サイクラム

サイクラム(Cyclam)または1,4,8,11-テトラアザシクロテトラデカン(1,4,8,11-tetraazacyclotetradecane)は、化学式(NHCH₂CH₂NHCH₂CH₂CH₂)₂の有機化合物である。水に溶ける白色の固体である。大員環リガンドとして著名で、多くの遷移金属カチオンと強く結合する。1,3-ジブロモプロパンとエチレンジアミンの反応で初めて生成された^[1]。

異性体の1つであるtrans-Ni(cyclam)Cl₂の構造^[2]

サイクラム
IUPAC名 1,4,8,11-Tetraazacyclotetradecane
識別情報
CAS登録番号	295-37-4
PubChem	64964
ChemSpider	58489
ChEBI	CHEBI:37401
ChEMBL	CHEMBL125150
SMILES N1CCNCCCNCCNCCC1
InChI InChI=1S/C10H24N4/c1-3-11-7-9-13-5-2-6-14-10-8-12-4-1/h11-14H,1-10H2  Key: MDAXKAUIABOHTD-UHFFFAOYSA-N
特性
化学式	C10H24N4
モル質量	200.32 g mol−1
融点	185 - 188 °C, 270 K, -121 °F
水への溶解度	5 g/100 mL (20 °C)
特記なき場合、データは常温 (25 °C)・常圧 (100 kPa) におけるものである。

錯体は4つの第2級アミンを持ち、そのためN-H中心の配向によりいくつかのジアステレオマーが存在しうる。また、錯体は五員環と六員環の交互のキレート環を持つ。強く関連するリガンドであるサイクレン((CH₂CH₂NH)₄)はC₂N₂Mのキレート環のみを持ち、正方形の平面錯体を形成しない傾向がある。

N-アルキル誘導体

正方形平面の金属-サイクラム複合体の異性体

金属-サイクラム複合体は、第2級アミンの脱プロトン化から酸化分解されやすい。これによりNH中心が第3級アミンに置換されサイクラム誘導体が形成される。例えば、ホルムアルデヒドとギ酸によるメチル化でテトラメチル誘導体が容易に形成される^[3]。サイクラムのこれらの酸化的な誘導体は、多くの金属-O₂錯体を可能にした^[4]。

関連項目

• サルコファジン

出典

1. Van Alphen, J. (1937). “On Aliphatic Polyamines IV”. Rec. Trav. Chim. Pays-Bas 56: 343-350.
2. T.Ito, M.Kato, H.Ito (1984). “The Structures of trans-Dichloro- and trans-Bis(isothiocyanato)nickel(II) Complexes with 1,4,8,11-Tetraazacyclotetradecane, 1,4,8,12-Tetraazacyclopentadecane, and 1,5,9,13-Tetraazacyclohexadecane. The Negative Correlation between the Axial and In-plane Coordination Bond Lengths in Tetragonal Ni(II) Complexes of the trans-NiX₂N₄ Type”. Bull. Chem. Soc. Jpn. 57: 2641. doi:10.1246/bcsj.57.2641.
3. Barefield, E. Kent (2010). “Coordination chemistry of N-tetraalkylated cyclam ligands-A status report”. Coord. Chem. Rev. 254: 1607-1627. doi:10.1016/j.ccr.2010.03.007.
4. Cho, J.; Sarangi, R.; Nam, W. (2012). “Mononuclear Metal-O₂ Complexes Bearing Macrocyclic N-Tetramethylated Cyclam Ligands”. Acc. Chem. Res. 45: 1321-1330. doi:10.1021/ar3000019. PMC 3627547. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3627547/.