这是一个关于合成5-羟甲基尿嘧啶的研究，旨在为合成化学等领域的进展提供有价值的信息。
背景：自1991年Nielsen等科学家设计合成了肽核酸（peptide nucleic acids，PNA）以来，各种结构独特的非经典PNA已经被设计并合成出来，并在诊断和治疗等领域得到广泛应用，为分子生物学带来了新的研究方向。近年来，四川大学余孝其教授课题组成功设计并合成了一种新型的非经典PNA单体。这种单体精巧地将天然手性半胱氨酸和尿嘧啶碱基结合在一起，具有独特的结构。将这种单体与其他氨基酸连接可以获得二肽羧酸单元，进而将其与大环多胺类金属配体键合，得到具有理想DNA裂解催化性能的新型PNA-大环多胺键合产物。 但是，由于该类分子合成上的困难，目前未得到二肽以上的键连产物。 因此，进一步研究合成方法，合成二肽以上的键连产物，深入考察各种小肽与大环多胺类金属配体键连的难易及其生物活性，具有重要的理论价值。
5-羟甲基尿嘧啶(5-Hydroxymethyluracil，5-HmU)是该单体合成中的重要中间体。研究发现，5-HmU是一种内源性的DNA破损产物,可从生物体内提取，但主要来源于化学合成。
合成：
（1）目前文献报道的化学合成方法有: (1)85 ℃的Na2S2O8水溶液中，氧化胸腺嘧啶得到5-HmU；(2)Pd和PdO/BaSO4催化下，氚化5-甲酰基尿嘧啶生成5-HmU；(3)碱性水溶液中，甲醛或多聚甲醛与尿嘧啶反应生成5-HmU。方法(1)的反应条件不够温和，最终产物常常混有5-甲酰基尿嘧啶副产物，分离提纯比较麻烦. 方法(2)采用了比较昂贵的金属催化剂，对于大量制备来说，成本上不利。相比之下，方法(3)所用原料和试剂易得，成本优势强于方法(2)，且反应条件温和，产物分离容易，优于方法(1)。
（2）赵晋及其团队对方法(3)进行了合成改良，具体步骤如下：首先将尿嘧啶、多聚甲醛和适量碱液加入适宜大小的反应瓶中。经过0.5小时的搅拌后，将反应瓶置于预设温度的水浴中并继续搅拌。使用薄层色谱法（TLC）进行反应监测。反应完成后，取出反应瓶，调节pH值，搅拌混合，静置一段时间，然后进行抽滤、洗涤和干燥处理。通过丙酮/水（体积比为2∶1）的重结晶和真空干燥处理，即可得到目标产物。
该方法中，5-HmU合成的最佳反应条件: Uracil/(HCHO)n投料摩尔比为1/1.2，催化剂为0.5 mol/L KOH/H2O溶液，反应温度50 ℃。以100 mmol和200 mmol尿嘧啶作为投料基准，进行8次放大实验，5-HmU的最高收率达到了96.7%。
参考文献：
[1]赵晋,孔令强,范莉等.5-羟甲基尿嘧啶的简易合成方法研究[J].西南大学学报(自然科学版),2008,30(11):54-57.
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