背景技術
1,4,7-三氮雜環(huán)壬烷 ，英文名：1,4,7-Triazacyclononane，CAS號：4730-54-5，分子式：C6H15N3，分子量：129.2，熔點：42-45°C(lit.)，沸點：110-130°C/7mmHg(lit.)，密度：0.9987(roughestimate)，折射率：4620(estimate)，閃點：>230°F，儲存條件：2-8°C，水溶解性：Solubleinwater，溶解度：可溶于氯仿（少許）、甲醇（少許），酸度系數(shù)(pKa)：10.57±0.20(Predicted)，是白色晶體。
1,4,7-三氮雜環(huán)壬烷是九元環(huán)的大環(huán)三胺化合物，因其具有柔性的碳鏈和提供配位的多變性，經常被作為橋聯(lián)配體廣泛地應用于多核配合物的構筑與合成上。其母核可與金屬銅、鈷、鎳、鈀、銠等絡合，具有非常重要的生物活性，一直是化學家研究的熱點內容，并被廣泛應用于無機藥物化合物、離子捕獲劑、分子傳感器以及氧化還原過程中的模擬酶等方面，目前在醫(yī)療、電子等領域已經得到了廣泛的應用，具有光明的前景。
以二乙烯三胺為起始原料，與對甲苯磺酰氯反應合成N,N',N''-三(對甲苯磺?；?二亞乙基三胺，再與乙醇鈉反應制得二鈉鹽；乙二醇與對甲苯磺酰氯反應合成二對甲苯磺酸三乙二醇酯，然后與二鈉鹽在惰性溶劑中氮氣保護下環(huán)化得到1,4,7-三對甲苯磺?；?1,4,7-三氮雜環(huán)壬烷；最后在濃硫酸中脫保護、中和，通過五步反應得到1,4,7-三氮雜環(huán)壬烷。該方法存在合成路線長、周期長，且二鈉鹽的制備較為繁瑣，不適合工業(yè)化生產的缺點。因此，本文提供一種1,4,7-三氮雜環(huán)壬烷的制備和1,4,7-三氮雜環(huán)壬烷鹽酸鹽的制備方法，該方法步驟少、工藝簡單，得到的產品性能穩(wěn)定，便于保存，收率高，適合工業(yè)化大生產的需要。
制備方法
一、1,4,7-三氮雜環(huán)壬烷的制備
以N,N'-雙(N-芐基-2-氯乙酰胺)乙二胺和芐胺為原料，以Na2CO3為堿，以LiBr為催化劑，回流條件下，柱層析得到中間體1,4,7-三芐基-1,4,7-三氮雜環(huán)壬烷-2,6-二酮；后在THF的溶劑中，回流條件下，LiAlH4還原48小時，柱層析得中間體1,4,7-三芐基-1,4,7-三氮 雜環(huán)壬烷；后在甲醇中，溫度為40-80℃條件下，加Pd/C催化除芐基，無需純化得1,4,7-三氮雜環(huán)壬烷。
二、1,4,7-三氮雜環(huán)壬烷鹽酸鹽的制備
在反應瓶中加入濃硫酸(98wt%)420mL、1,4,7-三對甲苯磺?；?1,4,7- 三氮雜環(huán)壬烷210g，加熱至183℃，保溫反應3小時，降至室溫，將反應液滴入劇烈攪拌的2000ml乙醇中，滴加完畢，繼續(xù)攪拌30分鐘，過濾，乙醇淋洗三次，得到硫酸鹽。將硫酸鹽加入盛有420mL濃鹽酸和5g活性炭的反應瓶中，加熱至110℃，反應0.5小時，熱過濾，降溫析出，過濾得淡黃色固體產品1,4,7-三氮雜環(huán)壬烷鹽酸鹽60.5g，收率71.5%[2]。
參考文獻
[1] 沈陽感光化工研究院有限公司. 一種1,4,7-三氮雜環(huán)壬烷鹽酸鹽的制備方法:CN201410768588.5[P]. 2015-04-22.