Ac-dC 亚磷酰胺单体
[CAS 154110-40-4]

基本信息

• 产品分类: 生物化工 >> 核苷类药物 >> 脱氧核苷酸及其类似物
• 产品名称: Ac-dC 亚磷酰胺单体
• 英文名: Ac-dC Phosphoramidite
• 别名: N-Acetyl-5'-O-[bis(4-methoxyphenyl)phenylmethyl]-2'-deoxy-3'-[2-cyanoethyl-N,N-bis(1-methylethyl)phosphoramidite]cytidine
• 分子式: C₄₁H₅₀N₅O₈P
• 分子量: 771.84
• CAS 登录号: 154110-40-4
• 分子行输入简码SMILES: CC(C)N(C(C)C)P(OCCC#N)O[C@@H]1C[C@H](O[C@H]1COC(C2=CC=CC=C2)(C3=CC=C(C=C3)OC)C4=CC=C(C=C4)OC)N5C=CC(=NC5=O)NC(=O)C

安全数据

• 危险品标志: GHS07 警告
• 危害标签: H315-H319
• 防护标签: P264-P280-P302+P352-P337+P313-P305+P351+P338-P362+P364-P332+P313

chemBlink 化学品故事

Ac-dC 亚磷酰胺（Ac-dC phosphoramidite）是一种用于 DNA 寡核苷酸化学合成的受保护核苷亚磷酰胺构件。它是 2'-脱氧胞苷（dC）的衍生物，其中核苷的活性官能团经过选择性保护，且 3'-羟基被转化为适合自动化固相 DNA 合成的亚磷酰胺官能团。

Ac-dC 亚磷酰胺的分子骨架基于 2'-脱氧胞苷，后者是 DNA 中存在的四种天然脱氧核糖核苷之一。该分子由通过 β-N-糖苷键连接的胞嘧啶碱基和 2-脱氧核糖构成。糖部分包含一个五元呋喃糖环，而胞嘧啶碱基则包含一个六元嘧啶环，其中氮原子整合在杂环体系中。

胞嘧啶碱基在 4 位含有一个胞外氨基，该氨基在寡核苷酸合成过程中具有化学反应活性。在 Ac-dC 亚磷酰胺中，该氨基由乙酰基（Ac）保护，形成 N4-乙酰胞嘧啶衍生物。乙酰保护基将氨基官能团转化为酰胺，从而降低了其亲核性，并防止了亚磷酰胺偶联循环中发生不必要的副反应。

乙酰基由连接在甲基上的羰基碳组成。羰基碳呈 sp² 杂化，并与受保护氨基上的氮原子发生共振。这种共振稳定作用降低了氮原子的反应活性，同时允许在寡核苷酸组装完成后，于适当的脱保护条件下除去该保护基。

在标准的 Ac-dC 亚磷酰胺试剂中，脱氧核糖的 5'-羟基通常由 4,4'-二甲氧基三苯甲基（DMTr）保护。体积庞大的 DMTr 基团可防止链延伸过程中 5' 位发生不必要的反应，并可在每个合成循环中于温和酸性条件下被选择性除去，从而暴露羟基以供下一个核苷酸的添加。

3'-羟基被转化为亚磷酰胺官能团。这一含磷（III）的结构部分是自动化 DNA 合成中的关键反应组分。该磷原子分别与核苷氧原子、2-氰乙基以及二异丙基氨基相连。在四唑衍生物等酸性活化剂的作用下，该三价磷中心变得高度活泼，易于发生亲核攻击。

在DNA合成过程中，活化后的亚磷酰胺与正在延伸的寡核苷酸链末端的游离5'-羟基发生反应。这种偶联反应在相邻核苷之间形成亚磷酸三酯键。随后，磷中心从磷(III)氧化为磷(V)，从而形成DNA特有的稳定磷酸骨架。

连接在磷原子上的2-氰乙基取代基起着磷酸保护基的作用。它能防止合成过程中磷酸基团发生不必要的副反应，并在最后的碱性脱保护步骤中通过β-消除反应被去除。

从理化性质角度看，Ac-dC亚磷酰胺分子中既包含极性结构单元，也包含疏水性结构单元。其核苷部分含有多个能够形成氢键的杂原子，而DMTr保护基和乙酰基则引入了芳香环和羰基结构，这些结构影响了分子在合成所用有机溶剂中的溶解性。

从化学性质上讲，亚磷酰胺基团是该分子中对水分最敏感的部分。接触水分会导致磷(III)中心发生水解，生成无活性的磷酸衍生物。因此，这些试剂需要在无水条件下进行操作和储存。

这种受保护的胞苷衍生物体现了正交保护基化学的原理，即不同的官能团被暂时掩蔽，并可在特定阶段被选择性地去除。这使得能够精确、有序地组装具有特定核苷酸序列的DNA链。

总而言之，Ac-dC亚磷酰胺是一种专为自动化寡核苷酸合成而设计的受保护2'-脱氧胞苷衍生物。其乙酰基保护的碱基、受保护的5'-羟基以及具有反应活性的3'-亚磷酰胺官能团，使得胞嘧啶残基能够高效且可控地掺入合成的DNA分子中。