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2026-01-24T04:54:00Z

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{{Dieser Artikel|behandelt den Stoff Cyclen; für die allgemeinere Bedeutung innerhalb der Chemie – siehe [[Cyclische Verbindungen]].}}
{{Infobox Chemikalie
| Strukturformel = [[Datei:Cyclen.svg|150px|Struktur von Cyclen]]
| Andere Namen = 1,4,7,10-Tetraazacyclododecan
| Summenformel = C8H20N4
| CAS = {{CASRN|294-90-6}}
| EG-Nummer = 425-450-9
| ECHA-ID = 100.102.391
| PubChem = 64963
| ChemSpider = 58488
| Beschreibung = weißer Feststoff<ref name="Strem">{{Strem|07-1941|Name=1,4,7,10-Tetraazacyclododecane|Abruf=2012-12-25}}</ref>
| Molare Masse = 172,27 g·[[mol]]−1
| Aggregat = fest<ref name="Strem" />
| Dichte =
| Schmelzpunkt = 110–113 [[Grad Celsius|°C]]<ref name="Sigma">{{Sigma-Aldrich|ALDRICH|339652|Name=Cyclen|Abruf=2011-03-23}}</ref>
| Siedepunkt =
| Dampfdruck =
| Löslichkeit =
| CLH = {{CLH-ECHA|ID=100.102.391|Name=1,4,7,10-Tetraazacyclododecan|Abruf=2017-03-15}}
| Quelle GHS-Kz = <ref name="GESTIS">{{GESTIS|Name=1,4,7,10-Tetraazacyclododecan|ZVG=535870|CAS=294-90-6|Abruf=2023-01-03}}</ref>
| GHS-Piktogramme = {{GHS-Piktogramme|06|05|09}}
| GHS-Signalwort = Gefahr
| H = {{H-Sätze|302|311|314|410}}
| EUH = {{EUH-Sätze|-}}
| P = {{P-Sätze|260|273|280|301+312|303+361+353|305+351+338}}
| Quelle P = <ref name="GESTIS" />
}}

'''Cyclen''', beziehungsweise '''1,4,7,10-Tetraazacyclododecan''', ist ein cyclisches [[Polyamine|Polyamin]]. Cyclen ist der Ausgangsstoff für [[1,4,7,10-Tetraazacyclododecan-1,4,7,10-tetraessigsäure|DOTA]] und DOTA-[[Derivat (Chemie)|Derivate]], die eine breite Anwendung als [[Arzneistoff]]e haben.

== Synthese ==
Cyclen kann durch die Kombination von zwei [[Nukleophile Substitution|nukleophilen Substitutions-Reaktionen]] hergestellt werden. Mit der zuerst 1974 von Richman und Atkins<ref>J. E. Richman, T. J. Atkins: ''Nitrogen analogs of crown ethers'', in: ''[[J. Am. Chem. Soc.]]'', 96, 1974, S. 2268–2270; {{DOI|10.1021/ja00814a056}}.</ref> beschriebenen Synthese lassen sich auch viele verwandte makrocyclische Polyazaalkane herstellen.
[[Datei:Cyclen synthesis.png|rahmenlos|hochkant=2.4|zentriert|Cyclen-Synthese]]

Ausgangsprodukt ist dabei [[Diethylentriamin]] (1), das mit 3 Äquivalenten [[Tosylchlorid]] in [[Pyridin]] zu (3) umgesetzt wird. In [[Natriumethanolat]] wird je ein Proton der beiden primären Amine des Diethylentriamin abgespalten und durch Natrium-Ionen ersetzt (4). Als zweite Ausgangsverbindung wird Diethanolamin (2) eingesetzt. Es wird ebenfalls mit 3 Äquivalenten Tosylchlorid zu (5) umgesetzt. Beide Verbindungen (4) und (5) werden in [[Dimethylformamid]] in großer Verdünnung zur Reaktion gebracht um eine Polymerisation zu langen Ketten zu vermeiden. Im letzten Schritt werden die Tosyl-Gruppen mit Schwefelsäure entfernt und das Cyclen (7) wird erhalten. Das Rohprodukt ist meistens durch Verunreinigungen leicht gelblich gefärbt. Durch [[Sublimation (Phasenübergang)|Sublimation]] kann Cyclen sehr rein als weißer Feststoff erhalten werden.

== Verwendung ==
Cyclen hat ausgezeichnete Komplexierungseigenschaften. So werden ähnlich den [[Kronenether]]n selektiv [[Kation]]en gebunden. 
Ein großer Teil des Cyclens wird technisch weiterverarbeitet und mit [[Bromessigsäure]] umgesetzt um DOTA beziehungsweise DOTA-Derivate zu erhalten. Da die Stickstoffatome im Gegensatz zu den Sauerstoffatomen der Kronenether eine weitere Bindung zulassen, werden, ähnlich dem DOTA, auch (mehrere) größere Reste, wie z. B. Adenosin, angekoppelt um neue Eigenschaften zu erhalten. Diese sehr starken Komplexbildner werden sowohl in der [[Diagnostik]] als auch in der [[Therapie]] vielfältig eingesetzt.

== Literatur ==
* C. Wängler, B. Wängler, M. Eisenhut, U. Haberkorn, W. Mier: ''Improved syntheses and applicability of different DOTA building blocks for multiply derivatized scaffolds'', in: ''[[Bioorganic & Medicinal Chemistry]]'', '''2008''', ''16'' (5), S. 2606–2016; PMID 18065226.
* R. Delgado, V. Félix, L. M. Lima, D. W. Price: ''Metal complexes of cyclen and cyclam derivatives useful for medical applications: a discussion based on thermodynamic stability constants and structural data'', in: ''[[J. Chem. Soc., Dalton Trans.]]'', '''2007''', ''26'', S. 2734–2745; PMID 17592589.
* Julien Massue, Sally E. Plush, Célia S. Bonnet, Doireann A. Moore and Thorfinnur Gunnlaugsson: ''Selective mono N-alkylations of cyclen in one step syntheses'', in: ''[[Tetrahedron Letters]]'', '''2007''', ''48'', S. 8052–8055; {{DOI|10.1016/j.tetlet.2007.09.022}}.
* X. Y. Tan, J. Zhang, Y. Huang, Y. Zhang, L. H. Zhou, N. Jiang, H. H. Lin, N. Wang, C. Q. Xia, X. Q. Yu: ''Synthesis and DNA-cleavage properties of metal complexes of 1,4,7,10-tetraazacyclododecane (cyclen) functionalized with a pendant benzocrown ether'', in: ''[[Chem. Biodivers.]]'', '''2007''' ''4'' (9), S. 2190–2197; PMID 17886837.
* E. Delgado-Pinar, J. C. Frías, L. J. Jiménez-Borreguero, M. T. Albelda, J. Alarcón, E. García-España: ''One-pot preparation of surface modified boehmite nanoparticles with rare-earth cyclen complexes'', in: ''[[Chem. Commun.]]'', '''2007''', ''32'', S. 3392–3394; PMID 18019508.
* K. E. Borbas, J. I. Bruce: ''Synthesis of asymmetrically substituted cyclen-based ligands for the controlled sensitisation of lanthanides'', in: ''[[Organic and Biomolecular Chemistry|Org. Biomol. Chem.]]'', '''2007''', ''5'', S. 2274–2282; PMID 17609759.
* Katell Sénéchal-David, Simon J. A. Pope, Susan Quinn, Stephen Faulkner, Thorfinnur Gunnlaugsson: ''Sensitized Near-Infrared Lanthanide Luminescence from Nd(III)- and Yb(III)-Based Cyclen-Ruthenium Coordination Conjugates'', in: ''[[Inorg. Chem.]]'', '''2006''', ''45'' (25), S. 10040–10042; {{DOI|10.1021/ic061706i}}.

== Einzelnachweise ==
<references/>

[[Kategorie:Chelatligand]]
[[Kategorie:Makrocyclische Verbindung]]
[[Kategorie:Stickstoffhaltiger gesättigter Heterocyclus]]

Cyclen - Versionsgeschichte

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