3’-O-(2-cyanoethyl)thymidine

• 分子结构分类: 有机化合物 - 核苷、核苷酸和类似物 - 嘧啶核苷
• 英文名称: 3’-O-(2-cyanoethyl)thymidine
• 英文别名: 3'-O-(2-cyanoethyl)-2'-deoxythymidine；3-[(2R,3S,5R)-2-(hydroxymethyl)-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-3-yl]oxypropanenitrile
• 化学式: C₁₃H₁₇N₃O₅
• 分子量: 295.295
• InChiKey: AOAYCHXYSXQVPG-HBNTYKKESA-N

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  -1.1
• 重原子数：
  21
• 可旋转键数：
  5
• 环数：
  2.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.62
• 拓扑面积：
  112
• 氢给体数：
  2
• 氢受体数：
  6

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  3’-O-(2-cyanoethyl)thymidine 在 吡啶 、 三正丁胺 、 氨 、 水 、 碘 、 三丁基焦磷酸铵 作用下， 以 1,4-二氧六环 、 N,N-二甲基甲酰胺 为溶剂， 反应 3.0h， 生成
  参考文献：
  名称：

  [EN] METHOD OF SYNTHESIZING SINGLE-STRANDED NUCLEOTIDE SEQUENCE, BLOCKED NUCLEOSIDE TRIPHOSPHATES AND RELATED METHODS
  [FR] PROCÉDÉ DE SYNTHÈSE D'UNE SÉQUENCE NUCLÉOTIDIQUE MONOCATÉNAIRE, TRIPHOSPHATES DE NUCLÉOSIDE BLOQUÉS ET PROCÉDÉS ASSOCIÉS

  摘要：

  提供一种合成单链核苷酸序列的方法，该方法包括在聚合酶的存在下将阻断核苷酸三磷酸添加到起始核苷酸序列中，以合并相应的阻断核苷酸，其中所述阻断核苷酸三磷酸具有以下通式之一：(I)、(II)、(III)、(IV)、(V)和(VI)。

  公开号：

  WO2020159447A1
• 作为产物：
  描述：

  N(3)-benzoyl-3'-O-(2-cyanoethyl)-2'-deoxythymidine 在 甲醇 、 ammonium hydroxide 作用下， 以96%的产率得到3’-O-(2-cyanoethyl)thymidine
  参考文献：
  名称：

  Synthesis of 3′-O-(2-cyanoethyl)-2′-deoxythymidine-5′-phosphate as a model compound for evaluation of cyanoethyl cleavage

  摘要：

  在我们的合成-通过合成（SBS）技术开发过程中，一个重要且具有挑战性的任务是评估高效的氰乙基（CE）裂解条件。为此，我们合成了3'-O-(2-氰乙基)-2'-脱氧胸苷-5'-磷酸作为模型化合物，以及一个带有CE功能作为末端基团的短DNA寡聚体，并用于各种去保护实验。正如已经知道的对于2'-O-CE-保护的RNA寡核苷酸，CE功能可通过THF中的四丁基氟化铵（TBAF）来裂解。事实上，通过使用3'-O-(2-氰乙基)-2'-脱氧胸苷-5'-磷酸作为裂解试验的简单模型化合物，我们发现3'-O-CE功能在1 M TBAF/THF条件下可以被完全裂解。然而，CE基团也会在碱性条件下被其他小碱基如羟基裂解。在我们的合成-通过合成（SBS）应用中，CE裂解与TBAF/THF在温和条件下提供了最快和定量的CE基团去除。对3'-CE基团的高效去除对于使用染料标记的3'-CE阻断的dNTPs进行SBS方法的原理证明至关重要，目前正在进行研究。在这里，我们描述了3'-O-(2-氰乙基)-2'-脱氧胸苷-5'-磷酸作为合成-通过合成（SBS）技术的可逆终止子的开发的模型化合物的应用。此外，我们建议带有任何可去除的3'-修饰的核苷酸磷酸盐可能是适合的模型化合物，用于在类似寡核苷酸/无极性溶剂体系中进行裂解研究。

  DOI：

  10.1135/cccc2008183

文献信息

• The 4-[<i>N</i>-Methyl-<i>N</i>-(2,2,2-trifluoroacetyl)amino]butyl Group as an Alternative to the 2-Cyanoethyl Group for Phosphate Protection in the Synthesis of Oligodeoxyribonucleotides
  作者：Andrzej Wilk、Andrzej Grajkowski、Lawrence R. Phillips、Serge L. Beaucage

  DOI：10.1021/jo990835w

  日期：1999.10.1

  The 4-[N-methyl-N-(2,2,2-trifluoroacetyl)amino]butyl group for phosphate protection in the synthesis of oligodeoxyribonucleotides has been developed to completely prevent nucleobase alkylation by acrylonitrile that could potentially occur upon deprotection of the traditional 2-cyanoethyl phosphate protecting group. The properties of this new phosphate protecting group were evaluated using the model phosphotriester 9. The mechanism of phosphate deprotection was studied by treating 9 with concentrated NH4OH. NMR analysis,of the deprotection reaction demonstrated that cleavage of the N-trifluoroacetyl group is rate-limiting. The resulting phosphotriester intermediate 13 was also shown to undergo rapid cyclodeesterification to produce O,O-diethyl phosphate 15 and N-methylpyrrolidine -16 (Scheme 2). Given the facile removal of the 4-[N-methyl-N-(2,2,2-trifluoroacetyl)amino]butyl phosphate protecting group under mild basic conditions, its utilization in oligonucleotide synthesis began with the preparation of the deoxyribonucleoside phosphoramidites 4a-d (Scheme 3). The coupling efficiency of 4a-d and conventional a-cyanoethyl deoxyribonucleoside phosphoramidites 24a-d was then compared in the solid-phase synthesis of the 20-mer d(ATCCGTAGCTAAGGTCATGC). As previously observed in the deprotection of 9, the 4-[N-methyl,N-(2,2,2-trifluoroacetyl)amino]butyl phosphate protecting groups were easily and completely removed from the oligonucleotide by using either concentrated NH4OH or pressurized ammonia gas. Analysis of the deprotected oligomer by polyacrylamide gel electrophoresis (Figure 3) indicated that the phosphoramidites 4a-d are as efficient as the 2-cyanoethyl phosphoramidites 24a-d in the synthesis of the 20-mer. Furthermore, following digestion of the crude 20-mer by snake venom phosphodiesterase and bacterial alkaline phosphatase, HPLC analysis showed complete hydrolysis to individual nucleosides and no detectable nucleobase modification.
• [EN] REVERSIBLE TERMINATORS FOR EFFICIENT SEQUENCING BY SYNTHESIS<br/>[FR] TERMINATEURS RÉVERSIBLES POUR UN SÉQUENÇAGE EFFICACE PAR SYNTHÈSE
  申请人：QUIATECH AB

  公开号：WO2008037568A2

  公开（公告）日：2008-04-03

  [EN] The invention relates to compounds of general structure (I) or salts thereof, wherein B is a nucleobase, X and Y independently are oxygen or sulphur, Z is a chemical group characterized by strong electron withdrawing properties, R1 is hydrogen, hydroxyl or a protected hydroxyl, R2 and R3 are together or separately hydrogen or a hydrocarbyl, R4 is hydrogen or a chemical moiety consisting of a linker molecule L, linking a detectable group to the rest of the structure (I), R5 is hydrogen or an additional electron withdrawing group. R5 can be identical with Z or different. R6 is hydrogen or a chemical moiety consisting of a linker unit L, a cleavable group and a detectable group joined together in the following order R6 = -L-cleavable group-detectable group. The detectable group is placed either on R4 or R6 or is absent, thus either R4 is hydrogen and the detectable group is placed on R6, or R6 is hydrogen and the detectable group is placed on R4, or both R4 and R6 are hydrogen. Numbers m and n are independently 0 or 1. Compounds of formula (I) are useful as reversible chain extension terminators. The invention also relates to the use of the compounds (I) in nucleic acid sequencing as well as to a method of preparing compounds of Formula (I).
  [FR] La présente invention concerne des composés de structure générale (I) ou des sels de ceux-ci, où B représente une base nucléotidique, X et Y représentent indépendamment oxygène ou soufre, Z représente un groupe chimique caractérisé par des propriétés de puissant électro-attracteur, R1 représente hydrogène, hydroxyle ou un hydroxyle protégé, R2 et R3 représentent conjointement ou séparément hydrogène ou un hydrocarbyle, R4 représente hydrogène ou un groupe chimique constitué d'une molécule de liaison L, qui relie un groupe détectable au reste de la structure (I), R5 représente hydrogène ou un groupe électro-attracteur supplémentaire et peut être identique à Z ou différent de celui-ci, R6 représente hydrogène ou un groupe chimique constitué d'une unité de liaison L, d'un groupe clivable et d'un groupe détectable réunis dans l'ordre suivant R6 = -L- groupe clivable-groupe détectable. Le groupe détectable est placé sur R4 ou sur R6 ou est absent et R4 représente alors hydrogène et le groupe détectable est placé sur R6 ou R6 représente hydrogène et le groupe détectable est placé sur R4 ou alors R4 et R6 représentent tous les deux hydrogène. Les nombres m et n représentent indépendamment 0 ou 1. Les composés de formule (I) sont utilisés comme terminateurs d'extension de chaîne réversibles. Cette invention concerne également l'utilisation des composés de formule (I) dans un séquençage d'acides nucléiques, ainsi qu'un procédé de préparation de composés de formule (I).
• [EN] METHOD FOR PRODUCING OLIGONUCLEOTIDE HAVING PHOSPHOROTHIOATE SITE<br/>[FR] PROCÉDÉ DE PRODUCTION D'UN OLIGONUCLÉOTIDE AYANT UN SITE DE PHOSPHOROTHIOATE<br/>[JA] ホスホロチオエート化部位を有するオリゴヌクレオチドの製造方法
  申请人：AJINOMOTO KK

  公开号：WO2020196890A1

  公开（公告）日：2020-10-01

  ５'位水酸基が保護されておらず、かつその他の基が核酸合成に用いられる保護基で保護されていてもよく、もしくは固相担体に結合していてもよいヌクレオシド、ヌクレオチドまたはオリゴヌクレオチドと、３'位水酸基または３'位アミノ基がホスファイト体または亜リン酸ジエステル体の形成のための方法により修飾されており、かつその他の基が核酸合成に用いられる保護基で保護されていてもよいヌクレオシド、ヌクレオチドまたはオリゴヌクレオチドを、酸化防止剤の存在下に縮合させて、ホスファイト体または亜リン酸ジエステル体を得る工程を含む、ホスホロチオエート化部位を有するオリゴヌクレオチドの製造方法。
• Synthesis of 3′-O-(2-cyanoethyl)-2′-deoxythymidine-5′-phosphate as a model compound for evaluation of cyanoethyl cleavage
  作者：Angelika C. Keller、Saulius Serva、Diana C. Knapp、Marek Kwiatkowski、Joachim W. Engels

  DOI：10.1135/cccc2008183

  日期：——

  An essential and challenging task during the development of our sequencing-by-synthesis (SBS) technique is the evaluation of efficient cyanoethyl (CE) cleavage conditions. For this purpose 3′-O-(2-cyanoethyl)-2′-deoxythymidine-5′-phosphate as a model compound as well as a short DNA oligomer bearing the CE function as terminal group were synthesized and used for various deprotection experiments. As it is already known for 2′-O-CE-protected RNA oligonucleotides, the CE function can be cleaved with tetrabutylammonium fluoride (TBAF) in THF. Indeed, by using 3′-O-(2-cyanoethyl)-2′-deoxythymidine-5′-phosphate as a simple model compound for cleavage tests, we found out that the 3′-O-CE function is quantitatively cleaved with 1 M TBAF in THF. However, the CE group is also cleaved by other small bases like hydroxy groups under alkaline conditions. The CE cleavage with TBAF in THF gives the fastest and quantitative removal of the CE group under mild conditions for our sequencing-by-synthesis (SBS) application. The efficient removal of the 3′-CE group is crucial for the proof-of-principle of our SBS approach using dye-labeled 3′-CE-blocked dNTPs, which is currently under investigation. Herein we describe the application of 3′-O-(2-cyanoethyl)-2′-deoxythymidine-5′-phosphate as model compound for the development of reversible terminators for the SBS technique. Furthermore we suggest that nucleoside phosphates bearing any removable 3′-modification might be suitable model compounds for cleavage studies in a heterogeneous environment comparable to an oligonucleotide/ aprotic solvent system.

  在我们的合成-通过合成（SBS）技术开发过程中，一个重要且具有挑战性的任务是评估高效的氰乙基（CE）裂解条件。为此，我们合成了3'-O-(2-氰乙基)-2'-脱氧胸苷-5'-磷酸作为模型化合物，以及一个带有CE功能作为末端基团的短DNA寡聚体，并用于各种去保护实验。正如已经知道的对于2'-O-CE-保护的RNA寡核苷酸，CE功能可通过THF中的四丁基氟化铵（TBAF）来裂解。事实上，通过使用3'-O-(2-氰乙基)-2'-脱氧胸苷-5'-磷酸作为裂解试验的简单模型化合物，我们发现3'-O-CE功能在1 M TBAF/THF条件下可以被完全裂解。然而，CE基团也会在碱性条件下被其他小碱基如羟基裂解。在我们的合成-通过合成（SBS）应用中，CE裂解与TBAF/THF在温和条件下提供了最快和定量的CE基团去除。对3'-CE基团的高效去除对于使用染料标记的3'-CE阻断的dNTPs进行SBS方法的原理证明至关重要，目前正在进行研究。在这里，我们描述了3'-O-(2-氰乙基)-2'-脱氧胸苷-5'-磷酸作为合成-通过合成（SBS）技术的可逆终止子的开发的模型化合物的应用。此外，我们建议带有任何可去除的3'-修饰的核苷酸磷酸盐可能是适合的模型化合物，用于在类似寡核苷酸/无极性溶剂体系中进行裂解研究。
• [EN] METHOD OF SYNTHESIZING SINGLE-STRANDED NUCLEOTIDE SEQUENCE, BLOCKED NUCLEOSIDE TRIPHOSPHATES AND RELATED METHODS<br/>[FR] PROCÉDÉ DE SYNTHÈSE D'UNE SÉQUENCE NUCLÉOTIDIQUE MONOCATÉNAIRE, TRIPHOSPHATES DE NUCLÉOSIDE BLOQUÉS ET PROCÉDÉS ASSOCIÉS
  申请人：AGENCY SCIENCE TECH & RES

  公开号：WO2020159447A1

  公开（公告）日：2020-08-06

  There is provided a method of synthesizing a single-stranded nucleotide sequence, the method comprising adding a blocked nucleoside triphosphate to an initiator nucleotide sequence to incorporate a corresponding blocked nucleotide thereto in the presence of a polymerase, wherein the blocked nucleoside triphosphate has one of the general formulae (I), (II), (III), (IV), (V) and (VI).

  提供一种合成单链核苷酸序列的方法，该方法包括在聚合酶的存在下将阻断核苷酸三磷酸添加到起始核苷酸序列中，以合并相应的阻断核苷酸，其中所述阻断核苷酸三磷酸具有以下通式之一：(I)、(II)、(III)、(IV)、(V)和(VI)。