Nukleosidamidofosfiter är derivat av naturliga eller syntetiska nukleosider som används för att syntetisera oligonukleotider , relativt korta DNA- fragment och deras analoger. Nukleosidamidofosfiter föreslogs först av Beaucage och Caruthers 1981 [1] . De är monomera byggstenar, vars sekventiella kondensering till varandra gör det möjligt att erhålla en oligonukleotidkedja av den erforderliga längden och sekvensen, medan i strukturen av amidofosfitreagenset , sockerresten och den kvävehaltiga basen är närvarande i en explicit form, och fosfatrestens plats upptas av en reaktiv amidofosfitgrupp , som i processens syntes omvandlas till en fosfodiesterbindning.
Förutom de klassiska 2-deoxiribonukleosid-amidofosfiterna finns det liknande reagens baserade på ribonukleosider , LNA, morfolino , 2'-modifierade nukleosider, nukleosider med icke-kanoniska baser eller nukleosider modifierade med ett fluorescerande färgämne eller en länkgrupp.
Två metoder för syntes av nukleosidamidofosfiter används mest. Nukleosidamidofosfit kan erhållas genom att reagera en skyddad nukleosid innehållande endast en fri hydroxylgrupp, vanligtvis i 3'-position, med bis( N , N -diisopropylamino)-2-cyanoetoxifosfin [2] i närvaro av en svag syra som en katalysator . I detta fall ersätts en diisopropylamingrupp med bildandet av en ny P-O-bindning [3] . Fosfytylerande reagens är ganska stabilt och kan syntetiseras i två steg, följt av rening genom vakuumdestillation [2] .
En annan syntesmetod använder N , N -diisopropylamino-2-cyanoetoxiklorfosfin som fosfityleringsreagens. Reaktionen mellan den skyddade nukleosiden och detta reagens utförs i närvaro av en bas, vanligtvis diisopropyletylamin [4] .
De syntetiserade nukleosidamidofosfiterna renas med silikagelkolonnkromatografi . Renheten hos den resulterande produkten kan bestämmas genom ^^ P NMR-spektra. Den kirala P(III)-atomen ger två signaler, motsvarande två diastereomerer , i området omkring 149 ppm.
Nukleosidamidofosfiter är relativt stabila föreningar med lång hållbarhet när de lagras som ett fast ämne under vattenfria förhållanden och i frånvaro av luft vid temperaturer under 4°C. Amidofosfiter tål lätt alkaliska förhållanden bra. Tvärtom, i närvaro av spår av syror, sönderdelas de mycket snabbt. Amidofosfiter är relativt resistenta mot hydrolys i ett neutralt medium. Således är halveringstiden för amidofosfitderivatet av tymidin i 95 % vattenhaltig acetonitril vid 25°C 200 timmar. [5]
Den huvudsakliga egenskapen hos nukleosidamidofosfiter är deras förmåga att reagera med nukleofila föreningar i närvaro av en katalysator, till exempel 1H - tetrazol , 2-etyltiotetrazol [ 6] , 2-bensyltiotetrazol [7] , 4,5-dicyanimidazol [8] Denna reaktion fortskrider mycket snabbt och med högt utbyte, vilket möjliggör användningen av nukleosidamidofosfiter vid syntesen av oligonukleotider , där 5'-hydroxylgruppen i den växande kedjan tjänar som nukleofil. Det stereokemiska resultatet av reaktionen är epimerisering (bildningen av två diastereomerer) vid den kirala P(III)-atomen.
Om vatten fungerar som en nukleofil, omvandlas amidofosfit till H-fosfonat, vilket är ett vanligt problem när man använder icke-absoluta lösningsmedel vid syntesen av nukleosidamidofosfiter.
Amidofosfiter oxideras lätt av svaga oxidationsmedel, till exempel jod i närvaro av en svag bas eller väteperoxid för att bilda motsvarande amidofosfater [9] . Amidofosfiter reagerar på liknande sätt med andra kalkogener . När det introduceras i interaktion med svavel [9] eller sulfuriserande reagens [10] omvandlas amidofosfit kvantitativt till amidotiofosfat. Reaktionen med selen [9] eller selenderivat [11] ger amidoselenofosfater. Fosforatomens konfiguration bevaras i reaktioner av denna typ.
Amidofosfiter kan också ingå i Arbuzov-reaktionen med bildning av motsvarande amidofosfonater. Speciellt har syntesen av amidofosfonater med deltagande av akrylnitril beskrivits [12] . Vid rumstemperatur fortskrider reaktionen stereoselektivt med konfigurationen kvar vid den kirala atomen P. Om reaktionen utförs under upphettning bildas en racemisk produkt.