專(zhuān)利名稱(chēng)：作為有機(jī)和生物分子化學(xué)發(fā)光標(biāo)記物的1，2-二氧雜環(huán)丁烷類(lèi)化合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于試驗(yàn)等方面的與有機(jī)和生物分子具有結(jié)合能力的觸發(fā)穩(wěn)定的1，2-二氧雜環(huán)丁烷類(lèi)化合物。特別是，本發(fā)明涉及與生物物質(zhì)具有反應(yīng)能力而實(shí)質(zhì)上并不改變它們的基本功能的1，2-二氧雜環(huán)丁烷類(lèi)化合物。
1.穩(wěn)定的1，2-二氧雜環(huán)丁烷類(lèi)化合物的化學(xué)觸發(fā)作用近來(lái)發(fā)現(xiàn)，熱穩(wěn)定的二氧雜環(huán)丁烷類(lèi)化合物可以用化學(xué)和酶的方法進(jìn)行觸發(fā)，以便按照要求產(chǎn)生化學(xué)發(fā)光(A.P.Schaap，專(zhuān)利申請(qǐng)系列號(hào)887，139，1986年7月17日提交;A.P.Schaap，R.S.Handley和B.P.Giri，Tetrahedron Lett.，935(1987);A.P.Schaap，T.S.Chen，R.S.Handley，R.Desilva和B.P.Giri，Tetrahedron Lett.，1155(1987);和A.P.Schaap，M.D.Sandison，和R.S.Handley，Tetrahedron Lett.，1159(1987))。為此，已經(jīng)研究出制備具有若干重要特征的二氧雜環(huán)丁烷類(lèi)化合物的新的生產(chǎn)方法(1)應(yīng)用具有穩(wěn)定作用的螺稠合的金剛烷基，以便提供在環(huán)境溫度下具有多年貯藏壽命的二氧雜環(huán)丁烷類(lèi)化合物，(2)已經(jīng)研究出了觸發(fā)穩(wěn)定的二氧雜環(huán)丁烷類(lèi)化合物使之化學(xué)發(fā)光分解的新方法。
應(yīng)用三氯化鈦/LAH于THF中使金剛烷酮與酮的芳香酯反應(yīng)，制備所需的鏈烯烴(A.P.Schaap，美國(guó)專(zhuān)利4，857，652)。這是應(yīng)用上述反應(yīng)條件使酮與酯進(jìn)行分子間縮合形成乙烯基醚的最早報(bào)道。雖然McMurry早已研究了酮與酯官能團(tuán)的分子內(nèi)反應(yīng)，但是通過(guò)該方法制備的是環(huán)酮而不是乙烯基醚(J.E.McMurry和D.D.Miller，J.Amer.Chem.Soc.，105，1660(1983)以及J.E.McMurry，Chem.Rev.，89，1513(1989)).
將上述乙烯基醚光氧化、得到具有所需熱穩(wěn)定性的容易控制的二氧雜環(huán)丁烷類(lèi)化合物。例如，下示的二氧雜環(huán)丁烷的活化能為24.8Kcal/mol，在25℃半衰期為3.8年。將該二氧雜環(huán)丁烷樣品置于鄰二甲苯中保持在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上數(shù)月，未檢出分解作用。
但是，用氟化物離子脫去甲硅烷基保護(hù)基，可以在室溫下容易地觸發(fā)上述二氧雜丁烷化學(xué)發(fā)光分解，產(chǎn)生不穩(wěn)定的芳基氧化物形式，經(jīng)裂解得到強(qiáng)的藍(lán)光。芳基氧化物取代的二氧雜環(huán)丁烷在25℃的半衰期為5秒。在DMSO中化學(xué)發(fā)光的光譜在470nm處具有最大值，這與在上述條件下酯分解產(chǎn)物(3-羥基苯甲酸甲基酯)的陰離子的熒光和余下的二氧雜環(huán)丁烷溶液的熒光是相同的?？磥?lái)從金剛烷酮熒光似乎不會(huì)得到化學(xué)發(fā)光。以魯米諾為標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)測(cè)定氟化物觸發(fā)分解的化學(xué)發(fā)光量子產(chǎn)額為0.25(或者說(shuō)化學(xué)發(fā)光效率為25%)。在上述條件下(φF＝0.44)酯的熒光量子產(chǎn)額的修正量給予單純激發(fā)酯的效率為57%，這是迄今報(bào)道的在實(shí)驗(yàn)室制備的二氧雜環(huán)丁烷最高的單純化學(xué)激發(fā)效率。
2.穩(wěn)定的1，2-二氧雜環(huán)丁烷類(lèi)化合物的酶觸發(fā)涉及酶的生物試驗(yàn)，如免疫試驗(yàn)和DNA雜交應(yīng)用許多種類(lèi)的底物，這些底物與酶反應(yīng)或者形成顏色(顯色的)，或者變成熒光(熒光的)。作為研究觸發(fā)方法，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)起化學(xué)發(fā)光酶底物作用的最早的二氧雜環(huán)丁烷類(lèi)化合物(A.P.Schaap，美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)系列號(hào)887，139;A.P.Schaap，R.S.Handley，和B.P.Giri，Tetrahedron Lett.，935(1987);A.P.Schaap，T.S.Chen，R.S.Handley，R.Desilva，和B.P.Giri，Tetrahedron Lett.，1155(1987);A.P.Schaap，M.D.Sandison和R.S.Handly，Tetrahedron Lett.，1159(1987)和A.P.Schaap，Photochem.Photobiol.，47S，50S(1988)。上述過(guò)氧化物在生物系統(tǒng)中的應(yīng)用要求二氧雜環(huán)丁烷類(lèi)化合物在酶反應(yīng)溫度下是熱穩(wěn)定的，并且在水緩沖液中不會(huì)迅速的分解。在上面敘述的螺稠合的金剛烷基二氧雜環(huán)丁烷類(lèi)化合物滿(mǎn)足這些要求。制備的二氧雜環(huán)丁烷可以經(jīng)酶作用變?yōu)楫a(chǎn)生芳基氧化物形式。該不穩(wěn)定的中間體的分解產(chǎn)生熒光。已經(jīng)合成的二氧雜環(huán)丁烷類(lèi)化合物可以用觸發(fā)各種不同的酶(包括芳基酯酶、乙酰膽堿酯酶、堿性磷酸酯酶和β-半乳糖苷酶)。
例如，以上所示磷酸酯取代的二氧雜環(huán)丁烷由堿性磷酸酯酶進(jìn)行酶觸發(fā)，磷酸酯取代的二氧雜環(huán)丁烷系由3-羥基-9H-咕噸-9-酮和金剛烷酮得到的。該二氧雜環(huán)丁烷是熱穩(wěn)定的，其活化能為30.7Kcal/mol，在25℃半衰期為12年。該二氧雜環(huán)丁烷不僅在有機(jī)溶劑中是穩(wěn)定的，而且在水緩沖液中具有很慢的自發(fā)分解。在PH10.3于0.75M2-氨基-2-甲基-1-丙醇緩沖液中，應(yīng)用牛腸粘膜的堿性磷酸酯酶和磷酸酯保護(hù)的二氧雜環(huán)丁烷進(jìn)行觸發(fā)試驗(yàn)。現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，總的光發(fā)射與該二氧雜環(huán)丁烷的濃度呈線(xiàn)性相關(guān)。發(fā)射衰減的速度是酶濃度的函數(shù)，而總的光發(fā)射與酶濃度無(wú)關(guān)。在室溫和緩沖溶液中，得到磷酸酯酶催化分解的化學(xué)發(fā)光光譜。將在緩沖液中的該化學(xué)發(fā)光光譜與余下的反應(yīng)混合物的熒光光譜和羥基咕噸酮分解產(chǎn)物的熒光光譜進(jìn)行比較，結(jié)果表明由二氧雜環(huán)丁烷經(jīng)磷酸酯基的酶裂解激發(fā)發(fā)射，得到不穩(wěn)定的二氧雜環(huán)丁烷的芳基氧化物，它產(chǎn)生羥基咕噸酮單線(xiàn)激發(fā)態(tài)陰離子。
應(yīng)用上述的磷酸酯保護(hù)的二氧雜環(huán)丁烷和堿性磷酸酯酶于pH9.6在0.75M2-氨基-2-甲基-1-丙醇緩沖液中，也可以進(jìn)行磷酸酯酶觸發(fā)實(shí)驗(yàn)，上述磷酸酯保護(hù)的二氧雜環(huán)丁烷是由3-羥基苯甲酸甲基酯和金剛烷制得的。向10-4·M的二氧雜環(huán)丁烷的溶液中加入酶，導(dǎo)致數(shù)分鐘發(fā)射化學(xué)發(fā)光。在緩沖溶液中該二氧雜環(huán)丁烷的緩慢水解使本底發(fā)光很低，因此，在增強(qiáng)劑存在能檢測(cè)出的堿性磷酸酯酶不足10-18mol(1attomol)(A.P.Schaap，H.Akhavan和L.J.，Romano，Clin.Chem.，35，1863(1989)和A.P.Schaap，美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)系列號(hào)07/224，681和07/317，585)。
3.用于生物試驗(yàn)的化學(xué)發(fā)光直接標(biāo)記物(a)魯米諾和異魯米諾氨基鄰苯二甲酰肼類(lèi)(魯米諾和異魯米諾)在堿性條件下與H2O2和過(guò)氧化物酶催化劑反應(yīng)放射出光。該反應(yīng)還被少量的幾種金屬離子(包括Fe(Ⅲ)、Cu(Ⅱ)和Cr(Ⅲ))催化。用魯米諾作為標(biāo)記物的最早的化學(xué)發(fā)光免疫試驗(yàn)是由Schroeder報(bào)道的關(guān)于生物素的試驗(yàn)(H.R.Schroeder，P.O.Vogelhut，R.J.Carrico，R.C.Boguslaski，R.T.Buckler，Anal.Chem.48，1933(1976)).自此以后，又有一些應(yīng)用魯米諾作為標(biāo)記物的報(bào)道(H.R.SchroederLuminescent ImmunoassaysPerspectives in Endocrinology and Clinical Chemistry，M.Serio and M.Pazzagli，Eds.，Raven Press，New york，pp 129-146(1982);M.Pazzagli，G.Messeri，A.L.Caldini，G.Monetti，G.Martinazzo和M.Serio，J.Steroid Biochem.，19，407(1983);Bioluminescence and Chemiluminescence New Perspectives，J.Scholmerich，等編輯，J.Wiley和Sons，Chichester(1987)).各種增強(qiáng)劑也可以與魯米諾一起應(yīng)用，以便增加放射光的強(qiáng)度。這些包括D-熒光素(T.P.Whitehead，G.H.Thorpe，T.J.Carter，C.Groucutt和L.J.Kricka，Nature，305，158(1983))和對(duì)碘酚(G.H.Thorpe，L.J.Kricka，S.B.Mosely和T.P.Whitehead Clin.Chem.，31，1335(1985)).
(b)吖啶鎓和菲啶鎓酯類(lèi)N-甲基吖啶鎓和菲啶鎓羧酸的芳香酯經(jīng)H2O2和堿的處理發(fā)生化學(xué)發(fā)光反應(yīng)。在高pH情況下，上述酯的穩(wěn)定性顯著降低。如下所示在芳基部分加入鏈狀基團(tuán)R，使該化學(xué)發(fā)光標(biāo)記物連接到抗原、抗體或固體載體上。該項(xiàng)工作已在專(zhuān)利(F.McCapra，D.E.Tutt，R.M.Topping，英國(guó)專(zhuān)利1，461，877(1977)和下述論文中報(bào)道(I.Weeks，I.Beheshti，F(xiàn).McCapra，A.K.Campbell，J.S.Woodhead，Clin.Chem.，29，1474(1983);I.Weeks，A.K.Campbell，J.S.Woodhead，Clin.Chem.，29，1480(1983)).
上述化合物市售免疫試驗(yàn)盒中用作為檢查T(mén)SH(LumaTagTM;倫敦診斷公司，Eden Prairie，MN)和游離的甲狀腺素(Magic Lite System;Ciba-Corning診斷公司;Medfield，MA)的標(biāo)記物。該項(xiàng)技術(shù)還用于標(biāo)記DNA探針(L.J.Arnold，Jr.，P.W.Hammond，W.A.Wiese，N.C.Nelson，Clin.Chem.，35，1588(1989)).
(c)用于熱化學(xué)發(fā)光檢測(cè)的金剛烷亞基金剛烷二氧雜環(huán)丁烷類(lèi)化合物金剛烷亞基金剛烷二氧雜環(huán)丁烷衍生物已由Wynbery及其合作者制備，用于直接標(biāo)記抗體和蛋白質(zhì)(J.C.Hummelen，T.M.Luider，H.Wynberg，Pure Appl.Chem.，59，639(1987);J.C.Hummelen，T.M.Luider，H.Wynberg，“熱化學(xué)發(fā)光免疫試驗(yàn)”，Complementary Immunoassays，W.P.Collins，編輯，Wiley和Sons，紐約，p.191(1988);H.Wynberg，E.W.Meijer，J.C.Hummelen，“1，2-二氧雜環(huán)丁烷類(lèi)化合物作為化學(xué)發(fā)光探針和標(biāo)記”Bioluminescence and Chemiluminescence，M.A.DeLuca，W.D.McElroy，編輯，Academic Press，紐約，p.687(1981)).化學(xué)發(fā)光檢測(cè)法要求被標(biāo)記的分析物在塑料盤(pán)中是流動(dòng)的，并且加熱至250～300℃。該過(guò)高的溫度與在水溶液中進(jìn)行的均質(zhì)免疫試驗(yàn)系統(tǒng)是不協(xié)調(diào)的。由于從金剛烷亞基金剛烷二氧雜環(huán)丁烷的熱解得到的化學(xué)發(fā)光量子產(chǎn)額相當(dāng)?shù)?φCL＝10-4)，因此必須應(yīng)用將能量轉(zhuǎn)移到強(qiáng)熒光接收體的技術(shù)，以便獲得較高的檢測(cè)靈敏度。這需要將第2個(gè)標(biāo)記物-熒光增白劑-以化學(xué)方法接到分析物、或第1個(gè)標(biāo)記物上(J.C.Hummelen，T.M.Luider，H.Wynberg，Methods in Enzymology，133，531(1986)).用于在化學(xué)上將二氧雜環(huán)丁烷結(jié)合到蛋白質(zhì)上的反應(yīng)基團(tuán)R包括以下所示。
4.標(biāo)記方法文獻(xiàn)報(bào)道許多以化學(xué)方法將標(biāo)記物結(jié)合到有機(jī)或生物分子上的方法(例如見(jiàn)L.J.Kricka，Ligand-Binder Assays，Marcel Dekker，Inc.，紐約，1985，pp.15-51 and M.Z.Atassi，“蛋白質(zhì)的免疫化學(xué)”(第1卷，Plenum出版，New York，1977，P.1～161)中的第一章，“蛋白質(zhì)的化學(xué)修飾和分解”及所列參考文獻(xiàn))?？贵w如蛋白質(zhì)通過(guò)存在于蛋白質(zhì)中的某些親核基團(tuán)(-SH、-OH、-NH2、-COOH)與帶有如表1所示的化學(xué)活性基團(tuán)的標(biāo)記物反應(yīng)、很容易進(jìn)行標(biāo)記。具有合適官能團(tuán)的核酸和DNA探針也可以通過(guò)合成含有胺或硫醇的核酸，并使它們與在二氧雜環(huán)丁烷上相應(yīng)的活性基團(tuán)反應(yīng)進(jìn)行標(biāo)記。另外，也可以通過(guò)羥基與活化的氨基磷酸酯反應(yīng)使核酸類(lèi)化合物(主要是低聚核苷酸)連接到二氧雜環(huán)丁烷類(lèi)化合物上。在該情況下可以使氨基磷酸酯能夠配置在核酸上，而羥基則配置在二氧雜環(huán)丁烷上，反之亦然。另一類(lèi)型可以標(biāo)記的分子包括酶、蛋白質(zhì)、抗原、半抗原、甾族化合物、糖類(lèi)、脂肪酸、前列腺素、凝血氧烷、白三烯、核苷和核苷酸。
表1 與有機(jī)和生物分子化學(xué)結(jié)合標(biāo)記的活性基團(tuán)1)對(duì)胺(-NH2)具有活性的基團(tuán)
2)對(duì)硫醇(-SH)具有活性的基團(tuán)
3)對(duì)羧酸(-CO2H)具有活性的基團(tuán)雙官能團(tuán)偶合試劑也可用于使標(biāo)記物與具有適度活性基團(tuán)有機(jī)或生物分子偶合(見(jiàn)L.J.Kricka，Ligand-Binder Assays，Marcel Dekker，Inc.，紐約，1985，pp.18-20，表2.2 and T.H.Ji，“雙官能團(tuán)試劑”，Methods in Enzymology，91，580-609(1983)).有兩個(gè)類(lèi)型的雙官能團(tuán)試劑，一種是將其加到最終結(jié)構(gòu)中，另一種是不加入最終結(jié)構(gòu)而是僅用于偶合2個(gè)反應(yīng)物。熒光素可以與抗熒光素形成復(fù)合物。此外，補(bǔ)骨脂內(nèi)酯可以用于與DNA共價(jià)鍵結(jié)合。
具有化學(xué)發(fā)光作用的二氧雜環(huán)丁烷與有關(guān)分子的物理結(jié)合或形成復(fù)合物可以按以下所示方法完成通過(guò)標(biāo)記物與生物素(維生素H)分子的化學(xué)結(jié)合，和通過(guò)有關(guān)的有機(jī)或生物分子與抗生物素蛋白或抗生蛋白鏈菌素的化學(xué)結(jié)合。后2個(gè)化合物是對(duì)生物素具有4個(gè)高親和力結(jié)合點(diǎn)的細(xì)菌蛋白(R.M.Buckland，Nature，320，557-558(1986)及其參考文獻(xiàn))。
通過(guò)標(biāo)記的生物素或標(biāo)記的抗生物素蛋白或抗生蛋白鏈菌素，檢測(cè)有機(jī)或生物分子(抗原)
Ag，抗原;Ab，抗體;B，生物素;SA，抗生蛋白鏈菌素;L，標(biāo)記物因此，本發(fā)明的目的之一是提供用于檢測(cè)有機(jī)和生物物質(zhì)和化合物的方法以及觸發(fā)化學(xué)發(fā)光的1，2-二氧雜環(huán)丁烷類(lèi)化合物。更具體地講，本發(fā)明的目的是提供能用于免疫試驗(yàn)和DNA雜交試驗(yàn)的方法和觸發(fā)化學(xué)發(fā)光的1，2-二氧雜環(huán)丁烷類(lèi)化合物。
圖解

圖1是用氫氧化鈉觸發(fā)時(shí)，用下述的二氧雜環(huán)丁烷1a標(biāo)記的牛血清白蛋白(BSA)發(fā)光強(qiáng)度與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系圖。
圖2是用氟化四丁銨(TBAF)觸發(fā)時(shí)，在DMSO溶液中用下述的二氧雜環(huán)丁烷1a標(biāo)記的BSA發(fā)光強(qiáng)度與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系圖。
圖3表示硅膠板薄層層析的X-光照片，在此TLC硅膠板上將用二氧雜環(huán)丁烷1c標(biāo)記的山羊抗小鼠IgG進(jìn)行層析分離，以便分離出非標(biāo)記的成分，然后進(jìn)行觸發(fā)。
圖4表示經(jīng)液相色譜分離的物質(zhì)的X-光照片，該物質(zhì)含有被觸發(fā)的抗小鼠IgG，其中部分20含有經(jīng)純化的標(biāo)記抗小鼠IgG。
圖5表示化學(xué)發(fā)光的Western點(diǎn)免疫印跡試驗(yàn)，其中在尼龍膜上不同濃度的小鼠IgG與二氧雜環(huán)丁烷標(biāo)記的抗小鼠IgG進(jìn)行反應(yīng)。
本發(fā)明是關(guān)于下式的二氧雜環(huán)丁烷類(lèi)化合物，
其中Ar為選自苯基和萘基的芳香族取代基、A為選自以下一組的取代基，該取代基化學(xué)上可與有機(jī)或生物分子偶合，或者該取代基物理上可與生物分子結(jié)合，結(jié)果使該二氧雜環(huán)丁烷化合物在分子上作為標(biāo)記物，其中，R1為可選擇的，并且可以是含有1～30個(gè)碳原子和選自氧、氮、硫和磷任意的雜原子以代替某幾個(gè)碳原子的連接基團(tuán)，其中，X為化學(xué)活潑的、可以用活化劑脫去的取代基，結(jié)果該二氧雜環(huán)丁烷產(chǎn)生光，并且其中
為含有6～30個(gè)碳原子的多環(huán)亞烷基取代基。
本發(fā)明還涉及用于制備上述1，2-二氧雜環(huán)丁烷化合物的下式鏈烯烴化合物，
其中A為選自以下一組的取代基，該取代基化學(xué)上可與有機(jī)或生物分子偶合，或者該取代基物理上可與生物分子結(jié)合，結(jié)果使該二氧雜環(huán)丁烷化合物在分子上作為標(biāo)記物。
R1為可選擇的，并且可以是含有1～30個(gè)碳原子和選自氧、氮、硫和磷任意的雜原子以代替某幾個(gè)碳原子的連接基團(tuán)，X為化學(xué)上活潑的、可以用活化劑脫去的基團(tuán)，結(jié)果該1，2-二氧雜環(huán)丁烷產(chǎn)生光，該1，2-二氧雜環(huán)丁烷是由鏈烯烴化合物和含有6～30個(gè)碳原子的多環(huán)鏈烯烴制得的。
取代基為金剛烷基較好?？梢詰?yīng)用含有6～30個(gè)碳原子的其他多環(huán)亞烷基取代基。
取代基R1最好是
其中n為整數(shù)1～30;或者R1為
其中n為整數(shù)1～30，或者R1為-(CH2)n，其中n為1～30。
Ar系選自苯基和萘基。苯基是較好的。
A是N-羥基琥珀酰亞胺基、羧酸基團(tuán)、羥基、生物素、抗體活性分子較好，其中抗體與該分子結(jié)合或反應(yīng)，得到抗體、馬來(lái)酰亞胺、胺等的標(biāo)記物。許多這樣的化學(xué)上活性的或偶合的基團(tuán)像上述A一樣有A的功用。其中A為生物素，較好的分子是
這里m為整數(shù)2～30。
本發(fā)明涉及化學(xué)上能觸發(fā)的、穩(wěn)定的1，2-二氧雜環(huán)丁烷，它可以與有機(jī)或生物分子通過(guò)化學(xué)鍵結(jié)合，此外，在某些情況下可以通過(guò)物理的相互作用而結(jié)合。用活化劑脫去基團(tuán)X，生成能自然分解產(chǎn)生光的不穩(wěn)定的二氧雜環(huán)丁烷的芳基氧化物。產(chǎn)生的化學(xué)發(fā)光的強(qiáng)度可提供直接測(cè)定標(biāo)記的有機(jī)或生物分子的數(shù)量。用具體的活性基團(tuán)A和離去基團(tuán)X表明幾個(gè)二氧雜環(huán)丁烷標(biāo)記的實(shí)例。不同的基團(tuán)R1可以用作為連接二氧雜環(huán)丁烷的氧原子與活性基團(tuán)A之間的連接基團(tuán)。
R1可以包括碳原子和雜原子，如氧、氮、硫和磷，鏈長(zhǎng)為1～30個(gè)原子。此外，含有碳原子和雜原子的環(huán)可以用作為連接基團(tuán)。另外，A可以不用連接基團(tuán)直接連接到氧原子上。可能的活性基團(tuán)A包括N-羥基琥珀酰亞胺、馬來(lái)酰亞胺、碘代乙酸酯、氨基磷酸酯、異氰酸酯、異硫氰酸酯、羥基、巰基、氨基、羧基和表1所示的其他基團(tuán)?？赡艿腦基團(tuán)包括任一化學(xué)離去基團(tuán)，它在活性基團(tuán)A與有機(jī)或生物分子結(jié)合的過(guò)程中是穩(wěn)定的。然后用合適的活化劑處理帶有基團(tuán)X的已標(biāo)記的分子，結(jié)果產(chǎn)生化學(xué)發(fā)光。這里所示的例子和專(zhuān)利申請(qǐng)系列號(hào)887，139(申請(qǐng)日期1986年7月17日)詳細(xì)敘述了用化學(xué)方法和酶的方法可以脫去的典型的X基團(tuán)。相應(yīng)的X-氧基包括但不限于羥基、烷基或芳基羧基酯，無(wú)機(jī)含氧酸鹽，烷基或芳基甲硅烷氧基和氧-吡喃糖苷。可以脫去以觸發(fā)化學(xué)發(fā)光的另外的X基團(tuán)的例子可以在有關(guān)保護(hù)基的一般論文中找到(T.W.Greene，Protective Groups in Organic Synthesis，John Wiley，紐約，198，pp.10-72)(1981))該類(lèi)基團(tuán)是Si(CH3)2tBu，SiPh2tBu，CH2OCH2CH2Si(CH3)3，CH2CH2Si(CH3)3和Si(CH2CH3)2i-Pr.此外，應(yīng)該注意的是其他的芳基基團(tuán)，如萘基可以用于代替間苯基。有關(guān)萘基的-ArOX的實(shí)例包括
1，2-二氧雜環(huán)丁烷類(lèi)化合物的合成應(yīng)用本申請(qǐng)所述的方法，通過(guò)相應(yīng)的鏈烯烴的光致氧化作用制備二氧雜環(huán)丁烷。另外，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)可以將二氧雜環(huán)丁烷中一個(gè)活性基團(tuán)A轉(zhuǎn)移成另一個(gè)基團(tuán)A，例如可以將二氧雜環(huán)丁烷1轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的二氧雜環(huán)丁烷2。通過(guò)鏈烯烴14、17和20的光致氧化制備二氧雜環(huán)丁烷3a～c。
儀器除非另有說(shuō)明，否則核磁共振(NMR)譜是在General Electric QE300TM光譜儀上，以CDCl3為溶劑，用四甲基硅作為內(nèi)標(biāo)得到的。質(zhì)譜是用Kratos MS-80TM或AEI MS-90TM質(zhì)譜儀得到的。在Mettler AE 163TM分析天平上進(jìn)行稱(chēng)量。用連有Apple MacintoshTM計(jì)算機(jī)的Turner或用本實(shí)驗(yàn)室裝置的設(shè)備進(jìn)行化學(xué)發(fā)光測(cè)定。
原料從不同市場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)的溶劑和試劑是可以買(mǎi)到的最好的等級(jí)，并且除非另有說(shuō)明，否則應(yīng)用時(shí)均不經(jīng)進(jìn)一步純化。從氫化鈉或氫化鈣中蒸餾，使溶劑干燥。
鏈烯烴的合成2-氯乙基3-羥基苯甲酸酯
將3-羥基苯甲酸(15.0g，0.11mol)在2-氯乙醇(70ml，1.0mol)與1ml濃硫酸中的溶液回流過(guò)夜。TLC分析(硅膠/20%乙酸乙酯/己烷)表明已完全轉(zhuǎn)變成一個(gè)新物質(zhì)。蒸除過(guò)量的氯乙醇，得到一棕色溶液，將其溶于乙酸乙酯中并用水洗滌。有機(jī)層經(jīng)MgSO4干燥并濃縮，得到21.0g產(chǎn)物，為白色固體。mp.50℃。
1H NMR(CDCl3)δ3.81(t，2H，J＝5.9Hz)，4.57(t，2H，J＝5.9Hz)，4.77(s，1H)，7.06-7.66(m，4H)，13C NMR(CDCl3)δ41.52，64.75，116.43，120.77，121.98，129.80，130.71，156.04，166.57;MS m/e(rel.intensity)200(26)，138(59)，121(100)，93(31)，65(21)，39(12);MS精確質(zhì)量;計(jì)算值200.0240，實(shí)測(cè)值200.0242。
2-氯乙基3-(叔丁基二甲基甲硅烷氧基)苯甲酸酯
向2-氯乙基3-羥基苯甲酸酯(4.0g，0.02mol)和叔丁基二甲基氯甲硅烷(4.5g，0.029mol)的5ml無(wú)水DMF溶液中逐次加入咪唑(92.7g，0.04mol)。然后將該溶液攪拌過(guò)夜。TLC分析(硅膠，20%乙酸乙酯/己烷)表明已完全轉(zhuǎn)變成一個(gè)新物質(zhì)。該溶液倒入25ml水中，用乙醚萃取(3×25ml)。合并的乙醚溶液經(jīng)無(wú)水MgSO4干燥。蒸除溶劑，得到油狀物，該油狀物經(jīng)硅膠層析，用乙酸乙酯/己烷，10∶90的溶液進(jìn)行洗脫，定量地得到產(chǎn)物，為無(wú)色液體。
1H NMR(CDCl3)δ0.218(s，6H)，0.994(s，9H)，3.81(t，2H，J＝5.7Hz)，4.56(t，2H，J＝5.7Hz)，7.05-7.65(m，4H);13C NMR(CDCl3)δ-4.97，17.66，25.12，41.06，63.91，120.61，122.19，124.60，128.95，130.53，155.31，165.35;MS m/e(rel.intensity)314(14)，257(9)，235(9)，213(100)，185(6)，149(7)，135(10)，120(6)，93(13)，83(6)，69(9)，55(9);MS精確質(zhì)量;計(jì)算值314.1104，實(shí)測(cè)值314.1110.
〔(3-叔丁基二甲基甲硅烷氧基苯基)(2-氯乙氧基)亞甲基〕金剛烷(7)
用熱空氣噴射器干燥裝有回流冷凝器的100ml三頸瓶并用氮?dú)獯迪?。加入無(wú)水THF 200ml并置于冰浴上冷卻。在劇烈攪拌下先分次加入三氯化鈦(24.5g，0.16mol)，然后分次加入氫化鋁鋰(3.0g，0.08mol)。移去冷卻浴，將黑色混合物溫至室溫。滴加三乙胺(15ml)，反應(yīng)混合物回流1h。在1h內(nèi)向回流混合物中滴加2-氯乙基3-(叔丁基二甲基甲硅烷氧基)苯甲酸酯(5.0g，0.015mol)和金剛烷酮(7.1g，0.05mol)的溶液?；亓?h后TLC分析(乙酸乙酯/己烷，10∶90)表明已轉(zhuǎn)變成一個(gè)新物質(zhì)。反應(yīng)混合物經(jīng)冷卻并用己烷萃取。蒸除溶劑后，粗品經(jīng)層析分離，用乙酸乙酯/己烷，3∶97洗脫，得到5.0g(74%)鏈烯烴7，為白色油狀物。
1H NMR(CDCl3)δ0.194(s，6H)，0.982(s，9H)，1.78-1.98(m，12H)，2.65(bs，1H)，3.34(bs，1H)，3.55(t，2H，J＝5.7Hz)，3.66(t，2H，J＝5.7Hz)，6.85-7.29(m，4H);13C NMR(CDCl3)δ-4.46，18.21，25.66，28.28，30.20，32.39，38.94，39.20，42.61，68.95，119.62，121.04，122.50，129.09，132.78，136.40，141.11，155.49;MS m/e(rel.intensity)432(100)331(22)，235(13)，199(10)，151(19)，105(17)，73(44)，57(14);MS精確質(zhì)量計(jì)算值432.2251，實(shí)測(cè)值432.2247。
〔(2-氯乙氧基)(3-羥苯基)亞甲基〕金剛烷(8)
向以上所示叔丁基二甲基甲硅烷基保護(hù)的鏈烯烴7(2.0g，0.004mol)在5ml THF的攪拌溶液中加入氟化四丁銨三水合物(TBAF，1.4g，0.004mol)。生成的溶液攪拌10min。TLC分析(乙酸乙酯/己烷，20∶80)表明已轉(zhuǎn)變成一個(gè)新物質(zhì)。蒸除溶劑后，粗品用水洗滌并溶于乙醚中。有機(jī)層經(jīng)MgSO4干燥并蒸發(fā)至干。該油狀物經(jīng)硅膠層析分離，用乙酸乙酯/己烷，20∶80洗滌，得到1.3g(100%)鏈烯烴8。
1H NMR(CDCl3)δ1.81-1.96(m，12H)，2.67(bs，1H)，3.34(bs，1H)，3.55(t，2H，J＝5.6Hz)，3.69(t，2H，J＝5.6Hz)，6.77-7.19(m，4H);13C NMR(CDCl3)δ28.21，30.24，32.35，37.08，38.92，39.19，42.55，69.05，114.76，116.05，121.92，129.31，133.41，136.62，140.77，155.64;MSm/e(rel intensity)318(100)，227(19)，213(24)，121(92)，107(29)，93(37)，69(21)，55(36)，41(40);MS精確質(zhì)量計(jì)算值318.1386，實(shí)測(cè)值318.1383.
〔(3-羥苯基)(2-碘乙氧基)亞甲基〕金剛烷(9)
將碘化鈉(14.0g，0.09mol)和〔(2-氯乙氧基)(3-羥苯基)亞甲基〕金剛烷8(3.0g，0.009mol)溶于無(wú)水丙酮中，并回流6天。反應(yīng)用TLC分析(乙酸乙酯/己烷，10∶90)，反應(yīng)完全后蒸除溶劑，得到白色固體。該固體用二氯甲烷洗滌數(shù)次，合并的有機(jī)層再用水洗滌。有機(jī)層經(jīng)MgSO4干燥并濃縮，得到3.8g(100%)鏈烯烴9，為油狀物。
1H NMR(CDCl3)δ1.78-1.97(m，12H)，2.64(bs，1H)，3.19(t，2H，J＝7.1Hz)，3.35(bs，1H)，3.69(t，2H，J＝7.1Hz)，6.75-7.21(m，4H);13C NMR(CDCl3)δ2.40，28.13，30.41，32.33，36.99，38.86，39.09，69.74，114.86，116.00，121.79，129.28，133.37，136.42，140.51，155.66;MS m/e(rel intensity)410(42)，256(19)，227(75)，155(18)，121(100)，107(32)，93(28)，79(14)，65(16);MS精確質(zhì)量計(jì)算值.410.0744，實(shí)測(cè)值410.0744.
〔(2-氨基乙氧基)(3-羥苯基)亞甲基〕金剛烷(10)
將鏈烯烴9(3.0g，0.01mol)在最小量THF中的溶液加到置于干冰中的、含10ml液氨的密封管內(nèi)。密封管子后在油浴中于40℃加熱17h。將反應(yīng)混合物冷卻并蒸除溶劑，得到白色固體。該物質(zhì)用二氯甲烷萃取。合并的有機(jī)層用水洗滌，經(jīng)MgSO4干燥并濃縮，得到2.0g(90%)鏈烯烴10，為白色固體，mp 55℃，1H NMR(CDCl3)δ1.77-1.96(m，12H)，2.68(bs，1H)，2.85(t，2H，J＝4.8Hz)，3.23(bs，1H)，3.48(t，2H，J＝4.8Hz)，4.46(bs，2H)，6.70-7.17(m，4H);13C NMR(CDCl3)δ28.16，30.28，32.19，36.99，38.88，39.04，41.33，70.45，114.97，116.17，120.63，129.02，131.89，136.69，141.79，156.86;MS m/e(rel intensity)299(10)，256(100)，239(5)，199(6)，135(12)，121(27)，93(12)，77(5);MS精確質(zhì)量計(jì)算值299.1885，實(shí)測(cè)值299.1891.
3-氯丙基3-羥基苯甲酸
將3-羥基苯甲酸(16.0g，0.115mol)在3-氯丙醇(76g，0.81mol)和0.5ml濃硫酸中的溶液回流過(guò)夜。通過(guò)真空蒸餾除去過(guò)量的醇。將棕色粘稠狀的殘余物溶于乙酸乙酯(60ml)中并用水洗滌(2×15ml)。有機(jī)層經(jīng)無(wú)水硫酸鈉干燥，過(guò)濾和減壓濃縮。棕色的粘稠狀殘余物經(jīng)柱層析純化(乙酸乙酯/己烷，30∶70)，得到白色固體產(chǎn)物(23.3g，0.108mol，93.7%)。
1H NMR(CDCl3)δ2.19-2.28(m，2H)，3.69(t，2H，J＝6.3Hz)，4.48(t，2H，J＝6Hz)，5.92(s，1H)，7.05-7.64(m，4H);MS精確質(zhì)量計(jì)算值214.0396，實(shí)測(cè)值214.0400.
3-氯丙基3-(叔丁基二甲基甲硅烷氧基)苯甲酸酯
向3-氯丙基3-羥基苯甲酸酯(12.0g，0.055mol)和叔丁基二甲基氯甲硅烷(TBDMS-cl，10.00g，0.067mol)在無(wú)水DMF(10ml)的溶液中加入咪唑(7.61g，0.11mol)。反應(yīng)混合物攪拌1h后用水(50ml)稀釋?zhuān)⒂眉和檩腿?4×20ml)。己烷層用水洗滌(2×10ml)，經(jīng)無(wú)水硫酸鈉干燥，過(guò)濾并減壓濃縮，得到所需的化合物(16.64g，0.0506mol，90%)。
1H NMR(CDCl3)δ0.216(s，6H)，0.994(s，9H)，2.19-2.27(m，2H)，3.69(t，2H，J＝6.3Hz)，4.46(t，2H，J＝6.3Hz)，7.01-7.64(m，4H);MS精確質(zhì)量;計(jì)算值328.1264，實(shí)測(cè)值328.1257.
〔(3-叔丁基二甲基甲硅烷氧基苯基)(3-氯丙氧基)亞甲基〕金剛烷(11)
用熱空氣噴射器干燥裝有回流冷凝器的1l三頸瓶并用氬氣吹洗。加入無(wú)水THF(200ml)并置于冰浴中冷卻。在攪拌下加入三氯化鈦(33.32g，0.216mol)。在劇烈攪拌下分次加入氫化鋁鋰(4.1g，0.108mol)。移去冷卻浴，將反應(yīng)混合物溫至室溫。向其中滴加三乙胺(20ml)并回流1h。在1h內(nèi)向回流混合物中滴加3-氯丙基3-叔丁基二甲基甲硅烷氧基苯甲酸酯(6.0g，0.018mol)和金剛烷酮(8.22g，0.054mol)在無(wú)水THF中的溶液。將反應(yīng)混合物回流1h并冷卻至室溫。加入己烷(500ml)，攪拌0.5h后過(guò)濾溶液，并減壓濃縮。淡黃色的殘余物經(jīng)層析分離(乙酸乙酯/己烷，3∶97)，得到鏈烯烴11，為粘稠的油狀物(4.7g，0.010mol，58.45%)。
1H NMR(CDCl3)δ0.19(s，6H)，0.98(s，9H)，1.76-2.01(m，14H)，2.62(bs，1H)，3.22(bs，1H)，3.52(t，2H，J＝5.7Hz)，3.63(t，2H，J＝6.6Hz)，6.74-7.20(m，4H);MS精確質(zhì)量計(jì)算值446.2407，實(shí)測(cè)值446.2414.
〔(3-氯丙氧基)(3-羥苯基)亞甲基〕金剛烷(12)
在攪拌下向鏈烯烴11(0.5g，1mmol)的無(wú)水THF(15ml)溶液中加入TBAF(0.32g，1.2mmol，1.22ml，1M溶液)，反應(yīng)混合物在室溫下攪拌0.5h。在減壓下除去溶劑，將殘余物溶于己烷(20ml)中。溶液用水(10ml)洗滌，有機(jī)層經(jīng)無(wú)水硫酸鈉干燥，過(guò)濾并減壓濃縮。淡黃色油狀物經(jīng)制備TLC純化(乙酸乙酯/己烷，20∶80，得到純的化合物12(0.34g，1mmol，92%)。
1H NMR(CDCl3)δ1.5-2.03(m，14H)，2.65(bs，1H)，3.22(bs，1H)，3.54(t，2H，J＝6Hz)，3.63(t，2H，J＝6.6Hz)，5.45(s，1H)，6.78-7.26(m，4H);MS精確質(zhì)量s計(jì)算值332.1542，實(shí)測(cè)值332.1540.
〔(3-氰基丙氧基)(3-羥苯基)亞甲基〕金剛烷(13)
將氰化鈉(9mg，0.19mmol)溶于無(wú)水DMSO(2ml)中，溶液加熱至90℃。向上述溶液中加入鏈烯烴12(0.026g，0.078mmol)，反應(yīng)混合物于90℃攪拌0.75h。加入水(15ml)并用乙醚萃取(3×10ml)。醚層用水(10ml)洗滌，并經(jīng)無(wú)水硫酸鈉干燥，過(guò)濾和減壓濃縮。通過(guò)制備TLC純化(乙酸乙酯/己烷，20∶80)，得到純的腈13(0.021g，0.065mmol，84%)。
1H NMR(CDCl3)δ1.6-2.03(m，14H)，2.48(t，2H，J＝7.2Hz)，2.64(bs，1H)，3.18(bs，1H)，3.49(t，2H，J＝6Hz)，4.99(s，1H)，6.78-7.26(m，4H);IR(CHCl3)cm-13660-3600，3000，2910，2840，2290，1420，1200，1100;MS精確質(zhì)量計(jì)算值323.18852，實(shí)測(cè)值323.1882.
〔(3-羧基丙氧基)(3-羥苯基)亞甲基〕金剛烷(14)
向腈13(0.018g，0.055mmol)中加入氫氧化鈉(2N溶液2ml)，并將反應(yīng)混合物回流1h。溶液冷卻至室溫并用水(5ml)稀釋。水溶液用稀酸(10ml)洗滌，白色混濁液立即用乙酸乙酯萃取(2×15ml)。有機(jī)層經(jīng)無(wú)水硫酸鈉干燥，過(guò)濾和減壓濃縮。粗的殘余物經(jīng)制備TLC純化(乙酸乙酯/己烷，30∶70)，得到純的酸14(0.012g，0.035mmol，63%)。
1H NMR(CDCl3)δ1.6-2.03(m，16H)，2.44(t，2H，J＝7.2Hz)，2.65(bs，1H)，3.21(bs，1H)，3.45(t，2H，J＝6Hz)，6.1-7.41(m，5H);MS精確質(zhì)量計(jì)算值342.1831，實(shí)測(cè)值342.1836.
〔(3-羧基丙氧基)(3-羥苯基)亞甲基〕金剛烷N-羥基琥珀酰亞胺酯(15)
將羧酸14(0.008g，0.02mmol)溶于無(wú)水二噁烷(1ml)中。向溶液中加入二環(huán)己基碳二亞胺(DCC，0.0072g，0.035mmol)和N-羥基琥珀酰亞胺(0.004g，0.035mmol)，并在氬氣下于室溫?cái)嚢?2h。過(guò)濾白色沉淀，將溶液減壓濃縮。殘余物經(jīng)制備TLC純化(甲醇/二氯甲烷，2∶98)，得到純的產(chǎn)物15(0.009g，0.02mmol，88%)。
1H NMR(CDCl3)δ1.71-2.05(m，14H)，2.68(bs，1H)，2.78(t，2H，J＝7.2Hz)，2.86(bs，4H)，3.21(bs，1H)，3.47(t，2H，J＝6Hz)，5.90(bs，1H)，6.78-7.26(m，4H);13C NMR(CDCl3)δ24.56，25.47，27.44，28.14，30.23，32.15，37.00，38.83，39.04，66.90，67.23，90.64，114.52，115.72，121.34，128.97，132.07，136.75，141.54，155.98，168.41，169.54;MS精確質(zhì)量計(jì)算值439.1994，實(shí)測(cè)值439.1988.
鏈烯烴16
向鏈烯烴14(0.025g，0.07mmol)溶于無(wú)水DMF(2ml)的溶液中加入咪唑(0.015g，0.22mmol)和TBDMS-氯化物(0.033g，0.22mmol)，并于室溫下攪拌2h。反應(yīng)混合物用水(10ml)稀釋?zhuān)⒂靡宜嵋阴ポ腿?2×12ml)。有機(jī)層用水(7ml)洗滌，經(jīng)無(wú)水硫酸鈉干燥，過(guò)濾和減壓濃縮。企圖通過(guò)制備TLC純化殘余物，結(jié)果導(dǎo)致分解。所以粗品16直接用于下一步。
〔(3-叔丁基二甲基甲硅烷氧基苯基)(3-羧基丙氧基)亞甲基〕金剛烷(17)
將雙-甲硅烷氧基鏈烯烴16(0.039g，0.068mmol)溶于甲醇(5ml)中，加入K2CO3(2相當(dāng)量)溶于H2O(2ml)中的溶液。反應(yīng)混合物在室溫下攪拌10min(TLC顯示無(wú)微量起始物質(zhì))。向溶液中加入稀釋(7ml)，用乙酸乙酯萃取(2×10ml)。有機(jī)層用H2O(5ml)洗滌，經(jīng)無(wú)水硫酸鈉干燥，過(guò)濾和減壓濃縮，得到化合物17(0.025g，0.043mmol，83%)。
1H NMR(CDCl3)δ0.19(S，6H)，0.98(S，9H)，1.77-1.97(m，14H)，2.45(t，2H，J＝7.5Hz)，2.62(bs，1H)，3.22(bs，1H)，3.42(t，2H，J＝6.0Hz)，6.74-7.21(m，4H);MS精確質(zhì)量計(jì)算值456.2695，實(shí)測(cè)值456.2692.
〔(3-叔丁基二甲基甲硅烷氧基苯基)(3-羧基丙氧基)亞甲基〕金剛烷N-羥基琥珀酰亞胺酯(18)
將羧酸17(0.025g，0.056mmol)溶于無(wú)水二噁烷(1ml)中。向上述溶液中加入DCC(0.023g，0.11mmol)和N-羥基琥珀酰亞胺(0.013g，0.11mmol)，并在氬氣下于室溫?cái)嚢?h。過(guò)濾白色沉淀，將溶液減壓濃縮。殘余物經(jīng)制備TLC純化(乙酸乙酯/己烷，40∶60)，得到鏈烯烴18(0.028g，0.050mmol，90%)。
1H NMR(CDCl3)δ0.18(S，6H)，0.97(S，9H)，1.76-1.95(m，14H)，2.61(bs，1H)，2.72(t，2H，J＝7.8Hz)，2.82(bs，4H)，3.21(bs，1H)，3.45(t，2H，J＝5.7Hz)，6.74-7.26(m，4H);13C NMR(CDCl3)δ24.89，25.55，25.65，27.94，28.28，30.27，32.30，33.90，37.14，38.92，39.16，49.17，67.42，104.93，119.41，121.02，122.43，123.84，129.03，131.91，136.83，141.66，155.35，168.47，169.04.
鏈烯烴19
向酸14(0.090g，0.00026mol)溶于無(wú)水DMF(2ml)的溶液中加入咪唑(0.053g，0.00078mol)和叔丁基二苯基氯甲硅烷(0.216g，0.00078mol)，并于室溫?cái)嚢?h。反應(yīng)混合物用水(6ml)稀釋?zhuān)靡宜嵋阴ポ腿?3×10ml)。有機(jī)層用水(7ml)洗滌，經(jīng)無(wú)水硫酸鈉干燥，過(guò)濾和減壓濃縮。企圖通過(guò)制備TLC純化殘余物，結(jié)果導(dǎo)致分解。所以粗品19直接用于下一步。
〔(3-叔丁基二苯基甲硅烷氧基苯基)(3-羧基丙氧基)亞甲基〕金剛烷(20)
將雙-甲硅烷氧基鏈烯烴19(0.215g，0.00026mol)溶于甲醇(5ml)中，向其中加入K2CO3(2相當(dāng)量)溶于H2O(2ml)中的溶液。反應(yīng)混合物在室溫下攪拌20min(TLC示無(wú)微量起始物質(zhì))。向溶液中加入稀酸(7ml)，并用乙酸乙酯萃取(2×20ml)。有機(jī)層用H2O(7ml)洗滌，經(jīng)無(wú)水硫酸鈉干燥，過(guò)濾和減壓濃縮，得到化合物20(0.12g，0.0002mol，80%)。
1H NMR(CDCl3)δ1.10(s，9H)，1.49-1.88(m，14H)，2.31(bs，1H)，2.34(d，2H)，3.10(bs，1H)，3.18(t，2H，J＝6Hz)，6.60-7.71(m，14H)，10.5(bs，1H);MS精確質(zhì)量計(jì)算值580.3008，實(shí)測(cè)值580.3012.
〔(3-叔丁基二苯基甲硅烷氧基苯基)(3-羧基丙氧基)亞甲基〕金剛烷N-羥基琥珀酰亞胺酯(21)
將羧酸20(0.070g，0.00012mol)溶于無(wú)水二噁烷(4ml)中。向溶液中加入DCC(0.075g，0.00036mol)和N-羥基琥珀酰亞胺(0.041g，0.00036mol)，并在氬氣下于室溫?cái)嚢?2h。過(guò)濾白色沉淀，將溶液減壓濃縮。殘余物經(jīng)制備TLC純化(甲醇/二氯甲烷，3∶97)，得到化合物21(0.071g，0.00010mol，88%)。
1H NMR(CDCl3)δ1.10(s，9H)，1.50-1.95(m，14H)，2.36(bs，1H)，2.58(t，2H，J＝7.2Hz)，2.82(bs，4H)，3.09(bs，1H)，3.19(t，2H，J＝6Hz)，6.58-7.71(m，14H);13C NMR(CDCl3)δ19.36，24.69，24.90，25.53，26.43，27.83，28.16，30.10，32.07，33.91，37.07，38.79，38.93，67.15，119.02，120.85，122.13，127.69，128.90，129.84，131.63，132.77，135.52，136.39，141.37，155.24，168.45，169.03;MS精確質(zhì)量計(jì)算值677.8339，實(shí)測(cè)值M-239.
叔丁基二苯基甲硅烷氧基3-(叔丁基二苯基甲硅烷氧基)苯甲酸酯(22)
將咪唑(1.23g，0.018mol)和DPTBS氯化物(4.97g，0.018mol)加到間-羥基苯甲酸(1.0g，0.0072mol)溶于無(wú)水DMF(10ml)的溶液中，并于室溫?cái)嚢?h。反應(yīng)混合物用水(10ml)稀釋?zhuān)⒂靡宜嵋阴ポ腿?2×15ml)。有機(jī)層用水(10ml)洗滌，經(jīng)無(wú)水硫酸鈉干燥，過(guò)濾和減壓濃縮。經(jīng)層析純化(乙酸乙酯/己烷，10∶90)得到化合物22(4.38g，0.0071mol，98%)。
1H NMR(CDCl3)δ1.10(s，9H)，1.18(s，9H)，7.01-7.79(m，24H)。M.S.精確質(zhì)量計(jì)算值614.，實(shí)測(cè)值M-57，557。
3-叔丁基二苯基甲硅烷氧基苯甲酸(23)
將雙-甲硅烷氧基化合物22(4.0g，0.0065mol)溶于甲醇(25ml)中，加入K2CO3(2相當(dāng)量)溶于H2O(10ml)中的溶液。反應(yīng)混合物在室溫下攪拌20min。(TLC顯示無(wú)微量起始物質(zhì))。向其中加入稀酸(20ml)，并用乙酸乙酯萃取(3×20ml)。有機(jī)層用H2O(15ml)洗滌，經(jīng)無(wú)水硫酸鈉干燥，過(guò)濾和減壓濃縮，得到化合物23(2.43g，0.0064mol，99%)。
1H NMR(CDCl3)δ1.13(s，9H)，6.88-7.74(m，14H)，9.7(bs，1H).M.S.精確質(zhì)量計(jì)算值376.1495，實(shí)測(cè)值376.1500.
丙-3-醇3-(叔丁基二苯基甲硅烷氧基)苯甲酸酯(24)
將DEAD(0.14g，0.00079mol)加到酸23(0.3g，0.00079mol)溶于無(wú)水THF(10ml)的溶液中。將三苯膦(0.21g，0.0008mol)和1，3-丙二醇(0.091g，0.0011mol)在THF(3ml)中的混合物緩慢地注入上述溶液中，反應(yīng)混合物在室溫下攪拌24h。向溶液中加入H2O(12ml)，并用乙酸乙酯萃取(2×15ml)。有機(jī)層經(jīng)無(wú)水Na2SO4干燥和減壓濃縮。經(jīng)制備TLC純化(乙酸乙酯/己烷，70∶30)，得到純的酯(24)(0.25g，0.00058mol，73%)。
1H NMR(CDCl3)δ1.11(s，9H)，1.88-1.96(m，2H)，2.49(bs，1H)，3.67(t，2H，J＝6Hz)，4.38(t，2H，J＝6Hz)，6.86-7.72(m，14H).M.S.精確質(zhì)量計(jì)算值434.4126，實(shí)測(cè)值M+1，435。
〔(3-羥基丙氧基)(3-叔丁基二苯基甲硅烷氧基苯基)亞甲基〕金剛烷(25)
用熱空氣噴射器將裝有回流冷凝器的100ml三頸瓶干燥并用氬氣吹洗。在攪拌下向無(wú)水THF(15ml)中加入三氯化鈦(1.10g，0.0068mol)。加入Zn粉(0.70g，0.010mol)，溶液置于溫水浴中攪拌15min。將溶液冷卻(冰浴)，緩慢地加入無(wú)水三乙胺(1ml)。于0℃攪拌10min后，使溶液溫至室溫并在氬氣下回流2h。滴入酯(24)(0.85g，0.0019mol)和金剛烷(0.44g，0.0029mol)溶于無(wú)水THF(5ml)中的溶液，反應(yīng)混合物回流4h。溶液冷卻至室溫并加入己烷(20ml)。將黑色漿狀物溶于H2O(20ml)中，并用乙醚萃取(3×10ml)。過(guò)濾有機(jī)層，并將溶液減壓濃縮。經(jīng)制備TLC(乙酸乙酯/己烷，30∶70)純化，得到化合物25(0.14g，0.00025mol，12%)。
1H NMR(CDCl3)δ1.12(s，9H)，1.50-2.1(m，15H)，2.37(bs，1H)，3.11(bs，1H)，3.32(t，2H，J＝6Hz)，3.64(t，2H，J＝6Hz)，6.64-7.73(m，14H).13C(CDCl3)δ19.34，26.43，28.15，30.13，30.95，32.05，32.22，36.45，38.83，38.91，61.10，67.50，118.98，120.92，122.03，127.64，128.86，129.78，131.59，132.81，135.49，136.58，141.71，155.22.
M.S.精確質(zhì)量計(jì)算值552.3059，實(shí)測(cè)值552.3066.
生物素酰胺鏈烯烴(26)
將生物素NHS酯(Cal Biochem)(0.025g，0.073mmol)加到氨基鏈烯烴10(0.012g，0.04mmol)溶于無(wú)水DMF(4ml)的溶液中。在氬氣下將反應(yīng)混合物攪拌48h。加入水(5ml)并用二氯甲烷萃取(2×12ml)。有機(jī)層經(jīng)無(wú)水Na2SO4干燥和減壓濃縮。淡黃色的殘余物經(jīng)制備TLC純化(甲醇/二氯甲烷，10∶90)，得到化合物26(0.019g，0.036mmol，73%)，為白色固體。
1H NMR(CDCl3)δ1.25-2.17(m，20H)，2.65-2.94(m，3H)，3.12-3.59(m，6H)，4.31-4.35(m，1H)，4.50-4.54(m，1H)，5.26(bs，1H)，6.17(t，1H，J＝2.4Hz)，6.40(bs，1H)，6.75-7.32(m，4H).13C(CDCl3)δ25.45，27.91，28.16，30.43，32.25，35.84，37.02，39.11，39.57，40.50，55.64，60.31，61.95，68.73，115.03，115.79，120.91，129.09，133.28，136.90，141.70，156.90，164.49，173.86.M.S.精確質(zhì)量計(jì)算值525.7158，實(shí)測(cè)值FAB(M+23[Na])548.6.
熒光素酰胺鏈烯烴(27)
向氨基鏈烯烴10(0.012g，0.00004mol)的無(wú)水二氯甲烷/DMF(3∶1，3ml)溶液中加入5(和-6)羧基-熒光素琥珀酰亞胺基酯(分子探針)(0.030g，0.00006mol)，在氬氣下于室溫將反應(yīng)混合物攪拌24h。向溶液中加入水(5ml)并用乙酸乙酯萃取(2×12ml)。有機(jī)層經(jīng)無(wú)水硫酸鈉干燥和減壓濃縮。通過(guò)制備TLC純化(甲醇/二氯甲烷，10∶90)，得到鏈烯烴27(0.015g，0.000022mol，58%)。
1H NMR(CD3OD)δ1.27-1.96(m，12H)，2.60(bs，1H)，3.07(bs，1H)，3.56-3.62(m，4H)，6.51-8.46(m，13H).M.S.精確質(zhì)量計(jì)算值657.7268，實(shí)測(cè)值FAB(M+1)658。
制備1，2-二氧雜環(huán)丁烷通過(guò)下述的光致氧化作用制備1，2-二氧雜環(huán)丁烷。上述各個(gè)鏈烯烴可轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的二氧雜環(huán)丁烷。
二氧雜環(huán)丁烷1a
將溶于無(wú)水二氯甲烷(4ml)的鏈烯烴15(0.012g，0.027mmol)于-78℃在敏化劑Sensitox存在下，用1000W鈉燈照射并連續(xù)通入氧氣。照射1h后，過(guò)濾除去Sensitox并蒸除溶劑，得到二氧雜環(huán)丁烷1a(0.012g，0.027mol，99%)。
1H NMR(CDCl3)δ1.05-2.12(m，14H)，2.18(bs，1H)，2.88(bs，4H)，3.03(bs，1H)，3.32-3.39(m，2H)，3.45-3.57(m，2H)，6.8-7.32(m，4H);13C NMR(CDCl3)δ25.59，25.83，25.97，31.56，31.81，32.20，32.91，33.05，34.68，36.36，38.92，67.23，95.60，111.40，116.81，121.61，129.61，135.94，156.12，168.36.
二氧雜環(huán)丁烷1b
將溶于無(wú)水二氯甲烷(15ml)的鏈烯烴18(0.03g，0.054mmol)于-78℃在敏化劑Sensitox存在下，用1000W鈉燈照射并連續(xù)通入氧氣。照射2h后，過(guò)濾除去該敏化劑并蒸除溶劑，得到定量的二氧雜環(huán)丁烷16(0.028g，0.047mmol，88%)。
1H NMR(CDCl3)δ0.18(S，6H)，0.97(S，9H)，1.70-2.1(m，14H)，2.28(bs，1H)，2.68-2.74(m，2H)，2.83(bs，4H)，3.01(bs，1H)，3.44-3.54(m，2H)，6.71-7.40(m，4H).
二氧雜環(huán)丁烷1c
將溶于無(wú)水二氯甲烷(15ml)的鏈烯烴21(0.03g，0.044mmol)于-78℃在敏化劑Sensitox存在下，用1000W鈉燈照射并連續(xù)通入氧氣。照射2h后，過(guò)濾除去敏化劑并蒸除溶劑，得到定量的二氧雜環(huán)丁烷1c(0.031g，0.044mmol，99%)。
1H NMR(CD2Cl2)δ1.08(s，9H)，1.36-2.0(m，15H)，2.85(m，7H)，3.47(m，2H)，7.0-7.78(m，14H).
二氧雜環(huán)丁烷2a
在氬氣下向二氧雜環(huán)丁烷16(0.004g，0.0068mmol)溶于無(wú)水二氯甲烷(2ml)的溶液中加入6-氨基己醇(1.2mg，0.010mmol)。反應(yīng)混合物在室溫下攪拌10min。濾除白色沉淀并減壓濃縮溶液。經(jīng)制備TLC純化(甲醇/二氯甲烷，10∶90)，得到二氧雜環(huán)丁烷2a(0.004g，0.0068mmol，100%)。
1H NMR(CDCl3)δ0.21(S，6H)，0.98(S，9H)，1.24-1.57(m，22H)，2.12(t，2H，J＝6.6Hz)，2.16(bs，1H)，2.30(t，2H，J＝7.2Hz)，3.26(q，2H，J＝6.3Hz)，3.60-3.66(m，3H)，4.35(t，2H，J＝6.3Hz)，5.5(bs，1H)，7.02-7.63(m，4H).
二氧雜環(huán)丁烷2b
在氬氣下向二氧雜環(huán)丁烷1c(2mg，0.0028mmol)溶于無(wú)水二氯甲烷(2ml)的溶液中加入6-氨基己醇(1mg，0.0084mmol)。在室溫下將反應(yīng)混合物攪拌30min。濾除白色沉淀并減壓濃縮溶液。經(jīng)制備TLC純化(甲醇/二氯甲烷，10∶90)，得二氧雜環(huán)丁烷2b(1.9mg，0.0026mmol，95%)。
1H NMR(CDCl3)δ1.08(s，9H)，1.25-1.66(m，22H)，3.18-3.25(m，5H)，3.63(t，3H，J＝6.0Hz)，5.81(t，1H)，7.32-7.69(m，14H).
二氧雜環(huán)丁烷3a～c
通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的敏化單一氧化步驟，分別從鏈烯烴14，17和20可得到二氧雜環(huán)丁烷3a，3b和3c。
二氧雜環(huán)丁烷4
將溶于無(wú)水二氯甲烷(10ml)的鏈烯烴25(0.12g，0.0002mol)于-78℃在敏化劑Sensitox存在下，用1000W鈉燈照射并連續(xù)通入氧氣。照射2.5h后，過(guò)濾除去敏化劑并減壓濃縮溶液。經(jīng)制備TLC純化(乙酸乙酯/己烷，30∶70)，得到二氧雜環(huán)丁烷4(0.11g，0.00019mol，93%)。
1H NMR(CDCl3)δ1.09(s，9H)，1.36-2.09(m，16H)，2.81-3.86(m，5H)，7.31-7.74(m，14H).13C NMR(CDCl3)δ19.25，25.68，25.89，26.32，27.44，30.94，31.41，31.60，32.20，32.67，32.78，34.40，36.29，36.44，37.53，59.97，74.44，77.20，95.41，111.56，127.77，129.92，132.44，135.34，135.48，135.99，155.58.
二氧雜環(huán)丁烷5
從鏈烯烴26制備生物素化的二氧雜環(huán)丁烷5。向鏈烯烴26(0.012g，0.022mmol)溶于無(wú)水CH2Cl2(10ml)的溶液中加入無(wú)水K2CO3(0.15g)，并在0℃通氧氣2min。將三(4-溴苯基)六氯銻酸銨(BAHA)(0.004g，0.0048mmol)加入上述溶液中，并于0℃向反應(yīng)混合物中通入氧氣30min。該溶液經(jīng)過(guò)濾和減壓濃縮。通過(guò)制備TLC純化(甲醇/CH2Cl2，15∶85)，得到二氧雜環(huán)丁烷5(0.0091g，0.0163mmol，72%)。
1H NMR(CD3OD/CDCl3，10∶90)δ1.02-1.90(m，18H)，2.23-2.28(m，3H)，2.72(d，1H，J＝12.9Hz)，3.14-3.20(m，1H)，3.39-3.56(m，6H)，4.30-4.34(m，1H)，4.48-4.52(m，1H)，6.87-7.28(m，4H).
二氧雜環(huán)丁烷6
將鏈烯烴27(0.011g，0.0167mmol)溶于二氯甲烷/甲醇(9∶1，12ml)的混合液中，于-78℃在敏化劑Sensitox存在下用1000W鈉燈照射并連續(xù)通入氧氣。照射1h后，過(guò)濾除去敏化劑并減壓濃縮溶液。經(jīng)制備TLC純化(甲醇/二氯甲烷，20∶80)，得到二氧雜環(huán)丁烷6(0.0053g，0.0076mmol，46%)。解析TLC斑點(diǎn)表明，加熱時(shí)顯示黃色化學(xué)發(fā)光。
1H NMR(CDCl3/CD3OD，3∶1)δ0.88-1.98(m，12H)，2.32(bs，1H)，3.06(bs，1H)，3.65(m，4H)，6.53-8.34(m，13H).
直接用二氧雜環(huán)丁烷標(biāo)記的牛血清白蛋白的化學(xué)發(fā)光檢測(cè)1.BSA-二氧雜環(huán)丁烷結(jié)合物的制備在攪拌下將二氧雜環(huán)丁烷N-羥基琥珀酰亞胺酯1a加到含BSA(0.15g)的二噁烷-硼酸鹽緩沖液(二噁烷/H2O，1∶9)(pH7.5)(10ml)中。于室溫?cái)嚢?.5h后，TLC(甲醇/二氯甲烷10∶90)表明有微量的未結(jié)合標(biāo)記物。在高壓下超濾濃縮溶液。將反應(yīng)混合物移入容量為10ml的超濾室(Amicon，YM30，25mm，截留分子量＞30，000)。超濾室加蓋并與氮?dú)馄窟M(jìn)氣口相連。起初，在緩慢攪拌下通入N2(20psi)進(jìn)行過(guò)濾。約5min后N2壓力逐漸增大至50psi。通過(guò)濾液出口將濾液(二噁烷/水)收集到一燒杯中。依次用二噁烷水溶液(二噁烷/H2O 5∶95)(10ml)和蒸餾水(10ml)洗滌超濾膜上的濃縮物。將濃縮物冷凍干燥，便得到白色片樣固體狀的結(jié)合物。
在攪拌下將溶于二噁烷(0.3ml)的二氧雜環(huán)丁烷N-羥基琥珀酰亞胺酯1b加到含BSA(0.05g)的二噁烷-硼酸鹽緩沖液(二噁烷/H2O，1∶9)，(pH7.6)(2.7ml)中。于室溫?cái)嚢?h后，將該溶液加壓超濾濃縮。濃縮物用二噁烷水溶液(二噁烷/H2O，5∶95)(5ml)和蒸餾水(5ml)沖洗。濃縮物經(jīng)冷凍干燥處理，得到白色片樣固體狀結(jié)合物。
在攪拌下將溶于二噁烷(0.3ml)的二氧雜環(huán)丁烷N-羥基琥珀酰亞胺酯1c加到含BSA(0.05g)的二噁烷-硼酸鹽緩沖液(二噁烷/H2O，1∶9)(pH7.6)(2.7ml)中。于室溫?cái)嚢?h后，將該溶液加壓超濾濃縮。濃縮物用二噁烷水溶液(二噁烷/H2O，5∶95)(5ml)和蒸餾水(5ml)沖洗。濃縮物經(jīng)冷凍干燥處理，得到白色片樣固體狀結(jié)合物。
2.BSA-二氧雜環(huán)丁烷結(jié)合物的化學(xué)發(fā)光檢測(cè)在置于一不透光支持架中的單一Dynatech Immulon型比色池中進(jìn)行化學(xué)發(fā)光測(cè)定。用一根與Ortex型光計(jì)數(shù)器連接的光導(dǎo)纖維，在比色池的底部檢測(cè)發(fā)光量。用一冷卻至-78℃的RCAA-31034A鎵-砷化物PMT測(cè)量光強(qiáng)度。
稱(chēng)取2.4mg前面敘述的BSA.和二氧雜環(huán)丁烷1a的結(jié)合物置于微量滴定池中，加入90μl中性CTAB(0.00125M)，以便使該白色疏松固體狀結(jié)合物溶解。在約25℃向該結(jié)合物溶液中注入10M NaOH溶液(10μl)，用發(fā)光儀記錄所生成的化學(xué)發(fā)光。如圖1所示，發(fā)光強(qiáng)度直接反映了標(biāo)記蛋白的量。
為了在有機(jī)介質(zhì)中觸發(fā)化學(xué)發(fā)光，將1.2mg BSA-二氧雜環(huán)丁烷1a結(jié)合物置于微量滴定池中，然后加入DMSO(90μl)。在約25℃將0.1M氟化四丁銨(TBAF)的DMSO溶液(10μl)注入到上面的結(jié)合物溶液中，按圖2所示，記錄發(fā)光強(qiáng)度。
直接用二氧雜環(huán)丁烷標(biāo)記的抗體的化學(xué)發(fā)光檢測(cè)1.連接二氧雜環(huán)丁烷的抗體的制備向劇烈渦動(dòng)的由25mM Tris-HCl(pH7.5)、1.4mM CTAB和含100μg羊抗小鼠IgG(Cappel公司，商品編號(hào)0611-0231，批號(hào)32614)的1.4mM CATB組成的溶液(2ml)中，緩慢地加入二氧雜環(huán)丁烷1c(100μg)的125μl DMF溶液(10S內(nèi))。該溶液置于室溫保溫24h，然后貯于4℃。產(chǎn)物在硅膠板(甲醇/CH2Cl2，8∶92)上的TLC分析表明，開(kāi)始加入的二氧雜環(huán)丁烷的大部分已共價(jià)結(jié)合到抗體上，或其N(xiāo)HS官能團(tuán)已被水解。圖3所示的是用氟化四丁銨的無(wú)水DMSO溶液(20%W/V)觸發(fā)的化學(xué)發(fā)光后所得到的薄層色譜板的X光照片。在此TLC分析中，開(kāi)始加入的二氧雜環(huán)丁烷1c移動(dòng)到板的頂端，而連接了二氧雜環(huán)丁烷的抗體仍停留在原點(diǎn)。
2.連接二氧雜環(huán)丁烷的抗體的純化用一根30cm長(zhǎng)的Pharmacia Superose 12柱，通過(guò)FPLC將標(biāo)記的抗體與沒(méi)有連接的二氧雜環(huán)丁烷化合物分離。反應(yīng)粗提物的等分試樣(850μl)置于Eppindorf微型離心機(jī)中以10，000rpm速度離心10min。然后將其注入已用20mM Tris-HCl(pH7.5)，0.15M NaCl，1mM CTAB平衡過(guò)的色譜柱中。用此相同緩沖液，在0.12ml/min的緩慢流速下，從柱上洗脫二氧雜環(huán)丁烷修飾的抗體。在硅膠板上用薄層色譜監(jiān)測(cè)各洗脫部分(甲醇/CH2Cl28∶92)，以確定哪一部分含有連接了二氧雜環(huán)丁烷的抗體。含有連接了二氧雜環(huán)丁烷抗體的各洗脫部分的TLC分析(圖4，應(yīng)用如圖3TLC所示的觸發(fā)方法)清楚地顯示，這些洗脫部分只含這種產(chǎn)物，而沒(méi)有起始加進(jìn)去的二氧雜環(huán)丁烷及其水解產(chǎn)物。
3.用二氧雜環(huán)丁烷連接的抗體作Western點(diǎn)免疫印跡試驗(yàn)將小鼠IgG(Cappel公司產(chǎn)品)點(diǎn)在MSI尼龍膜(20cm×80cm)上，真空干燥30min。然后將此膜放在一只雜交袋中，加入10ml含有0.1M Tris-HCl(pH7.5)，0.15M NaCl，0.05%Tween 20的溶液，將袋封好后在25℃和輕輕搖動(dòng)的條件下溫育1h。打開(kāi)袋，排掉袋內(nèi)的封蔽溶液，重新加入10ml含有0.1M Tris-HCl(pH7.5)，0.15M NaCl，0.05%Tween 20，1%脫脂奶的溶液，以及200μl經(jīng)過(guò)FPLC純化的上述二氧雜環(huán)丁烷標(biāo)記的抗體合并的洗脫部分(約含5μg經(jīng)過(guò)化學(xué)修飾的IgG)。封好袋，將膜在室溫溫育過(guò)夜。然后從袋中取出膜，在去離子水水流下淋洗1min，將膜移入一含有20ml由0.1M Tris-HCl(pH7.5)，0.15M NaCl，0.05%Tween 20，0.1%SDS所組成的溶液的表面皿中，輕輕搖動(dòng)此表面皿15min，排掉溶液。以同樣方法重復(fù)洗滌2次。在去離子水水流下淋洗膜1min，然后膜進(jìn)行真空干燥。將膜輔在蓋有一張Kodak XAR5 X-光照片的薄玻片上，并加入20%(W/V)氟化四丁銨的無(wú)水DMSO溶液觸發(fā)化學(xué)發(fā)光，這樣膜便被曝光。觀(guān)察到含有100ng蛋白的涂斑點(diǎn)樣品的修飾抗體的雜交作用(圖5)。這些結(jié)果表明，用化學(xué)發(fā)光法檢測(cè)二氧雜環(huán)丁烷標(biāo)記的生物分子的目的達(dá)到了。
權(quán)利要求
1.下式的二氧雜環(huán)丁烷化合物
其中Ar為選自苯基和萘基的芳香族取代基，A為選自以下一組的取代基，該取代基化學(xué)上可與有機(jī)或生物分子偶合，并且該取代基物理上可與生物分子結(jié)合，得到位于該分子上的作為標(biāo)記物的二氧雜環(huán)丁烷化合物，R1為任選的，并且可以是含有1～30個(gè)碳原子和選自氧、氮、硫和磷雜原子以代替某幾個(gè)碳原子的連接基團(tuán)，X為化學(xué)上活潑的、可以用活化劑脫去的取代基，結(jié)果該二氧雜環(huán)丁烷產(chǎn)生光，并且其中
為含有6～30個(gè)碳原子的多環(huán)亞烷基取代基。
2.權(quán)利要求1所述的化合物，其中
是金剛烷基。
3.權(quán)利要求1所述的化合物，其中OX系選自以下一組基團(tuán)羥基、烷基或芳基羧基酯、無(wú)機(jī)含氧酸鹽、烷基或芳基甲硅烷氧基和氧吡喃糖苷，其中芳基為單環(huán)。
4.下式所示的二氧雜環(huán)丁烷化合物，
其中A系選自以下一組取代基，該取代基化學(xué)上可與有機(jī)或生物分子偶合，并且該取代基物理上可與生物分子結(jié)合，得到位于該分子上的作為標(biāo)記物的該二氧雜環(huán)丁烷化合物，R1為含有1～30個(gè)碳原子和選自氧、氮、硫和磷雜原子以代替某幾個(gè)碳原子的連接基團(tuán)，X為化學(xué)上活潑的、可以用活化劑脫去的取代基，結(jié)果該二氧雜環(huán)丁烷產(chǎn)生光，并且其中
為含有6～30個(gè)碳原子的多環(huán)亞烷基取代基。
5.權(quán)利要求4所述的化合物，其中
為金剛烷基。
6.權(quán)利要求4所述的化合物，其中OX為選自以下一組的基團(tuán)羥基、烷基或芳基羧酸酯、無(wú)機(jī)含氧酸鹽、烷基或芳基甲硅烷氧基和氧吡喃糖苷，其中芳基為單環(huán)。
7.權(quán)利要求6所述的化合物，其中A與有機(jī)或生物分子中的取代基偶合，該取代基系統(tǒng)選自以下一組基團(tuán)胺、硫醇和羧酸取代基。
8.下式的二氧雜環(huán)丁烷化合物，
其中R1為
n為整數(shù)1～30A為與有機(jī)或生物分子偶合的取代基，結(jié)果使該二氧雜環(huán)丁烷化合物作為標(biāo)記物，并且其中所述有機(jī)或生物分子含有選自以下一組可與A偶合的取代基胺、硫醇、羧酸和氨基磷酸取代基，X為化學(xué)上活潑的可以脫去的基團(tuán)，結(jié)果該二氧雜環(huán)丁烷產(chǎn)生光，并且
為含有6～30個(gè)碳原子的多環(huán)亞烷基。
9.下式的二氧雜環(huán)丁烷化合物，
n為整數(shù)1～30A系選自含有熒光素、琥珀酰亞胺和生物素的取代基，X為化學(xué)上活潑的、可以用活化劑脫去的取代基，結(jié)果該二氧雜環(huán)丁烷產(chǎn)生光。
10.權(quán)利要求9所述的二氧雜環(huán)丁烷化合物，其中A為含有琥珀酰亞胺的取代基，并且該二氧雜環(huán)丁烷化合物具有下式，
11.權(quán)利要求10所述的二氧雜環(huán)丁烷化合物，其中n為3，X為H，并且該二氧雜環(huán)丁烷化合物具有下式，
12.權(quán)利要求10所述的二氧雜環(huán)丁烷化合物，其中n為3，OX為甲硅烷氧基，并且該二氧雜環(huán)丁烷化合物具有下式，
其中甲硅烷氧基系選自四丁基二甲基甲硅烷氧基和四丁基二苯基甲硅烷氧基。
13.權(quán)利要求9所述的二氧雜環(huán)丁烷化合物，其中A為-NH(CH2)mOH，這里m為整數(shù)2～20，該二氧雜環(huán)丁烷化合物具有下式，
14.權(quán)利要求13所述的二氧雜環(huán)丁烷化合物，其中n為3，m為6。
15.權(quán)利要求14所述的二氧雜環(huán)丁烷化合物，其中OX系選自四丁基二甲基甲硅烷氧基和四丁基二苯基甲硅烷氧基。
16.權(quán)利要求4所述的化合物，其中A為-CO2H取代基，
為金剛烷基取代基，并且該二氧雜環(huán)丁烷具有下式，
其中n為整數(shù)1～30。
17.權(quán)利要求16所述的化合物，其中n為3。
18.權(quán)利要求16所述的化合物，其中OX系選自以下一組基團(tuán)羥基、四丁基二甲基甲硅烷氧基和四丁基二苯基甲硅烷氧基取代基。
19.權(quán)利要求4所述的化合物，其中A為OH，
為金剛烷基取代基。
20.權(quán)利要求19所述的化合物，其中OX系選自四丁基二甲基甲硅烷氧基。
21.權(quán)利要求4所述的化合物，其中
為金剛烷基，并且該化合物具有下式，
其中n為整數(shù)2～30，m為整數(shù)1～30。
22.權(quán)利要求21所述的化合物，其中n為2，m為4，并且OX為羥基。
23.可用于制備1，2-二氧雜環(huán)丁烷化合物的下式所示的鏈烯烴化合物，
其中Ar為選自苯和萘的芳香族取代基，A為選自以下一組的取代基，該取代基化學(xué)上可與有機(jī)或生物分子偶合，或者該取代基物理上可與生物分子結(jié)合，得到位于該分子上的作為標(biāo)記物的二氧雜環(huán)丁烷化合物，R1為含有1～30個(gè)碳原子和任意地選自氧、氮、硫、磷雜原子以代替某幾個(gè)碳原子的連接基團(tuán)，X為化學(xué)上活潑的、可以用活化劑脫去的基團(tuán)，結(jié)果以該鏈烯烴化合物制備的二氧雜環(huán)丁烷產(chǎn)生光，
為含有6～30個(gè)碳原子的多環(huán)鏈烯烴基團(tuán)。
24.權(quán)利要求23所述的化合物，其中
為金剛烷基。
25.權(quán)利要求23所述的化合物，其中X系選自以下一組基團(tuán)羥基、烷基或芳基羧酸酯、無(wú)機(jī)含氧酸鹽、烷基或芳基甲硅烷氧基和氧吡喃糖苷，其中芳基為單環(huán)。
26.用于制備1，2-二氧雜環(huán)丁烷化合物的具有下式的鏈烯烴化合物，
其中A為選自以下一組的取代基，該取代基化學(xué)上可與有機(jī)或生物分子偶合，或者該取代基物理上可與生物分子或有機(jī)分子結(jié)合，得到位于該分子上的作為標(biāo)記物的二氧雜環(huán)丁烷化合物，R1為任意的，并且可以是含有1～30個(gè)碳原子和任意選自氧、氮、硫、磷雜原子的代替某幾個(gè)碳原子的連接基團(tuán)，X為化學(xué)上活潑的、可以用活化劑脫去的基團(tuán)，結(jié)果從該鏈烯烴化合物制備的1，2-二氧雜環(huán)丁烷產(chǎn)生光，并且
為含有6～30個(gè)碳原子的多環(huán)鏈烯烴基團(tuán)。
27.權(quán)利要求26所述的化合物，其中
為金剛烷基。
28.權(quán)利要求26所述的化合物，其中X系選自以下一組基團(tuán)羥基、烷基或芳基羧酸酯、無(wú)機(jī)含氧酸鹽、烷基或芳基甲硅烷氧基和氧吡喃糖苷，并且其中芳基為單環(huán)。
29.權(quán)利要求26所述的化合物，其中A與有機(jī)或生物分子中的取代基偶合，有機(jī)或生物分子中的取代基系選自胺、硫醇和羧酸取代基。
30.用于制備1，2-二氧雜環(huán)丁烷化合物并且具有下式的鏈烯烴化合物，
其中R1為
n為整數(shù)1～30，A為與有機(jī)或生物分子偶合的取代基，結(jié)果該二氧雜環(huán)丁烷在分子上作為標(biāo)記物，這里有機(jī)或生物分子含有選自以下一組的取代基胺、硫醇和羧酸取代基，X為化學(xué)上活潑的、可以脫去的基團(tuán)，結(jié)果從該鏈烯烴化合物制備的1，2-二氧雜環(huán)丁烷產(chǎn)生光，
為含有6～30個(gè)碳原子的多環(huán)鏈烯烴基團(tuán)。
31.權(quán)利要求30所述的鏈烯烴化合物，其中A系選自以下一組基團(tuán)含有熒光素、琥珀酰亞胺和生物素的取代基。
32.權(quán)利要求30所述的鏈烯烴化合物，其中A為琥珀酰亞胺，
為含有取代基的金剛烷基，該鏈烯烴化合物具有下式，
33.權(quán)利要求32所述的鏈烯烴化合物，其中n為3，X為H，該鏈烯烴化合物具有下式，
34.權(quán)利要求32所述的鏈烯烴化合物，其中n為3，OX為甲硅烷氧基，該鏈烯烴化合物具有下式，
其中甲硅烷氧基系選自四丁基二甲基甲硅烷氧基和四丁基二苯基甲硅烷氧基。
35.權(quán)利要求30所述的鏈烯烴化合物，其中n為2，
為金剛烷基取代基，A為含有取代基的生物素，該鏈烯烴化合物具有下式，
36.權(quán)利要求30所述的鏈烯烴化合物，其中，
為金剛烷基，A為NH(CH2)mOH。
37.權(quán)利要求36所述的鏈烯烴化合物，其中n為3，m為6，OX系選自四丁基二甲基甲硅烷氧基和四丁基二苯基甲硅烷氧基。
38.權(quán)利要求26所述的鏈烯烴，其中
為金剛烷基，R1為(CH2)n，這里n為整數(shù)1～30，其中OX系選自羥基、四丁基二甲基甲硅烷氧基和四丁基二苯基甲硅烷氧基。
39.權(quán)利要求38所述的鏈烯烴，其中A系選自羧酸、羥基和伯胺基。
40.權(quán)利要求39所述的鏈烯烴，其中n為2。
41.權(quán)利要求39所述的鏈烯烴，其中n為3。
42.權(quán)利要求1所述的二氧雜環(huán)丁烷，其中A與有機(jī)分子偶合用于試驗(yàn)。
43.權(quán)利要求4所述的二氧雜環(huán)丁烷，其中A與有機(jī)分子偶合用于試驗(yàn)。
44.權(quán)利要求1所述的化合物，其中A系選自琥珀酰亞胺基、羥基、羧酸、馬來(lái)酰亞胺、生物素、補(bǔ)骨脂內(nèi)酯和熒光素。
45.權(quán)利要求4所述的化合物，其中A系選自琥珀酰亞胺、羥基、羧酸、馬來(lái)酰亞胺、生物素、補(bǔ)骨脂內(nèi)酯和熒光素。
46.權(quán)利要求23所述的化合物，其中A系選自琥珀酰亞胺、羥基、羧酸、馬來(lái)酰亞胺、生物素、補(bǔ)骨脂內(nèi)酯和熒光素。
47.權(quán)利要求26所述的化合物，其中A系選自琥珀酰亞胺、羥基、羧酸、馬來(lái)酰亞胺、生物素、補(bǔ)骨脂內(nèi)酯和熒光素。
48.權(quán)利要求4所述的化合物，其中
為金剛烷基，A為含有生物素的取代基，該化合物具有下式，
其中n為整數(shù)2～30，這里m為整數(shù)1～30。
49.權(quán)利要求30所述的鏈烯烴，其中n為2，
為金剛烷基取代基，A為含有熒光素的取代基，該鏈烯烴具有下式，
全文摘要
本申請(qǐng)敘述了與有機(jī)和生物分子偶合產(chǎn)生標(biāo)記物的具有下式的二氧雜環(huán)丁烷類(lèi)化合物，
文檔編號(hào)C09K11/07GK1059523SQ9110870
公開(kāi)日1992年3月18日 申請(qǐng)日期1991年9月7日 優(yōu)先權(quán)日1990年9月7日
發(fā)明者A·P·沙普, L·J·羅馬諾, J·S·古達(dá) 申請(qǐng)人:韋恩州立大學(xué)校董會(huì)