2-氨基-咪唑并[1,2-a]-1,3,5-噻嗪-4(1h)-酮(9ci) | 67410-64-4

• 分子结构分类: 有机化合物 - 有机杂环化合物 - 三嗪类
• 中文名称: 2-氨基-咪唑并[1,2-a]-1,3,5-噻嗪-4(1h)-酮(9ci)
• 中文别名: 5-氮杂-7-脱氮鸟嘌呤
• 英文名称: 5-aza-7-deazaguanine
• 英文别名: 2-aminoimidazo[1,2-a]-1,3,5-triazin-4-one；2-Aminoimidazo[1,2-a][1,3,5]triazin-4(1H)-one；2-amino-3H-imidazo[1,2-a][1,3,5]triazin-4-one
• CAS: 67410-64-4
• 化学式: C₅H₅N₅O
• 分子量: 151.128
• InChiKey: KSTJOICDZAFYTD-UHFFFAOYSA-N

物化性质

• 熔点：
  >240oC (dec.)
• 密度：
  2.01±0.1 g/cm3(Predicted)
• 溶解度：
  可溶于DMSO（轻微、超声处理）、甲醇（非常轻微、加热、超声处理）

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  -1
• 重原子数：
  11
• 可旋转键数：
  0
• 环数：
  2.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.0
• 拓扑面积：
  85.3
• 氢给体数：
  2
• 氢受体数：
  3

制备方法与用途

生物活性

5-Aza-7-deazaguanine 是野生型大肠杆菌嘌呤核苷磷酸化酶及其 Ser90Ala 突变体在碱基修饰核苷合成中的底物。

靶点

Purine nucleoside phosphorylase 和 Nucleoside Antimetabolite/Analog

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  2-氨基-咪唑并[1,2-a]-1,3,5-噻嗪-4(1h)-酮(9ci) 在 磷酸 、 三(3,6-二氧杂庚基)胺 、 potassium carbonate 作用下， 以 乙腈 为溶剂， 反应 2.0h， 生成 8-<2-deoxy-3,5-di-O-(p-toluoyl)-α-D-erythro-pentofuranosyl>-2-<(2-methylpropionyl)amino>-8H-imidazo<1,2-a>-s-triazin-4-one
  参考文献：
  名称：

  5-Aza-7-deaza-2'-deoxyguanosine: studies on the glycosylation of weakly nucleophilic imidazo[1,2-a]-s-triazinyl anions

  摘要：

  DOI：

  10.1021/jo00232a015
• 作为产物：
  描述：

  N-(2,2-二甲氧基乙基)三聚氰酸二酰胺 在 硫酸 作用下， 反应 1.5h， 以90%的产率得到2-氨基-咪唑并[1,2-a]-1,3,5-噻嗪-4(1h)-酮(9ci)
  参考文献：
  名称：

  令人惊讶的配对2-氨基咪唑并[1,2-a] [1,3,5] triazin-4-one，是扩展的DNA字母的组成部分。

  摘要：

  合成生物学家通过在合成生物分子平台上重现天然生物系统的行为来证明他们对自然生物学的控制。对于核酸，这是逐步完成的，首先是将可复制的核苷酸添加到DNA中，然后去除其标准核苷酸。“六字母” DNA和RNA在体外已经解决了这一难题，在那里招募了Watson-Crick配对“概念”，以将可独立复制的核苷酸数量从四个增加到六个。迄今为止，最成功添加的两个核碱基是Z和P，分别呈现供体-供体-受体和受体-受体-供体模式。这对核碱基是“人工扩展遗传信息系统”（AEGIS）的一部分。的Z核碱基已经被结晶，表征并发表在该杂志上[Matsuura等人。（2016）。Acta Cryst。Ç 72，952-959]。最近，Taq聚合酶的变体已被捕获在活性位点中的P：Z对结晶。在这里，我们报告了作为一水合物C 5 H 5 N 5 O·H 2的核碱基2-氨基咪唑并[1,2- a ] [1,3,5] triazin-4-one（俗称P）的晶体结构。O

  DOI：

  10.1107/s2053229618016923

文献信息

• Nucleobase-Functionalized 5-Aza-7-deazaguanine Ribo- and 2′-Deoxyribonucleosides: Glycosylation, Pd-Assisted Cross-Coupling, and Photophysical Properties
  作者：Peter Leonard、Dasharath Kondhare、Xenia Jentgens、Constantin Daniliuc、Frank Seela

  DOI：10.1021/acs.joc.9b01347

  日期：2019.11.1

  nucleobase recognition pattern of 5-aza-7-deazaguanine nucleosides makes them valuable for construction of homo purine DNA, silver-mediated base pairs, and expansion of the four letter genetic coding system. To widen the utility of 5-aza-7-deazaguanine nucleosides, side chains were introduced at position-7 of the nucleobase. As key compounds, 7-iodo nucleosides were synthesized. Nucleobase anion glycosylation

  5-氮杂-7-脱氮鸟嘌呤核苷的特殊核碱基识别模式使其对于构建高嘌呤DNA，银介导的碱基对以及扩展四字母遗传编码系统具有重要价值。为了扩大5-氮杂-7-脱氮鸟嘌呤核苷的效用，在核碱基的7位引入了侧链。作为关键化合物，合成了7碘核苷。异丁酰化的5-氮杂-7-脱氮鸟嘌呤的碘衍生物与2,3,5-三-O-苯甲酰基-1-O-乙酰基-d-呋喃核糖的溴糖的核碱基阴离子糖基化得到纯的β-D异头N -9糖基化产物（67％），而一锅Vorbrüggen条件仅产生42％的碘化核苷。非碘代核苷的形成率为84％。为了合成2'-脱氧核糖核苷，用Hoffer's 2'进行阴离子糖基化 -脱氧卤代糖产生2'-脱氧核糖核苷的异头混合物（α-D= 33％，β-D= 39％）。通过Pd辅助的Sonogashira或Suzuki-Miyaura交叉偶联，从未保护的核苷制备各种侧链衍生物。在功能化的核糖核苷和异头2'-脱氧核糖核苷中
• Recognition of Artificial Nucleobases by<i>E. coli</i>Purine Nucleoside Phosphorylase versus its Ser90Ala Mutant in the Synthesis of Base-Modified Nucleosides
  作者：Ilja V. Fateev、Maria I. Kharitonova、Konstantin V. Antonov、Irina D. Konstantinova、Vasily N. Stepanenko、Roman S. Esipov、Frank Seela、Kartik W. Temburnikar、Katherine L. Seley-Radtke、Vladimir A. Stepchenko、Yuri A. Sokolov、Anatoly I. Miroshnikov、Igor A. Mikhailopulo

  DOI：10.1002/chem.201501334

  日期：2015.9.14

  mechanism of recognition by the wild‐type (WT) E. coli purine nucleoside phosphorylase (PNP) versus its Ser90Ala mutant. The results were analyzed from viewpoint of the role of the Ser90 residue and the structural features of the bases. It was found that the Ser90 residue of the PNP 1) plays an important role in the binding and activation of 8‐aza‐7‐deazapurines in the synthesis of their nucleosides, 2) participates

  广泛的天然嘌呤类似物用作探针，以评估野生型（WT）大肠杆菌嘌呤核苷磷酸化酶（PNP）与其Ser90Ala突变体的识别机制。从Ser90残基的作用和碱基的结构特征的角度分析了结果。发现PNP的Ser90残基在其核苷合成中的8-氮杂-7-脱氮嘌呤的结合和活化中起重要作用; 2）参与α - D-戊呋喃糖-1的结合。在PNP的催化位点处的磷酸，以及3）催化中间形成的2-deoxy-α- D的去磷酸化反式2-脱氧核糖基化反应中的核糖呋喃糖-1-磷酸。5-氮杂-7-脱氮鸟嘌呤对两种酶均表现出优异的底物活性，8-氨基-7-硫杂鸟嘌呤和2-氨基苯并噻唑对两种酶均无底物活性。相反，苯并咪唑和苯并恶唑的2-氨基衍生物是底物，分别被转化为N1-糖苷和不寻常的N2-糖苷。9-Deaza-5-碘黄嘌呤对野生型大肠杆菌PNP具有中等抑制活性，而9-deazaxanthine及其2'-脱氧核糖苷是弱抑制剂。
• Synthesis of certain<i>N</i>- and<i>C</i>-alkyl purine analogs
  作者：Birendra K. Bhattacharya、T. Sudhakar Rao、Arthur F. Lewis、Ganapathi R. Revankar、Yogesh S. Sanghvi、Roland K. Robins

  DOI：10.1002/jhet.5570300527

  日期：1993.10

  A number of N- and C-alkyl derivatives of selected guanine analogs have been synthesized as potential antiviral agents. n-Pentyl, n-hexyl and 6-hydroxyhexyl derivatives in the imidazo[1,2-α]-s-triazine, 9–11, imid-azo[1,2-α]pyrimidine, 13–17, and thiazolo[4,5-d]pyrimidine, 19–21, ring system have been prepared by the direct alkylation of the sodium salt of the appropriate aglycon with the respective

  已合成了许多鸟嘌呤类似物的N-和C-烷基衍生物作为潜在的抗病毒剂。Ñ戊基，ñ -己基和咪唑并6-羟己基衍生物[1,2-α] -小号嗪，9-11，咪唑并[1,2-α]嘧啶，13-17，和噻唑并[通过将合适的糖苷配基的钠盐与相应的烷基溴化物直接烷基化，制得19-21的4,5- d ]嘧啶环系统。3-氨基-6-肼基-1,2,4-三嗪-5（4 H）-one（22）与己酸或庚酸的脱水偶联，以及反应产物的进一步闭环图24A和24B提供的Ñ戊基和Ñ 6-氨基-1,2,4-三唑并[3,4的己基衍生物˚F ] [1,2,4]三嗪8（7 ħ） -酮25A和分别为25b。3-氨基-6-氨基甲基-1,2,4-三嗪-5（4 H）-one（23）与庚酸的类似缩合，然后环环化，很容易得到2-氨基-7 - n-己基咪唑[5，1- f ] [1,2,4]三嗪-4（3 H）-一（25c）。用N-溴代琥珀酰亚胺溴化25c得到相
• The chemoenzymatic synthesis of clofarabine and related 2′-deoxyfluoroarabinosyl nucleosides: the electronic and stereochemical factors determining substrate recognition by <i>E. coli</i> nucleoside phosphorylases
  作者：Ilja V Fateev、Konstantin V Antonov、Irina D Konstantinova、Tatyana I Muravyova、Frank Seela、Roman S Esipov、Anatoly I Miroshnikov、Igor A Mikhailopulo

  DOI：10.3762/bjoc.10.173

  日期：——

  Two approaches to the synthesis of 2-chloro-9-(2-deoxy-2-fluoro-β-D-arabinofuranosyl)adenine (1, clofarabine) were studied. The first approach consists in the chemical synthesis of 2-deoxy-2-fluoro-α-D-arabinofuranose-1-phosphate (12a, ^2FAra-1P) via three step conversion of 1,3,5-tri-O-benzoyl-2-deoxy-2-fluoro-α-D-arabinofuranose (9) into the phosphate 12a without isolation of intermediary products. Condensation of 12a with 2-chloroadenine catalyzed by the recombinant E. coli purine nucleoside phosphorylase (PNP) resulted in the formation of clofarabine in 67% yield. The reaction was also studied with a number of purine bases (2-aminoadenine and hypoxanthine), their analogues (5-aza-7-deazaguanine and 8-aza-7-deazahypoxanthine) and thymine. The results were compared with those of a similar reaction with α-D-arabinofuranose-1-phosphate (13a, Ara-1P). Differences of the reactivity of various substrates were analyzed by ab initio calculations in terms of the electronic structure (natural purines vs analogues) and stereochemical features (^2FAra-1P vs Ara-1P) of the studied compounds to determine the substrate recognition by E. coli nucleoside phosphorylases. The second approach starts with the cascade one-pot enzymatic transformation of 2-deoxy-2-fluoro-D-arabinose into the phosphate 12a, followed by its condensation with 2-chloroadenine thereby affording clofarabine in ca. 48% yield in 24 h. The following recombinant E. coli enzymes catalyze the sequential conversion of 2-deoxy-2-fluoro-D-arabinose into the phosphate 12a: ribokinase (2-deoxy-2-fluoro-D-arabinofuranose-5-phosphate), phosphopentomutase (PPN; no 1,6-diphosphates of D-hexoses as co-factors required) (12a), and finally PNP. The substrate activities of D-arabinose, D-ribose and D-xylose in the similar cascade syntheses of the relevant 2-chloroadenine nucleosides were studied and compared with the activities of 2-deoxy-2-fluoro-D-arabinose. As expected, D-ribose exhibited the best substrate activity [90% yield of 2-chloroadenosine (8) in 30 min], D-arabinose reached an equilibrium at a concentration of ca. 1:1 of a starting base and the formed 2-chloro-9-(β-D-arabinofuranosyl)adenine (6) in 45 min, the formation of 2-chloro-9-(β-D-xylofuranosyl)adenine (7) proceeded very slowly attaining ca. 8% yield in 48 h.

  对2-氯-9-(2-脱氧-2-氟-β-D-阿拉伯呋喃核糖基)腺嘌呤（1，克洛法比林）的合成进行了两种方法的研究。第一种方法包括通过将1,3,5-三-O-苯甲酰基-2-脱氧-2-氟-α-D-阿拉伯呋喃糖（9）经过三步转化成磷酸2-脱氧-2-氟-α-D-阿拉伯呋喃糖（12a，2F Ara-1P）而无需中间产物的分离。使用重组大肠杆菌嘌呤核苷酸磷酸化酶（PNP）催化12a与2-氯腺嘌呤的缩合反应，形成克洛法比林，收率为67%。该反应还与多种嘌呤碱基（2-氨基腺嘌呤和次黄嘌呤）、它们的类似物（5-氮杂-7-脱氮鸟嘌呤和8-氮杂-7-脱氮次黄嘌呤）以及胸腺嘧啶进行了研究。结果与使用α-D-阿拉伯呋喃糖磷酸（13a，Ara-1P）的类似反应进行了比较。通过从头算计算分析了各种底物的反应性差异，考虑了电子结构（天然嘌呤与类似物）和立体化学特征（2F Ara-1P与Ara-1P）来确定大肠杆菌核苷酸磷酸酶对底物的识别。第二种方法从2-脱氧-2-氟-D-阿拉伯糖的级联一锅酶促转化开始，形成磷酸12a，然后与2-氯腺嘌呤缩合，从而在24小时内以约48%的产率制备克洛法比林。下列重组大肠杆菌酶催化了2-脱氧-2-氟-D-阿拉伯糖的顺序转化为磷酸12a：核糖激酶（2-脱氧-2-氟-D-阿拉伯呋喃糖-5-磷酸）、磷酸戊糖异构酶（PPN；不需要D-己糖的1,6-二磷酸作为辅因子）（12a），最后是PNP。研究了D-阿拉伯糖、D-核糖和D-木糖在相关2-氯腺嘌呤核苷的类似级联合成中的底物活性，并将其与2-脱氧-2-氟-D-阿拉伯糖的活性进行了比较。如预期，D-核糖表现出最佳的底物活性（30分钟内2-氯腺苷（8）产率达90%），D-阿拉伯糖在大约45分钟达到浓度平衡，形成2-氯-9-(β-D-阿拉伯呋喃核糖基)腺嘌呤（6），而形成2-氯-9-(β-D-木糖呋喃核糖基)腺嘌呤（7）的过程非常缓慢，在48小时内产率达到约8%。
• Ribonucleoside analogs with novel hydrogen bonding patterns
  申请人：Benner Steven A.

  公开号：US08389703B1

  公开（公告）日：2013-03-05

  This invention relates to nucleoside, nucleotide, and oligonucleotide analogs that incorporate non-standard nucleobase analogs, defined to be those that present a pattern of hydrogen bonds to a paired nucleobase analog in a complementary strand that is different from the pattern presented by adenine, guanine, cytosine, and thymine. The invention is specifically concerned with nucleotide analogs that present the donor-donor-acceptor, hydrogen bonding patterns on pyrimidine analogs, and especially those that are analogs of ribonucleotides, including protected ribonucleotides suitable for phosphoramidite-based synthesis of RNA. The heterocycles on these nucleoside analogs are aminopyridones that have electron withdrawing groups attached to the position analogous to the 5-position of the ring in standard pyrimidines, including nitro, cyano, and carboxylic acid derivatives.

  这项发明涉及包含非标准核碱基模拟物的核苷酸、核苷酸和寡核苷酸模拟物，这些非标准核碱基模拟物被定义为在与配对的核碱基模拟物形成的互补链中呈现出与腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶的氢键模式不同的模式。该发明特别涉及呈现出供体-供体-受体、氢键模式的嘧啶模拟物，特别是那些核糖核苷酸模拟物，包括适用于RNA磷酸酰胺基合成的受保护的核糖核苷酸。这些核苷酸模拟物上的杂环是氨基吡啶酮，其具有连接到与标准嘧啶环中的5-位置类似的位置的电子吸引基团，包括硝基、氰基和羧酸衍生物。