三叔丁基1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7,10-四乙酸的制备

背景及概述^[1]

三叔丁基1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7,10-四乙酸是一种有机中间体，佘汶川等人报道了三叔丁基1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7,10-四乙酸可用于制备肽类树枝状大分子。肽类树枝状大分子是近年来发展起来的一类新型生物医用高分子材料，除了具有普通树枝状大分子特征，如规整性、高度支化、表面呈现高密度功能团、尺度为纳米级、通过可控制备可得到单一分子量等，同时还具有类似蛋白一样的球状结构、生物相容性好、水可溶性、耐蛋白酶水解、可生物降解等优异性能。

制备^[1]

N₂保护下，将9.2g(53.4mmol)1，4，7，10-四氮杂环十二烷5溶于250mL无水氯仿溶液中，加入20mL三乙胺冰浴下，滴加含有31.44g(144.2mmol)(Boc)₂O的氯仿溶液250mL，室温搅拌过夜，减压蒸除溶剂，残余物用硅胶H柱层析分离(洗脱剂V乙酸乙醋/V石油醚(60～90℃)=1∶2)得无色固体6，产率87.6%。

N₂保护下，4，7，10-三(叔丁氧羰酰)-1，4，7，10-四氮杂环十二烷6(2.3g，4.9mmol)溶于50mL无水乙腈中，加入无水K₂CO₃(0.69g，5.0mmol)。冰浴下搅拌5min后，滴加入含有溴乙酸苄酯(1.15g，5.0mmol)的乙腈溶液(25mL)。缓慢升温至60℃搅拌12h，过滤，减压蒸除溶剂，残余物用硅胶柱层析分离(硅胶H，洗脱剂V二氯甲烷/V甲醇=15∶1)得无色油状物7，产率84.3%。ESI-MS:m/z643.42(［M+Na］⁺).

N₂保护下，化合物7(1.1g，1.8mmol)溶于8mL无水CH₂Cl₂中，冰浴下，加入8mL TFA。室温搅拌0.5h后，减压蒸除溶剂，得无色油状物.真空干燥3h后溶于30mL无水乙腈中，N₂保护下，加入无水K₂CO₃(0.69g，5.0mmol)，溴乙酸叔丁酯(1.17g，6.0mmol)。升温至60℃搅拌24h，过滤，减压蒸除溶剂，残余物用硅胶柱层析分离(硅胶H，洗脱剂V二氯甲烷/V甲醇=10∶1)得无色油状物8，产率84.3%。¹H-NMR(400MHz，CDCl₃，δ)1.33，1.34，1.35(s，27H)，1.85～3.74(br,24H)，5.17(s，2H)，7.24(m，5H);¹³C-NMR(100MHz，CDCl₃，δ)172.13，168.75，164.10，135.52，128.79，128.55，128.12，81.48，81.32，66.24，56.21，55.51，54.29，53.31，51.55，48.41，46.90，27.88，27.56;ESI-TOFMS:m/z685.45(［M+Na］⁺)。

化合物8置于中压釜中，加入甲醇和Pd/C(10%)，通入氢气(0.4MPa)，室温搅拌24h后，过滤，减压蒸除溶剂，真空干燥24h得无色油状物9。产率99.3%.¹H-NMR(400MHz，CDCl₃，δ)1.33，1.34，1.35(s，27H)，1.85～3.73(br24H);¹³C-NMR(100MHz，CDCl₃，δ)172.1，168.8，164.6，81.70，81.61，56.11，55.48，54.30，53.3，51.61，50.42，48.91，27.85，27.81;ESIMS:m/z573.9(［M+H］⁺);ESI-TOF-MS:m/z595.24(［M+Na］⁺).

参考文献

[1]佘汶川,罗奎,何斌,艾华,顾忠伟.肽类树状大分子磁共振成像探针的合成与功能化[J].高分子学报,2011(02):157-165.