1,7-二-(N-叔丁氧羰基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷 | 162148-48-3

• 物质功能分类: 有机原料 - 杂环化合物
• 分子结构分类: 有机化合物 - 有机酸及其衍生物 - 羧酸及其衍生物
• 中文名称: 1,7-二-(N-叔丁氧羰基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷
• 中文别名: 1,7-双(叔丁氧基羰基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷
• 英文名称: (7-tert-butoxycarbonylmethyl-1,4,7,10-tetraaza-cyclododec-1-yl)-acetic acid tert-butyl ester
• 英文别名: di-tert-butyl 2,2'-(1,4,7,10-tetraazacyclododecane-1,7-diyl)diacetate；1,7-bis(tert-butoxycarbonylmethyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecane；di-tert-butyl 2,2′-(1,4,7,10-tetraazacyclododecane-1,7-diyl)diacetate；1,4,7,10-tetraazacyclododecane-1,7-bis(t-butyl acetate)；tert-butyl 2-{7-[2-(tert-butoxy)-2-oxoethyl]-1,4,7,10-tetraazacyclododecan-1-yl}acetate；DO2A^tBu；tert-butyl 2-[7-[2-[(2-methylpropan-2-yl)oxy]-2-oxoethyl]-1,4,7,10-tetrazacyclododec-1-yl]acetate
• CAS: 162148-48-3
• 化学式: C₂₀H₄₀N₄O₄
• 分子量: 400.562
• InChiKey: OERWIIJOLSXGAQ-UHFFFAOYSA-N

物化性质

• 沸点：
  488.6±45.0 °C(Predicted)
• 密度：
  0.998±0.06 g/cm3(Predicted)
• 溶解度：
  溶于氯仿、二氯甲烷、乙醚
• 稳定性/保质期：
  避免氧化和水分的侵袭。

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  1
• 重原子数：
  28
• 可旋转键数：
  8
• 环数：
  1.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.9
• 拓扑面积：
  83.1
• 氢给体数：
  2
• 氢受体数：
  8

安全信息

• 危险性防范说明：
  P280,P305+P351+P338
• 危险性描述：
  H315,H319,H335

制备方法与用途

1,7-二-(N-叔丁氧羰基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷

这是一种有机中间体，可用于实验室研发和化工生产过程。

制备步骤 步骤一：1,4,7,10-四氮杂-环十二烷-1,7-二羧酸二苄酯的制备

将磷酸氢二钠（14.0 g，98.6 mmol）溶解于含50:20 v/v H₂O-1,4-二恶烷（70 ml）的轮环藤宁（5.00 g，29.0 mmol）溶液中，并通过滴加HCl水溶液（12 M）调节pH至2.5。随后，在室温下将氯甲酸苄酯（10.0 mL，70.1 mmol）的二恶烷（20 mL）溶液分批加入搅拌液中，再搅拌18小时后得到含白色沉淀的无色溶液。减压蒸除溶剂，并用水（100 ml）溶解残余物。通过滴加1 M KOH水溶液调节pH至7。之后使用乙醚（2×100 mL）和CH₂Cl₂（2×100 mL）萃取，合并的CH₂Cl₂萃取物经MgSO₄干燥、过滤，并减压浓缩得到无色油状物。该物质用二乙醚反复洗涤后，在减压下（3×50 mL）浓缩，最终获得白色结晶固体1,4,7,10-四氮杂-环十二烷-1,7-二羧酸二苄酯（9.47 g，21.5 mmol，74%）。

步骤二：4,10-双叔丁氧羰基甲基-1,4,7,10-四氮杂-环十二烷-1,7-二羧酸二苄酯的制备

在氩气保护下，于无水CH₃CN（25 mL）中将1,4,7,10-四氮杂-环十二烷-1,7-二羧酸二苄酯31（2.65 g，6.02 mmol）、溴乙酸叔丁酯（2.64 g，2.00 mL，13.5 mmol）和CS₂CO₃（5.88 g，18.1 mmol）加热回流18小时。冷却至室温后，使用注射器过滤并减压浓缩残余物，得到黄色油状物。粗产物通过硅胶柱色谱法纯化（梯度洗脱：CH₂Cl₂至1.5% CH₃OH∶CH₂Cl₂，利用0.1% CH₃OH的增量），最终获得4,10-双叔丁氧羰基甲基-1,4,7,10-四氮杂-环十二烷-1,7-二羧酸二苄酯（2.46 g，3.68 mmol，61%）。

步骤三：1,7-二-(N-叔丁氧羰基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷的制备

将4,10-双-叔丁氧基羰基甲基-1,4,7,10-四氮杂-环十二烷-1,7-二羧酸二苄酯（2.46 g，3.68 mmol）和Pr(OH)₂ / C（0.25 g）溶解于CH₃OH-H₂O溶液（3:1 v/v）中，并在帕尔氢化烧瓶中于40 psi H₂压力下摇动48小时。所得混合物通过硅藻土过滤，得到无色溶液并减压浓缩，最终制得标题化合物1,7-二-(N-叔丁氧羰基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷（1.46 g，0.365 mmol，99%）。

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  1,7-二-(N-叔丁氧羰基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷 在 palladium-carbon sodium carbonate 作用下， 以 aq NaOH 、 乙醇 、 二氯甲烷 、 甲苯 为溶剂， 生成 4,10-bis-(carbo-tert-butoxymethyl)-14-(4-aminobenzyl)-1,4,7,10-tetraazabicyclo[ 5.5.3]pentadecane
  参考文献：
  名称：

  NOVEL TETRAAZA MACROCYCLIC COMPOUND, PREPARATION METHOD THEREOF AND USE THEREOF

  摘要：

  提供的是一种新结构的交桥四氮杂大环化合物，可用作诊断成像的造影剂或放射性药物，以及一种制备该化合物的方法。所披露的四氮杂大环化合物能够在较低温度下形成稳定的金属配合物，并且与生物活性物质或化学活性物质相比，易于共轭。

  公开号：

  US20120219495A1
• 作为产物：
  描述：

  轮环藤宁 在 palladium on activated charcoal 、 甲酸铵 、 N,N-二异丙基乙胺 作用下， 以 氯仿 、 异丙醇 、 乙腈 为溶剂， 生成 1,7-二-(N-叔丁氧羰基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷
  参考文献：
  名称：

  带有 0、+1、+2 或 +3 电荷的 NIR 发射 Yb(III) 配合物中的敏化途径

  摘要：

  合成了基于 1,4,7,10-四氮杂环十二烷的大环配体 Yb(III) 配合物。配体携带用于 Yb(III) 敏化的喹诺酮发色团和用于金属结合的羧酸盐或尿素供体，形成总电荷为 0、+1、+2 或 +3 的复合物。如顺磁性1所示，配位几何形状几乎不受用酰胺取代羧酸盐的影响核磁共振氢谱。Yb(III)/Yb(II) 还原电位取决于金属结合位点的性质，带正电荷的络合物更容易还原。喹诺酮激发导致每个复合物中的 Yb(III) 发光。在含有更多可还原 Yb(III) 中心的复合物中，残余喹诺酮荧光量子产率从不带电复合物的 5.9% 降至 +3 带电物质的 3.1–4.4%，表明光诱导电子转移 (PeT) 从天线到 Yb(三). 相对 Yb(III) 发光量子产率在实验误差范围内是相同的，除了带有完全甲基化配位酰胺的 +3 电荷络合物，这是水中系列中最强的 Yb(III) 发射体。NH 振动对 Yb(III)

  DOI：

  10.1021/jacs.2c05813

文献信息

• [EN] PYRIDYL-AZA(THIO)XANTHONE SENSITIZER COMPRISING LANTHANIDE(III) ION COMPLEXING COMPOUNDS, THEIR LUMINESCENT LANTHANIDE (III) ION COMPLEXES AND USE THEREOF AS FLUORESCENT LABELS.<br/>[FR] SENSIBILISATEUR PYRIDYL-AZA(THIO)XANTHONE COMPRENANT DES COMPOSÉS COMPLEXANT LES IONS LANTHANIDE(III), LEURS COMPLEXES DES IONS LANTHANIDE(III) LUMINESCENTS ET LEUR UTILISATION COMME MARQUEURS FLUORESCENTS
  申请人：CIS BIO INT

  公开号：WO2010084090A1

  公开（公告）日：2010-07-29

  Lanthanide (III) Ion completing compound comprising: (1) a sensitizer moiety of Formula (I) in which: a is an integer from 1 to 4; b is an integer equal to 1 or 2; c is an integer equal to 1 or 2; (R1)a, (R2)b, (R3)C are the same or different and are chosen from the group consisting of H; alkyl; -COOR4 where R4 is H or an alkyl; aryl; heteroaryl; saturated or unsaturated cyclic hydrocarbon; CF3; CN; a halogen atom; L-Rg; L-Sc; or two consecutive R3, two consecutive R2 or two consecutive R1 groups together form an aryl or a heteroaryl group or a saturated or unsaturated cyclic hydrocarbon group; where L is a linker, Rg is a reactive group and Sc is a conjugated substance; X1 and X2 are the same or different and are O or S; A is either a direct bond or a divalent group chosen from -CH2- or -(CH2)2-, said moiety being covalentiy attached to (2) a lanthanide (in) ion chelating moiety through A. The above compounds are used in the preparation of luminescent lanthanide (III) ion complexes which are used as fluorescent labels.

  镧系（III）离子配合物包括：（1）式（I）中的感光团，其中：a是1到4之间的整数；b是等于1或2的整数；c是等于1或2的整数；（R1）^a，（R2）^b，（R3）^c相同或不同，并选自H；烷基；-COOR4，其中R4为H或烷基；芳基；杂芳基；饱和或不饱和环烃；CF3；CN；卤原子；L-Rg；L-Sc；或两个连续的R3，两个连续的R2或两个连续的R1组成芳基或杂芳基或饱和或不饱和环烃基；其中L是连接物，Rg是反应性基团，Sc是共轭物质；X1和X2相同或不同，为O或S；A是直接键或从-CH2-或-(CH2)2-中选择的二价基团，所述团通过A与（2）中的镧系（III）离子螯合团结合。上述化合物用于制备发光的镧系（III）离子配合物，用作荧光标记剂。
• Chemical exchange saturation transfer contrast agents
  申请人：Caravan D. Peter

  公开号：US20060275217A1

  公开（公告）日：2006-12-07

  Chelating ligands and metal chelates useful as CEST MR contrast agents are disclosed. The CEST agents can be used to evaluate blood volume changes in the heart and brain.

  螯合配体和金属螯合物作为CEST磁共振对比剂是有用的。CEST对比剂可用于评估心脏和大脑的血容量变化。
• Strategies to enhance signal intensity with paramagnetic fluorine-labelled lanthanide complexes as probes for¹⁹F magnetic resonance
  作者：Kirsten H. Chalmers、Mauro Botta、David Parker

  DOI：10.1039/c0dt01232g

  日期：——

  and 19F NMR spectroscopic properties are reported for three series of CF3-labelled lanthanide(III) complexes, based on mono- and diamide cyclen ligands. Analyses of variable temperature, pH and field 19F, 17O and 1H NMR spectroscopic experiments are reported and the merits of a triphosphinate mono-amide complex defined by virtue of its favourable isomer distribution and attractive relaxation properties

  报告了三个系列的 CF 3标记的镧系元素 ( III ) 配合物的合成和19 F NMR 光谱特性，这些配合物基于单酰胺和二酰胺环烯配体。报告了对可变温度、pH 和场19 F、17 O 和1 H NMR 光谱实验的分析，并通过其有利的异构体分布和有吸引力的弛豫特性定义了三次膦酸单酰胺复合物的优点。与抗磁性 Y( III ) 类似物相比，这些导致19 F 磁共振实验中的检测灵敏度提高，为未来的位移和成像研究铺平了道路。
• Synthesis and characterization of pH-sensitive, biotinylated MRI contrast agents and their conjugates with avidin
  作者：Sandip M. Vibhute、Jörn Engelmann、Tatjana Verbić、Martin E. Maier、Nikos K. Logothetis、Goran Angelovski

  DOI：10.1039/c2ob26555a

  日期：——

  Responsive or smart contrast agents (SCAs) provide new opportunities in magnetic resonance imaging (MRI) to examine a number of physiological and pathological events. However, their application in vivo remains challenging. Therefore, much research is focused on the optimization of their properties, to enable their use in additional imaging modalities, pre-targeted delivery, or to increase the local concentration of the agent. The key feature in the SCA synthetic modification is the retention of their physicochemical properties related to the specific MR response. Here, we report the preparation and characterization of pH sensitive SCAs appended with a phosphonate pendant arm and either an aliphatic (GdL1) or aromatic linker (GdL2). The longitudinal relaxivity of GdL1 and GdL2 increases by 146% and 31%, respectively, while the pH decreases from 9 to 5. These two SCAs were converted to the biotinylated systems GdL3 and GdL4 and their interaction with avidin was investigated. The binding affinity with avidin was assessed with a fluorescence displacement assay and with MRI phantom experiments in a 3T MRI scanner. The fluorometric assay and MRI E-titrations revealed a 3 : 1 binding mode of GdL3–4 to avidin with the binding affinity as high as that of the parent avidin–biotin complex. The high binding affinity was confirmed with MRI by a competitive assay. The avidin–GdL3–4 complexes thus obtained exhibit changes in both r1 and r2 that are pH dependent. The results reveal a new pathway for the modification and improvement of SCAs to make them more suitable for in vivo application.

  响应性或智能对比剂(SCAs)为磁共振成像(MRI)提供了新的机遇，以检测一系列生理和病理事件。然而，它们在体内的应用仍然面临挑战。因此，大量研究集中在优化其性能，以使其能够用于更多成像模式、前体定位递送或增加局部的对比剂浓度。SCAs合成修饰的关键特征是保持特定的MR响应相关的物理化学性质。在此，我们报告了制备和表征带有膦酸酯侧臂和对脂族(GdL1)或芳香族连接臂(GdL2)的pH敏感型SCAs。当pH从9降至5时，GdL1和GdL2的纵向弛豫率分别增加146%和31%。这两种SCAs被转化为生物素化的系统GdL3和GdL4，并研究了它们与亲和素的相互作用。结合亲和力通过荧光置换分析和3T MRI扫描仪中的MRI幻影实验进行评估。荧光分析法和MRI E滴定揭示了GdL3-4与亲和素之间存在3∶1的结合模式，其结合亲和力与亲和素-生物素复合物相当。通过竞争性分析，使用MRI确认了高结合亲和力。由此得到的亲和素-GdL3-4复合物在r1和r2上均呈pH依赖性变化。结果揭示了一条新的SCAs修饰和改进途径，使其更适合体内应用。
• Comparative Study of the Luminescence Properties and Relative Stability of a Series of Europium(III) Complexes Bearing One to Four Coordinated Azaxanthone Groups
  作者：David Parker、James W. Walton、Laurent Lamarque、Jurriaan M. Zwier

  DOI：10.1002/ejic.201000501

  日期：2010.9

  The synthesis and spectral properties are reported of a set of four europium(III) complexes containing between one and four 3-azaxanthone sensitising chromophores. Each complex is based on a macrocyclic cyclen core. The emission and aqueous solution 1 H NMR spectral properties are compared, revealing information about the local complex symmetry on the experimental timescale. A C 2 -symmetric mono-cationic

  报告了一组四种铕 (III) 配合物的合成和光谱特性，其中包含一到四个 3-氮杂蒽酮敏化发色团。每个复合体都基于一个大环循环核心。比较了发射和水溶液的 1 H NMR 光谱特性，揭示了有关实验时间尺度上局部复杂对称性的信息。AC 2 对称单阳离子配合物在 HEPES 缓冲液中的总发射量子产率为 10%，并且在存在百万倍过量添加的金属盐或 EDTA 的情况下表现出最佳的相对稳定性，如时间依赖性所示在 3-氮杂蒽酮发色团的间接激发后，总铕排放的变化。