FI93830C - Typpipitoisia syklisiä ligandeja, menetelmä niiden valmistamiseksi sekä niiden käyttö metallikompleksien ja näitä komplekseja sisältävien diagnostisten koostumusten valmistamiseksi - Google Patents

Description

93823

Typpipitoisia syklisiä ligandeja, menetelmä niiden valmistamiseksi sekä niiden käyttö metallikompleksien ja näitä komplekseja sisältävien diagnostisten koostumusten valmistamiseksi 5

Esillä oleva keksintö koskee uusia typpeä sisältäviä syklisiä ligandeja, menetelmää näiden ligandien valmistamiseksi ja näiden ligandien käyttöä kompleksien valmistamiseksi metalli-ionin kanssa sekä edelleen näiden 10 kompleksien käyttöä diagnostisten koostumusten valmistamiseksi, joita voidaan käyttää mm. magneettista resonanssia kuvaavina aineina, röntgenkontrastiaineina tai kemiallisen muutoksen ilmaisevina reagensseina in vivo.

Niinpä keksinnön kohteena on ligandi, jolla on

15 kaava I

H00C-CH- CH--C00H

I 2 r H2 ,-j ^ 20 R« R. (I) \ /

N- R*- N

I 2 \ hooc-ch2 R10 25 jossa

Rj merkitsee radikaalia, jolla on kaava: -<CH2>m - CH - CH - R6 R7 30 jolloin R6 on Ci.^-alkyyli, C^-hydroksialkyyli, C^-poly-hydroksialkyyli tai ryhmä, jolla on kaava: 35 93830 2

CH--COOH CH„-COOH

rl 2 π I 2 Λ -I» \ 5 R„-CH Ro

' I / J

/ <%>* /

\N-Ro-N

> 2 1

R£q CH2-COOH

10 jolloin

Ru on C^e-alkyleeni, R7 on vety, C^^-alkyyli, C^-hydroksialkyyli tai C1.4-polyhydroksialkyyli, ja 15 m on 0 tai 1, R2, R3 ja R4 ovat samanlaisia tai erilaisia ja merkitsevät radikaalia, jolla on kaava: - (CH) - CH - i p i 20 R8 Rg jolloin

Re ja R, ovat samanlaisia tai erilaisia ja merkitsevät vetyä, C1_14-alkyyliä, C1_4-hydroksialkyyliä tai C^,,-polyhydroksialkyyliä, j a 25 p on 1 tai 2, n on 0, 1 tai 2, ja R10 on vety, Cj.^-alkyyli, C1.4-hydroksialkyyli, C^-polyhydroksialkyyli tai ryhmä, jolla on kaava

30 - CH2 - COOH

t sekä sen suolat.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle edellä kuvattujen kaavan I mukaisten yhdisteiden valmistamiseksi on 35 tunnusomaista, että yhdiste, jolla on kaava II

3 93*30 X - CH2 - COOH (II) jossa X merkitsee labiilia ryhmää, kuten kloori-, bromi-5 tai jodiatomia tai tosyylioksiryhmää tai mesyylioksiryh-mää, tai formaldehydi, jolla on kaava Ha HCHO (Ha)

10 saatetaan syaanivedyn tai syanidi-ionien läsnä ollessa reagoimaan syklisen amiinin kanssa, jolla on kaava III

Ro R* -j (m)

N- R,-N

I 2 I

H H

20 jossa R2, R3, R4 ja n merkitsevät samaa kuin edellä ja R\ merkitsee radikaalia, jolla on kaava: -<CH2>m - CH - CH - 25 R'6 R7 jolloin R6' on C^-alkyyli, C^-hydroksialkyyli, C^-po-lyhydroksialkyyli tai ryhmä, jolla on kaava:

30 H H

A J· \ R--CH Rq

• I / J

-Rn-iH / 35 <C^>m /

-R - N

I 2 I

H H

4 9^ρ·ΖΊ jolloin R2, R3, R4, R7, Rn, m ja n merkitsevät samaa kuin edellä.

Kaavan III mukaisia yhdisteitä voidaan valmistaa a) saattamalla polyamiini, jolla on kaava IV 5 R' R'H N-j~R4-nJ-R' 1-NHR* (IV) 10 jossa n, R'x ja R4 merkitsevät samaa kuin edellä ja R'

merkitsee tosyyli-, mesyyli- tai bentseenisulfonyyliryh-mää, reagoimaan yhdisteen kanssa, jolla on kaava V

X - R4 - N - R3 - X (V) 15 R'

jossa R3, R4 ja R' merkitsevät samaa kuin edellä ja X merkitsee labiilia ryhmää, kuten tosyylioksi- tai mesyy-lioksiryhmää tai kloori- tai bromi- tai jodiatomia, tai 20 b) saattamalla diamiini, jolla on kaava X

R'HN - R'χ - NH - R' (X)

jossa R'j ja R' merkitsevät samaa kuin edellä, reagoimaan 25 yhdisteen kanssa, jolla on kaava XI

R* R' I— l-| ( X— R4-N -R3 - N-R2 X (XI) 30 jossa n, R2, R3, R4, R' ja X merkitsevät samaa kuin edellä.

Tämä syklisointireaktio suoritetaan edullisesti faasinsiirtokatalysaattorin läsnä ollessa.

35 Kaavan IV mukaisia polyamiineja voidaan saada di- hydroksyyliamiineista seuraavan kaavion mukaan: 9383? 5

H

HO - |~R4 - N —R' χ - OH (VI) 5 R·Cl/pyrIdiini R' R’0 - Γκ4 - N -R' χ - OR' (VII) 10 L Jn

NaN3/CH3CN/H20 R' 15 N3 - £r4 - N -R'x - Ng (VIII) pelkistäminen

Pd/C

20 Φ

R

H2N- R4-N J-R,1-NH2 (IX) L Jn 25 R*Cl/pyridiini R' R'H N -1\ - -R' 1“NHR' (IV) 30

Vaihtoehtoisesti saatetaan ftaali-amidi reagoimaan kaavan VII mukaisten yhdisteiden kanssa ja hydratsinolyy-si suoritetaan tarkoituksella muuttaa kaavan VII mukaiset yhdisteet kaavan IX mukaisiksi yhdisteiksi.

35 Kaavan III mukaisia yhdisteitä, jotka käsittävät kaksi typpeä sisältävää rengasta, voidaan valmistaa edellä yksilöityjen menetelmien mukaan.

6 9 3 ? 3 Π

Niinpä on mahdollista saattaa polyamiini, jolla on kaava XII

5 JCH~--CH0 / 2 \ IN2 R'NH NH R' R'NH ^NH R’ (XII) 10 jossa A on C^g-alkyleeni ja R’ merkitsee samaa kuin edellä, reagoimaan kaavan XI mukaisen yhdisteen kanssa kaavan III mukaisen yhdisteen saamiseksi, jossa Ru on C^-alky-leeni.

Kaavan XII mukaista polyamiinia voidaan valmistaa 15 tetrahalogenoidusta johdannaisesta suorittamalla nukleo-fiilinen substituutio natriumatsidin läsnä ollessa ja sen jälkeen pelkistämällä vedyn ja hiilellä olevan palladiumin läsnä ollessa.

Vaihtoehtoisesti voidaan kaavan I mukaisia yhdis-20 teitä, jotka käsittävät kaksi typpeä sisältävää rengasta, valmistaa kondensoimalla yhdiste, jolla on kaava XIII

Et 00C^ C00 Et CH - A - CH ^ (XIII) 25 Et OOC^ ^COO Et

jossa A on C^-alkyleeni, poly amiinin kanssa, jolla on kaava XIV

30 H H H H

I I I Γ Π HN - R2 - N - R3 - N - R4 - N H (XIV) ja pelkistämällä sen jälkeen diobraanin kanssa Tabushi'n 35 ja muiden (Tetra Letters 12, 1049, 1977) selostaman menetelmän mukaan.

93830 7

Kaavan I mukaisia yhdisteitä, jotka käsittävät kaksi typpeä sisältävää rengasta, valmistetaan sen jälkeen kaavan III mukaisista yhdisteistä, joissa on kaksi rengasta, edellä kuvatulla tavalla.

5 Vaihtoehtoisesti voidaan valmistaa kaavan I mukai sia yhdisteitä, jotka käsittävät kaksi typpeä sisältävää rengasta, kondensoimalla kaavan I mukainen yhdiste, jossa Ri on radikaali, jolla on kaava 10 -<CH2>m - <rH - fH~ R6 R7 jossa in ja R, merkitsevät samaa kuin kaavassa 1 ja R6 on hydroalkyyliryhmä, aktivoitavan bifunktionaalisen yhdis-15 teen kanssa, jolla on kaava X1 - A - Χχ jossa A merkitsee samaa kuin edellä ja Xx on COOH -ryhmä, 20 C0C1 -ryhmä tai happoanhydridi.

Kaavan 1 mukaisia yhdisteitä, joissa on kaksi typpeä sisältävää rengasta, voidaan myös valmistaa kondensoimalla yhdiste, jolla on kaava XV

25 H00C-CHo CH--COOH

i 2 r I-12 R3 xR"l (xv>

\ X

30 N- R~- N- H

I 2 hooc-ch2 jossa n, R2, R3 ja R4 merkitsevät samaa kuin edellä ja R”1 on radikaali, jolla on kaava 35 —(CH0)„ - CH - CH— 2 m | , RH6 R7 93830 8 jossa m ja R7 merkitsevät samaa kuin edellä ja R"6 on valittu ryhmästä, johon kuuluvat C1.14-alkyyli, C^-hydrok-sialkyyli ja C^-polyhydroksialkyyli, yhdisteen kanssa, jolla on kaava XVI 5 X - R'12 - X (XVI) jossa X merkitsee samaa kuin edellä ja R'12 merkitsee mahdollisesti suojattua R12-ryhmää.

10 Tällöin saadaan yhdisteitä, joilla on kaava XVII

HOOC-CH- CH„-COOH H00C-CH_ CHo-C00H

, 2 ,2 | 2 ,2

N ΓR,- N v .N R. N

/ L4 J.\ / 4 \ 15 R0 R"- R" R0 O s x x / o \ / \ /

N-R„-N - R’ - N-R0-N

| 2 12 2 | hooc-ch2 ch2-cooh 20 (XVII)

Esillä oleva keksintö koskee lisäksi keksinnön mukaista ligandien käyttöä kompleksien valmistamiseksi kaavan I mukaisista ligandeista metalli-ionien kanssa, jotka 25 on valittu ryhmästä, johon kuuluvat lantanidi-ionit, joiden atomiluvut ovat välillä 57 - 71, siirtymämetalli-ionit, joiden atomiluvut ovat välillä 21 - 29, erityisesti Mn2+, Fe3* ja Cr3*, ja metalli-ionit, joiden atomiluvut ovat 55, 56, 82 ja 83, samoin kuin tällaisten kompleksien 30 ja fysiologisesti hyväksyttävien epäorgaanisten tai or- gaanisten emästen tai emäksisten aminohappojen välisten suolojen valmistamiseksi.

Tällaisissa komplekseissa metalli-ioneja ovat erityisesti gadolinium, europium, dysprosium, rauta (Fe3*) 35 ja mangaani (Mn2+).

9 9 383Γ

Esimerkkeinä suoloista voidaan mainita ne, jotka on muodostettu natriumhydroksidin, N-metyyliglukamiinin, dietanoliamiinin, lysiinin ja arginiinin kanssa.

Komplekseja voidaan valmistaa saattamalla ligandit 5 reagoimaan metallisuolan tai metallioksidin kanssa vesipitoisessa liuottimessa ja mahdollisesti neutraloimalla suolan saamiseksi.

On selvää, että esillä oleva keksintö ei tarkoita ainoastaan kaavan I mukaisia ligandeja ja niistä saatuja, 10 edellä määriteltyjä komplekseja raseemisten seosten muodossa vaan myös näiden ligandien ja kompleksien stereo-isomeerejä.

Edellä kuvatut kompleksit voivat lisäksi olla liittyneinä makromolekyyliin, jotka saattavat sitoutua 15 ensisijassa johonkin orgaaniin. Niinpä tällaiset kompleksit voivat liittyä proteiineihin ja erityisesti vasta-aineisiin. Lisäksi ne voivat myös kapseloitua, erityisesti lipsomeihin.

Komplekseja, jotka on muodostettu kaavan I mukai-20 sista ligandeista paramagneettiSten ionien kanssa, ja niiden suoloja farmaseuttisesti hyväksyttävien emästen kanssa, voidaan käyttää magneettista resonanssia kuvaavina aineina ja kemiallisen siirtymän ilmaisevina rea-gentteina in vivo.

25 Komplekseja, jotka on muodostettu kaavan I mukai sista ligandeista lantanidi-ionien kanssa, joiden atomi-luvut ovat välillä 57 - 71, tai metalli-ionien kanssa, joiden atomiluvut ovat 55, 56, 82 ja 83, ja niiden suoloja farmaseuttisesti hyväksyttävien emästen kanssa, voi-30 daan käyttää röntgensäteiden kontrastiaieina. Tähän tar-koitukseen ovat erityisen edullisia kompleksit, jotka on muodostettu käyttämällä seuraavia metalli-ioneja:

Gd, Er, Dy, Tb, Ce, La, Ba ja Cs.

Niinpä esillä oleva keksintö ksokee myös keksinnön 35 mukaisten ligandien käyttöä ihmiselle annettavan diagnos- 10

93P3P

tisen koostumuksen valmistamiseksi, joka sisältää ainakin yhden kompleksin, joka on muodostttu kaavan I mukaisesta ligandista metalli-ionien kanssa, jotka on valittu lanta-nidi-ioneista, joiden atomiluvut ovat välillä 57 - 71, 5 siirtymämetalli-ioneista, joiden atomiluvut ovat välillä 21 - 29, ja metalli-ioneista, joiden atomiluvut ovat 55, 56, 82 ja 83, tai tällaisten kompleksien ja fysiologisesti hyväksyttävien epäorgaanisten tai orgaanisten emästen tai emäksisten aminohappojen välisen suolan.

10 Näitä koostumuksia voidaan käyttää erityisesti keksinnön mukaisen ligandin sisältävän kompleksin liuoksina fysiologisesti hyväksyttävässä vesipitoisessa liuot-timessa.

Edellä kuvattuja diagnostisia koostumuksia voidaan 15 antaa: - paranteraalisesti mukaan lukien aineen antaminen laskimonsisäisesti, valtimonsisäisesti, imusuonensisäi-sesti, ihonalaisesti - oraalisesti 20 - lukinkalvonalaisesta, - keuhkoputkensisäisesti aerosolin muodossa, - nivelensisäisesti, - paikallisesti sen jälkeen, kun ontelot (esimerkiksi kohtu) on saatu näkyviin.

25 Muodostettaessa kuva magneettisen resonanssin avulla tutkittavasta kohteesta, ovat annokset hyvin vaih- televia riippuen aineen antotavasta.

Annettaessa ainetta laskimonsisäisesti tai valtimonsisäisesti, annos on noin 0,01 - 2 mmol/kg.

30 Ainetta oraalisesti annettaessa saattaa tämä annos olla niinkin suuri kuin 10 mmol/kg.

Muita aineenantotapoja käytettäessä ovat käytetyt annokset yleensä pienempiä kuin 1 mmol/kg ja lukinkalvon-alaisesti annettaessa se on yleensä jopa pienempi kuin 35 0,05 mmol/kg.

9383P

11

Annokset ovat saman suuruisia käytettäessä niitä kemiallisen siirtymän Ilmaisevina reagenttelna In vlvo ja kontrastlalnelna radiologiassa röntgensäteitä käytettäessä, lukuunottamatta aineen antoa laskimonsisäisesti tai 5 valtimonsisäisesti, jolloin annokset voivat olla suurempia tai yhtä suuria kuin 5 mmol/kg.

Komplekseja, jotka on muodostettu kaavan I mukaisista ligandeista radioaktiivisten ionien kanssa, samoin kuin niiden suoloja farmaseuttisesti hyväksyttävien emäs- 10 ten kanssa voidaan lisäksi käyttää diagnostisina aineina sädehoitoa käyttävässä lääketieteessä. Esimerkkejä radioaktiivisista ioneista ovat sellaisten alkuaineiden, kuten kuparin, koboltin, galliumin, germaniumin, indiumin ja ennen kaikkea teknetiumin (Te 99 m) radioisotoopit.

15 Koetulokset

Keksinnön mukaisella Gd-metyyli-DOTA:lla (GdMCTArlla) saatuja tuloksia on verrattu niihin tuloksiin, jotka on saatu läheisintä tunnettua tekniikkaa, ts. patenttijulkaisua WO-A-86 02 352 edustavalla Gd-DOTA:lla: 20 CH3 εθΓ>Ν/ \ C0'*

Gd-metyyli DOTA Gd3* 1 ^ 25 fol ' \h co^^n/ co;

30 Gd-DOTA Gd3* I

_/N-J

loaH

35 Kokeissa verrattiin mainittujen kompleksien myr kyllisyyttä sekä hajoamiskinetiikkaa pH-arvoilla, jotka

9383 P

12 olivat yli 6. Hajoamiskinetiikkaa tutkittiin julkaisussa Inorganic Chem. 29 (1990) 1555-1559 kuvatulla tavalla ha-joamisnopeusvakion kd avulla. Saadut tulokset on esitetty taulukossa 1.

5 Taulukko 1

Yhdiste Gd-MCTA Gd-DOTA

DL50 (hiiri) 15,37 11,5 (mmol/kg) 10

Hajoamisvakio 2,7 x 10'9 6,0 x 10'9 (pH-7)(s·1) Näiden tulosten perusteella voidaan todeta, että esillä olevan patenttihakemuksen mukaisten kompleksien 15 myrkyllisyys on merkittävästi vähäisempi kuin läheisintä tunnettua tekniikkaa edustavan yhdisteen myrkyllisyys. Lisäksi esillä olevan patenttihakemuksen mukaisella kompleksilla on merkittävästi edullisempi hajoamiskinetiikka kuin läheisintä tunnettua tekniikkaa edustavalla yhdis- 20 teellä.

Seuraavat esimerkit valaisevat esillä olevan hakemuksen mukaisten yhdisteiden valmistusta.

Näissä esimerkeissä: - NMR-spektrit määritettiin Varian EM 360 -koneel- 25 la jaksoluvulla 60 MHz käyttämällä tetrametyylisilaania (TMS) sisäisenä standardina. Ellei toisin ole ilmoitettu, niin liuottimena on CDC13.

- IR-spektrit määritettiin Perkin-Elmer 1320 -laitteella. Kiinteiden aineiden spektrit rekisteröitiin 30 KBr -levyjen muodossa. Kysymyksen ollessa nesteistä (öljyistä) ne rekisteröitiin ilman liuotinta.

- Ohutkerroskromatografiässä käytetty termi "puskuri" tarkoittaa seosta, jossa on 1,5 mol NH40H ja 1,5 mol (NH4)2C03.

9 7 ? 7 n 13 JC"· - Sulamispisteet mitattiin Kofler'in harkkoa käyttäen.

Termit, joita käytettiin analyyseihin komplek- sinmuodostuksen aikana: 3+ 5 "vapaan Gd sn puuttuminen ja vapaiden ligandien puuttuminen" on ymmärrettävä käytettyjen menetelmien havaintorajojen puitteissa, s.o. < 4 miljoonasosaa ja < 5 miljoonas- 3+ osaa vastaavasti Gd :lle ja ligandille.

Esimerkki 1 10 2,6-dimetyyli-l,4,7,lO-tetra-atsasyklododekaani-Ν,Ν1,N", N"1-tetra-etikkahapon valmistus a) N-tosyyli-bis(2-tosyylioksipropyyli)amiinin valmistus

Liuos, joka sisältää 53,2 g (0,4 mol) di-iso- 3 15 propanoliamiinia 50 cm :ssä pyridiiniä, lisätään tipoittaan 0°C:ssa samalla jäähdyttäen liuokseen, joka sisältää 3 248 g (1,3 mol) tosyylikloridia 200 cm :ssä pyridiiniä, niin että lämpötila pysyy välillä 0-5°C. Seos jätetään tähän lämpötilaan 72 tunnin ajaksi. Sen jälkeen se kaade-20 taan seokseen, jossa on 2 litraa jäävettä ja 250 cm väkevää kloorivetyhappoa.

Tosyloitua johdannaista uutetaan 2 litralla metyleenikloridia. Orgaaninen faasi kuivataan natrium-sulfaatin avulla, suodatetaan, sen jälkeen väri poiste-25 taan 3 SA-hiilellä ja suodatetaan uudelleen piihappo- kerroksen läpi. Suolan haihdutuksen jälkeen jää jäljelle 193,8 g keltaista öljyä (saanto 81 %; Rf = 0,7 piihappo/ CH2Cl2/asetoni/98/2), jota käytetään seuraavassa vaiheessa puhdistamatta.

30 1HNMR-spektri: 6H CH3 (dubletti 1,2 ja 1,3 mil joonasosaa); 9H CH3 tosyyli (singletti 2,5 miljoonasosaa); e · 4H CH2 (multipletti keskittyneenä kohtaan 3,3 miljoonasosaa); 2H CH (nelinkertainen kirjoviiva välillä 4,7-5,1 miljoonasosaa); 12 H aromaatit (multipletti 7,3 ja 8 mil-35 joonasosaa).

93Ρ*η 14 J · ^ - b) N-tosyyli-bis(2-atsidopropyyli)amiinin valmistus

Seokseen, joka sisältää 193,8 g (0,32 mol) kohdassa a) saatua yhdistettä seoksessa, jossa on 1,2 1 asetonit- 3 5 riiliä ja 300 cm vettä, lisätään 65,1 g natriumatsidia (1 mol). Seosta hämmennetään ja kuumennetaan 75°C:ssa 48 tuntia. Jäähdytyksen jälkeen asetonitriili haihdutetaan tyhjössä.

Jäännös otetaan yhteen litraan metyleenikloridia: 10 Orgaaninen faasi pestään vedellä, kuivataan ja suodatetaan piihappokerroksen (200 g) läpi. Haihdutuksen jälkeen jää jäljelle 82 g kirkasta keltaista öljyä (saanto 75 %?

Rf = 0,85 piihappo CH2Cl2/asetoni/92/2), joka on riittävän puhdasta käytettäväksi sellaisenaan.

15 IR-spektri N3 = 2100 cm 1 voimakas.

c) N-tosyyli-bis(2-aminopropyyli)amiinin valmistus 82,2 g (0,244 mol) kohdassa b) saatua yhdistettä 3 liuotetaan 500 cm :in etanolia, joka sisältää 8 g 5 %:ista palladiumia/hiilellä kosteuden ollessa 50 %.

20 Seosta hämmennetään voimakkaasti samalla, kun heikko vetyvirta johdetaan kulkemaan seoksen läpi (vapautuneen typen evakuointi). Sen jälkeen kun seosta on pidetty 8 tuntia ympäristön lämpötilassa, TLC osoittaa atsidifuktion poissaolon. Seos suodatetaan sen jälkeen 25 ja haihdutetaan. Tällöin saadaan 68,4 g kirkasta keltais ta öljyä (saanto 98,5 %; Rf = 0,6 piihappo/MeOH/NH^OH/95/5), jota käytetään puhdistamatta.

NMR-spektri: 6H CH^ (dubletti 0,9 ja 1 miljoonasosa) ; 3H CH^ tosyyli (singletti kohdassa 2,4 miljoonas-30 osaa); 6H ja CH (kompleksi multipeltti välillä 2,7-3,2 miljoonasosaa); 4H aromaatit (multipletti välillä 7,1-7,7 miljoonasosaa).

d) N-tosyyli-bisZITtosyyliamino) propyy li] amiinin valmistus 35 93 g (0,5 mol) tosyylikloridia lisätään annoksit tain seokseen, joka sisältää 68,4 g (0,24 mol) kohdassa 3 9383? 15 c) saatua amiinia, seoksessa, jossa on 500 cm metyleeni-kloridia ja 70 cm^ (0,5 mol) trietyyliamiinia, 0°C:ssa.

Sen jälkeen, kun lisäys on suoritettu loppuun, seosta hämmennetään 6 tuntia ympäristön lämpötilassa. Reaktioseos 3 5 pestään sen jälkeen 600 cm :llä vettä, orgaaninen faasi kuivataan, haihdutetaan kuiviin ja jäännös kromatografoi-daan käyttäen piihappogeelipylvästä ja eluoimalla puhtaalla metyleenikloridilla, sen jälkeen metyleenikloridi/ metanoli (98:2) -seoksella. Kiinnostavat fraktiot haihdu-10 tetaan ja kiinteä jäännös kiteytetään uudelleen etanolista. Suodatuksen ja kuivauksen jälkeen on saadun massan paino 99,1 g (saanto 70 %).

NMR-spektri: 6H CH^ (dubletti 0,9, 1 miljoonasosaa); 9H CH^ p-tosyyli (singletti 2,4 miljoonasosaa); 4H 15 (tripletti keskittyneenä kohtaan 2,9 miljoonasosaa); 2H CH (dubletti 3,3 ja 3,5 miljoonasosaa); 12H aromaatit (multi-pletti keskittyneenä kohtaan 7,4 miljoonasosaa).

e) N-tosyyli-bis(2-tosyylioksietyyli)amiinin valmistus 20 Liuos, joka sisältää 32,5 g (0,31 mol) dietanoli- amiinia 60 emeissä pyridiiniä, lisätään hitaasti 0°C:ssa liuokseen, joka sisältää 185 g (0,97 mol) tosyylikloridia 3 220 cm :ssä pyridiiniä, niin että lämpötila ei ylitä 5°C. Sen jälkeen, kun lisäys on suoritettu loppuun, pysy- 25 tetään seos tässä lämpötilassa tunnin ajan, sen jälkeen 3 se kaadetaan 220 cm :in jääkylmää vettä samalla voimakkaasti hämmentäen. Suodatuksen, pesun ja kuivauksen jälkeen saadaan 148,4 g sakkaa (saanto 85 %; Rf = 0,6 piihappo/ CH2Cl2/asetoni/98/2).

30 NMR-spektri: 9H CH^ tosyyli (singletti 2,4 miljoo nasosaa); 4H CI^N (tripletti kohdassa 3,4 miljoonasosaa); 4H CH2 (tripletti kohdassa 4,1 miljoonasosaa); 12H aromaatit (multipletti välillä 7,1-7,7 miljoonasosaa).

f) N,N*,N",N"'-tetratosyyli-2,6-dimetyyli-l,4,7,10-35 tetra-atsasyklododekaanin valmistus

Liuos, joka sisältää 65 g (0,11 mol) kohdassa d) saatua yhdistettä liuotettuna 500 cm^:in kuivaa DMF, 16 Q3?3? lisätään tipoittain seokseen, joka sisältää 8,8 g (0,22 mol) 3

NaH:n 60 %:ista öljysuspensiota 50 cm :ssä DMF. Lisääminen suoritetaan ympäristön lämpötilassa ja siten, että vetyä vapautuu jatkuvasti. Sen jälkeen kun lisäys on suoritettu 5 loppuun, kuumennetaan seos 100°C:seen ja siihen lisätään tipoittain liuos, joka sisältää 68,1 g (0,12 mol) kohdassa 3 e) saatua yhdistettä liuotettuna 500 cm :in kuivaa DMF. Reaktioseos pysytetään tässä lämpötilassa 24 tuntia samalla voimakkaasti hämmentäen.

10 Sen jälkeen liuotin haihdutetaan tyhjössä ja jäännös otetaan Cl^Cl^f^O -seokseen. Orgaaninen faasi pestään vedellä, kuivataan ja haihdutetaan kuiviin. Jäännös (100 g) kiteytetään uudelleen isopropanolista, sen jälkeen toluee-nista, jolloin saadaan suodatuksen, isopropyylieetterillä 15 suoritetun pesun ja kuivauksen jälkeen 36 g valkoista kiinteätä ainetta (saanto 40 %; Rf = 0,5-0,6 piihappo/CI^Clj/ asetoni/98/2).

NMR-spektri: 6H CH^ (dubletti kohdissa 1 ja 1,2 miljoonasosaa); 12H CH^ tosyyli (singletti 2,4 miljoonasosaa); 20 14H CH2 ja CH (multipletti välillä 3-4,5-miljoonasosaa); 16H aromaatit (multipletti välillä 7,1-7,7 miljoonasosaa).

g) N,N',N",N"1-tetratosyyli-2,6-dimetyyli-l,4,7,10-tetra-atsasyklododekaanin valmistus (variantti)

Vastavalmistettu liuos, joka sisältää natriumety- 3 25 laattia (60 mmol) 200 cm :ssä kuivaa DMF, lisätään palau- tustislausolosuhteissa nopeasti liuokseen, joka sisältää 17 g (28,7 mmol) kohdassa d) saatua yhdistettä 100 cm :ssä etanolia. Saatu seos kirkastuu ja sitä kuumennetaan palau- tustislausolosuhteissa 1-2 tuntia. Liuos haihdutetaan sen 3 30 jälkeen kuiviin, jäännös otetaan 200 cm :in DMF ja kuumennetaan 100°C;seen. Tähän liuokseen lisätään $ tunnin kuluessa liuos, joka sisältää 70 g (30 mmol) kohdassa e) 3 saatua yhdistettä 100 cm :ssä DMF. Reaktioseosta pidetään 100°C:ssa yön yli. DMF haihdutetaan sen jälkeen ja jään-35 nös otetaan I^O/CI^C^^eokseen. Orgaanisesta faasista saatu tuote kromatografoidaan käyttäen piihappopylvästä 17 93827 ja eluenttina CH2Cl2/etyyliasetaatti (98:2) -seosta. Tuote kiteytetään uudelleen isopropyylieetteristä ja se painaa 13,5 g kuivauksen jälkeen (saanto 58 %; Rf = 0,5-0,6 pii-happo/CH2Cl2/asetoni/98/2).

5 Spektri on identtinen kohdassa f) saadun kanssa.

h) 2,6-dimetyyli-l,4,7,10-tetra-atsasyklododekaa-nin valmistus 33 g kohdassa f) tai g) saatua yhdistettä suspendoi- 3 daan 80 cm :in 98 %:ista rikkihappoa ja kuumennetaan 10 100°C:ssa argon-atmosfäärin alaisena 72 tuntia. Jäähdyttä misen jälkeen reaktioseos lisätään tipoittain yhteen litraan etyylieetteriä 0°C:ssa. Saatu 2,6-dimetyyli-l,4,7,10-tetra-atsasyklododekaanin sulfaatti erotetaan suodattamalla, otetaan veteen, neutraloidaan natriumhydroksidilla ja 15 sen jälkeen uutetaan C^C^Jlla. Orgaaniset faasit yhdistetään ja haihdutetaan kuiviin ja saatua 6 g kiinteätä ainetta käytetään ilman enempää puhdistamista (saanto 75 %;

Rf = 0,65, alumiinioksidi/butanoli/vesi/etikkahappo/50/25/ 11).

20 NMR-spektri (D2O): 6H CH^ (dubletti välillä 0,9-1 miljoonasosa); 14H ja CH (multipletti keskittyneenä kohtaan 2,5 miljoonasosaa).

i) 2,6-dimetyyli-l,4,7,10-tetra-atsasyklododekaani- N,N*,N",N"'-tetraetikkahapon valmistus 25 Seos, joka sisältää 5,7 g (60 mmol) monokloorietik- 3 kahappoa ja 3,4 g (60 mmol) kaliumhydroksidia 25 cm :ssä vettä, lisätään liuokseen, joka sisältää 3 g (15 mmol) 3 kohdassa h) saatua yhdistettä 25 cm :ssä vettä. Saatu seos kuumennetaan 60°C:seen ja siihen lisätään liuos, joka 3 30 sisältää kaliumhydroksidia (3,4 g, 60 mmol) 25 cm :ssä vettä, niin että pH säilyy välillä 9-10. Lisääminen vaatii 8 tunnin ajan. Sen jälkeen kun kaliumhydroksidin lisääminen on suoritettu loppuun, kuumennusta jatketaan 24 tuntia. Jäähtymisen jälkeen pH säädetään arvoon 2,5 väkevällä 35 HCl:lla. Muodostunut sakka erotetaan suodattamalla, pestään jääkylmällä vedellä ja se painaa kuivauksen jäkleen 3 g 18

93?3P

(saanto 35 %; Rf - 0,33, piihappo/etyyliasetaatti/iso-propanoli/ammoniakki/12/35/30). Tämä yhdiste vastaa 2,6-dimetyyli-1,4,7,10-tetra-atsasyklododekaani-N,N',N",N"'-tetraetikkahapon kompleksia 2 KCl:n kanssa.

3 5 9,5 g tätä kompleksia eluoidaan 200 cm :llä 10 %:ista etikkahappoa ioninvaihtohartsista IRA 958 (OH), joka on regeneroitu edeltäkäsin IN NaOHilla ja pesty vedellä siksi kunnes se tuli neutraaliksi. Saadut fraktiot haih- 3 dutetaan kuiviin ja otetaan 3 kertaa 50 cm :in vettä tar-10 koituksella eliminoida etikkahapon vähäiset jäännökset. Saa- 3 tua jäännöstä hierretään etyylieetterin (100 cm ) kanssa, jolloin saadaan suodatuksen ja kuivauksen jälkeen 6,3 g valkoista kiinteätä ainetta. Saanto: 89 %.

NMR-spektri: (D2O) 6H CH^ (dubletti 1,4 ja 1,5 miljoo- 15 nasosaa); 14H CH2 ja CH (kompleksin multipletti keskittyneenä kohtaan 3,6 miljoonasosaa); 8H C^COOH (dubletti kohdassa 3,8 miljoonasosaa).

Esimerkki 2 2,6-dimetyyli-l,4,7,lO-tetra-atsasyklododekaani-Ν,Ν',N",N"1-20 tetra-etikkahapon gadoliniumkompleksin (metyyliglukamiini-suolan) valmistus

Suspensiota, joka sisältää 5,425 g (12,54 mmol) esimerkissä li) saatua 2,6-dimetyyli-l,4,7,10-tetra-atsasyklo-dodekaani-Ν,Ν',N",N"'-tetra-etikkahappoa ja 2,27 g Gd20^ 25 (6,27 mmol) 125 cm^rssa vettä, kuumennetaan 65°C:ssa 24 tuntia. pH säädetään sen jälkeen arvoon 7,4 lisäämällä 3+ metyyliglukamiinia. Sen jälkeen kun vapaa Gd on määritetty ksylenoli-oranssi/EDTA -menetelmän avulla, lisätään 650 mg 2,6-dimetyyli-l,4,7,10-tetra-atsasyklododekaani-30 N,N*,N”,N"'-tetra-etikkahappoa (1,5 mmol) jäljellä olevan gadoliniumin kompleksoimiseksi. Kompleksoitumisen tapahtuminen täydellisesti vahvistetaan toteamalla vapaan Gd^+:n (määritys ksylenoli-oranssin avulla) ja vapaiden ligandien 2+ (kompleksometrinen määritys Cu :n avulla) poissa olo.

35 Gadoliniumin kokonaismäärän määrittäminen liuoksessa suoritetaan atomi-emissiospektroskopian avulla DCP:ssä käyttä-. mällä Spectrospan 4 Beckmann -laitetta. Kvantitatiivinen

is 9383P

saanto, Rf = 0,49 piihappo/etyyliasetaatti/isopropanoli/ ammoniakki/12/35/30).

Esimerkki 3 2-heksyyli-l,4,7,lO-tetra-atsasyklododekaani-Ν,Ν1,Ν",N"'-5 tetra-etikkahapon valmistus a) N-(2-hydroksietyyli)-N-(2-heksyyli-2-hydroksi-etyyli)amiinin valmistus 50 g (0,39 mmol) 1,2-epoksi-oktaania lisätään ti-poittain 250 emalin (4 mol) etanoliamiinia 100°C:ssa.

10 Kuumentamista jatketaan tunnin ajan sen jälkeen, kun lisäys on suoritettu loppuun, jonka jälkeen ylimääräinen etanoli- 3 amiini tislataan tyhjössä. Jäännös kiteytetään 600 cm :stä heksaania suodatuksen ja kuivauksen jälkeen. Saatu kiinteä jäännös painaa 69 g (sulamispiste 45°C, saanto = 93 %, 15 Fr = 0,62 piihappo/butanoli/H2O/etikkahappo/50/25/ll).

NMR-spektri: 3H CH^ (tripletti 0,9 miljoonasosaa); 10H CH2 ketju (paksu singletti kohdassa 2,2 miljoonasosaa); 7H CH2 ja CH (kaksi huonosti hajautunutta massaa kohdissa 2,8 ja 3,8 miljoonasosaa).

20 b) N-tosyyli-N-(2-tosyylietyyli)-N-(2-heksyyli-2- tosyylioksietyyli)amiinin valmistus 47,3 g (0,25 mol) kohdassa a) saatua yhdistettä lisätään pieninä annoksina liuokseen, joka sisältää 156 g (0,82 mol) tosyylikloridia 300 cm^:ssä pyridiiniä, 0°C:ssa 25 1 tunnin kuluessa. Seoksen lämpötila pysytetään 0°C:ssa 2 päivää, jonka jälkeen seos kaadetaan jää/HCL -seokseen (2:1). Tuote uutetaan CH2Cl2:lla, jonka jälkeen kromato-grafoidaan käyttäen piihappopylvästä ja eluenttina CH2C12· Saatu massa painaa 118 g (saanto 72 %; Rf = 0,6 piihappo/ 30 CH2Cl2/asetoni/98/2).

NMR-spektri: 3H CH^ ketju (tripletti kohdassa 0,9 miljoonasosaa); 10H CH2~ketju (paksu singletti kohdassa 1,3 miljoonasosaa) 9H CH^ tosyyli (singletti kohdassa 2,4 miljoonasosaa); 4H CH2N (huonosti hajautunut tripletti koh-35 dassa 3,4 miljoonasosaa). 3H CH20 ja CH (multipletti kohdassa 4,2 miljoonasosaa); 12H aromaatit (multipletti välil-. lä 7 ja 7,7 miljoonasosaa).

20 9393Π c) N-tosyyli-N- (2-atsido-etyyli) -N- (2-heksyyli-2-atsidoetyyli)amiinin valmistus 87 g (0,133 mol) kohdassa b) saatua yhdistettä ja 3 29,25 g (0,5 mol) natriumatsidia sekoitetaan 350 cm :n 3 5 kanssa asetonitriilia ja 80 cm :n kanssa vettä. Seosta kuumennetaan 65°C:ssa 3 päivää. Asetonitriili haihdutetaan sen jälkeen tyhjössä, jäännös otetaan Cl^C^sen; orgaaninen faasi pestään vedellä, kuivataan ja haihdutetaan; 50 % keltaista öljyä saadaan talteen ja käytetään puhdistamatta 10 (saanto: 95 %; Rf = 0,75 piihappo/CH2Cl2/asetoni/98/2).

NMR-spektri: 3H CH3 ketju (tripletti kohdassa 0,9 miljoonasosaa); 10H CH2 ketju (multipletti kohdassa 1,4 miljoonasosaa). 3H CH^ tosyyli (singletti kohdassa 2,4 miljoonasosaa); 5H CH2 ja CH (kompleksi multipletti kohdassa 3,4 mil- 15 joonasosaa); 4H aromaatit (multipletti välillä 7,1 ja 7,7 miljoonasosaa).

IR-spektri = 2100 cm voimakas d) N-tosyyli-N(2-aminoetyyli)-N-(2-heksyyli-2-amino-etyyli)amiinin valmistus 20 71 g (0,18 mol) kohdassa c) saatua diatsidia liuote- 3 taan 500 cm :in etanolia, johon on lisätty 5 g palladiumia hiilellä kosteuden ollessa 50 %. Suspensiota hämmennetään hyvin voimakkaasti vetyvirran alaisena ympäristön lämpötilassa 24 tuntia. Katalysaattori poistetaan suodattamalla; 25 etanolin haihdutuksen jälkeen saadaan talteen 61,5 g diamii-nia ja käytetään puhdistamatta (saanto: kvantitatiivinen;

Rf = 0,51 piihappo/MeOH: NH4OH/95/5).

e) N-tosyyli-N(2-tosyyliaminoetyyli)-N-(2-heksyyli-2-tosyyliaminoetyyli)amiinin valmistus 30 68,6 g (0,36 mol) tosyylikloridia lisätään annoksit tain liuokseen, joka sisältää 61,5 g (0,18 mol) kohdassa d) 3 * saatua yhdistettä seoksessa, jossa on 500 cm CHjC^ ja 52,5 cm^ (0,38 mol) trietyyliamiinia, 0°C:ssa. Sen jälkeen kun reaktioseosta on hämmennetty 2 tuntia ympäristön lämpö-

O

35 tilassa, käsitellään sitä 500 cm :n kanssa vettä. Orgaaninen faasi pestään vedellä, kuivataan ja haihdutetaan; 21 938 3 Π öljymäinen jäännös kromatografoidaan käyttäen piihappo-pylvästä ja eluenttina CH2C12· Liuottimen haihdutuksen jälkeen saatu öljy antaa isopropyylieetteriin ottamisen jälkeen 60 g valkoista kiinteätä ainetta (sulamispiste 5 120°C; saanto 51 %? Rf = 0,6 piihappo/CH2Cl2/MeOH/98/2).

NMR:spektri: 13H ketju (huonosti hajautunut mul-tipletti keskittyneenä kohtaan 1 miljoonasosa); 9H CH^ tosyyli (singletti kohdassa 2,4 miljoonasosaa); 7H CH2 ja CH (multipletti keskittyneenä kohtaan 3,1 miljoonas-10 osaa).

f) N,N',N",N"'-tetratosyyli-2-heksyyli-l,4,7,10-tetra-atsasyklododekaanin valmistus

Seos, joka sisältää 46,5 g (71,5 mmol) edellä kohdassa d) saatua yhdistettä, 41,5 g (73 mmol) esimerkissä 15 le) saatua yhdistettä ja 24 g (70 mmol) tetrabutyyliammo- 3 niumvetysulfaattia, suspendoidaan seokseen, jossa on 400 cm 3 tolueenia ja 200 cm 20 %:ista natriumhydroksidia. Seosta hämmennetään hyvin voimakkaasti 70°C:ssa 24 tuntia. Jäähtymisen jälkeen orgaaninen faasi pestään vedellä, kuivataan 20 ja haihdutetaan. Jäännös kiteytetään etanolissa, sen jälkeen kromatografoidaan käyttäen piihappopylvästä ja eluenttina CH2C12· Tällöin saadaan 35 g kiinteätä ainetta (sulamispiste 154/161°). Saanto 56 %; Rf = 0,55 piihappo/CH2Cl2/ asetoni/98/2.

25 NMR-spektri: 3H CH^ ketju (tripletti kohdassa 0,9 miljoonasosaa); 10H CH2 ketju (multipletti kohdassa 1,3 miljoonasosaa); 12H CH^ tosyyli (singletti kohdassa 2,4 miljoonasosaa); 15H CH2 ja CH rengas (multipletti kohdassa 3,3 miljoonasosaa); 16H aromaatit (multipletti välillä 30 7,1-7,7 miljoonasosaa).

g) 2-heksyyli-l,4,7,10-tetra-atsasyklododekaanin valmistus 12 g (13 mmol) kohdassa f) saatua yhdistettä kuumennetaan 100°C:ssa 40 emissä 98 %:ista rikkihappoa 35 argon -kaasun alaisena 24 tuntia. Jäähtymisen jälkeen seos lisätään tipoittain 500 ml:an etyylieetteriä 0°C:ssa.

9383? 22

Saatu sulfaatti suodatetaan, sen jälkeen neutraloidaan natriumhydroksidin 10 %:isella liuoksella ja uutetaan CH2Cl2:lla. Orgaaninen faasi kuivataan natriumsulfaatin avulla, sen jälkeen haihdutetaan kuiviin, jolloin saadaan 5 2 g kermanväristä kiinteätä ainetta (saanto: 57 %; Rf = 0,75 alumiinioksidi/butanoli/vesi/etikkahappo/50/25/11).

Yhdiste varastoidaan oksalaatin muodossa reagoitta-malla oksaalihapon etanoliliuos 2-heksyyli-l,4,7,10-tetra-atsasyklododekaanin kanssa yön yli ympäristön lämpötilassa. 10 Oksalaatti saostuu valkoisen kiinteän aineen muodossa.

h) 2-heksyyli-l,4,7,10-tetra-atsasyklododekaani-N,N',N",N"'-tetra-etikkahapon valmistus

Liuos, joka sisältää 1,09 g (2,8 mmol) kohdassa g) 3 saatua oksalaattia seoksessa, jossa on 13 cm vettä ja 15 20 ml etanolia, neutraloidaan 470 mg:lla (8,4 mol) kalium- hydroksidia. Tähän liuokseen lisätään kaliummonokloori-asetaattia, joka on valmistettu 1,063 g:sta (11,25 mmol) monokloorietikkahappoa ja 630 mg:sta (11,25 mmol) kalium- 3 hydroksidia 20 cm :ssä vettä. Reaktioseos kuumennetaan 20 60°C:seen ja pH pysytetään välillä 8-10 lisäämällä kalium-hydroksidia. Lisääminen kestää 3 tuntia, jona aikana lisä- 3 tään 10 cm vettä, joka sisältää 630 mg kaliumhydroksidia.

3 tunnin pituisen reaktioajan jälkeen lisätään 141 mg (1,5 mmol) kloorietikkahappoa ja 84 mg (1,5 mmol) kalium-25 hydroksidia.

Seosta pidetään sen jälkeen 60°C:ssa 2 päivää. Jäähtymisen ja pH-arvoon 2,5 (6N HC1) hapottamisen jälkeen liuos johdetaan pylvään läpi, jonka muodostaa voimakkaasti emäksi- 3 nen hartsi IRA 958. Eluointi 100 cm :llä 10 %:ista muura-30 haishappoa antaa 700 mg tuotetta. Pylvään läpi virranneet fraktiot (tuote ei pidäty) väkevöidään ja käsitellään uudelleen samanlaisessa pylväässä. Saman käsittelyn jälkeen saadaan talteen 2,5 g tuotetta (saanto: 38,4 %; Rf = 0,65 piihappo/etanoli/puskuri/2/1).

35 NMR-spektri: 3H CH3 ketju (tripletti 0,9 miljoonas osaa); 10H CH2 ketju (multipletti kohdassa 1,4 miljoonas- 23 93833 osaa); 15H CH^ ja CH rengas (multipletti kohdassa 2,3 miljoonasosaa); 8H CI^COOH (singletti kohdassa 3,9 miljoonasosaa). Spektrin määritys suoritettiin D20:ssa.

Esimerkki 4 5 2-heksyyli-l,4,7,10-tetra-atsasyklododekaani-N,N1,N",N"1 - tetraetikkahapon gadoliniumkompleksin valmistus 488.6 mg (1 mmol) esimerkissä 3 saatua yhdistettä ja 181,3 mg (1 mooliekv. metallia) gadoliniumoksidia sus-pendoidaan 40 emätin vettä ja kuumennetaan 65°C:ssa 2 päi- 10 vää. Kahden tunnin kuluttua liuos on kirkas. Kompleksoinnin kulkua valvotaan reaktion aikana määrittämällä vapaa gadolinium. Sen jälkeen kun reaktio on tapahtunut täydellisesti, suodatetaan liuos Millipore -suodatinpaperin läpi, sen jälkeen haihdutetaan kuiviin ja kiteytetään etyylieet-15 teristä. Näin saadaan talteen 550 mg valkoista kiinteätä ainetta (saanto: 85,5 %; Rf = 0,65 EtOH/puskuri/2/1).

Esimerkki 5 2-heksyyli-l,4,7,lO-tetra-atsasyklododekaani-Ν,Ν1,N",N"'-tetra-etikkahapon gadoliniumkompleksin (metyyliglukamiini-20 suolan) valmistus 488.6 mg (1 mmol) esimerkissä 3 saatua yhdistettä ja 181,3 mg (1 mooliekv. metallia) gadoliniumoksidia sus-pendoidaan 40 cin :in vettä ja kuumennetaan 65°C:seen 12 tunnin ajaksi. Metyyliglukamiinia lisätään kirkkaaseen 25 liuokseen PH :n saamiseksi arvoon 7,4. Ligandien lisäykset suoritetaan riippuvuussuhteessa analyysien tuloksiin.

Kompleksoinnin tapahtuminen täydellisesti vahvistetaan 3+

Gd :n (määritys ksylenoli-oranssin avulla) ja vapaiden ligandien (kompleksometrinen määritys kuparin avulla) pois-30 sa olon perusteella. Kokonais-gadolinium-määrän määritys liuoksessa suoritetaan atomi-emissio-spektroskopian avulla käyttämällä Spectrospan 4 Beckmann -laitetta. Rf = 0,65 EtOH/puskuri (2:1) -seoksessa.

24 ς·3Ρ^

^ ^ W V

Esimerkki 6 2-metyyli-l,4,7,10-tetra-atsasyklododekaani-N,N1,N",N"1 -tetraetikkahapon valmistus a) N,N'-ditosyyli-l,2-diaminopropaanin valmistus 5 Yhden litran vetoisessa, 3-kaulaisessa kolvissa, jo ka on varustettu magneettisella hämmennyslaitteella, lämpömittarilla ja suojaputkella, liuotetaan 14,8 g 1,2-diamino- 3 propaania seokseen, jossa on 500 ml Cf^C^ Da 58 cm Et^N.

80 g tosyylikloridia johdetaan joukkoon annoksittain 10 tunnin kuluessa. Jäähdyttäminen jäissä on välttämätöntä lämpötilan pysyttämiseksi 20°C:ssa.

Reaktioseosta hämmennetään sen jälkeen yön yli huoneen lämpötilassa.

Reaktioseos siirretään yhden litran vetoiseen ero- 3 15 tussuppiloon ja pestään sen D^lkeen 2 x 260 cm :llä vettä.

Orgaaninen fraktio kuivataan Na2SO^:n avulla, haihdutetaan kuiviin, sen jälkeen kiteytetään isopropyylieette-ristä.

Saadun tuotteen paino = 66 g 20 Saanto = 86 %

Sulamispiste = 98/100°C

NMR

1 miljoonasosa dubletti (3H) 2.4 miljoonasosaa singletti (6H) 25 3,1 miljoonasosaa multipletti (1H) 5.5 miljoonasosaa vaihdettava singletti (2H) 2,9 miljoonasosaa dubletti (2H) 7,1-7,8 miljoonasosaa aromaatit (8H)

TLC

30 SiOj eiuentti CH2C'L2 90

MeOH 10 Rf = 0,75 • b) N,N'-ditosyyli-bis(2-tosyylioksietyyli)etyleeni- diamiinin valmistus 3 500 cm :n vetoisessa, 3-kaulaisessa kolvissa, joka 35 on varustettu lämpömittarilla, suojaputkella ja magneettisella hämmennyslaitteella, jäähdytetään liuos, joka sisältää 162 g tosyylikloridia 300 ml:ssa pyridiiniä, 0°C:seen jää/suola-kylvyn avulla.

9383Π 25 29,6 g tätä (2-hydroksietyyli)etyleenidiamiinia lisätään annoksittain kahden tunnin kuluessa tässä lämpötilassa. Lämpötila ei saa hetkeksikään nousta 5°C:n yläpuolelle. Reaktioseosta hämmennetään 4 tuntia tässä lämpö-5 tilassa, jätetään 48 tunnin ajaksi 6/8°C:n lämpötilaan jääkaappiin ja sen jälkeen 4 tunnin ajaksi huoneen lämpötilaan.

Reaktioseos kaadetaan seokseen, jossa on 1 litra jäätä ynnä vettä ja 300 ml väkevää HC1. Tuotetta uutetaan 10 500 ml:11a CI^C^. Tämä orgaaninen faasi kuivataan

Na2SO^:n avulla, sen jälkeen haihdutetaan kuiviin. Jäännös otetaan 250 cm^:in etanolia lämmittämällä. Tuote kiteytyy. Se erotetaan suodattamalla huokoslasisuodattimella ja kuivataan 60°C:ssa 48 tunnin ajan.

15 Saadun aineen paino = 107,5 g

Saanto = 70 %

Sulamispiste = 138/140°C NMR

2,4 miljoonasosaa singletti (12H) 20 3,3 miljoonasosaa singletti + tripletti (8H) 4,2 miljoonasosaa tripletti (4H) 7,2-7,8 miljoonasosaa multipletti (16H)

TLC

SiC^-levy, eluentti: tolueeni 80 Rf = 0,6 25 asetoni 20 c) N,N',N",N"'-tetratosyyli-2-metyyli-l,4,7,10-tetra-atsasyklododekaanien valmistus

Yhden litran vetoisessa, 3-kaulaisessa kolvissa hämmennetään liuosta, joka sisältää 17,5 g N,N1-ditosyy-30 lidiamino-1,2-propaania 500 ml:ssa kuivaa DMF, 1/4 tunnin ajan ympäristön lämpötilassa. 33 g CS2CO3 jauhetaan hienoksi ja lisätään suspensioksi tähän liuokseen. Tämä suspensio kuumennetaan 55^C:seen öljykylvyn avulla inerttisessä atmosfäärissä.

35 Liuos, joka sisältää 35 g N,N'-ditosyyli-bis(2- . 3 tosyylioksietyyli)etyleenidiamiinia 200 cm :ssä DMF, 26 9383? lisätään tipoittain tässä lämpötilassa 2 tunnin kuluessa.

Sen jälkeen kun lisäys on suoritettu loppuun, kuumennusta jatketaan 48 tuntia. DMF poistetaan sen jälkeen tislaamalla tyhjössä. Jäänös otetaan vesi/CH2Cl2 -seokseen.

5 Orgaaninen faasi kuivataan Na2SO^:n avulla. Liuotin poistetaan tislaamalla kiertohaihduttimessa.

Jäännöstä kuumennetaan ja hämmennetään 200 ml:ssa etyyliasetaattia. Toivottu tuote kiteytyy. Se erotetaan suodattamalla ja kuivataan 60°C:ssa tyhjössä 24 tunnin ajan. 10 Saadun aineen paino = 22,5 g

Saanto = 61 %

Sulamispiste = 274/275°C NMR

1 miljoonasosa dubletti (2H) 15 2,2 miljoonasosaa singletti (12H) 3-3,8 miljoonasosaa multipletti (15H)

7,2-7,9 miljoonasosaa multipletti (16H) aromaatit TLC

Si02 eluentti: tolueeni = 80 20 asetoni =20 Rf = 0,56 d) 2-metyyli-l,4,7,10-tetra-atsasyklododekaanin valmistus

Yhden litran vetoisessa, 3-kaulaisessa kolvissa, joka on varustettu lämpömittarilla, argonkaasupullolla ja 25 mekaanisella hämmennyslaitteella, kuumennetaan liuosta, joka sisältää 72,5 g kohdassa c) saatua yhdistettä 300 ml:ssa 98 %:ista H2SO^, 100°C:ssa 48 tuntia öljyhauteen avulla inerttisessä atmosfäärissä.

Reaktioseos jäähdytetään ympäristön lämpötilaan ja 30 siihen lisätään tunnin kuluessa 800 ml Et20, joka on jäähdytetty 0°C:seen etyleeniglykolin ja kuivan jään muodostaman kylvyn avulla.

Hyvin hygroskooppinen sulfaatti saostuu. Se erotetaan suodattamalla huolellisesti huokoslasisuodattimella 35 typpikaasun alaisena, sen jälkeen se liuotetaan nopeasti 200 ml:aan vettä. Tämä liuos tehdään alkaliseksi (NaOH -tabletit) ja sen jälkeen uutetaan 5 x 100 m:11a CH2C12.

9363? 27

Yhdistetyt orgaaniset faasit kuivataan Na^O^tn avulla, sen jälkeen haihdutetaan kuiviin, jolloin saadaan 15 g hyvin viskoosista raakaa tuotetta, joka kiteytyy seistessään.

5 NMR

CDCl^ 1,1 miljoonasosaa dubletti (2H) spektri + D20:ssa 2,7 miljoonasosaa 2 singlettiä multiplettinä (19H, joista 4 on vaihdettavissa)

TLC

10 A^O-j-levy eluentti: BuOH 50 Rf = 0,8 H20 25

AcOH 11 e) 2-metyyli-l,4,7,10-tetra-atsasyklododekaani-N,N',N",N"'-tetraetikkahapon 2 KCl:n kanssa muodostaman 15 kompleksin valmistus.

250 ml:n vetoisessa, 3-kaulaisessa kolvissa jäähdytetään liuos, joka sisältää 34 g kloorietikkahappoa 150 emissä vettä, 10°C:seen jääkylvyn avulla. 20 g kalium-hydroksidia lisätään tässä lämpötilassa hapon neutraloimi-20 miseksi.

Kohdassa d) saatu yhdiste liuotetaan sen jälkeen tähän liuokseen. Reaktioseos kuumennetaan sen jälkeen 65°C:seen öljyhauteen avulla.

Liuos, joka sisältää 20 kg KOH 50 emeissä vettä, 25 lisätään varovaisesti 6 tunnin kuluessa tässä lämpötilassa samalla kun pH pysytetään välillä 8-10.

Kuumentamista jatketaan sen jälkeen 72 tuntia, jonka jälkeen reaktioseos hapotetaan pH-arvoon 2,5 väkevän HCl:n avulla.

30 Kompleksi saostuu. Se erotetaan suodattamalla 3 huokoslasisuodattimella, huuhdotaan 50 cm :llä vettä ja sen jälkeen sitä kuivataan 60°C:ssa 18 tuntia uunissa. Saadun aineen paino = 30 g Saanto = 66 %

35 Sulamispiste >300°C

28 ’ w f) 2-metyyli-l,4,7,10-tetra-atsasyklododekaani- 1,4,7,1O-tetraetikkahapon puhdistaminen 30 g kohdassa e) saatua kompleksia suspendoidaan samalla kun läsnä on 150 cm3 IRA -hartsia, joka on regene-5 roitu edeltäkäsin.

Kompleksin liukenemisen jälkeen tämä suspensio kaa- 3 detaan pylvääseen, joka sisältää 150 cm IRA 958 -hartsia.

Eluointi suoritetaan 5 %:isella etikkahapon vesi-liuoksella.

10 Fraktiot, jotka sisältävät toivottua puhdasta tuo tetta, haihdutetaan kuiviin etikkahapon poistamiseksi täydellisesti.

Saadun aineen paino = 18,4 g Saanto = 89 % 15 Happamuus = 100,3 % (4 ekvivalenttia) titrattuna 0,1 M NaOH:11a.

TLC

Si02 eluentti: AcOEt 12 Rf = 0,36 isopropanoli 35 20 NH3, H20 30 FAB-massaspektri: massahuippu kohdassa M + 1 = 419 Esimerkki 7 2-metyyli-l,4,7,lO-tetra-atsasyklododekaani-Ν,Ν1,N",N"1 -tetra-etikkahapon gadoliniumkompleksin (metyyliglukamiini-25 suolan) liuoksen valmistus ··: 21 g (50 mmol) esimerkissä. 6 saatua yhdistettä ja 9,05 g (25 mmol) gadoliniumoksidia liuotetaan 50 ml:aan kahdesti tislattua vettä, josta ilma on poistettu, 70°C:ssa. Tunnin kuluttua liukeneminen on tapahtunut täydellisesti 30 ja pH on lähellä kolmea. Jäähtymisen jälkeen pH säädetään arvoon 7,3 metyyliglukamiinin avulla. Liuoksen tilavuus täydennetään 100 ml:ksi ja se suodatetaan Millipore -kalvon (0,22 (jm) läpi. Tällöin saadaan liuos, jonka Gd -pitoisuus on 0,5 mol/1. Tämän liuoksen viskositeetti 35 20°C:ssa on alle 4 mPa.s. (Vapaata Gd:tä ei todettu).

29 9383·?

Esimerkki 8 2-hydroksimetyyli-l,4,7,10-tetra-atsasyklododekaani-4,7,10-trietikkahappo a) N,N'-ditosyyli-2,3-diaminopropionihapon val- 5 mistus

Liuokseen, joka sisältää 46 g natriumhydroksidia 3 500 cm :ssä vettä, lisätään samalla voimakkaasti hämmentäen 40 g 2,3-diaminopropionihapon monohydrokloridia.

3 200 cm etyylieetteriä lisätään ja sen jälkeen 110,5 g 10 tosyylikloridia annoksittain tunnin kuluessa. Hämmentämistä jatketaan 12 tuntia, muodostunut sakka erotetaan suodattamalla, sen jälkeen pestään vedellä ja etyylieetteril-lä. Saatu kiinteä aine suspendoidaan yhteen litraan vettä, sen jälkeen hapotetaan 6N HCl:llä. Suodatuksen ja vedellä 15 ja etyylieetterillä suoritetun pesun jälkeen kiinteätä ainetta kuivataan 24 tuntia 60°C:ssa uunissa.

Saadun aineen paino = 76 g Saanto = 65 %

Sulamispiste = 200-201°C 20 TLC: Si02 CH2C12 80/MeOH 20

Rf: 0,5 NMR

- 2,4 miljoonasosaa singletti 6H (tosyyliryhmän CH^) - 2,8 miljoonasosaa multipletti 3H (diamino-ketjun 25 CH2, CH) '· - välillä 3,5-5 miljoonasosaa ulottuva multipletti 3H vaihdettavissa D20:lla - välillä 7,2-7,8 miljoonasosaa multipletti 8H aromaatit 30 b) N,N’-ditosyyli-2,3-diaminopropanolin valmistus

Kahden litran vetoisessa, 3-kaulaisessa kolvissa hämmennetään suspensiota, joka sisältää 40 g kohdassa b) saatua yhdistettä 600 cm3:ssä THF, 20°C:ssa inerttisessä ja vedettömässä atmosfäärissä (argon).

35 Liuos, joka sisältää 500 ml IM BH^:n THF-liuosta, lisätään inerttisessä atmosfäärissä i tunnin kuluessa.

93«7Ί 30 ~ J w

Reaktioseoksen lämpötila kohoaa 30°C:seen. Hämmentämistä jatketaan 48 tuntia. Hydrolyysi suoritetaan varovaisesti 20 ml:11a vettä. THF poistetaan tislaamalla tyhjössä. Jäännöstä uutetaan veden ja eetterin seoksella. Orgaaninen 5 faasi pestään vedellä,kuivataan Na2S0^:n avulla, sen jälkeen haihdutetaan kuiviin. Jäännöstä hierretään isopropyy-lieetterin avulla siksi kunnes se kiteytyy. Suodatuksen ja kuivauksen jälkeen saadaan 35 g tuotetta.

Saanto = 90 %

10 Sulamispiste = 126-127°C

TLC: Si02 CH2C12 90/MeOH 10 RF: 0,6

NMR

- 2,7 miljoonasosaa singletti tosyylin "CH^" (6H) 15 - 3-3,7 miljoonasosaa multipletti (7H, joista kak si on vaihdettavissa) - 6,9 miljoonasosaa tripletti, vaihdettavissa alkoholi - OH (1H) - 7,3-7,9 miljoonasosaa multipletti aromaatit (8H) 20 c) N,N1,N",N"'-tetratosyyli-2-hydroksimetyyli- 1,4,7,10-tetra-atsasyklododekaanin valmistus

Kahden litran vetoisessa, 3-kaulaisessa kolvissa liuotetaan argon -kaasun alaisena 35 g kohdassa b) saatua yhdistettä yhteen litraan vedetöntä DMF, jonka jälkeen 25 lisätään 58,6 g vedetöntä Cs^O^.

·· Tätä suspensiota hämmennetään tunnin ajan ympäris tön lämpötilassa, sen jälkeen se kuumennetaan 65°C:seen öljyhauteen avulla. Liuos, joka sisältää 69 g Ν,Ν'-ditos- 3 yyli-bis(2-tosyylioksietyyli)etyleenidiamixnia 600 cm :ssä 30 vedetöntä DMF, lisätään tipoittain tässä lämpötilassa 6 tunnin kuluessa. Kuumentamista 65°C:ssa jatketaan yön yli; DMF poistetaan tislaamalla tyhjössä. Jäännös otetaan 3 seokseen, jossa on 400 ml vettä ja 400 cm dikloorimetaa- 3 nia. Orgaaninen faasi dekantoidaan, pestään 200 cm :llä 35 vettä, kuivataan Na^O^zn avulla ja sen jälkeen haihdutetaan kuiviin. Jäljelle jäänyt öljy liuotetaan 80°C:ssa 3 31 9 3 6 3 - 200 cm :in tolueenia, jonka jälkeen sitä säilytetään jääkaapissa 48 tuntia kiteytymisen saamiseksi tapahtumaan. Tällöin saadaan 24 g tuotetta.

Saanto = 32 %

5 Sulamispiste = 143-145°C

TLC: Si02 CH2C12 90/AcOEt 10

Rf: 0,5

NMR

- 2,4 miljoonasosaa singletti 12H CH^ tosyyli 10 3,2-4,1 miljoonasosaa multipletti 17H CH2 rengas + ch2-oh - 7,2-8,1 miljoonasosaa multipletti 16H aromaatit d) 2-hydroksimetyyli-l,4,7,10-tetra-atsasyklo- dodekaanin valmistus 15 20 g kohdassa c) saatua yhdistettä liuotetaan 100 cm"*: iin 98 %:ista H~SO.. Tämä liuos kuumennetaan 2 4 100°C:seen 48 tunnin ajaksi inerttisessä atmosfäärissä. Reaktioseos jäähdytetään, sen jälkeen se lisätään tipoit-tain yhteen litraan etyylieetteriä, joka on jäähdytetty 20 kuivajää/asetoni-kylvyn avulla. Amiinin sulfaattisakka erotetaan suodattamalla huokoslasisuodattimella, jonka jälkeen pestään etyylieetterillä. Kiinteä aine liuotetaan 3 välittömästi 200 cm :iin vettä, liuos säädetään pH-arvoon 12 NaOH:lla ja haihdutetaan kuiviin. Sen jälkeen, kun 25 jäljelle jäänyt kiinteä aine on kuivattu tyhjössä P90j.:n 3 ^ 5

·· läsnä ollessa, uutetaan tuotetta 2 x 100 cm :llä THF

palautustislausolosuhteissa. Uuttauksen jälkeen saatujen fraktioiden haihdutus antaa värittömän öljyn.

Saadun aineen paino = 4,5 g emästä 30 Saanto = 90 % TLF: A1203 BuOH 50 / vesi 25 / AcOH 11 Rf : 0,8 NMR (CDCl^ spektri) 2,8 miljoonasosaa singletti (17H) + tripletti 35 - 3,8 miljoonasosaa vaihdettava singletti (5H) 9383° 32 e) 2-hydroksimetyyli-l, 4,7,10-tetra-atsasyklodo-dekaani-4,7,10-trietikkahapon valmistus 3 250 cm :n vetoisessa, 3-kaulaisessa kolvissa, joka on varustettu kuumennuslaitteella magneettisella hämmen-5 nyslaitteella, lämpötilas-sondilla ja pH-elektrodilla, joka on kytketty jatkuvatoimiseen pH-mittariin sekä järjestelmällä reagentin lisäämiseksi suhteessa väliaineen pH-arvoon, neutraloidaan liuos, joka sisältää 8,5 g kohdassa d) saatua yhdistettä, 15,8 g 2-kloori-etikkahappoa ja 10 100 ml vettä, pH-arvoon 9,5 liuoksen avulla, joka sisältää 3 15,8 g kaliumhydroksidia 50 cm :ssä vettä. Reaktioseosta kuumennetaan sen jälkeen 50°C:ssa öljyhauteen avulla 72 tuntia. pH-arvoa säädetään sitä paitsi jatkuvasti pitämällä se arvossa 9,5 lisäämällä kaliumhydroksidin liuosta.

15 Seos jäähdytetää, hapotetaan pH-arvoon 5, laimennetaan 3 500 cm :llä vettä ja lisätään pylvääseen, joka käsittää 3 500 cm voimakkaasti emäksistä anioninvaihtohartsia IRA 958, joka on edeltäkäsin regeneroitu. Alkylointituotteet sitoutuvat hartsiin. Viime mainittu huuhdellaan vedellä, 20 sen jälkeen eluoidaan 5 %:isen etikkahapon fraktioilla. Fraktiot haihdutetaan kuiviin. Jäännös on epäpuhdasta jauhetta, joka puhdistetaan preparatiivisen HPLC-pylvään avulla, jonka halkaisija on 40 pm ja joka on pakattu RP18 -oksastetulla piihapolla.

25 Saadun aineen paino = 3,5 g puhdasta tuotetta .. Saanto = 22 %

Sulamispiste = 142-144°C

TLC: S1O2 AcOEt 12 / isopropanoli 35 / NH^OH 30 Rf: 0,35 30 Happamuus: 198,7 % (2 aaltoa)

Titraus 0,1M NaOH:lla - korjattu H20:n osalta FAB-massaspektri: huippu kohdassa M + 1 = 377 33 -

Esimerkki 9 2-hydroksimetyyli-l,4,7,10-tetra-atsasyklododekaani- 4.7.10- trietikkahapon gadolinium-kompleksin liuoksen 5 valmistus

Suspensiota, joka sisältää 11,05 g 2-hydroksimetyyli-l ,4,7,10-tetra-atsasyklododekaani-4,7,10-trietikkahap-poa ja 5,07 g gadoliniumoksidia kahdesti tislatussa vedessä, kuumennetaan 80°C:ssa tunnin ajan.

10 Jäähtymisen jälkeen pH säädetään arvoon 7,3 lisää mällä natriumhydroksidia ja tilavuus säädetään 100 ml:ksi. Kokonais-gadolinium-määrän määrittäminen suoritetaan atomi-emissio-spektroskopian (0,2 Ml *) avulla.

Esimerkki 10 15 2-hydroksimetyyli-l,4,7,10-tetra-atsasyklododekaani- 1.4.7.10- tetraetikkahapon valmistus 3 50 cm :n vetoisessa reaktorissa, joka on varustettu magneettisella hämmennyslaitteella, kuumennetaan 70°C:ssa liuosta, joka sisältää 0,7 g 2-hydroksimetyyli-l,4,7,10-20 tetra-atsasyklododekaani-4,7,10-trietikkahappoa ja 0,2 g 3 kloorietikkahappoa 15 cm :ssä vettä.

pH säädetään arvoon 10,5 kaiiumhydroksidin vesi-liuoksella ja pysytetään tässä arvossa 48 tuntia 70°C:ssa.

Sen jälkeen, kun reaktio on tapahtunut loppuun, sää-25 detään pH arvoon 5, jonka jälkeen liuos kaadetaan IRA 958 -hartsiin.

Ligandi kromatografoidaan hartsin avulla eluoimalla 5 %:isella etikkahapolla.

Kuiviin haihdutuksen jälkeen tuote puhdistetaan 30 preparatiivisen HPLCtn (RP18-oksastettu piihappo) avulla.

Tällöin saadaan 0,15 g ligandia saannon ollessa 18 %.

TLC (piihappo) eluentti: etyyliasetaatti 12 isopropanoli 35 Rf = 0,25 35 NH3, H20 30 FAB-massaspektri: huippu kohdassa M + 1 = 435 9383Λ 34

Esimerkki 11 2-(2-hydroksietyyli)-1,4,7,10-tetra-atsasyklododekaani-Ν,Ν1,Ν",Ν"1-tetraetikkahapon valmistus Tätä ligandia valmistetaan menetelmän mukaan, joka 5 on selostettu esimerkeissä 8 ja 10 2-hydroksimetyyli- 1,4,7,10-tetra-atsasyklododekaani-N,N',N",N"'-tetra-etikka-hapon osalta, lähtemällä 3,4-diaminovoihaposta (S. Kasina et. ai., J. Med. Chem., 29, 1933, 1986).

Esimerkki 12 10 2-metyyli-l,4,7,10,13-penta-atsasyklopentadekaani-4,7,10,13-tetra-etikkahapon (tuote 12a) ja 2-metyyli-l,4,7,10,13-penta-atsasyklopentadekaani-1,4,7,10,13-penta-etikkahapon (tuote 12b) valmistus a) 1,4,7,10,13-pentatosyyli-2-metyyli-l,4,7,10,13-15 penta-atsasyklopentadekaanin valmistus 35,7 g (0,093 mol) N,N'-ditosyyli-1,2-diaminopropaa-nia, 75,7 g cesiumkarbonaattia (0,23 mol) ja 800 ml DMF lisätään kahden litran vetoiseen, 3-kaulaiseen kolviin, joka on varustettu jäähdytyslaitteella ja mekaanisella 20 hämmennyslaitteella.

Seos saatetaan argon-kaasun alaiseksi ja kuumennetaan 75°C:seen.

Liuos, joka sisältää 83 g (0,012 mol) 1,11-mesyyli-oksi-3,6,9-tritosyyli-3,6,9-triatsaundekaania, joka on 25 syntetisoitu menetelmän mukaan, jonka ovat esittäneet

Richman ja Atkins, Organic Synthesis 58, s. 86, 700 ml:ssa DMF, lisätään 4 tunnin kuluessa 75°C:ssa.

Reaktioseos pidetään 75°C:ssa 48 tuntia, sen jälkeen se suodatetaan ja suodos haihdutetaan kuiviin.

30 Jäännös otetaan 700 ml:aan etanolia, kiinteä aine erotetaan suodattamalla ja otetaan sen jälkeen 800 ml:aan tolueenia kuumentamalla.

Kiinteä aine erotetaan suodattamalla huoneen lämpötilassa, sen jälkeen kuivataan 60°C:ssa.

35 Saadun aineen paino = 45,4 g

Saanto =49 % 9383Π 35

Analyysi: TLC SiC>2 60 F 254 Merck eluentti CH2C12 / asetoni 98,2 Rf 0,45 massaspektri 5 DCI-menetelmä (NH^) massahuippu kohdassa 999 b) 2-metyyli-l,4,7,10,13-penta-atsasyklopenta-dekaanin valmistus 10 44 g (0,044 mol) kohdassa a) saatua yhdistettä pi detään 72 tuntia 100°C:ssa 130 ml:ssa väkevää rikkihappoa.

Jäähtymisen jälkeen reaktioseos kaadetaan seokseen, jossa on 250 ml etyylieetteriä ja 250 ml etanolia, 0°C:ssa.

15 Kiinteä aine erotetaan suodattamalla, sen jälkeen liuotetaan 250 ml saan vettä ja käsitellään kaasunoella. Liuos tehdään alkaliseksi cesium-hydroksidilla, jonka jälkeen uutetaan CH2Cl2:lla. Orgaaninen liuos kuivataan Na2S0^:n avulla ja haihdutetaan kuiviin. Näin saatua amii-20 nia voidaan käyttää sellaisenaan tai sen hydrokloridin muodossa.

Saadun aineen paino: M = 8,4 g vapaana emäksenä M = 13,2 g 5 HClsna 25 Saanto = 72,8 %

Hydrokloridin analyysi; TLC: Al2°3 F 2^4 Merck eluentti: etanoli/isopropyyliamiini 80/20 kehite: jodi Rf: 0,85 30 NMR: - 1,7 miljoonasosaa 3H CH^

!: - 3,7 miljoonasosaa 19H CH2 ja CH

9383η 36 c) 2-metyyli-l,4,7,10-13-penta-atsasyklopentade-kaani-4,7,10,13-tetraetikkahapon (tuote 12a) ja 2-metyyli-1,4,7,10,13-penta-atsasyklopentadekaani-l,4,7,10,13-pentaetikkahapon (tuote 12b) valmistus 5 500 ml:n vetoisessa, 3-kaulaisessa kolvissa neutra loidaan liuos, joka sisältää 25,7 g (0,27 mol) kloorietik-kahappoa 50 ml:ssa vettä, pH-arvoon 5 lämpötilan ollessa <10°C 5M kaliumhydroksidin avulla.

Tähän liuokseen lisätään 10 g kohdassa b) saatua 10 yhdistettä (10,043 mmol) liuotettuna 20 ml:aan vettä.

Seosta kuumennetaan 55°C:ssa ja siihen lisätään 50 ml 5M kaliumhydroksidia 48 tunnin aikana pH-arvon pysyttämiseksi välillä 8,5-9,5. Sen jälkeen, kun lisäys on suoritettu loppuun, jatketaan kuumentamista yön yli. Reaktio-15 seos jäähdytetään ja hapotetaan pH-arvoon 3. Liuos lisätään sen jäkleen 200 ml:aan DOWEX 50 W-hartsia. Hartsin eluointi yhdellä litralla IM ammoniakkiliuosta johtaa 20 g:n suuruisen raakatuote-erän saamiseen. Raakatuote liuotetaan 150 ml:aan vettä ja lisätään 250 ml:aan IRA 20 958-hartsia. Hartsi pestään vedellä, jonka jälkeen se eluoidaan 2 1:11a 0,IM etikkahappoa ja sen jälkeen 2 1:11a 0,8M etikkahappoa.

9 g raakatuotetta 12a saadaan 0,1M etikkahapon haihdutuksen jälkeen. 2,5 g raakatuotetta 12b saadaan 25 0 ,8M etikkahapon haihdutuksen jälkeen.

Tuotteet 12a ja 12b puhdistetaan sen jälkeen preparatiivisen HPLC:n avulla käyttämällä RPl8-piihappoa. Saatu tuote: tuote 12a: M = 5 g tuote 12b: M = 1,1 g 30 Saanto = 30 %

Analyysi: 2' TLC: Si02 60 F 254 Merck

Eluentti: etyyliasetaatti/isopropanoli/NH3 (30 %)/12/35/30 35 Kehite: jodi

Tuote 12a Rf: 0,4

Tuote 12b Rf: 0,27 37 93?3Π

Vesianalyysi:

Tuote 12a: KF: 1,8 %

Tuote 12b: KF: 2,8 %

Happamuusanalyysl 0,1M NaOH:n avulla 5 Tuote 12a: 2 happamuusanalyysiä 98,6 % ja 100,6 % tiitteri: 99,6 %

Tuote 12b: 3 happamuusmääritystä 199,2 % ja 92,4 % tiitteri: 97,3 % FAB-massaspektri: 10 Tuote 12a: huippu kohdassa M + 1 462

Tuote 12b: huippu kohdassa M + 1 520

Esimerkki 13

Valmistettiin kaavan I mukainen ligandi, jolla on kaava 15 C02 /-C02 C02 Γ~ C°2 rN < rN νί

N N

20 C02 _/ ^-7 V_co2 C°2 -7 ^-co2 Tästä ligandista ja Gd(III):sta muodostettiin kompleksi, jonka relaktiivisyys Rx on (6,45 ± 0,34)xl0‘3 m M-1 s”1 (20 MHz, 37 °C).

(

Claims (29)

93« S?

1. Ligandi, jolla on kaava I

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen yhdiste, joka on 20 2,6-dimetyyli-l,4,7,10-tetra-atsasyklododekaani- N,N',N",N"'-tetraetikkahappo.

2. I I R6 R7 jolloin

20 R6 on Cj.^-alkyyli, C^-hydroksialkyyli, C^-poly- hydroksialkyyli tai ryhmä, jolla on kaava: CHo-C00H CH--C00H rl 2 -ί I 2 N-R- -N 25 y/i- J n r7-cH r3 -Rll"f / (CR^m / -R0-N / 2 1

30 R^q CH2-C00H jolloin Ru on C1.8-alkyleeni, R7 on vety, C1.14-alkyyli, C1.4-hydroksialkyyli tai 35 C1.4-polyhydroksialkyyli, ja ,ο 93Ρ?') 39 ' ^ J m on O tai 1, R2, R3 ja R4 ovat samanlaisia tai erilaisia ja merkitsevät radikaalia, jolla on kaava: 5 - (CH)p - CH - Rg Rg jolloin Re Ja R9 ovat samanlaisia tai erilaisia ja merkitsevät vetyä, C1.14-alkyyliä, C^-hydroksialkyyliä tai 0Χ.4-10 polyhydroksialkyyliä, ja p on 1 tai 2, n on 0, 1 tai 2, ja R10 on vety, Cj.^-alkyyli, C^-hydroksialkyyli, Cx.4-polyhydroksialkyyli tai ryhmä, jolla on kaava 15 - CH2 - COOH sekä sen suolat.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen yhdiste, joka on 2-heksyyli-l,4,7,lO-tetra-atsasyklododekaani-Ν,Ν',N",N"'-tetraetikkahappo.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen yhdiste, joka on 2-metyyli-l,4,7,10-tetra-atsasyklododekaani-N,N',N",N"'-tetraetikkahappo.

5 R„-CH R~

5 X - CH2 - COOH (II) jossa X merkitsee labiilia ryhmää, kuten kloori-, bromi-tai jodiatomia tai tosyylioksiryhmää tai mesyylioksiryh-mää, tai formaldehydi, jolla on kaava Ha 10 HCHO (Ha) saatetaan syaanivedyn tai syanidi-ionien läsnä ollessa reagoimaan syklisen amiinin kanssa, jolla on kaava III 15 H H I Γ I ~1 N- R,-N . / L J\ R3 'R'i (III) 20 \ N- R0- N I 2 I H H jossa R2, R3, R4 ja n merkitsevät samaa kuin patenttivaa-25 timuksessa 1 ja R'j merkitsee radikaalia, jolla on kaava: '«“a». - CH - CH -R'6 R7 30 jolloin R6' on C^^-alkyyli, C^-hydroksialkyyli, C^-po-lyhydroksialkyyli tai ryhmä, jolla on kaava: 9 3 β 3 Π Η Η /“*]γ\

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen yhdiste, joka on 2-hydroksimetyyli-l,4,7,10-tetra-atsasyklododekaani- 30 4,7,10-trietikkahappo.

5 HOOC-CH- CH--COOH I 2 r- I-,2 N R*- N Ί / L4 ]n\ R3 Rx (I)

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen yhdiste, joka on 2-hydroksimetyyli-l,4,7,10-tetra-atsasyklododekaani- 1.4.7.10- tetraetikkahappo.

7 I / J -«n-f1 / <%>« / ^•N-R0-N I 2 I H H 10 jolloin R2, R3, R4, R7, Rn, m ja n merkitsevät samaa kuin edellä.

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen yhdiste, joka on 35 2-(2-hydroksietyyli)-1,4,7,10-tetra-atsasyklododekaani- 1.4.7.10- tetraetikkahappo. 9383P

8. Menetelmä patenttivaatimuksen 1 mukaisen yhdisteen valmistamiseksi, tunnettu siitä, että yhdiste, jolla on kaava II

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytetään kaavan III mukais- 15 ta yhdistettä, joka on valmistettu siten, että polyamii-ni, jolla on kaava IV R' R'H N- R4-N j- R' 1~NHR' (IV)

20. J n jossa n, R2' ja R, merkitsevät samaa kuin patenttivaatimuksessa 8 ja R' merkitsee tosyyli-, mesyyli- tai bent-seenisulfonyyliryhmää, on saatettu reagoimaan yhdisteen 25 kanssa, jolla on kaava V X - R4 - N - R3 - X (V) R' 30 jossa R3, R4 ja R' merkitsevät samaa kuin edellä ja X merkitsee patenttivaatimuksessa 8 määriteltyä labiilia ryhmää.

10. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytetään kaavan III mukais- 35 ta yhdistettä, joka on valmistettu siten, että diamiini, jolla on kaava X 9363^ R'HN-R'j-NH-R' (X) jossa R'i ja R' merkitsevät samaa kuin patenttivaatimuk-5 sessa 9, on saatettu reagoimaan yhdisteen kanssa, jolla on kaava XI R' R' r H I X— R4-N -R3 -N -R2-X (XI) 10. n jossa n, r2, R3, R4 ja R' merkitsevät samaa kuin patenttivaatimuksessa 8 ja X merkitsee patenttivaatimuksessa 8 määriteltyä labiilia ryhmää.

10 -R0- n/ I 2 \ H00C-CH2 rio jossa Rx merkitsee radikaalia, jolla on kaava: 15 -(CH„) - CH - CH -

11. Patenttivaatimuksen 1 mukaisen ligandin käyttö kompleksin valmistamiseksi kaavan I mukaisesta ligandista metalli-ionin kanssa, joka on valittu ryhmästä, johon kuuluvat lantanidi-ionit (atomiluvut 57 - 71), siirtymä-metallien ionit (atomiluvut 21 - 29) ja niiden metallien 20 ionit, joiden atomiluku on 55, 56, 82 ja 83, sekä tällaisen kompleksin ja fysiologisesti hyväksyttävän epäorgaanisen tai orgaanisen emäksen tai emäksisen aminohapon välisen suolan valmistamiseksi.

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen ligandin käyt-25 tö kompleksin valmistamiseksi, jossa metalli-ioni on valittu ryhmästä, johon kuuluvat gadolinium, europium, dysprosium, rauta (Fe3*) ja mangaani (Mn2+).

13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen ligandin käyttö kompleksin valmistamiseksi, joka on 2,6-dimetyyli- 30 1,4,7,lO-tetra-atsasyklododekaani-Ν,Ν',N",N"'-tetraetik- kahapon gadoliniumkompleksin metyyliglukamiinisuola.

14. Patenttivaatimuksen 12 mukainen ligandin käyttö kompleksin valmistamiseksi, joka on 2-heksyyli- 1,4,7,10-tetra-atsasyklododekaani-N,N',N",N"'-tetraetik- 35 kahapon gadoliniumkompleksin metyyliglukamiinisuola. 93830

15. Patenttivaatimuksen 12 mukainen ligandin käyttö kompleksin valmistamiseksi, joka on 2-metyyli- 1.4.7.10- tetra-atsasyklododekaani-N,N',N",N"'-tetraetik-kahapon gadoliniumkompleksin metyyliglukamiinisuola.

16. Patenttivaatimuksen 12 mukainen ligandin käyt tö kompleksin valmistamiseksi, joka on 2-hydroksimetyyli- 1.4.7.10- tetra-atsasyklododekaani-4,7,10-trietikkahapon gadoliniumkompleksi.

17. Patenttivaatimuksen 1 mukaisen ligandin käyttö 10 ihmiselle annettavan diagnostisen koostumuksen valmistamiseksi, joka sisältää ainakin yhden kompleksin, joka on muodostettu kaavan I mukaisesta ligandista metalli-ionin kanssa, joka on valittu ryhmästä, johon kuuluvat lantani-di-ionit (atomiluvut 57 - 71), siirtymämetallien ionit 15 (atomiluvut 21 - 29) ja niiden metallien ionit, joiden atomiluku on 55, 56, 82 ja 83, tai tällaisen kompleksin ja fysiologisesti hyväksyttävän epäorgaanisen tai orgaanisen emäksen tai emäksisen aminohapon välisen suolan.

18. Patenttivaatimuksen 17 mukainen ligandin käyt-20 tö koostumuksen valmistamiseksi, joka käsittää kompleksin liuoksen vesipitoisessa liuottimessa. 9 3 9 7 n 44. w *'