一种5-甲酰基尿嘧啶的合成方法

背景技术

在人类的基因组中发现了具有多种修饰作用的嘧啶，其中嘧啶和N⁶-甲基腺嘌呤(6mA)起着最主要的修饰作用。由于5-甲酰基嘧啶在 DNA遗传学方面有着非常重要的作用，了解其在表观遗传学中的各种信息，可以更加直观的增加对遗传调控甚至疾病治疗方面的理解。5-甲酰基尿嘧啶(5fU)作为DNA中的一种修饰5-甲酰基胞嘧啶的核碱基对应物也开始受到越来越广泛的关注。

5- 甲酰基尿嘧啶现有的合成方法主要有：(1)5 -甲基尿嘧啶与过硫酸钠溶于水中，然后在85~90℃下反应9h，但是该方法会产生大量副产物，导致产物分离较为困难，且该方法得到合格产品的收率较低；(2)由5-羟甲基尿嘧啶氧化羟甲基得到5-甲酰基尿嘧啶，但是该方法对催化剂的要求较高，容易产生副产物5-羧基尿嘧啶，从而降低反应收率。本文采用尿嘧啶为原料，与多聚甲醛反应进行羟甲基化，再与硝酸铈铵进一步反应制备得到5-甲酰基尿嘧啶。

合成方法

1、5-羟甲基尿嘧啶的制备

取20mL去离子水加入到50mL单口圆底瓶中，加入尿嘧啶(0.56g，5mmol)和多聚甲醛(0.18g，6mmol)，不断搅拌，滴加1mL三乙胺，缓慢加热到90℃，薄层色谱实时监测反应进度(展开剂V=氯甲婉V甲醇=10:1)，原料尿嘧啶反应完全后，减压浓缩至5mL，再加入15mL 95%乙醇，室温下静止30min，再在4℃下静置4h，过滤出沉淀，再用5×15mL95%乙醇洗涤5次，收集固体沉淀。60℃下烘干，得到目标产物5-羟甲基尿嘧啶(化合物2)。白色固体0.65g，产率91%。

2、5-甲酰基尿嘧啶的制备

将化合物2(0.3g，2mmol)加入到15mL水中，加热至70℃搅拌溶解，再加入硝酸铈铵(2.3g，4mmol)，不断搅拌溶解，溶解完全后加热升温至回流，反应4h。待溶液变为浅黄色为止。薄层色谱实时监测反应进度(展开剂V=氯甲烷:V=10:1)，反应完全后，冷却至室温，减压浓缩液体至剩余约5mL，此时已有白色固体析出，然后在2~4℃下冷藏过夜，抽滤出固体，并用3x10mL丙酮洗涤沉淀3次，干燥得到固体产品5-甲酰基尿嘧啶为白色粉末0.23g，产率83%。

参考文献

[1]詹庆明,席锐,叶俊文,等. 5-甲酰基尿嘧啶合成工艺研究[J]. 化工时刊,2021,35(7):1-3. DOI:10.16597/j.cnki.issn.1002-154x.2021.07.001.