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N,N'-二琥珀酰亚胺基碳酸酯(简称DSC),是一种用于活性酯制备的多功能试剂,也是各种亲核反应中光气的替代品。DSC对水分敏感,在水环境中,会迅速水解放出二氧化碳并生成NHS。在非水环境中,DSC在各类有机溶剂中的溶解度是影响其反应效率及残留物去除的关键因素之一,尤其是在复杂的多糖功能化合成中,表1反映了DSC在常见有机溶剂中的溶解度情况,为反应条件的选择提供参考。
表1 DSC在有机溶剂中的溶解度
DSC在多肽合成,药物设计,核酸修饰等领域具有广泛的应用。其温和的反应条件,高效率的偶联特性,使其在合成脲衍生物和氨基甲酸酯类化合物中扮演着重要角色,同时,DSC也是常用的酰胺、硫代磷脂的偶联试剂。通过促进碳酸酯、羧酸活性酯和对应的氨基甲酸琥珀酰亚胺酯的形成,进一步与胺分子反应,高效合成出对应的氨基甲酸酯、酰胺和脲衍生物(如图1所示)。
图1 DSC介导的合成途径
氨基甲酸酯类化合物,因其广泛的应用范围和在医药、农药、涂料及有机合成中的重要性而备受关注。DSC,作为一种高效的活化剂,不仅可以促进醇与受阻氨基酸合成氨基甲酸酯类化合物,还在氨基甲酸酯类系列药物如HIV治疗药物达芦那韦的关键合成步骤中扮演核心角色,以及在生物化学中实现复杂分子片段的拼接。
具体而言,抗丙肝药物伐尼瑞韦关键中间体的合成中,DSC通过活化醇,随后与空间位阻较大的L-叔亮氨酸反应,高效合成目标氨基甲酸酯化合物。
而在治疗HIV药物达芦那韦分子的合成中,DSC通过与羟基形成活化酯,实现了两个关键片段的拼接。
此外,在硫代磷脂的合成中,DSC也展现了其优异的偶联性能,通过与羟基进行活化,再与DMPE的氨基拼接,实现以氨基甲酸酯键连接的硫代磷脂。
脲功能片段,作为许多药物分子中的关键结构,对分子活性和理化性质的调控具有重要作用。在放射性成像剂Piflufolastat F-18的合成中,DSC通过与氨基反应生成琥珀酰亚胺酯中间体,进一步构建脲结构片段,展示了其在药物合成中的灵活性与高效性。
酰胺化合物是多肽合成领域中最基础的结构片段,也是药物合成领域的关键结构。DSC作为一种活化和保护试剂,展现了其在化学合成中的多功能性,不仅能够形成碳酸酯,琥珀酰亚胺酯,还能与羧基形成活性酯,进一步与胺基形成稳定的酰胺化合物。
综上所述,DSC在化学、医药和生物领域的广泛应用,彰显了其在有机合成中的重要地位。无论是促进复杂分子的合成,还是在基础化学反应中的应用,DSC都展现了其优秀的反应性能,是研发人员手中不可或缺的工具。