1,4,7-三氮环壬烷三盐酸盐的制备与有关研究

概述

1,4,7-三氮环壬烷三盐酸盐（1,4,7-Triazacyclononane trihydrochloride）是一种化学式为C₆H₁₈Cl₃N₃，分子量为132.2272的化合物，常温常压下可以稳定存在，性状表现为灰白色至黄色结晶粉末。该物质中的特征骨架——1,4,7-三氮环壬烷(TACN)具有对称性好，空腔狭窄的优点，以面式结构跟金属离子发生配位，形成具有催化活性的空位，合成的金属配合物比较稳定等。随着相关研究的发展，人们发现悬臂具有柔顺性和多样性的特点，使得合成的配合物具有高稳定性，其中有些具有较大的潜在应用价值[1]。

制备方法

精细化工领域所述1,4,7-三氮环壬烷三盐酸盐的制备方法包括如下主要步骤：(1)N,N′,N″-三(对甲苯磺酰基)二亚乙基三胺的制备；(2)二对甲苯磺酸三乙二醇酯的制备；(3)1,4,7-三对甲苯磺酰基-1,4,7-三氮杂环壬烷的制备；(4)1,4,7-三氮杂环壬烷盐酸盐的制备。该方法步骤少，工艺简单，得到的产品性能稳定，便于保存，收率高，适合工业化大生产的需要[2]。

应用

基于独特的化学结构，1,4,7-三氮环壬烷 三盐酸盐常被用作实验室合成中间体，例如在多核配合物的构筑与合成中，与金属铜、钴、镍等金属络合，形成具有生物活性的配合物。

有关研究

为了合成三丹磺酰基-1,4,7-三氮环壬烷(简称TD(3))，研究其在不同极性溶剂中的荧光光谱。研究人员以1,4,7-三氮环壬烷盐酸盐和丹磺酰氯为起始原料，通过两步反应制备TD(3)，并以质谱和核磁共振波谱对其进行了表征。研究了该物质在DMSO，THF，EtOH，CH₃CN四种极性不同的单一溶剂和THF/H₂O及DMSO/H₂O不同比例下的混合溶剂中的荧光发射光谱。结果，在纯有机溶剂中，随着溶剂极性的增强，TD(3)在溶液中的发射波长逐渐红移。在THF/H₂O及DMSO/H₂O混合体系中，随着水含量的增加，TD(3)的发射波长均出现先红移后蓝移的现象。在THF/H₂O中，在发射波长红移的同时伴随着荧光强度的降低，但发射波长蓝移时则伴随着荧光强度的增强，而DMSO/H₂O体系中则正好相反。也就是说，溶剂的种类与极性对TD(3)发射波长的变化有明显影响，这将对研究开发丹磺酰类荧光探针尤其是极性探针提供借鉴[3]。

参考文献

[1]陈享.氮杂大环配合物的合成、结构及生物活性[D].武汉工程大学,2017.DOI:CNKI:CDMD:2.1018.040614.

[2]刘勇,李响,许巍巍,等.一种1,4,7-三氮杂环壬烷盐酸盐的制备方法:CN201410768588.5[P].

[3]方霄王宇静汪清清周婷王小波.三丹磺酰基取代1,4,7-三氮环壬烷的合成与荧光性质[J].湖北科技学院学报:医学版, 2022, 36(5):369-372.