[發明專利]基于級聯巰基/溴代馬來酰亞胺邁克爾加成的化合物及其應用

在審

• 申請號: 202010640837.8
• 申請日: 2020-07-06
• 公開（公告）號: CN111808114A
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 黃智豪;施秋楠;劉寶磊;張正彪
• 申請（專利權）人: 蘇州邁世博立檢測服務有限公司
• 主分類號: C07D491/18
• 分類號: C07D491/18;G01N30/88;G01N30/06
• 代理公司: 蘇州市中南偉業知識產權代理事務所(普通合伙) 32257
• 代理人: 崔玉琳

本發明涉及一種基于級聯巰基/溴代馬來酰亞胺邁克爾加成的化合物及其應用。本發明的數字編碼大分子，其結構式如式(I)所示：其具有單一的分子量，精確的序列結構，通過迭代序列指數增長策略合成所得。以上化合物可利用串聯質譜實現簡單、快速的測序，能夠廣泛應用于信息存儲和防偽領域。

技術領域

本發明涉及化合物合成技術領域，尤其涉及一種基于級聯巰基/溴代馬來酰亞胺邁克爾加成的化合物及其應用。

背景技術

聚合物中不同單體的序列排布不僅可以用于信息儲存和傳遞(如DNA、RNA)，對聚合物的拓撲結構和性能也有著決定性影響(如蛋白質不同結構和功能)。人工精密控制聚合物鏈中的序列分布，化學合成數字編碼大分子，是高分子精密合成的重要研究方向。通過化學方法合成如生物大分子(DNA、RNA、蛋白質等)一樣更為復雜和精密的單分散性序列控制聚合物，即數字編碼大分子，并應用于信息儲存、催化、藥物研發等領域，仍然具有很大的挑戰和廣闊的發展空間，是非常值得關注的重要研究領域。

數字編碼大分子是將不同的特定化學結構編碼為不同的特定數字(0,1…)，通過特定的化學合成手段，核查曾序列精確高分子的實現數字信息寫入到高分子鏈中，并且可以使用一定方法(例如質譜)將數字信息進行讀取的高分子。數字編碼大分子作為信息存儲載體的存儲過程為：通過高分子精準合成策略獲得序列精確的單一分子量高分子，以實現信息的寫入；進一步地，借助現代高分子測序手段解析高分子的序列，獲得序列代表的信息，以實現信息的讀取。其中，數字編碼大分子的合成策略有固相載體合成、液相載體合成、多組分反應等；高分子的測序手段主要為串聯質譜技術。目前，已經發展的數字編碼大分子有聚三唑酰胺、聚磷酸二酯、聚(烷氧基胺酰胺)、聚(烷氧基胺磷酸二酯)以及聚氨酯等。

然而，數字編碼大分子迄今僅停留在理論研究水平，并無真正的分子級信息存儲器件產生。究其原因有二：(1)合成過程受限。數字編碼大分子的合成主要采用固相合成為代表的逐級增長方式，雖易于控制單體序列，但是增長速度較慢，且難以規?；Ｖ笖翟鲩L方式雖易于規?；⒑铣刹襟E少、單體增長快，但是難以控制序列結構。(2)測序困難。串聯質譜是合成高分子的主要測序手段，然而，大部分單一分子量高分子的串聯質譜測序較為困難。因為分子中化學鍵的斷裂不具備選擇性，串聯質譜圖常雜亂無章，無法實現簡易、快速的測序。

文獻“Combining Orthogonal Chain-End Deprotections and Thiol–MaleimideMichael Coupling:Engineering Discrete Oligomersby an Iterative GrowthStrategy，Angew.Chem.Int.Ed.2017,56,13612–13617”報道了一種低聚物及其合成方法。利用文中報道的巰基-馬來酰亞胺偶聯結合迭代指數增長策略，可以規模化的快速構建具有高重復單元數的精密高分子。然而使用該方法只能制備單一分子量的精密高分子，對序列控制相對薄弱，且得到的結構中化學鍵的斷裂選擇性較低，通過串聯質譜難以簡易、快速的測序。文獻“Binary tree-inspired digital dendrimer”報道了一種具有拓撲結構的聚合物，使用文獻中的發散增長法可以得到具有復雜樹枝狀拓撲結構的數字編碼大分子，然而該文獻中的序列信息需要借助矩陣和計算機輔助計算才可讀取，無法滿足信息建議快速讀取的要求。

因此，如何制備能夠高效信息寫入(合成)和簡易信息讀取(測序)的化合物是目前的研究重點。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明的目的是提供一種基于級聯巰基/溴代馬來酰亞胺邁克爾加成的化合物及其應用，本發明通過迭代序列指數增長方式快速構建序列精確的化合物，且該化合物中重復的琥珀酰亞胺二硫醚結構使大分子能夠進行快速的串聯質譜測序，譜峰數量少且信號強，便于讀取信息。

本發明的第一個目的是公開一種式(I)所示的化合物，其可作為數字編碼大分子：