ra-S-Rc,
-C(O)NRaRb-S-Rc,-OC(O)NRaRb-S-Rc,-NRcC(O)NRaRb-S-Rd,
-NRbC(O)ORa-S-Rc,-ORa-NRbRd,-NRaRb-NRcRd,-SO1,2,3,4Ra-NRbRd,
-C(O)Ra-NRbRd,-C(O)ORa-NRbRd,-OC(O)Ra-N-RbRd,-OC(O)ORa-NRbRd,
-NRbC(O)Ra-NRcRd,-C(O)NRaRb-NRcRd,-OC(O)NRaRb-NRXRd,
-NRcC(O)NRaRb-NHRd,-NRbC(O)ORa-NRcRd; 其中Ra,Rb,Rc,Rd各单独是烷基,烯烃基,炔基,芳基,芳烷基, 芳烯基或芳炔基;
其中Ra,Rb,Rc和Rd各单独被0-6个卤,NO2,-OH,低级 烷基,-SH,-SO3,-NH2,低级酰基,低级酰氧基,低级烷基氨 基,低级二烷基氨基,三卤甲基,-CN,低级烷硫基,低级烷基亚磺 酰基,或低级烷基磺酰基取代,其中“低级”是指1-6个碳原子。
9.在固态支撑物上合成十或更多的环状有机化合物的文库的方 法,包括下列步骤:
以化合物的功能部分可进入和可反应的方式在固态支撑物上衍生一 种化合物,提供电子供体基团;
将衍生的化合物进行环化反应,其中将各种各样的反应剂与化合物 的功能部分反应形成各种各样的环状有机化合物。
10.根据权利要求9所述的方法,其中通过直接结合到支撑物上的酰 胺将化合物结合到固态支撑物。
11.根据权利要求9所述的方法,其中各种各样的不同的醛化合物结 合到固态支撑物,并且各包括不同的功能基团;该方法进一步包括:
将环状有机化合物划分为各种各样的亚量;
将不同的反应剂与各个亚量偶合,并促使与每个亚量的各个偶合反 应到基本上完全;
将已知量的各个亚量合并在一起以获得化合物的文库。
12.根据权利要求9所述的方法,进一步包括:
用第一亚单体酰化剂将结合到环状有机化合物的二级胺酰化,所述 酰化剂含有能够被-NH2亲核取代的离去基团以获得酰化的胺;
将酰化的胺与足够量的含有-NH2的第二亚单体取代剂反应,以实 施离去基团的亲核取代;
以合适顺序重复酰化和反应步骤以便获得具有所需长度和所需取代 基的聚合物
将聚合物环化以产生具有共价连接到肽类主链的环状产物化合物。
13.一种化合物的文库,包括以各可回收的和可分析的量存在的十或 更多的化合物,其中各化合物具有下列通式结构: 其中“a”和“b”各是从0-100的整数,条件是该文库包括具有“a” 和“b”的化合物,其中“a”和“b”是1或更多,Y选自于下列 组:-O-,-S-,和-NH,R1和R2各是共价连接到碳原子上的 任何部分,和A1,A2,A3,A4和A5各选自于下列组:H或烃基, 酮,醛,羧酸,酯,胺,酰胺,醚和腈。
14.根据权利要求13所述的文库,其中至少A1,A2,A3,A4和 A5之一选自于下列组酮,醛,羧酸,酯,酰胺,醚和腈。
其中“a”和“b”各是在1-10的范围内;进一步其中该文库包 括1000或更多不同的化合物。
15.根据权利要求13所述的文库,其中R1,R2,A1,A2,A3, A4和A5各选自于下列组H,羟基,Ra,-ORa,-NRaRb,-SO1,2,3,4Ra, -C(O)Ra,-C(O)ORa,-OC(O)Ra,-OC(O)ORa,-NRbC(O)Ra,-C(O)NRaRb, -OC(O)NRaRb,-NRcC(O)NRaRb,-NRbC(O)ORa,-Ra-O-Rb,-Ra-NRbRc, -Ra-S-Rb,-Ra-S(O)-Rb,-Ra-S(O)2-Rb,-ORa-O-Rb,-NRaRb-O-Rc, -SO1,2,3,4Ra-O-Rb,-C(O)Ra-O-Rb,-C(O)ORa-O-Rb,-OC(O)Ra-O-Rb, -OC(O)ORa-O-Rb,-NRbC(O)Ra-O-Rc,-C(O)NRaRb-O-Rc, -OC(O)NRaRb-O-Rc,-NRcC(O)NRaRb-O-Rd,-NRbC(O)ORa-O-Rc, -ORa-S-Rb,-NRaRb-S-Rc,-SO1,2,3,4Ra-S-Rb,-C(O)Ra-S-Rb, -C(O)ORa-S-Rb,-OC(O)Ra-S-Rb,-OC(O)ORa-S-Rb,-NRbC(O)Ra-S-Rc, -C(O)NRaRb-S-Rc,-OC(O)NRaRb-S-Rc,-NRcC(O)NRaRb-S-Rd, -NRbC(O)ORa-S-Rc,-ORa-NRbRd,-NRaRb-NRcRd,-SO1,2,3,4Ra-NRbRd, -C(O)Ra-NRbRd,-C(O)ORa-NRbRd,-OC(O)Ra-N-RbRd,-OC(O)ORa-NRbRd, -NRbC(O)Ra-NRcRd,-C(O)NRaRb-NRcRd,-OC(O)NRaRb-NRcRd, -NRcC(O)NRaRb-NHRd,-NRbC(O)ORa-NRcRd; 其中Ra,Rb,Rc,Rd各单独是烷基,烯基,炔基,芳基,芳烷基, 芳烯基或芳炔基;
其中Ra,Rb,Rc和Rd各单独被0-6个卤,NO2,-OH,低 级烷基,-SH,-SO3,-NH2,低级酰基,低级酰氧基,低级烷基 氨基,低级二烷基氨基,三卤甲基,-CN,低级烷硫基,低级烷基亚 磺酰基,或低级烷基磺酰基取代,其中“低级”是指1-6个碳原子。
16.根据权利要求13所述的文库,其中将A1,A2,A3,A4和A5 中的一个和多个定义为便于提供一个或多个与通式结构的环结构稠合的 其它的环结构。

说明书全文

                      发明领域

总的来说,本发明涉及化学合成技术。更具体地说,本发明涉及在 固相起始物质基础上合成的杂环有机化合物的组合文库以及分析所述文 库的生物学活性的方法。

                      发明背景

可以将用于肽合成的类似于经典固相方法的标准方法用于合成肽和 类似肽的化合物的文库。根据所述方法,可以将N,α-Fmoc-保护 的(和侧链保护的)基酸的羧酸酯活化,然后偶合到树脂结合的氨基基 团。然后去除Fmoc基团,随后加入任何别的单体。由于制备合适量的不 同批的被保护的N-取代的氨基酸单体耗时和成本高,所述途径不是令 人满意的。加入和去除Fmoc或其它保护性基团是耗时和低效的。

发现新的药物学活性的有机药物(即,具有结合所需的3-D结构的 化合物)的一种途径主要是依赖于纯化受体的X-射线结晶学:一旦识别 结合位点,设计药剂分子以适合于有效的空间和电荷分布。但是,获得 纯化的受体通常是困难的,并且使受体结晶而应用结晶学将是更困难 的。设计合适的配体,甚至在已经正确地识别结合位点之后,也是重要 的。总之,由于许多因素例如难于识别受体,难于纯化和识别结合到受 体上的化合物的结构,以及难于合成这些化合物致使设计有用的药物学 活性化合物是非常困难的。

发现新药物的另一种途径是合成模拟已知生物学活性化合物的化合 物。但是,由于通常活性化合物的活性部分或活性结构成份是未知的, 因此,合成新化合物的方法主要依赖于试验和失败以及单个化合物单独 合成和筛选。该方法是耗时的和昂贵的,因为对于单个化合物成功的可 能性是相对低的。

不是利用结晶学试图测定蛋白质的特定的三维空间结构或试图合成 模拟已知的生物学活性肽的特定肽,已经研制了一种生产组合文库的技 术。更具体地说,在相同的反应容器内在相同的时间,利用分离生物学 活性肽的计划生产非常大量的不同肽。然后分析合成的组合文库,分离 和分析活性分子。在美国专利5,266,684中公开了组合文库本身。 美国专利684几乎公开了完整的文库的合成过程,其中文库中的每个反 应产物是由二十个天然存在的氨基酸组成的肽。

由于通常药物学活性化合物是被高度取代的杂环,本发明人已经发 现对快速和相对廉价的合成大量的相关的取代的杂环化合物的方法的需 求。该途径将会克服单独合成候选化合物的基团的各个成元的问题所述候 选化合物中赋予生物学活性的结构成份是未知的。

                      发明概述

本发明涉及环状有机化合物文库以及生产和分析所述文库的方法。 根据本发明,从以起始树脂衍生的固相表面形式的起始物质构建各个环 状有机化合物。化合物与树脂反应以加入或形成环状基团。优选的是反 应利用分段树脂程序实施,以便不同的化合物以多个亚数量反应以增加 文库的大小。例如,化合物与结合到起始树脂的固相支撑物反应获得含 有功能基团的化合物,其中的醛化合物或与之反应的化合物具有各种 各样的取代基以便获得混合产物。本发明进一步涉及从结合底物的化合 物生产环状有机化合物的组合文库的方法,所述方法包括在完成合成之 后从支撑物上切除化合物,以及分析所述化合物的文库。

利用由起始树脂衍生的固相支撑物可以生产本发明的所有文库。然 后将起始树脂加入到反应物,所述反应物依次连接在一起导致形成环状 化合物。可以利用或优选的是利用(1)分段树脂方法,和(2)亚单体技术(两 者将在下文中详述)实现反应物的依次连接。

本发明的主要目的是提供了含有来源于结合树脂的底物的大量的环 状化合物的混合物(文库),所述树脂共价结合到固相底物,但是可以从固 相支撑物上切除。优选的是文库含有至少一种生物学活性环状有机化合 物。

重要的目的是提供了利用分段树脂技术和亚单体技术从起始树脂快 速合成来源于固相支撑物的复杂的组合文库以及从得到的文库获得环状 化合物的有效方法,所述化合物以急剧增加文库的复杂性和多样性的方 式被取代。

本发明的另一个目的是提供了获得来源于起始物质底物结合的树脂 的环状有机化合物文库的方法,所述文库至少含有一种生物学活性环状 有机化合物。

本发明包括环状有机化合物文库,优选的是具有被高度取代的环状 结构。

本发明的另一个目的是提供了用于筛选所述环状有机化合物文库的 方法,以便获得在某种程度上模拟天然蛋白质或其它生物学活性化合物 的化合物。

本发明的另一个目的是生产新化合物,所述新化合物是本发明的环 状有机化合物,所述化合物进一步结合到生物学活性化合物例如药物学 活性药物从而借助于本发明合成的环状有机化合物的提高的结合亲和 性,为药物提供了生化靶击剂。

本发明的优点是该方法可用于合成和分离具有最强受体结合亲和性 或其它最佳靶击生物学活性化合物的固相支撑物结合的环状有机化合 物。

本发明的另一个优点是本发明的环状有机化合物和文库可用于探究 受体的相互作用,即所述化合物和天然受体位点之间的相互作用。

本发明的另一个目的是提供了药物设计方法,从而设计来源于起始 物质底物结合的醛的环状有机化合物,所述化合物对天然受体位点如生 物学活性蛋白质或其它生物学活性分子(结合相同受体位点)一样具有相 同或更强亲和性。

本发明的另一个特征是将化学合成和固相反应技术结合使用,可以 制备所定义的文库,固相反应技术可以自动化完成生产商业销售量的环 状有机化合物和/或文库。

本发明的又一个特征是就它们含有的键而言与天然肽或其它生物学 活性分子相比,本发明的底物结合的环状有机化合物不仅具有不同结 构,而且具有天然肽或其它生物学活性分子不具有的三维空间结构。

通过阅读如下文中详细描述的详细的结构,合成和用途,参照所附 的结构通式和作为其一部分的合成方案(其中类似的记号表示类似的分 子部分)本发明的这些和其它目的,优点和特征对本领域内技术人员是显 而易见的。

               附图详述

附图1是图解显示分段树脂方法。

               发明详述

在描述本发明的固相,树脂衍生的,环状有机化合物,文库和共轭 物,以及用于制备这些物质的方法之前,应该明白本发明不限于特定的 环状和杂环化合物以及本文所述的其取代物,因为所述化合物和其取代 基,以及所述方法当然是可以变化的。还应该明白本文中使用的术语仅 仅是为了描述特定实施例,而不受任何限制,因为本发明的范围仅限于 本文所附的权利要求

纵观整个说明书和附加的权利要求书,必须注明单数形式的“a”, “an”,“the”包括多个所述对象,除非文中另有清楚说明。因此,例 如,“环状有机化合物”包括所述环状有机化合物的混合物,以及一个 以上拷贝的分子,“反应起始化合物”包括所述反应起始化合物的混合 物和/或多个拷贝的所述起始化合物,“合成方法”包括多个所述方法, 通过阅读说明书本领域内普通技术人员已知所述方法。

本发明包括各种各样的不同方面,包括新的环状或杂环有机化合物 和共轭物,环状有机化合物的文库,用于合成所述环状或杂环有机化合 物,文库和共轭物的方法,和用于从所述文库分离具有所需的生物学活 性的环状有机化合物的方法,此外,对于本发明的这些方面,本发明包 括大量的特定实施例。发明的精华涉及提供了加工技术,从而本领域内 普通技术人员能够利用本文公开和描述的信息,以生产和分离模拟天然 存在分子的生物学活性分子或合成生物学活性分子,但是与天然分子或 合成分子相比本发明的化合物具有不同的化学结构。广泛使用的术语“模 拟”是指所产生的分子具有相同的活性,更大的活性,更低的活性,和/ 或阻止天然存在的生物学活性分子或生物学活性合成的分子的作用。

本文描述的所有出版物引入本文作为公开和描述本发明特征的参 考。

除非另有定义,本文使用的所有技术和科学术语与本发明所属普通 技术人员通常理解的含义相同。虽然在实施或试验本发明时可以使用类 似于或等同于本文描述的任何方法和材料,但是现在描述优选的方法和 材料。

为了方便起见,整个说明书中定义和使用许多术语具有下列含义。

定义

术语“文库”,“组合文库”,“树脂衍生的文库”等等在本文中 可互换使用,并且是指在固相支撑物上从一种或多种固相结合的树脂起 始物质合成的环状有机化合物。该文库含有互相不同的10个或更多,优 选的是100或更多,更优选的是1000个或更多和还要优选的是10000或 更多的彼此不同的环状有机分子(即10个不同的分子而非相同分子的10 个拷贝)。每个不同的分子(不同的基本结构和/或不同的取代基)以一定的 量存在,以便借助于某些方法可检测其存在,例如,可用受体或合适的 探针进行分离,分析,检测。为了能够测定其存在所需的各个不同分子 的实际量将随着所使用的实际程序而变化,并且随着用于分离,检测和 分析的技术的提高而变化。当存在基本等摩尔量的分子时,可以检测到 100微摩尔和更多的量。优选的文库包含基本等摩尔量的各种所需的反应 产物,不包括相对大或小量的给定分子,以便在任何测试中所述分子的 存在占优势或完全被抑制。

本文中使用的术语“功能基团”,“功能部分”等等用于描述由,氢和氮组成的分子的有机基团。典型的功能基团结合到如本文定义 的“环状化合物”部份,并且包括醛,,羧酸,酯,酰胺,胺,醚和 腈。结合到“环状化合物”的优选的功能基团是醛和酮。这些基团的一 般结构是熟知的。但是,为了所述的应用,这些基团定义为对于每个基 团具有合适的修饰的下列定义的醛。

如本文中使用的术语“醛”是指具有下列通式结构的化合物 其中R是共价连接到碳原子和合适的固相底物或树脂上,并且可以是共 价键或任何可共价键合到碳原子和合适的固相底物或树脂的原子或原子 团。

“R”优选的是含有1-12碳原子的烷基或取代烷基。但是,“R” 可以是基于的部分或基于烃的取代部分。“R”可以是如本文定义的 “烃基”或“侧链”。

术语“寡聚体”是指例如由本发明方法产生的聚合物,包括任何长 度均聚物,共聚物和互聚物。更具体地说,寡聚体可以由单个重复单体, 两个变化的单体单位,两个或三个随机地和/或随意地互相间隔的单体单 位组成的。优选的寡聚体是2-100个单体,更优选的是2-50个,或 2-20个,最优选地是2-6个单体。

术语“酰基亚单体”是指用于本发明的酰基化试剂。酰基亚单体由 反应性羰基或羰基等同物和一个离去基团组成的,离去基团在亲核物质 取代中被胺取代。“羰基或羰基等同物”包括,不限于羧酸,酯,酰胺, 酸酐,酰基卤化物和异氰酸酯(盐)(在本发明的聚氨基甲酸酯的合成中)。 所用的酯和酰胺通常是“可反应”形式的,例如,DIC加合物等等。酰 基亚单体进一步包括一个侧链。合适的酰基亚单体包括,不限于,溴乙 酸,3-溴丙酸,2-溴丙酸,2-溴乙基异氰酸酯,2-溴乙基氯甲 酸酯,6-苯基-3-溴己酸,4-溴乙基-苯甲酸,4-溴甲基-2 -甲氧基苯甲酸,5-溴甲基-吡啶-2-羧酸等等。

术语“氨基亚单体”是指含有能够实施酰基亚单体中离去基团的亲 核取代的氨基基团。氨基基团可以是一价,二价或四价。加入三价胺导 致产生四价铵盐,优选的是用作为链终止因子(即该低聚体不可能进一步 酰基化)。目前优选的氨基亚单体是胺和酰肼,虽然酰胺,氨基甲酸酯, 脲,二肼羰,肼基甲酸酯,氨基脲等等也是合适的。

术语“亚单体”是指用于本发明方法中的有机反应剂,并且在发明 的一个步骤中加入到底物结合的物质。本发明的“酰基亚单体”(方案IA 的第一亚单体)是酰基化试剂,它含有能够被氨基,例如-NH2,-NRH或NR2亲核取代的离去基团。“氨基亚单体”(例如方案IA的第二亚单 体)是含有-NH2基团的取代剂反应剂。

本发明的另一个方面,按照顺序加入亚单体到固体支撑物或醛衍生 的固相支撑物树脂以形成顺序环化的主链。在环化的类肽的主链制备 中,逐步加入亚单体在最终产物中引入侧链和环取代基。

在1994年7月18日递交的美国专利No.08/126,539,和R. Zuckermann等人,J.Am.Chem.Soc.(1992)114:10646-7(引入本文作 为参考)描述了亚单体合成的详细过程。

术语“侧链”是指借助于碳原子或氮因子结合到有机化合物的基团。 所述结合可以是在环状基团的环结构或在化合物的聚酰胺主链的氮或碳 原子。侧链可以是H,羟基,Ra,

-ORa,-NRaRb,-SO1,2,3,4Ra,-C(O)Ra,-C(O)ORa,

-OC(O)Ra,-OC(O)ORa,-NRbC(O)Ra,-C(O)NRaRb,-OC(O)NRaRb,

-NRcC(O)NRaRc,-NRbC(O)ORa,-Ra-O-Rb,-R3-NRbRc,-Ra-S-Rb,   -Ra-S(O)-Rb,-Ra-S(O)2-Rb,-ORa-O-Rb,-NRaRb-O-Rc,   -SO1,2,3,4Ra-O-Rb,-C(O)Ra-O-Rb,-C(O)ORa-O-Rb,-OC(O)Ra-O-Rb,   -OC(O)ORa-O-Rb,-NRbC(O)Ra-O-Rc,-C(O)NRaRb-O-Rc,   -OC(O)NRaRb-O-Rc,-NRcC(O)NRaRb-O-Rd,-NRbC(O)ORa-O-Rc,   -ORa-S-Rb,-NRaRb-S-Rc,-SO1,2,3,4Ra-S-Rb,-C(O)Ra-S-Rb,   -C(O)ORa-S-Rb,-OC(O)Ra-S-Rb,-OC(O)ORa-S-Rb,-NRbC(O)Ra-S-Rc,   -C(O)NRaRb-S-Rc,-OC(O)NRaRb-S-Rc,-NRcC(O)NRaRb-S-Rd,   -NRbC(O)ORa-S-Rc,-ORa-NRbRd,-NRaRb-NRcRd,-SO1,2,3,4Ra-NRbRd,   -C(O)Ra-NRbRd,-C(O)ORa-NRbRd,-OC(O)Ra-N-RbRd,-OC(O)ORa-NRbRd,   -NRbC(O)Ra-NRcRd,-C(O)NRaRb-NRcRd,-OC(O)NRaRb-NRcRd,   -NRcC(O)NRaRb-NHRd,-NRbC(O)ORa-NRcRd; 其中Ra,Rb,Rc,Rd各单独是烷基,烯烃基,炔基,芳基,芳烷基, 芳烯基或芳炔基;

其中Ra,Rb,Rc和Rd各单独被0-6个卤,NO2,-OH,低 级烷基,-SH,-SO3, -NH2,低级酰基,低级酰氧基,低级烷基 氨基,低级二烷基氨基,三卤甲基,-CN,低级烷硫基,低级烷基亚 磺酰基,或低级烷基磺酰基,其中“低级”是指1-6个碳原子。

在本发明中术语“基于烃”,“基于烃的取代基”等等是指具有直 接结合到分子剩余部分的碳原子和具有它优势的基于烃的特性的部分。

取代基的例子包括下列:

(1)烃取代基,即脂肪族(例如,烷基或烯基),脂环族(例如环烷基, 环烯基)取代基,芳香,脂肪族,和脂环族的取代的芳香核等等以及环状 取代基,其中借助于分子的另一部分构成环(即例如,任何两个指明的取 代基一起形成脂环族残基);

(2)取代的烃取代基,即那些含有非烃残基的取代基,在本发明中, 不改变优势烃取代基;本领域内熟练技术人员已知这样的残基(例如,卤 (特别是氯和氟),烷氧基,巯基,烷基巯基,硝基,亚硝基,sulfoxy等 等);

(3)杂取代基,即具有占优势的烃基特性,在本发明中在由碳原子组 成的环或链中含有除碳原子以外的取代基。合适的杂原子对本领域内普 通人员而言是显而易见的,包括例如硫,氧,氮,和类似于例如吡啶基, 呋喃基,苯硫基,咪唑基等等的取代基是这些杂取代基的实例。在基于 烃的取代基中对于每个碳原子存在杂原子和优选的是不超过一个的杂原 子。在基于烃的取代基中可以没有这样的残基或杂原子,因此它是纯的 烃。

“烃”描述了一种化合物,而“烃基”和“亚烃基”分别描述了被 去除一个或两个氢的残基。通常它们每个完全由氢和碳原子组成的,但 是可以包括杂原子,并且可以是饱和或不饱和的脂肪族,脂环族或芳香 族。当在结构中包括环时,通常包括一个,两个,三个或多个环,所述 环可以被稠合或桥键合或螺旋稠合。

术语“环状化合物”和“环状部分”用于描述一种如上所述的基于 烃的有机化合物或部分,它具有特征为饱和或不饱和的一个或多个闭合 环的结构。环状化合物或部分是由存在的环的数目决定的单个,二个, 三个或多个环的化合物。该术语包括三个主要环状化合物组:(1)脂环族, (2)芳香族(也称为asene)和(3)杂环。

术语“分子部分”包括连接到主寡聚链的氮原子或碳原子的任何原 子或原子组,从而形成任何化合物的主链外的侧链,所述化合物形成例 如寡聚体例如,在CH3(R1)NC(O)CH(R2)CH3中,其中R′是连接到主链寡 聚体的氮原子的分子部分,从而形成连接到氮原子的侧链,R2是连接到 主链寡聚体的碳原子的分子部分,从而形成连接到碳原子的侧链。因此, 多肽或多酰胺合成领域内熟练技术人员显而易见的是可以使用各种各样 的分子部分,包括但不限于氢,和烃基部分例如烷基,芳香和芳香烷基 部分。

“有机化合物”是指由碳,氢,氮,氧,硫和磷原子组成的分子。 如本文中使用的,有机化合物可以是完全由碳和氢组成的环状化合物或 非环状化合物,或含有一个或多个杂原子包括氧,氮,硫和磷原子。

“环状化合物”是指含有至少一个来源于类肽主链环化的环状结构 的有机化合物。环状结构可以是由碳和氢组成的烃,可以是脂环族或芳 香族。该环状结构可以是在环状主链中含有至少一个杂原子的杂环。该 杂环结构可以饱和或不饱和的。环状结构可以稠合到一种环状化合物内 或分离存在。

取代基表示一种是第一分子的一部分的原子或基团,在其中它取代 了第一分子的另一个原子或基团。当一种分子被取代时,它是携带一个 或多个取代基的分子的衍生物。在本发明的亚单体中有用的取代基包括 卤,烷基,烷氧基,烷硫基,卤烷基,卤烷氧基,卤代硫,二价取代的 氨基等等,它取代一个原子例如连接到氮或碳上的氢。可取代的位置是 第一分子的被取代原子或基团的连接位点。

“嘌呤或嘧啶”包括天然的核苷碱例如A,G,C,T或U, 也包括由一个或多个烷基,羰基烷基,氨基,羟基,卤(即氟,氯,溴或 碘),硫醇基或烷硫基醇基取代的嘌呤和嘧啶衍生物,其中烷基基团含有 1-6个碳原子。非限制性的嘌呤和嘧啶的实例包括2,6-二氨基嘌 呤,5-氟脲嘧啶,黄嘌呤,次黄嘌呤,8-溴嘌呤,8-氯鸟嘌呤, 8-氨基鸟嘌呤,8-羟基鸟嘌呤,8-甲基鸟嘌呤,8-硫鸟嘌呤,2 -氨基嘌呤,5-乙基胞嘧啶,5-甲基胞嘧啶,5-溴尿嘧啶,5 乙基尿嘧啶,5-碘代尿嘧啶,5-丙基尿嘧啶,2-甲基腺嘌呤,甲 硫基腺嘌呤,N,N-二甲基腺嘌呤,8-溴腺嘌呤,8-羟基腺嘌 呤,6-羟基氨基嘌呤,6-硫代嘌呤,4-(6-氨基己基/胞嘧啶)等 等。

“离去基团”是指能够被胺,例如-NH2亲核取代的部分。只要易 于通过亲核取代去除,这里可以使用任何离去基团。在本发明中使用的 非限制性的离去基团的实例包括卤,例如溴,氯,碘,邻-甲苯磺酰基, O-triflyl,O-甲磺酰基等等。

在本文中可替换使用的术语“底物”,“固态支撑物底物”等等定 义为任何固态物质(在室温下),其上结合了起始树脂物质(反应性基团)。 优选的固态支撑物底物包括低聚物化合物例如聚乙烯和聚苯乙烯化合 物,相关的惰性聚合物化合物并且因此在本文中通常是用字母“P”表 示。底物可以是任何形状包括片状,圆筒状容器的内部,或针式,但是 优选的是直径小于1.0厘米的球珠,更优选的是直径小于1.0毫米。“底 物”或固态支撑物底物是肽合成中使用的常规固态支撑物质。所述底物 或支撑物的非限制性实例包括各种各样的支撑物树脂和所述支撑物树脂 上的连接器例如那些可分解光的,DKP-形成接头(DKP是二酮哌嗪; 参见例如WO90/09395,引入本文作为参考),可分解TFA的,可分解 HF的,可分解氟离子的,可还原分解的和碱不稳定的接头。固态支撑物 树脂包括许多固态支撑物颗粒,它可以被分裂为单独反应和按需重组的 部分。因此,当术语“树脂”与固态支撑物(例如固态支撑物树脂)一起使 用时,该术语描述了来源于反应基团例如-NH2基团或其它电子供体基 团例如羟基基团的聚合物。

“保护基团”是指能够阻止与之连接的原子通常是氧或氮参与不需 要的反应或键合(通常是合成反应)的基团。也已知保护基团阻止羧酸, 硫醇等等的反应或键合。这样的基团和其制备和引入是本领域内的常规 技术并且包括盐,酯等等。

“电子供体基团(EDG)”是指共价连接到反应物上的部分,其中EDG 能够提高反应物其它部分的电子密度。用于本发明的电子供体基团的非 限制性实例包括烷基,胺,羟基,烷氧基等等。

“吸电子基团(EWG)”是指共价连接到反应剂上的部分,其中EWG 能够激活聚酰胺主链的一部分与反应物的亲核加成。用于本发明的吸电 子基团的非限制性实例包括羰基,氰基,砜等等。

“促使反应至完全”或至“基本完全”是指将加入足够的反应剂(在 足够的条件下例如时间和温度)以便使键合所有的或基本上所有的固态 支撑物结合的中间化合物由反应剂衍生。“促使反应至基本上完全”是 指在一定的条件下进行与加入的反应剂的反应,以便所有可检测的中间 树脂参与反应,其中在所述条件下,反应剂,催化剂,温度,和其它条 件的浓度是合适的,导致产生高于80%,优选的是高于90%,更优选 的是高于95%,还要优选的是99%或以上的结合固态支撑物的中间化 合物(例如树脂)。

“可回收的量”是指混合物中化合物的量,所述化合物以一定的浓 度存在,以便在不同的时间采用本领域内技术人员可获得的技术从混合 物的其它化合物中分离出可回收的量。当混合物中的各种成份以约等摩 尔量存在时,优选的是,至少50pmol,更优选的是100pmol的化合物存 在于混合物中。

“可分析的量”是指混合物中存在的一种化合物的量,在所述混合 物中该化合物可被检测和被识别。当混合物中的各种成份以约等摩尔量 存在时,优选的是至少10pmol,更优选的是50pmol的化合物存在于混 合物中。

术语“库”和“库存的量”是指将源生于或未源生于固态支撑物颗 粒结合形成混合物。库存的物质含有文库制备过程中的中间产物或最终 产物。

术语“亚量”是从库中分割出的库存量的一部分。各种亚量优选的 是其大小相当于所有其它亚量。附图1中显示亚量,并且用于与本文中 描述的分段树脂连接。库存量包括附图1的量9,31和40并且亚量包 括2-8,11-24等等。

一般方法

该方法起始于从固态支撑物衍生的电子供体化合物。通常,固态支 撑物已经结合了商品树脂,例如所连接的Rink或Merrifield树脂。如果 P代表支撑物,与树脂结合的支撑物由P-XH代表,其中X是O或NH。 其中A是任何功能基团例如源生于起始树脂的醛基团和由P-XH-A代表。通过与功能部分反应将功能基团例如醛或酮环化,以便形成由取 代的和不取代的环的环状化合物提供的化合物的各种各样文库。例如, 借助于P-NH-A的RINK酰胺将芳香醛A结合到支撑物。同时将醛 与酰胺例如肌氨酸和酯例如己二烯二酸二甲基反应。该化合物与该醛基 团反应并且环化。通过提供反应物上取代基不同的反应物的混合物,可 以改变所得产物上的取代基。例如,肌氨酸的甲基基团和己二烯二酸二 甲酯的两个甲基基团分别变为其它烷基部分。

化合物的反应顺序,其结构以及反应条件决定了产物的结构。但是, 易于看到上面提供的合成方案有几个共同的特征在于以顺序的,逐步的 程序从小的,取代的分子合成相对复杂的分子。在每种情况下,形成线 性取代的主链,然后环化反应产生高度取代的环化产物。

本文中描述的合成方法的共同特征将在下面描述。

通过提供许多固态支撑物表面例如3或多个,10或多个,1000或 更多,10000或更多等等的多聚珠启动该方法。大量的支持表面的使用 对于应用本文中描述的“分段树脂”的方法是重要的,特别是当与亚单 体方法结合使用时显著地增加本发明的效率。通过与电子供体基团反应 产生支撑物表面。该基团或树脂(例如-NH2)具有用于构造分子的其余部 分的起始基团的作用。可将起始树脂进行各种各样的不同类型的反应, 最终导致环状化合物的形成,所述环状化合物被功能基团例如酮的醛取 代。例如起始树脂可以与本文定义的亚单体反应剂反应。然后将亚单体 底物按顺序与以前的各个基团反应以构造所需的长度的链。例如,如果 “P”是固态支撑物,“EDG”是电子供体基团和“SM”是如本文定 义的亚单体,反应按如下所述进行:

1) P-EDG

2) P-EDG-SM

3)P-EDG-SM-SM

代替起始树脂与亚单体的反应,它与环状化合物的吸电子基团反 应。如果这样的环状化合物由“CC”表示,反应可按下列程序进行:

1)P-EDG

2)P-EDG-CC

代替起始树脂与环状化合物(EDG)的反应,它与环形成的化合物即与 一种或多种其它的化合物反应形成环。如果“RFC”是形成环的化合物, 反应按如下所述进行:

1)P-EDG

2)P-EDG-RFC+RFC

3)P-EDG-环状化合物

在所有上面描述的通用反应中,第一反应剂与已制备(即用XH基团) 的固态支撑物反应,以便固态支撑物上基本上所有的反应位点被共价连 接的反应剂占据。通常第一反应剂与NH2基团反应,该基团结合到支撑 物上。然后将能够与第一反应剂(然后具有作为起始树脂的作用)反应的化 合物与第一反应剂的反应性基团反应。

分散(创造亚单体)和重结合反应的固态支撑物的方法是环化类肽合 成的亚单体方法的特征,以便生产高度取代的环化结构的混合物。产物 混合物来自于本发明的两个特征:1)亚单体混合物上可变的取代基的结 合和相对位置和2)在环化之前以选定的亚单体加合从分散和重新结合的 反应的固态支撑物颗粒产生前体线性类肽的混合物。混合物中不同的产 物化合物的数量随着1)连接到固态树脂上的不同的第一反应剂的数量; 2)与第一反应剂化合物反应的不同的第二化合物的数量;和3)在每个第 一和第二化合物上可变的取代基的数目的增加而增加。

本发明一方面涉及与源自支撑物的-NH2树脂连接的亚单体成份。 亚单体成份具有下列通式结构: 其中Z是卤(优选的是Br),和R是连接到碳原子上的任何部分,可以是 H或烃基部分例如-CH3。术语“亚单体”按以前的定义,并且提供了 特定的实施例。

当亚单体与P-NH2反应时,结果如下: 关于这一点,其上具有功能部分的环状有机化合物与卤原子反应,如下 所述: 其中R和Z按如上所述定义,A是含有功能基团的任何部分,Y是S, O或NH。

反应在合适的时间和温度条件下在合适的溶剂中进行并且产生:

为了制备大文库,将具有不同“Rs”的不同亚单体基团的混合物与 起始树脂反应,之后不同的环状化合物与卤反应,其中混合物包括用取 代基例如功能基团,上文中定义的“侧链”,或上文中定义的“烃基” 取代的环状化合物。通过利用如本文描述的“分段树脂”的方法产生定 义的文库。

根据本发明,将各种方法用于产生环状有机化合物的文库。更具体 地说,该方法包括在同一反应容器内,和在固态支撑物上制备明显的, 唯一的和不同的环状有机化合物的混合物。也就是说,反应容器内的环 状有机化合物产物互相不同,并且容器内的各个环状有机化合物产物以 可获取的和可分析的量存在。通过以相对的量结合亚单体化合物和应用 分段树脂方法,以便启动各种反应至基本完全,得到的环状有机化合物 含有可预测的和可定义的量的各种反应产物,其量足以使环状有机化合 物回收和被分析。获得的各种环状有机化合物的量是可预测的,因为用 于各反应的固态支撑物的量是可控制的,且将随后的各个反应启动至完 全。

根据本发明的总的方面,在将前体化合物例如前体醛化合物固定到 固态支撑物上以便使反应性部分(例如反应性醛部分)成为可与环状化合 物或亚单体化合物反应,其中亚单体可依次与一种或多种随后的亚单体 反应并随之环化之后,利用例如固态合成技术的方法生产单个的环状有 机化合物。环化的化合物(例如醛衍生物)保留了连接到固态支撑物并且从 该支撑物对其进行分析或分离,并且用于检测中。环化化合物的裂解也 可在回收之前或使用之前按照需要进行。

由于利用亚单体方法制备的各种各样的环化化合物是受亚单体反应 顺序部分控制的,易于看到将颗粒状固态支撑物分配并与随后的亚单体 反应重新组合,以便当在环化之前将份额合并时形成线性醛衍生物的混 合物。

分段树脂方法

分段树脂方法可用于本发明以提高合成效率,并且使得到的文库反 应产物的大小急剧提高成为可能。分段树脂方法包括将一套原自于支撑 物(例如珠)的相同的或不同起始树脂的混合物分段为相等的库。将每个库 偶合到反应剂。优选的是不同的反应剂与每个库一起使用,并且启动每 个反应至基本上完全。在每个反应完成之后,将库重新组合为单个库以 提供所需的文库。将该方法重复许多次以便提高在支撑物上合成的分子 的大小以及提高获得的文库中不同分子的数量。首先将分段树脂方法应 用到美国专利5,182,366(1993年1月26日,该文献引入本文作为参考) 中公开的肽大组合文库的合成,所述文献公开和描述了分段树脂方法的 基本方面。

附图1是图解描述分段树脂方法的实施过程。在步骤1中珠2-8 的亚量发生反应以便其上被树脂(例如,NH)占据的反应性位点与反应剂 (例如如本文描述的亚单体)发生反应。促使每个亚量2-8的反应至完 全。然后在步骤9中重新组合反应的亚量。在步骤10中将来自9的量划 分为亚量11-30,将每个亚量与不同的反应剂反应,并且促使反应至 完全。然后在步骤31重新组合亚量11-30,在步骤32划分为亚量33 -39。将亚量在步骤40合并,在步骤41又被划分为亚量。

将反应-合并-分段-反应步骤重复所需时间以提高文库的大小和 多样性。此外,如附图1所示,在接着的步骤中可将合并的亚单体分段 为所需量的亚单体。其中将每个反应都启动至完全,没有反应产物比其 它显示优势,易于获得含有等摩尔量的各种含有产物的混合物。

在上面描述的通用方法中使用分段树脂方法。具体地说,将P-NH2划分为多个(3或更多,优选的是5或更多,更优选的是10或更多)亚单 体。将P-NH2的每个亚单体与具有下列结构的不同的亚单体反应: 其中“R”部分是变化的,并且启动每个反应至完全。虽然“R”可以 是可连接到碳原子上的部分包括如上文定义的“R”,优选的是“R” 选自于下列组:H,-CH3,-CH2CH3,-CH(CH3)2,-CH2CH2CH3, =CH2和苯基。 所示的结构包括单个“R”。但是两个“R”基团可连接到相同的碳原 子上,并且可以是不同的。

随后在每个亚单体中获得的反应产物重组形成新的库。然后将重组 的混合物或库划分为多种多样的亚单体。然后每种亚单体与不同的取代 的环状化合物例如取代的环化酮或醛反应,启动每个反应至完全。在每 个亚单体中获得的反应产物重组以提供最终的库,所述库是在固态支撑 物上的所需的环状化合物的文库。用文库检测受体或从支撑物上去除受 体,在固态支撑物上检测受体。

亚单体方法

将亚单体方法应用到将氨基酸或氨基酸类单体单位加入到一条链。 当与上面描述的分段树脂方法合并使用时该方法特别有用和有效。在该 基本方法中,每个亚单体直接在固态底物(支撑物)上从两个反应剂合成, 所述反应剂本文中称作为亚单体。下面的描述专指氨基酸类化合物(也称 作为肽类)的合成,但是可以应用到在形成环化化合物中的环化反应。

由两个步骤的合成循环产生每个亚单体。第一步骤包括利用第一亚 单体酰化剂实施底物结合的胺的酰化,所述酰化剂包括能够被胺例如 -NH2亲核取代的离去基团例如卤代乙酸。单体合成循环的第二步骤包括 通过离去基团例如卤或甲苯磺酰基的亲核取代,通过提供足够量的,通 常过量的包括胺如-NH2基团,的第二亚单体取代剂例如一级胺而导入 侧链。在反应方案I.A.中显示两步过程。

但是,应该注意的是反应方案I.A.也可颠倒进行,如在反应方案I.B. 中显示的。更具体地说,按照反应方案I.A.不用“底物结合的胺”开始 反应也是可能的,但是用结合到底物上的酰化剂亚单体开始反应。因此, 羧酸基团从底物的表面延伸,在第一步骤中与胺发生反应。在这一点, 胺基团从底物向外延伸,利用亚单体酰化剂,按照上面描述的反应方案 I.A.的第一步骤实施酰化。

反应方案I(A或B)的基本的两步骤过程产生单体单位,并且按照下 面的结构I的单体,可以被重复产生所需长度的多聚体(根据下面的通式 V)。可改变该结构所示的可变基以获得所需的结果。此外,也可将基本 的亚单体结构按如下所述改变,获得如结构II,III和IV所述的不同的 单体/多聚体结构。

                反应方案I.A.

      从两个亚单体固态装配的N-取代的寡聚体 步骤1A 步骤2A

              反应方案I.B.

      从两个亚单体固态装配的N-取代的寡聚体

在上面所述的每个方案,“P”是固态表面,R1和R3独立地表示 连接到碳原子的分子部分,R2和R4独立地为连接到氮原子的分子部 分,n是从1-10(优选的是1或2)的整数。R1,R2,R3,R4任一个 包括连接到二十个天然氨基酸的二十个不同的侧链部分即甘氨酸的 H;丙氨酸的-CH3;缬氨酸的-CH(CH3)2,亮氨酸的 -CH2-CH(CH3)2;异亮氨酸的-CH(CH3)-CH2-CH3;丝氨酸的-CH2OH; 苏氨酸的-CHOH CH3;半胱氨酸的-CH2SH;甲硫氨酸的 -CH2-CH2SCH3;苯丙氨酸的-CH2-(苯基);酪氨酸的-CH2-(苯基)- OH;色氨酸的-CH2-(吲哚基团);天冬氨酸的-CH2-COO-;天 冬酰胺的-CH2-C(O)(NH2);谷氨酸的-CH2-CH2-COO-;谷 氨酰胺的-CH2-CH2-C(O)NH2;精氨酸的-CH2-CH2-CH2-N-(H)-C(NH2)+-NH2;组氨酸的-CH2-(咪唑)+基团;和赖氨酸的 -CH2(CH3)3NH3+。

反应方案I(A和B)包括与本发明有关的反应剂的一些缩写。例如 DMSO是指二甲基亚砜,DIC是指N,N-二异丙基碳化二亚胺,和 DMF是指N,N-二甲基甲酰胺。

两步骤方法的一个步骤通常是在约20℃所温室下和1大气压下进行 的。但是,反应也可在约5℃-约80℃的温度范围内进行,并且随着使 用的溶剂而变化。基于温度,两步骤的反应方案I的时间在约5分钟到 约24小时的范围内变化。上述温度,时间和反应剂用于在大气压下实施 反应。也可使用其它压

当亚单体是液体时,可在没有溶剂的条件下进行各个步骤。但是, 当亚单体是固态或有助于反应时,可使用惰性溶剂。合适的惰性溶剂包 括醚例如二噁烷,封阻的酰胺,例如二甲基甲酰胺,亚砜例如二甲亚砜 等等。

反应剂的比例是可以变化的。但是,对于最高产量,提供约1.01倍 -10倍的结合底物的物质的量的过量的亚单体,优选的是提供约1.5倍 -5倍的结合底物的物质的量的过量的亚单体是令人满意的。

方案I显示的两步骤循环中,结合到底物上的二级胺优选的是从一 级胺制备的胺,并且结合到(利用常规技术)底物支持基本(base)表面或固 相(由字母“P”代表)。

该循环的第一步骤是通过包括酰化剂的第一亚单体与底物结合的二 级胺反应获得酰化的胺而完成酰化,所述酰化剂含有能够被胺例如- NH2亲核取代的离去基团例如卤代乙酸,尤其是在方案I中作为代表描述 的溴乙酸。

本发明的两步骤单体合成方法的第二步骤是其中加入主链氮和侧链 或对于单体单位的R2基团。在第二步骤中,将酰化胺与足够量的含有 NH2基团的第二亚单本反应,所述亚单体是例如一级胺或二级胺,烷氧 基胺,半卡巴氮,肼基甲酸酯,酰基酰肼等等,它含有在寡聚体的单体 位置加入的R2基团(即侧链基团)。优选的是通过加入足够量,通常是过 量的第二亚单体完成第二亚单体反应,该反应导致离去基团的亲核取 代,所述离去基团如方案I显示的溴。

分段树脂/亚单体方法的应用

本发明的主要目的是快速和有效地提供了固态支撑物上的大量的环 状有机化合物文库(例如含有10-10000或更多的化合物的文库)。通过 单独使用分段树脂方法或与亚单体方法结合使用易于达到该目的。通过 提供各种各样的固态支撑物表面开始该方法,所述表面通常是小的多聚 体珠的形式。多聚体珠以字母“P”表示,并且通过加入起始树脂衍生 得到,所述树脂是由XH代表的电子供体基团,其中X通常是NH或O。 电子供体基团可以是较大的分子,它包括一个电子供体基团例如XH基 团。

然后将衍生的珠划分为两或多个亚量。亚量的数量可以是成千上 万,但是典型是约10-30。

每个亚量与第一反应剂反应,所述反应剂是下列通式的亚单体: 其中R1和R2各分别是共价连接到碳原子上的任何部分,Z是卤原子优 选的是Br。

另一种可选的方法,各个亚量的树脂与具有下列通式结构的环状化 合物反应剂反应 其中Y是O,S,或NH和A1,A2,A3,A4和A5各分别是H或烃基 或功能基团部分例如醛,羧酸,酯,酰胺,胺,腈或酮。优选的文库包 括在环状结构上具有一个或多个功能基团部分最优选的是至少一个醛或 酮的一些化合物。

如果需要,连续加入亚单体反应剂和/或环状化合物反应剂以制备 所需长度的链。但是通常,只加入一个这样的反应剂化合物,在接着的 重组或存储步骤之前启动该反应至完全。

参照附图1,第一步骤涉及提供各种各样固态支撑物珠2-8。用 树脂NH2衍生珠2-8的1库。各个衍生的珠2-8单独与上面所示和 定义的不同亚单体反应。将各个反应启动至完全得到下列通式 其中X优选的是NH,Z优选的是Br和R2和R1优选的是各分别是含有 1-6碳原子的烷基。

虽然按顺序加入其它的亚单体反应剂以提供所需长度的链,但是在 本发明的简单的方式中,将在与各个亚量的单个完全反应之后获得的每 个反应产物存储以提供附图1的库9。将库9混合,然后划分为亚量11 -24。

在更复杂的方式中,将各个亚量与另一个(和不同)亚单体反应剂反 应,将每个反应启动至完全。“酰基亚单体”与“氨基亚单体”反应以 提供氨基酸类单体单位。将珠划分,反应和存储所需的时间以制备氨基 酸类单体单位的肽类链。

在概括的实施例中,没有表示与第二和随后亚单体的反应,将与第 一反应的亚单体单位获得的反应产物存储,划分为亚量并且与具有下列 通式结构的环状化合物反应: 其中Y是-O,-SO,或-NH,和A1,A2,A3,A4和A5各分别 是连接到碳原子上的任何部分,只要至少一个环状反应剂包括A1-A5 的任何一个例如功能基团优选的是醛或酮。将各个环状化合物与各个亚 量的反应启动至完全以提供下列反应通式: 然后存储各个亚量的反应产物以提供连接到各种各样的固态支撑物表面 即珠上的环状化合物的文库。该化合物可以从固态支撑物上分解。

末端基团可以是如上所述的取代的环状化合物。但是,取代的环状 部分的功能基团可以进一步反应以提高文库的多样性。下面提供了当末 端基团是被醛部分取代的环状化合物时该过程实施的实施例。

与醛的反应

如上所述合成的本发明的文库包括在最后加入的反应剂中的醛功能 基团。通过借助于一个或所有三个已知类型的反应完成醛基团的反应, 可以提高文库的多样性。

第一,一种醛例如芳香醛与R-NH2反应以获得如下所述的亚胺形 成: 其中Ar是任何芳香部分,P和R是如上所述定义。

第二,将一种醛例如芳香醛进行Knoevenknagel型反应以获得如下所 述反应产物: 其中EWG1和EWG2各自独立地是吸电子基团,P和Ar如上所述定义。 优选的吸电子基团包括COR,CN,CO2R,SO2R,SOR和SR。

第三,将一种醛例如芳香醛进行Wittig型反应以获得如下所述反应 产物: 其中P,Ar,R和EWG如上所述定义。

在上述结构中,显示芳香环直接结合到固态支撑物表面。使用这一 步骤的目的是为了使用简便,其中借助于合适的功能基团通常是芳香环 上的NH2基团或支撑物衍生的将芳香环连接到支撑物表面。通常该NH2基团称作为树脂。因此,上述结构也可以如下所述:

用于形成环结构的醛

在固态支撑物表面合成具有醛基团的化合物之后(按照上一章的“通 用方法”),将醛基团与各种各样不同的化合物反应形成四元,五元或六 元的环结构。形成四元环的实例如下: Ar和P按如上所述定义,R1和R2各分别是任意如上所述定义的R。

形成五元环的实例如下:

形成六元环的实例如下:

其中R,R1,R2,R3和R4个分别是如上所述定义的R。

亚单体单位互相按顺序进行反应以形成肽或肽类主链结构。利用分 段树脂方法进行反应。为了实施亚单体方法,将酰基亚单体与氨基亚单 体反应。酰基亚单体包括反应性的羰基或羰基等同物和在亲核取代中被 胺取代的离去基团。合适的酰基亚单体包括但不限于溴乙酸,3-溴丙 酸,2-溴丙酸,2-溴乙基异氰酸酯,2-溴乙基氯甲酸酯,6-苯 基-3-溴己酸,4-溴甲基-苯甲酸,4-溴乙基-2-甲氧基苯甲 酸,5-溴甲基-吡啶-2-羧酸等等。

将酰基亚单体与氨基亚单体反应。目前优选的氨基亚单体是一级胺 和酰肼,尽管酰胺,氨基甲酸酯,脲,二肼羰,肼基甲酸酯,氨基脲等 等也是合适的。其中任何亚单体单位可用例如“烃基”或“侧链”取代, 当应用分段树脂方法时,不同的亚单体与大量的不同的亚单体反应并且 启动每个这样的反应至完全是可以的。

借助于亚单体方法制备环状肽类

通过亚单体方法已经制备了环状肽类。其中使用的一般反应方案显 示如下。

                   亚单体环化

       R=-NH-

          -CH2-CH2-NH-

          -CH2-CH2-S-

实现循环的关键反应是用亲核侧链取代N-末端溴乙酰胺,在树脂 上产生“头接侧链”的环状结构。借助于标准的亚单体条件在所需的寡 聚体部分掺入亲核侧链。典型的亲核试剂是被保护的硫醇和胺。用于该 目的的优选的亚单体是Moz-NH-CH2-CH2-NH2,Alloc-NH-CH2-CH2-NH2,和Trt-S-CH2-CH2-NH2。然后制备寡聚体直到所需的长度, 并且用溴乙酰酯基团终止。然后选择性地脱保护侧链亲核试剂并且允许 环化。

下文中提供了产生环状肽类和获得的产量百分数的特异性实施例。 在实施例19-31中提供了具有特定环结构的环状化合物实施例以及从 肽类衍生的实施例。 三聚物

   R            R″           R′               MH+            产量(%)          536               15                  575               29              600               25      705               20           870               45

在固态支撑物上合成的环状有机化合物的文库的应用

通过本发明的亚单体方法结合使用强大的溶液相化学方法,在固态 支撑物上合成高度取代的环状结构。通过首先合成线性主链,随后分子 间或分子内环化的亚单体方法形成含有一个,两个,三个或更多稠合环 的环状化合物。

为了最有效地检测受体蛋白质或其它分子的结合区域,通常优选的 是制备具有各种各样取代和/或环结构的环状有机化合物的文库。在该文 库中结构的种类增加了分离具有所需结合特性的机会。通过应用本文描 述的方法在固态支撑物上合成环状有机化合物的集合,可以制备一大组 化合物用于筛选。例如,可以制备具有各种各样取代基的环状醛的文库, 用于分析相对受体结合亲和性。该文库是小(约10个不同的结构)或大(大 于10000的不同的结构)。

这样的文库可用于识别天然存在的生物活性肽的环状有机类似物或 与合适的受体以所需的亲和性结合的其它分子。例如如果假设的肽结合 到已知细胞表面受体,可以制备表达细胞表面受体的细胞培养物,在实 现结合的条件下应用该文库,测定文库的成员与细胞表面受体结合的程 度或激发受体应答的程度。

在文库的环状有机化合物与受体相互作用之后,通过洗涤去除未结 合的化合物。如果大量的环状有机化合物显示高度结合亲和性,可将结 合条件改变,以便仅保留最高亲和性的环状有机化合物结合。然后去除 得到的选定的环状有机化合物并且通过标准的分析技术识别。

如果模拟的生物活性分子的活性部分的相关结构是未知的,例如应 用本发明的方法可方便地构建较大的文库。没有有关肽或表位决定基的 结构构型的线索,最有用的是具有大范围的取代基和/或环结构变异的“通 用”结构。

                      实施例

下面的实施例是为了对本领域内技术人员完全公开和描述如何制备 本发明的化合物和文库,不是为了限制发明人所指的本发明的范围。尽 管对于所使用的数目(例如,量,温度等等)尽量保证其准确性,但是仍应 该有一些实验差误和偏差。除非另有说明份额是指重量份额,分子量是 平均分子量,温度是以℃表示,压力是等于或接近大气压。

实施例1-11通常涉及包括醛基团的反应,实施例12-27涉及包 括酮基团的反应,所有酮基团通常与环状有机化合物连接。其它功能基 团可以连接到环状化合物,进行已知类型的反应以增加文库的多样性。

            在树脂上合成吡咯烷的实验条件

概述

在Varian Unity 300分光计上进行NMR分析。在连接了HP5972质 量选择性检测器的Hewlett Packard5890气相色谱仪上,利用下列梯度: 250℃进行10分钟,10℃/分钟的坡度至325℃,并且在325℃进行15 分钟进行GCMS分析。利用Water 600E系统,Alltech Alltima C18反相 柱(5毫米颗粒大小,4.6×250毫米),溶剂系统A:B(:乙腈,各具 有0.1col%的TFA),在25℃,1.0毫升/分钟,在220nM紫外线检测, 利用下列梯度:45分钟内5%-95%B进行HPLC分析。

            实施例1

向含有2.0克的溶于15毫升无水THF中的Rink酰胺树脂上的 1(1.12毫摩尔)的20毫升小玻璃管中加入517毫克的LiOH·H2O(12.32毫 摩尔)和1.81毫升的三甲基膦酰基乙酸酯(trimethyl phosphonoacetate)(11.2毫摩尔)。该小玻璃瓶盖上盖,在室温下振荡14 小时。用CH2Cl2,H2O,MeOH和乙醚连续洗涤并且在高度真空下干 燥30分钟。用溶于CH2Cl2中的20%TFA裂解30毫克树脂20分钟产 生纯化合物2。1H NMR(CDCl3,300MHz):δ 3.84(s,3H),6.51(d,J=15.6 Hz,1H),7.62(d,J=8.6 Hz,2H),7.71(d,J=15.6 Hz,1H),7.85(d,J=8.6 Hz,2H)。HPLC:1峰值,tR=21.0分钟。GCMS:1峰值,tR= 3.74分钟,M=205,计算的M=205。

                 实施例2

       基于吡咯烷的肌氨酸/肌氨酸衍生物:

通过肌氨酸与结合到Rink酰胺树脂(1)上芳香族醛结合,并且加入合 适的取代的链烯进行环加成产生5。

更具体地说,向一个2打兰的小瓶中加入2.5毫升的toulene的110 克的树脂上的1(0.062毫升)和419毫克的己二烯二酸二甲酯盐(2.46毫摩 尔),随后30秒内排除氩气,盖紧盖。然后在110℃振动小瓶12小时, 之后将树脂转移到滤膜,用CH2Cl2,DMF,MeOH和乙醚洗涤并且在 高度真空下干燥30分钟。用溶于CH2Cl2中的20%TFA裂解30毫克树 脂20分钟产生5的异构体4。GCMS:4峰值,tR=10.71分钟 (42.9%),11.01分钟(4.5%),11.68分钟(40%),11.88分钟(12.6%),M= 346,计算的M=346。

             实施例3

以相同于实施例2的方式,将肌氨酸和芳香族醛与2合并产生6。

更具体地说,向一个2打兰的小瓶中加入1.5毫升的二甲苯的110 克的树脂上的2(0.0565毫升)和200毫克的肌氨酸(2.24毫摩尔),和227 微升的苯甲醛(2.24毫摩尔),随后30秒内排除氩气,盖紧盖。然后在110 ℃振动小瓶12小时,之后将树脂转移到滤膜,用CH2Cl2,DMF,MeOH 和乙醚洗涤并且在高度真空下干燥30分钟。用溶于CH2Cl2中的20% TFA裂解30毫克树脂20分钟产生6的异构体4。GCMS:4峰值,tR =10.96分钟(9.7%),11.78分钟(21.1%),12.30分钟(44.6%),13.17分钟 (24.6%),M=338,计算的M=338。

                实施例4

向溶于7毫升的1∶1 MeOH/1,4-二噁烷的1克(0.43毫摩尔)树脂 结合的醛1的悬浮液中加入93微升(2.15毫摩尔)乙酰乙酸甲酯,随后加 入43微升(43毫摩尔)哌啶。在室温下振动反应混合物24小时,过滤树 脂2,用CH2Cl2洗涤几次。用溶于CH2Cl2中的10%TFA处理树脂2, 由GCMS分析产物3,显示具有分子离子m/z=227的单个产物,它是 所需的产物。

                实施例5

向溶于10毫升的苯和分子筛的1克(0.51毫摩尔)树脂结合的醛1的 悬浮液中加入292微升(2.55毫摩尔)丙二酸二甲基,随后加入126微升 (1.28毫摩尔)哌啶。在室温下振动反应混合物过夜,过滤树脂2,用CH2Cl2洗涤几次。用溶于CH2Cl2中的10%TFA处理树脂2以定量的产量得 到产物3,由GCMS分析显示存在具有分子离子m/z=263的单个产物, 它是所需的产物。

                实施例6

23℃下向Rink树脂结合的溴乙酰胺(50毫克,0.024毫摩尔,0.47 毫摩尔/克)和干燥的DMF(2毫升)的混合物中加入无水K2CO3(130毫克, 0.94毫摩尔)NaI(2毫克,0.013毫摩尔)和香子兰醛(143毫克,0.94毫摩 尔)。在75℃激烈振动16小时之后,用H2O(10毫升),MeOH(10毫升), THF(2×10毫升),CH2Cl2(3×10毫升)稀释获得的混合物并且在真空 (150mm)干燥3小时产生54毫克的浅黄树脂。

向该树脂(54毫克,0.24毫摩尔)中逐滴加入溶于CH2Cl2(2毫升)中 的5%TFA溶液。在23℃放置15分钟之后,过滤混合物,用CH2Cl2(2 ×5毫升)洗涤过滤液,浓缩溶剂得到浅黄油的3.7毫克的1(74%):1H NMR(300MHz,CDCl3),δ 9.86(s,1H),7.48-7.42(s,2H),6.97-6.94(d, 1H),4.62(s,2H),3.96(s,3H),3.39-3.15(br s,2H)>。

                 实施例7

23℃下向Rink树脂结合的4-羧基苯甲酰胺苄基亚胺(108毫克, 0.085毫摩尔,0.47毫摩尔/克)和干燥的苯(4毫升)的混合物中加入 i-Pr2NEt(60微升,0.34毫摩尔)和1,2-亚苯基二乙酸酸酐(59.6毫克,0.34 毫摩尔)。在70℃激烈振动16小时之后,过滤得到的混合物,用H2O(10 毫升),MeOH(10毫升),THF(3×10毫升),CH2C12(3×10毫升)洗 涤并且在真空(10dmm)干燥3小时产生122毫克的深棕色树脂。

向该树脂(122毫克,0.085毫摩尔)中逐滴加入溶于CH2Cl2(3毫升) 中的5%TFA溶液。在23℃放置15分钟之后,过滤混合物,用CH2Cl2(2 ×5毫升)洗涤过滤液,浓缩溶剂得到深黄色油的26.8毫克的2(76%): 对于C25H23N2O4  MS(ESP)m/e计算值415,实测值415(MH)。

                  实施例8

树脂结合的醛4-(2′,4′-二甲氧基苯甲基-(4′-甲酰基-苯基 乙酰胺)〕-苯氧基树脂{4-装甲醛Rink酰胺树脂}的合成 将Fmoc Rink酰胺树脂(20.0克,9.6毫摩尔)在哌啶(70毫升)和DMF(80 毫升)的混合物中振动40分钟。过滤得到的悬浮液,用DMF(4×100毫 升),水(4×100毫升),THF(4×100毫升),二氯甲烷(4×100毫升), 连续洗涤,随后真空条件下干燥。

向溶于二氯甲烷(80毫升)的4-羧基苯甲醛(5当量,7.21克)的悬浮 液中加入N-甲基吗啉(5当量,5.3毫升)和PyBOP(5当量,25.0克)。 将得到的溶液搅拌10分钟,加入到干燥树脂中。将悬浮液振动过夜,通 过应用标准的茚三酮实验监测反应完全。将反应过滤,根据上面报道的 洗涤循环洗涤树脂。在树脂彻底干燥之后,用溶于二氯甲烷(2毫升)的 TFA(40-50微升)处理小量(40-59毫克)15分钟,过滤并且真空浓缩过滤 液。由NMR和GCMS分析回收的物质,以便测定产量和纯度。

                   实施例9

            3-苯甲醛Rink酰胺树脂 应用上述方法将Rink树脂(20.0克)与3-羧基苯甲醛(5当量,7.21克) 在N-甲基吗啉(5当量,5.3毫升)和PyBOP(5当量,25.0克)存在下偶合。

                   实施例10

           4-甲酰基-苯氧基乙酰胺Rink树脂

应用上述方法将Rink树脂(5.0克)与4-甲酰基-苯氧基乙酸(5当 量,2.16克)在N-甲基吗啉(5当量,1.32毫升)和PyBOP(5当量,6.24 克)存在下偶合。

                 实施例11

          4-溴甲基苯甲基Rink酰胺树脂 应用上述方法将Rink树脂(5.0克)与4-溴甲基苯甲酸(5当量,2.58 克)在N-甲基吗啉(5当量,1.32毫升)和PyBOP(5当量,6.24克)存在 下偶合。

                 实施例12

          4-叠氮基苯甲基Rink酰胺树脂 应用上述方法将Rink树脂(5.40克)与4-叠氮基甲苯酸(3当量,1.27 克)在N-甲基吗啉(5当量,0.85毫升)和PyBOP(5当量,4.04克)存在 下偶合。

                 实施例13

         从固态支撑物结合的二酮合成环状有机化合物

将固态支撑物(借助于Rink接头)结合的二酮IV(70微摩尔)悬浮于 DMSO(1毫升)。加入氰乙酰胺(59毫克当量-700微摩尔)和哌啶(144微 升,当量-1400微摩尔),在室温下将反应混合物搅拌。将反应混合物 排水(drained)并且用DMSO洗涤(六次),用甲醇(三次),二氯甲烷(六次) 洗涤。用溶于二氯甲烷中的20%三氟乙酸处理固态支撑物20分钟,然 后过滤。在氩蒸汽条件下蒸发易挥发物质获得产物VII。

              实施例14

       从固态支撑物结合的二酮合成一酮呋喃

将约70微摩尔的固态支撑物结合的IV悬浮于DMF(1毫升)中。加 入碘代苯(184毫克,相当于700微摩尔),碳酸(193毫克,相当于1400 微摩尔)和四(三苯基膦)钯(O)(39毫克,相当于35微摩尔)。简单地用氩 气喷雾该反应混合物并且加热(60-100℃)。将反应混合物冷却,排干 并且用DMF洗涤(六次),用甲醇(三次),二氯甲烷(六次)洗涤。用溶于二 氯甲烷中的20%三氟乙酸处理固态支撑物20分钟,然后过滤。在氩蒸 汽条件下蒸发易挥发物质获得产物V和VI。

               实施例15

     从固态支撑物结合的二酮合成N-取代的吡唑

树脂的制备

将Fmoc Rink酰胺树脂(20.0克,9.6毫摩尔)在哌啶(70毫升)和 DMF(80毫升)的混合物中振动40分钟。过滤得到的悬浮液,用DMF(4 ×100毫升),水(4×100毫升),THF(4×100毫升),二氯甲烷(4×100 毫升),连续洗涤,随后真空条件下干燥。

支撑物结合的一酮的合成

向溶于二氯甲烷(80毫升)的4-羧基苯乙酮(5当量,7.21克)的悬浮 液中加入N-甲基吗啉(5当量)和PyBOP(5当量)。将得到的溶液搅拌 10分钟,加入到干燥树脂中。将悬浮液振动过夜,通过应用标准的茚三 酮实验监测反应到完全。将反应过滤,用DMF(4×100毫升),水(4× 100毫升),THF(4×100毫升),二氯甲烷(4×100毫升)连续洗涤树脂, 随后真空干燥。在树脂彻底干燥之后,用溶于二氯甲烷(2毫升)的三氟乙 酸(TFA,40-50微升)处理小量(40-50毫克)15分钟,过滤并且真空浓 缩过滤液。由NMR和GCMS分析回收的物质,其结构与从固态支撑物 上裂解的预期的化合物1的结构一致。

支撑物结合的二酮的合成

为了制备树脂结合的二酮化合物2,将树脂结合的化合物1(0.47毫 摩尔,上述制备的1.0克)悬浮于12毫升的THF。在氩蒸汽条件下导入 15毫克的二苯并18-冠-6和400微升的乙酸乙酯(4.7毫摩尔)。搅拌 悬浮液,然后加入溶于THF中的2.8毫升的1M的叔丁醇钾(2.8毫摩尔)。 将反应加热到70℃1小时。然后过滤冷却的树脂,用二氯甲烷洗涤,用 溶于二氯甲烷的20%TFA处理小量树脂,过滤并且在氩蒸汽条件下 蒸发易挥发物质。由NMR和GCMS分析结果与定量转变的化合物2 一致。

为了在固态支撑物上制备化合物4,将约100毫克的固态支撑物结 合的二酮2(47微摩尔)悬浮于1毫升的干燥DMSO和50微升的苯基肼 (470微摩尔)。在持续搅拌的同时将反应容器加热到70℃加热18小时。 然后过滤冷却的衍生的固态支撑物并且用二甲基甲酰胺和二氯甲烷洗 涤。用溶于二氯甲烷的20%TFA处理固态支撑物,过滤并且在氩蒸 汽条件下蒸发易挥发物质得到化合物4。由GCMS分析显示定量转变为 所需的产物(由电子撞击测定MW=277)。DMSO中产物的NMR与从固 态支撑物上裂解的化合物4的结果一致。

                   实施例16

            N-取代的吡唑的其他合成方法

按如下所述制备化合物4和化合物9的1∶1的混合物。将100毫 克的固态支撑物结合的化合物2(47微摩尔)悬浮于1毫升的甲苯,147 微升DBU(940微摩尔)和50微升的1-溴丁烷(470微摩尔),以合成化合 物8。加入50微升的苯基肼(470微摩尔),在保持搅拌的同时将反应容 器加热到70℃加热18小时以合成化合物4。然后过滤冷却的衍生的固 态支撑物并且用二甲基甲酰胺和二氯甲烷洗涤。用溶于二氯甲烷的20 %TFA处理固态支撑物20分钟,过滤并且在氩蒸汽条件下蒸发易挥 发物质,由GCMS分析显示得到化合物4和化合物9的1∶1的混合物。

                  实施例17

           稠合的吡唑和吡喃的合成

如下所述制备化合物III。下面显示固态支撑物结合的吡唑烷酮的合 成。 将100毫克固态支撑物结合的β-酮酯13悬浮于1毫升的干燥DMSO 和50微升的苯基肼。在保持搅拌的同时将反应容器加热到70℃加热18 小时。然后过滤冷却的衍生的固态支撑物并且用二甲基甲酰胺和二氯甲 烷洗涤。将70毫克的吡唑烷酮悬浮于甲苯(1毫升)。加入哌啶(70微升, 相当于700微摩尔),苯甲醛(144微升,相当于1400微摩尔)和4A0分子 筛(1刮勺尖)(1 spatula tip)并且在室温下搅拌该反应混合物。在倾析分 子筛后,用二氯甲烷洗涤固态支撑物六次。将得到的产物固态支撑物结 合的化合物II悬浮于DMSO(1毫升)。加入哌啶(70微升,相当于700微 摩尔),丙二酰腈(malononitrile)(93毫克,相当于1400微摩尔),简单地 用氩气喷雾该反应混合物并且加热(60-120℃)。将反应混合物冷却, 排干并且用二氯甲烷洗涤(六次),用甲醇(三次),二氯甲烷(六次)洗涤。 用溶于二氯甲烷中的20%三氟乙酸处理固态支撑物20分钟,然后过滤。 在氩蒸汽条件下蒸发易挥发物质获得产物III。 另一种吡唑的合成:

                  实施例18

             2-氨基-嘧啶的合成

如下所述制备化合物6。将75毫克固态支撑物结合的化合物2(35 微摩尔)悬浮于750微升的干燥DMSO和67毫克盐酸鸟嘌呤(700微摩 尔)。然后在氩蒸汽中就地用500微升的溶于kTHF中的叔丁醇钾(500微 摩尔)中和盐酸盐。在保持搅拌的同时将反应容器加热到70℃加热18小 时。然后过滤冷却的衍生的固态支撑物并且用二甲基甲酰胺,水,二甲 基甲酰胺和二氯甲烷洗涤。用溶于二氯甲烷的20%TFA处理固态支 撑物20分钟,过滤并且在氩蒸汽条件下蒸发易挥发物质得到从固态支 撑物上裂解化合物6。电子喷射MS229(M+1),与从固态支撑物上裂 解的结构一致。

                  实施例19

               查酮3的合成

向溶于5毫升THF的50毫克(0.47毫摩尔)苯甲醛和100毫克(0.047 毫摩尔)Rink酰胺树脂结合的化合物1的混合物中,加入12微升2M乙 醇钠。在室温下振动2小时。将得到的Rink酰胺树脂结合的化合物2收 集于3毫升的过滤柱并且用水(3×2毫升),DMF(2×2毫升),和二氯 甲烷(3×2毫升)洗涤。在真空干燥之后,用溶于二氯甲烷中的1.5毫升 5%三氟乙酸处理5毫克Rink酰胺树脂结合的化合物20分钟。过滤掉固 体,用1毫升二氯甲烷小时,浓缩合并的二氯甲烷溶液,在真空条件下 干燥得到0.5毫克的产物3。MSm/z252(M++1)。

                   实施例20

                 二酯5的合成

向溶于0.60毫升THF的20毫克(0.009毫摩尔)Rink酰胺树脂结合 的化合物2和25毫克(0.18毫摩尔)的丙二酸二甲酯的混合物中,加入 13微升1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(0.09毫摩尔)。在40 ℃,氩气中振动2小时。将得到的Rink酰胺树脂结合的化合物4收集于 3毫升的过滤柱并且用DMF(2×2毫升),和二氯甲烷(2×2毫升)洗涤。 在真空干燥之后,用1毫升二氯甲烷处理5毫克Rink酰胺树脂结合的 化合物4,20分钟。浓缩合并的二氯甲烷溶液,在真空条件下干燥得 到0.8毫克的产物5。MSm/z384(M++1)。

                 实施例21

            四氢吡啶酮9的合成

向溶于THF的10毫克(0.047毫摩尔)Rink酰胺树脂结合的化合物4 和7毫克(0.047毫摩尔)4-甲氧基苯甲基胺和0.8毫升的1M NaBH3CN的混合物中,加入1滴乙酸和1滴水。用氩气密封该混合物,在75℃振 动24小时。用DMF(3×2毫升),水(2×2毫升),和二氯甲烷(3×2 毫升)洗涤最终得到的树脂结合的化合物8。用溶于二氯甲烷中的5% 三氟乙酸处理20分钟。过滤掉固体,用1毫升二氯甲烷洗涤,合并的 二氯甲烷溶液在真空条件下浓缩,得到1.8毫克的产物9。MSm/z 469(M++1)。

              实施例22

         二氢吡啶酮7的合成

向溶于0.8毫升的甲苯中的10毫克(0.0047毫摩尔)Rink酰胺树脂结 合的化合物4和7毫克(0.47毫摩尔)4-甲氧基苯甲基胺的混合物中, 加入1滴乙酸。用氩气密封该混合物,在80℃振动15小时。用DMF(3 ×2毫升),水(2×2毫升),和二氯甲烷(3×2毫升)洗涤最终得到的树 脂结合的化合物6。用溶于二氯甲烷中的5%三氟乙酸处理真空条件 下浓缩,得到1.8毫克的产物7。MSm/z471(M++1)。

                  实施例23

将树脂1(100毫克,0.056毫摩尔)合并到1.5毫升的1∶1的乙醇和 1,4-二恶烷的混合物中,随后加入130微升(1.12毫摩尔)苯乙酮和87 毫克(1.12毫摩尔)醋酸铵。在80-85℃将反应混合物振荡过夜,用水, MsOH,和二氯甲烷洗涤。用溶于二氯甲烷中的10%TFA裂解树脂2。 ESMSm/z=351(M+1)。用相同的反应条件处理树脂4得到吡啶6。 ESMSm/z=315(M+1)。

                 实施例24

               异噁唑的合成

在氩气气氛下,向44毫克(0.11毫摩尔)的溶于含有30毫克(0.016毫 摩尔)Rink酰胺树脂结合的化合物1的0.80毫升1,2-二氯乙烷中的D -吡喃葡糖基硝基甲烷四乙酸酯(α异头物)和24微升(0.22毫摩尔)异氰 酸苯酯的溶液中,加入2毫升(0.016毫摩尔)三乙胺。将反应混合物回流 并且在78℃振荡15小时。冷却至室温。将树脂结合的化合物2收集 于3毫升的过滤柱并且用N,N-二甲基甲酰胺(3×2毫升),和二氯 甲烷(3×2毫升)洗涤,真空干燥。用2毫升溶于二氯甲烷的20%三氟 乙酸处理干燥的树脂结合的化合物2约20分钟。过滤掉固体,用1.5毫升 的二氯甲烷洗涤3次。浓缩合并的洗液,在真空条件下干燥得到12毫克 纯度约为95%的化合物3。分光光谱数据包括:电子喷射MSm/z884(M+ +1)。

                实施例25

            取代的吡喃的合成

按照下列程序制备化合物18,2-氨基-3-氰基吡喃。从酮: P-Ar-C(O)-CH2-R制备a,b不饱和酮。此时,分段树脂方法增加多样 性以及在下一步中环化。将共价连接到固态支撑物树脂上的α,β-不饱 和酮(47微摩尔)悬浮于SOLVENT(1毫升)。加入二氰基甲烷,搅拌该 反应混合物。冷却之后,用二氯甲烷(六次),甲醇(三次),二氯甲烷(六 次)洗涤衍生的固态支撑物。用溶于二氯甲烷中的20%三氟乙酸处理固 态支撑物20分钟,然后过滤。在氩蒸汽条件下蒸发易挥发物质获得从固 态支撑物上裂解的产物18。

通过首先在固态支撑物树脂上制备α,β-不饱和酮混合物合成化合 物18的混合物。通过各种各样的α,β-不饱和酮的R基团控制混合物 的多样性。每个R基团单独是烷基或芳香。此外,在任何的R基团位置 将α,β-不饱和酮共价连接到树脂。然后将固态支撑物结合的酮的混合 物与如上所述的二氰基甲烷反应产生具有通式结构18的化合物的混合 物。 α,β-不饱和酮的一般合成。

                      实施例26

                  哌啶-2-酮的合成

采用下列程序制备具有化合物4通式结构的哌啶-2-酮。将固态 支撑物结合的α,β-不饱和酮例如化合物2悬浮于SOLVENT(1毫升)。 加入yy微摩尔的酯S′并且在合适的温度下搅拌该反应混合物足够长的 时间以生产固态支撑物结合的化合物T。用二氯甲烷(六次)洗涤衍生的 固态支撑物并且过滤。此时将固态支撑物分成小部分以适应不同的反应 生产化合物4和5。

通过将xx微摩尔的固态支撑物结合的化合物3悬浮于SOLVENT(1 毫升)生产化合物U。加入一级胺和NaBH3CN,在合适的温度下搅拌反 应化合物合适的时间。冷却之后,用二氯甲烷(六次),甲醇(三次),二 氯甲烷(三次)洗涤衍生的固态支撑物。用溶于二氯甲烷中的20%三氟乙 酸处理固态支撑物20分钟,然后过滤。在氩蒸汽条件下蒸发易挥发物质 获得从固态支撑物上裂解的产物4。通过改变R基团制备具有4通式结 构的化合物的混合物。R1,R2,R3和R4各是任何烷基,芳香,杂芳 香或氢。Ar是芳香或杂芳香部分。X是芳香或杂芳香部分或吸电子基 团。 R1、R2、R3、R4=H,烷基,芳基,杂芳基 Ar=芳基或杂芳基 X=Ar或EWG

                 实施例27

           四氢吡啶-2-酮的合成

通过将固态支撑物结合的化合物3悬浮于含有乙酸的SOLVENT(1 毫升)生产化合物5。加入一级胺,在合适的温度下搅拌反应化合物合 适的时间。冷却之后,用二氯甲烷(六次),甲醇(三次),二氯甲烷(三次) 洗涤衍生的固态支撑物。用溶于二氯甲烷中的20%三氟乙酸处理固态支 撑物20分钟,然后过滤。在氩蒸汽条件下蒸发易挥发物质获得从固态支 撑物上裂解的产物5,四氢-2-吡啶酮。通过改变亚单体的R基团制 备具有5通式结构的化合物的混合物。R1,R2,R3和R4各是任何烷 基,芳香,杂芳香或氢。Ar是芳香或杂芳香部分。X是芳香或杂芳香部 分或如上定义的吸电子基团。 R1、R2、R3、R4=H,烷基,芳基,杂芳基 Ar=芳基或杂芳基 X=Ar或EWG

                实施例28

            取代的吡啶的合成

如下所述制备化合物8,2-氨基-3-氰基-吡啶。将固态支撑 物结合的化合物6悬浮于含有乙酸铵的SOLVENT(1毫升)。加入酮7, 在合适的温度下搅拌反应化合物合适的时间。冷却之后,用二氯甲烷(六 次),甲醇(三次),二氯甲烷(三次)洗涤衍生的固态支撑物。用溶于二氯 甲烷中的20%三氟乙酸处理固态支撑物20分钟,然后过滤。在氩蒸汽 条件下蒸发易挥发物质获得从固态支撑物上裂解的产物8,2-氨基-3 -氰基-吡啶。通过改变亚单体起始物质的R基团制备具有8通式结构 的化合物的混合物。R1,R2,R3和R4各是任何烷基,芳香,杂芳香或 氢。 R1、R2、R3=芳香基,脂肪基,杂芳基,H有关酮的其它实施例 1,3-二酮                           异噁唑 7-员环 R1,R2,R3,R4=H,烷基,芳基,杂芳基 Ar=芳基或杂芳基 X=Ar或EWG

申请涉及名称为“N-取代的寡聚体”的申请,代理人档案 No.06515/022001,在本申请的申请人得到转让的同一天申请的。申请 No.06515/022001是早期申请的美国专利申请No.08/277,228(1994年7 月18日申请)的继续部分,后一申请又是早期申请的美国专利申请 No.08/126,539(1993年9月24日申请)的继续部分,该申请又是早期申 请的美国专利申请No.07/950,853(1992年9月24日申请)的继续部分, 所有这些申请都是相同的转让人,并且引入本文作为参考。

已经参照特定的实施例描述了本发明,本领域内技术人员应该注意 到进行各种变化和等同物被取代不会脱离本发明的精神和范围。另外, 可以进行许多的修饰以使特定的反应,物质,文库,方法,方法步骤适 应本发明的目的,精神和范围。所有这些修饰都是在附加的权利要求书 的范围内。

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