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(11) | EP 2 920 156 B9 |
| (12) | CORRECTED EUROPEAN PATENT SPECIFICATION |
| Note: Bibliography reflects the latest situation |
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| (54) |
PROCESS FOR THE PREPARATION OF MACROCYCLIC POLYAZACARBOXYLATE LIGANDS AND CHELATES VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG VON MAKROCYCLISCHEN POLYAZACARBOXYLATLIGANDEN UND CHELATEN PROCESSUS DE PRÉPARATION DE LIGANDS ET CHÉLATES POLYAZACARBOXYLATES MACROCYCLIQUES |
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| Note: Within nine months from the publication of the mention of the grant of the European patent, any person may give notice to the European Patent Office of opposition to the European patent granted. Notice of opposition shall be filed in a written reasoned statement. It shall not be deemed to have been filed until the opposition fee has been paid. (Art. 99(1) European Patent Convention). |
FIELD OF THE DISCLOSURE
BACKGROUND
SUMMARY OF THE DISCLOSURE
| Z1 = +1 | Z2 = +2 | |||
| t | X | y1 and y2 | y1 | y2 |
| 3 | 1 | 1 | 1 | ½ |
| 2 | 1 | 2 | 2 | 1 |
| 2 | 2 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 3 | 3 | 3/2 |
| 1 | 2 | 2 | 2 | 1 |
| 1 | 3 | 1 | 1 | ½ |
| 1 | 4 | 0 | 0 | 0 |
BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
FIG. 1 is a proposed general mechanism for the reactivity of Lewis acid-activated aziridines.
FIG. 2 is a HPLC-ELSD chromatogram for DOTA-tetra(methyl ester) prepared by a process of the present disclosure, and in particular as detailed in Example 1.
FIG. 3 is a HPLC-MS chromatogram for DOTA-tetra(methyl ester) prepared by a process of the present disclosure, and in particular as detailed in Example 2.
DETAILED DESCRIPTION
| Z1 = +1 | Z2 = +2 | |||
| t | X | y1 and y2 | y1 | y2 |
| 3 | 1 | 1 | 1 | ½ |
| 2 | 1 | 2 | 2 | 1 |
| 2 | 2 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 3 | 3 | 3/2 |
| 1 | 2 | 2 | 2 | 1 |
| 1 | 3 | 1 | 1 | ½ |
| 1 | 4 | 0 | 0 | 0 |
Brønsted acids and Lewis acids
Aziridine Substrates
Solvent
Reaction Conditions
Yield/Purity
| Solvent / Acid | TFA | TsOH*H2O | H2SO4 | HCl |
| DMAc | 68% yield | 92% yield | 81% yield | 8% yield |
| DMF | 68% yield | 74% yield | 66% yield | 8% yield |
| MeOH | 62% yield | 57% yield | 48% yield | 49% yield |
| ACN | 64% yield | 66% yield | 59% yield | 63% yield |
DEFINITIONS
EXAMPLES
Example 1: Preparation of tetramethyl 2,2',2",2"'-(1,4,7,10-tetraazacyclododecane-1,4,7,10-tetrayl)tetraacetate (DOTA-tetra(methyl ester)) (i.e., a compound of Formula (II), wherein -R1 = -CH3).
| Vial | 1 | 2 | 3 |
| uL of methyl 2-aziridinylacetate solution | 20 | 20 | 20 |
| Millimoles of methyl 2-aziridinylacetate | 184 | 184 | 184 |
| Millimoles of p-toluenesulfonic acid | 9.21 | 18.4 | 36.8 |
| Mole fraction p-toluenesulfonic acid | 0.05 | 0.1 | 0.2 |
| uL of 10mg/mL p-toluenesulfonic acid solution | 148 | 295 | 590 |
Example 2: Direct formation of DOTA tetra(methyl ester)
Example 3: Survey of Acid/Solvent Combinations for the Cyclotetramerization of Methyl 2-(aziridin-1-yl)acetate.
| Run | Solvent | Acid | Mole% Acid | Aziridine Conc. (mmol/mL) | % Yield |
| 1 | DMAc | TFA | 2 | 0.0414 | 0 |
| 2 | DMAc | TFA | 2 | 0.0828 | 31 |
| 3 | DMAc | TFA | 2 | 0.166 | 37 |
| 4 | DMAc | TFA | 5 | 0.0414 | 39 |
| 5 | DMAc | TFA | 5 | 0.0828 | 45 |
| 6 | DMAc | TFA | 5 | 0.166 | 68 |
| 7 | DMAc | TFA | 7 | 0.0414 | 58 |
| 8 | DMAc | TFA | 7 | 0.0828 | 45 |
| 9 | DMAc | TFA | 7 | 0.166 | 61 |
| 10 | DMAc | TsOH*H2O | 2 | 0.0414 | 28 |
| 11 | DMAc | TsOH*H2O | 2 | 0.0828 | 37 |
| 12 | DMAc | TsOH*H2O | 2 | 0.166 | 46 |
| 13 | DMAc | TsOH*H2O | 5 | 0.0414 | 59 |
| 14 | DMAc | TsOH*H2O | 5 | 0.0828 | 76 |
| 15 | DMAc | TsOH*H2O | 5 | 0.166 | 74 |
| 16 | DMAc | TsOH*H2O | 7 | 0.0414 | 63 |
| 17 | DMAc | TsOH*H2O | 7 | 0.0828 | 92 |
| 18 | DMAc | TsOH*H2O | 7 | 0.166 | 84 |
| 19 | DMAc | H2SO4 | 2 | 0.0414 | 0 |
| 20 | DMAc | H2SO4 | 2 | 0.0828 | 40 |
| 21 | DMAc | H2SO4 | 2 | 0.166 | 51 |
| 22 | DMAc | H2SO4 | 5 | 0.0414 | 58 |
| 23 | DMAc | H2SO4 | 5 | 0.0828 | 76 |
| 24 | DMAc | H2SO4 | 5 | 0.166 | 58 |
| 25 | DMAc | H2SO4 | 7 | 0.0414 | 20 |
| 26 | DMAc | H2SO4 | 7 | 0.0828 | 81 |
| 27 | DMAc | H2SO4 | 7 | 0.166 | 0 |
| 28 | DMAc | HCl (aq) | 2 | 0.0414 | 7 |
| 29 | DMAc | HCl (aq) | 2 | 0.0828 | 0 |
| 30 | DMAc | HCl (aq) | 2 | 0.166 | 2 |
| 31 | DMAc | HCl (aq) | 5 | 0.0414 | 0 |
| 32 | DMAc | HCl (aq) | 5 | 0.0828 | 4 |
| 33 | DMAc | HCl (aq) | 5 | 0.166 | 2 |
| 34 | DMAc | HCl (aq) | 7 | 0.0414 | 8 |
| 35 | DMAc | HCl (aq) | 7 | 0.0828 | 4 |
| 36 | DMAc | HCl (aq) | 7 | 0.166 | 2 |
| 37 | DMF | TFA | 2 | 0.0414 | 0 |
| 38 | DMF | TFA | 2 | 0.0828 | 32 |
| 39 | DMF | TFA | 2 | 0.166 | 42 |
| 40 | DMF | TFA | 5 | 0.0414 | 43 |
| 41 | DMF | TFA | 5 | 0.0828 | 38 |
| 42 | DMF | TFA | 5 | 0.166 | 61 |
| 43 | DMF | TFA | 7 | 0.0414 | 52 |
| 44 | DMF | TFA | 7 | 0.0828 | 68 |
| 45 | DMF | TFA | 7 | 0.166 | 68 |
| 46 | DMF | TsOH*H2O | 2 | 0.0414 | 22 |
| 47 | DMF | TsOH*H2O | 2 | 0.0828 | 30 |
| 48 | DMF | TsOH*H2O | 2 | 0.166 | 43 |
| 49 | DMF | TsOH*H2O | 5 | 0.0414 | 47 |
| 50 | DMF | TsOH*H2O | 5 | 0.0828 | 54 |
| 51 | DMF | TsOH*H2O | 5 | 0.166 | 67 |
| 52 | DMF | TsOH*H2O | 7 | 0.0414 | 58 |
| 53 | DMF | TsOH*H2O | 7 | 0.0828 | 74 |
| 54 | DMF | TsOH*H2O | 7 | 0.166 | 74 |
| 55 | DMF | H2SO4 | 2 | 0.0414 | 23 |
| 56 | DMF | H2SO4 | 2 | 0.0828 | 37 |
| 57 | DMF | H2SO4 | 2 | 0.166 | 35 |
| 58 | DMF | H2SO4 | 5 | 0.0414 | 60 |
| 59 | DMF | H2SO4 | 5 | 0.0828 | 66 |
| 60 | DMF | H2SO4 | 5 | 0.166 | 16 |
| 61 | DMF | H2SO4 | 7 | 0.0414 | 59 |
| 62 | DMF | H2SO4 | 7 | 0.0828 | 4 |
| 63 | DMF | H2SO4 | 7 | 0.166 | 59 |
| 64 | DMF | HCl (aq) | 2 | 0.0414 | 7 |
| 65 | DMF | HCl (aq) | 2 | 0.0828 | 4 |
| 66 | DMF | HCl (aq) | 2 | 0.166 | 3 |
| 67 | DMF | HCl (aq) | 5 | 0.0414 | 8 |
| 68 | DMF | HCl (aq) | 5 | 0.0828 | 4 |
| 69 | DMF | HCl (aq) | 5 | 0.166 | 3 |
| 70 | DMF | HCl (aq) | 7 | 0.0414 | 8 |
| 71 | DMF | HCl (aq) | 7 | 0.0828 | 5 |
| 72 | DMF | HCl (aq) | 7 | 0.166 | 4 |
| 73 | MeOH | TFA | 2 | 0.0414 | 13 |
| 74 | MeOH | TFA | 2 | 0.0828 | 15 |
| 75 | MeOH | TFA | 2 | 0.166 | 17 |
| 76 | MeOH | TFA | 5 | 0.0414 | 38 |
| 77 | MeOH | TFA | 5 | 0.0828 | 41 |
| 78 | MeOH | TFA | 5 | 0.166 | 38 |
| 79 | MeOH | TFA | 7 | 0.0414 | 56 |
| 80 | MeOH | TFA | 7 | 0.0828 | 62 |
| 81 | MeOH | TFA | 7 | 0.166 | 57 |
| 82 | MeOH | TsOH*H2O | 2 | 0.0414 | 16 |
| 83 | MeOH | TsOH*H2O | 2 | 0.0828 | 18 |
| 84 | MeOH | TsOH*H2O | 2 | 0.166 | 19 |
| 85 | MeOH | TsOH*H2O | 5 | 0.0414 | 31 |
| 86 | MeOH | TsOH*H2O | 5 | 0.0828 | 40 |
| 87 | MeOH | TsOH*H2O | 5 | 0.166 | 39 |
| 88 | MeOH | TsOH*H2O | 7 | 0.0414 | 43 |
| 89 | MeOH | TsOH*H2O | 7 | 0.0828 | 57 |
| 90 | MeOH | TsOH*H2O | 7 | 0.166 | 52 |
| 91 | MeOH | H2SO4 | 2 | 0.0414 | 17 |
| 92 | MeOH | H2SO4 | 2 | 0.0828 | 23 |
| 93 | MeOH | H2SO4 | 2 | 0.166 | 26 |
| 94 | MeOH | H2SO4 | 5 | 0.0414 | 36 |
| 95 | MeOH | H2SO4 | 5 | 0.0828 | 42 |
| 96 | MeOH | H2SO4 | 5 | 0.166 | 44 |
| 97 | MeOH | H2SO4 | 7 | 0.0414 | 34 |
| 98 | MeOH | H2SO4 | 7 | 0.0828 | 48 |
| 99 | MeOH | H2SO4 | 7 | 0.166 | 40 |
| 100 | MeOH | HCl (aq) | 2 | 0.0414 | 14 |
| 101 | MeOH | HCl (aq) | 2 | 0.0828 | 16 |
| 102 | MeOH | HCl (aq) | 2 | 0.166 | 12 |
| 103 | MeOH | HCl (aq) | 5 | 0.0414 | 31 |
| 104 | MeOH | HCl (aq) | 5 | 0.0828 | 37 |
| 105 | MeOH | HCl (aq) | 5 | 0.166 | 28 |
| 106 | MeOH | HCl (aq) | 7 | 0.0414 | 43 |
| 107 | MeOH | HCl (aq) | 7 | 0.0828 | 49 |
| 108 | MeOH | HCl (aq) | 7 | 0.166 | 40 |
| 109 | ACN | TFA | 2 | 0.0414 | 18 |
| 110 | ACN | TFA | 2 | 0.0828 | 22 |
| 111 | ACN | TFA | 2 | 0.166 | 28 |
| 112 | ACN | TFA | 5 | 0.0414 | 28 |
| 113 | ACN | TFA | 5 | 0.0828 | 44 |
| 114 | ACN | TFA | 5 | 0.166 | 49 |
| 115 | ACN | TFA | 7 | 0.0414 | 40 |
| 116 | ACN | TFA | 7 | 0.0828 | 56 |
| 117 | ACN | TFA | 7 | 0.166 | 64 |
| 118 | ACN | TsOH*H2O | 2 | 0.0414 | 18 |
| 119 | ACN | TsOH*H2O | 2 | 0.0828 | 24 |
| 120 | ACN | TsOH*H2O | 2 | 0.166 | 26 |
| 121 | ACN | TsOH*H2O | 5 | 0.0414 | 38 |
| 122 | ACN | TsOH*H2O | 5 | 0.0828 | 52 |
| 123 | ACN | TsOH*H2O | 5 | 0.166 | 55 |
| 124 | ACN | TsOH*H2O | 7 | 0.0414 | 52 |
| 125 | ACN | TsOH*H2O | 7 | 0.0828 | 60 |
| 126 | ACN | TsOH*H2O | 7 | 0.166 | 66 |
| 127 | ACN | H2SO4 | 2 | 0.0414 | 0 |
| 128 | ACN | H2SO4 | 2 | 0.0828 | 21 |
| 129 | ACN | H2SO4 | 2 | 0.166 | 2 |
| 130 | ACN | H2SO4 | 5 | 0.0414 | 32 |
| 131 | ACN | H2SO4 | 5 | 0.0828 | 50 |
| 132 | ACN | H2SO4 | 5 | 0.166 | 2 |
| 133 | ACN | H2SO4 | 7 | 0.0414 | 48 |
| 134 | ACN | H2SO4 | 7 | 0.0828 | 59 |
| 135 | ACN | H2SO4 | 7 | 0.166 | 2 |
| 156 | ACN | HCl (aq) | 2 | 0.0414 | 7 |
| 137 | ACN | HCl (aq) | 2 | 0.0828 | 4 |
| 138 | ACN | HCl (aq) | 2 | 0.166 | 32 |
| 139 | ACN | HCl (aq) | 5 | 0.0414 | 8 |
| 140 | ACN | HCl (aq) | 5 | 0.0828 | 32 |
| 141 | ACN | HCl (aq) | 5 | 0.166 | 56 |
| 142 | ACN | HCl (aq) | 7 | 0.0414 | 8 |
| 143 | ACN | HCl (aq) | 7 | 0.0828 | 6 |
| 144 | ACN | HCl (aq) | 7 | 0.166 | 63 |
Example 4: Preparation of Gd-DOTA chelate of formula (IIIa) wherein R1 and R2 are hydrogen; X1 is -OH; and Mn+ is Gd3+.
(i) forming a reaction mixture comprising a stoichiometric amount of (a) an aziridine of Formula (I), (b) a Brønsted acid, a Lewis acid, or a combination of a Brønsted acid and a Lewis acid, and (c) a solvent; and,
(ii) reacting the contents of the reaction mixture to form the compound of Formula
(II) by cyclotetramerization of the aziridine of Formula (I), according to the following
reaction:
wherein:
each R1 is independently selected from the group consisting of C1-10 hydrocarbyl.
i) each R1 is independently selected from methyl, ethyl, 2-propyl and benzyl; and/or
ii) the acid is a Brønsted acid selected from the group consisting of p-toluenesulfonic acid, methane sulfonic acid, triflic acid, sulfuric acid, hydrochloric acid, hydroiodic acid, hydrobromic acid, hydrofluoric acid, phosphoric acid, perchloric acid, trifluoroacetic acid, triethylammonium chloride, triethylammonium bromide, triethylammonium acetate, triethylammonium formate, tris(2-hydroxyethyl)ammonium chloride, tris(2-hydroxyethyl)ammonium bromide, tris(2-hydroxyethyl)ammonium acetate, tris(2-hydroxyethyl)ammonium formate, 4,7,13,16,21,24-hexaoxa-1,10-diazabicyclo[8.8.8]hexacosan-1-ium chloride, bromide, tris(2-hydroxyethyl)ammonium acetate, 4,7,13,16,21,24-hexaoxa-1,10-diazabicyclo[8.8.8]hexacosan-1-ium formate, bis(isopropyl)ethylammonium chloride, bis(isopropyl)ethylammonium bromide, bis(isopropyl)ethylammonium acetate, bis(isopropyl)ethylammonium formate, tris(carboxymethyl)ammonium chloride, tris(carboxymethyl)ammonium bromide, tris(carboxymethyl)ammonium acetate, tris(carboxymethyl)ammonium formate, 2-(bis(carboxymethyl)amino)-N,N-bis(carboxymethyl)ethanaminium chloride, 2-(bis(carboxymethyl)amino)-N,N-bis(carboxymethyl)ethanaminium bromide, 2-(bis(carboxymethyl)amino)-N,N-bis(carboxymethyl)ethanaminium acetate, bis 2-(bis(carboxymethyl)amino)-N,N-bis(carboxymethyl)ethanaminium formate, 2-(bis(carboxymethyl)amino)-N-(2-(bis(carboxymethyl)amino)ethyl)-N-(carboxymethyl)ethanaminium, 2-(bis(carboxymethyl)amino)-N-(2-(bis(carboxymethyl)amino)ethyl)-N-(carboxymethyl)ethanaminium bromide, 2-(bis(carboxymethyl)amino)-N-(2-(bis(carboxymethyl)amino)ethyl)-N-(carboxymethyl)ethanaminium acetate, 2-(bis(carboxymethyl)amino)-N-(2-(bis(carboxymethyl)amino)ethyl)-N-(carboxymethyl)ethanaminium formate, formic acid, acetic acid, succinic acid, benzoic acid, lactic acid, citric acid, oxalic acid, nitriloacetic acid, ethylenediaminetetraacetic acid, diethylenetriaminepentacetic acid and combinations thereof, for example wherein the Brønsted acid is selected from the group consisting of p-toluenesulfonic acid, trifluoroacetic acid, hydrochloric acid and sulfuric acid, and/or wherein the amount of the Brønsted acid, expressed as the ratio of equivalents of the acid to moles of aziridine, is from about 0.01:1 to about 0.5:1, from about 0.03:1 to about 0.1:1, or from about 0.04:1 to about 0.08:1.
i) the amount of the Lewis acid, expressed as the ratio of equivalents of the acid to moles of aziridine compound, is from about 0.05:1 to about 1.5:1, from about 0.05:1 to about 1.2:1, or from about 0.5:1 to about 1.2:1;
ii) the ratio of Lewis acid, expressed as the ratio of equivalents of the acid to moles of aziridine compound, is from about 0.05:1 to about 0.5:1 or from about 0.1:1 to about 0.5:1; and/or
iii) the ratio Lewis acid, expressed as the ratio of equivalents of the acid to moles of aziridine compound, is from about 1.0:1 to about 1.5:1 or from about 1.0:1 to about 1.2:1.
i) the acid is a Brønsted acid and the reaction mixture further comprises an alkali
metal salt, (Z2m+)(X2)p, wherein Formula (IIa) is formed by cyclotetramerization of the aziridine of Formula
(I) according the following reaction:
wherein:
Z2m+ is a counterion selected from the group consisting of a hydrogen ion, a tertiary ammonium ion, an alkali metal ion, and an alkaline earth metal, wherein m+ is 1 or 2;
X2- is selected from the group consisting of a halide, p-toluenesulfonate and trifluoroacetate;
p is the number of X2- needed to maintain electrical neutrality with Z2m+ and is selected from 1 and 2;
n is an integer selected from 0 to 4; and
y is the number of X2- needed to maintain electrical neutrality of formula (IIa), optionally wherein Z2 is sodium or potassium and X2- is chloride or bromide; or
ii) the acid is a Brønsted acid, the process further comprising contacting Formula
(II) with an alkali metal salt, (Z2m+)(X2-)p, to form Formula (IIa):
wherein:
Z2m+ is a counterion selected from the group consisting of a hydrogen ion, a tertiary ammonium ion, an alkali metal ion, and an alkaline earth metal, wherein m+ is 1 or 2;
X2- is selected from the group consisting of a halide, p-toluenesulfonate and trifluoroacetate;
p is the number of X2- needed to maintain electrical neutrality with Z2m+ and is selected from 1 and 2;
n is an integer selected from 0 to 4; and
y is the number of X2- needed to maintain electrical neutrality of formula (IIa), optionally wherein Z2 is sodium or potassium and X2 is chloride or bromide.
i) further comprising hydrolyzing or hydrogenating Formula (II) to form 1,4,7,10-tetraaza-1,4,7,10-tetrakis(carboxymethyl)cyclododecane
(DOTA), optionally further comprising treating DOTA with a metal cation, Mn+, wherein n+ is 2 or 3, provided from a metal ion source selected from the group consisting
of metal oxides, metal carbonates, and weak chelates to form a metal-DOTA chelate
of Formula (IIb) or Formula (IIc):
wherein the metal cation is selected from the group consisting of Gd, Eu, Tb, Dy,
Sm, Lu, La, In, Ga, Re, Ru, Fe, Cu, Zn, Ni, Co, Cr, V, Ti Sc, Zr, Nb, Mo, Rh, Pd,
Ag, Cd, Sn, Hf, Ta, W, Os, Ir, Pt, Au and Y, and wherein M2+ coordination can occur with any two of the carboxyl moieties, for example wherein
the metal ion source is a chelate of acetylacetonate or Gd2O3 and compound Formula (IIe) is gadoteric acid; and/or wherein
ii) gadoteric acid is prepared according to the following reaction scheme:
wherein the base is a metallic base, the acid is a mineral acid and X- is a halide; and/or wherein
iii) the solvent is selected from the group consisting of a polar aprotic solvent, a polar protic solvent, and a combination thereof wherein the solvent is a polar aprotic solvent selected from the group consisting of chloroform, dichloromethane, tetrahydrofuran, ethyl acetate, acetone, dimethylformamide, dimethylacetamide, acetonitrile, 1,4-dioxane, glyme, diglyme, dimethyl sulfoxide, propylene carbonate, and combinations thereof, and wherein the solvent is a protic solvent selected from the group consisting of methanol, ethanol, n-propanol, i-propanol, n-butanol, i-butantol, t-butanol, ethylene glycol, formic acid, water, acetic acid, and combinations thereof; and/or wherein
iv) the reaction temperature is from about -20°C to about 150°C, from about 0°C to about 100°C, from about 10°C to about 50°C, or from about 20°C to about 30°C; and/or wherein
v) the concentration of the aziridine in the reaction mixture is from about 0.05 to about 1.0 moles per liter, from about 0.1 to about 0.5 moles per liter, or from about 0.1 to about 0.3 moles per liter; and/or wherein
vi) further comprising purifying reaction product Formulae (II) to (IId), DOTA or gadoteric acid and isolating reaction product Formulae (II) to (IId), DOTA or gadoteric acid, optionally wherein purification is by nanofiltration and/or wherein isolation is by crystallization from aqueous solvent at a pH of from about 1 to about 4, for example wherein the reaction product is gadoteric acid and the crystallization pH is from about 2 to about 4; and/or wherein
vii) the purity of the compound Formulae (II) to (IId), DOTA or gadoteric acid is at least about 50%, at least about 60%, at least about 70%, at least about 80%, or at least about 90% as measured by MS chromatogram or evaporative light scattering (ELSD); and/or wherein
viii) the molar yield of the compound Formulae (II) to (IId), DOTA or gadoteric acid is at least about 40%, at least about 50%, at least about 60%, at least about 70%, at least about 80%, or at least about 90% based on moles of aziridine.
(i) forming a reaction mixture comprising (a) a stoichiometric amount of an aziridine of Formula (Ib), (b) a Brønsted acid, and (c) a solvent; and,
(ii) reacting the contents of the reaction mixture to form DOTA by cyclotetramerization
of the aziridine of Formula (Ib), according to the following reaction:
wherein:
Z1 is an alkali metal having a+1 charge or an alkaline earth metal having a +2 charge; and
q and r are 1 when Z1 is an alkali metal and q and r are 2 when Z1 is an alkaline earth metal.
i) the Brønsted acid is selected from the group consisting of p-toluenesulfonic acid, methane sulfonic acid, triflic acid, sulfuric acid, hydrochloric acid, hydroiodic acid, hydrobromic acid, hydrofluoric acid, phosphoric acid, perchloric acid, trifluoroacetic acid, triethylammonium chloride, triethylammonium bromide, triethylammonium acetate, triethylammonium formate, tris(2-hydroxyethyl)ammonium chloride, tris(2-hydroxyethyl)ammonium bromide, tris(2-hydroxyethyl)ammonium acetate, tris(2-hydroxyethyl)ammonium formate, 4,7,13,16,21,24-hexaoxa-1,10-diazabicyclo[8.8.8]hexacosan-1-ium chloride, bromide, tris(2-hydroxyethyl)ammonium acetate, 4,7,13,16,21,24-hexaoxa-1,10-diazabicyclo[8.8.8]hexacosan-1-ium formate, bis(isopropyl)ethylammonium chloride, bis(isopropyl)ethylammonium bromide, bis(isopropyl)ethylammonium acetate, bis(isopropyl)ethylammonium formate, tris(carboxymethyl)ammonium chloride, tris(carboxymethyl)ammonium bromide, tris(carboxymethyl)ammonium acetate, tris(carboxymethyl)ammonium formate, 2-(bis(carboxymethyl)amino)-N,N-bis(carboxymethyl)ethanaminium chloride, 2-(bis(carboxymethyl)amino)-N,N-bis(carboxymethyl)ethanaminium bromide, 2-(bis(carboxymethyl)amino)-N,N-bis(carboxymethyl)ethanaminium acetate, bis 2-(bis(carboxymethyl)amino)-N,N-bis(carboxymethyl)ethanaminium formate, 2-(bis(carboxymethyl)amino)-N-(2-(bis(carboxymethyl)amino)ethyl)-N-(carboxymethyl)ethanaminium, 2-(bis(carboxymethyl)amino)-N-(2-(bis(carboxymethyl)amino)ethyl)-N-(carboxymethyl)ethanaminium bromide, 2-(bis(carboxymethyl)amino)-N-(2-(bis(carboxymethyl)amino)ethyl)-N-(carboxymethyl)ethanaminium acetate, 2-(bis(carboxymethyl)amino)-N-(2-(bis(carboxymethyl)amino)ethyl)-N-(carboxymethyl)ethanaminium formate, formic acid, acetic acid, succinic acid, benzoic acid, lactic acid, citric acid, oxalic acid, nitriloacetic acid, ethylenediaminetetraacetic acid, diethylenetriaminepentacetic acid and combinations thereof, for example wherein the Brønsted acid is selected from the group consisting of p-toluenesulfonic acid, trifluoroacetic acid, hydrochloric acid and sulfuric acid; and/or wherein
ii) Z1 is Na+, K+, Ca2+ or Mg2+ and X1 is Br-, Cl- or OSO32-; and/or wherein
iii) the amount of the Brønsted acid, expressed as the ratio of equivalents of the acid to equivalents of aziridine, is from about 0.01:1 to about 0.5:1, from about 0.03:1 to about 0.1:1, or from about 0.04:1 to about 0.08:1; and/or
iv) further comprising treating DOTA with a metal cation, Mn+, wherein n+ is 2 or 3, provided from a metal ion source selected from the group consisting
of metal oxides, metal carbonates, and weak chelates to form a metal-DOTA chelate
of Formula (IIb) or Formula (IIc):
wherein the metal cation is selected from the group consisting of Gd, Eu, Tb, Dy,
Sm, Lu, La, In, Ga, Re, Ru, Fe, Cu, Zn, Ni, Co, Cr, V, Ti Sc, Zr, Nb, Mo, Rh, Pd,
Ag, Cd, Sn, Hf, Ta, W, Os, Ir, Pt, Au and Y, and wherein M2+ coordination can occur with any two of the carboxyl moieties, optionally wherein
the metal ion source is a chelate of acetylacetonate or Gd2O3 and compound Formula (IIc) is gadoteric acid; and/or wherein
v) the solvent comprises water, optionally wherein the solvent consists essentially of water; and/or wherein
vi) aziridine Formula (Ib) is prepared according to the following reaction scheme:
wherein X is a leaving group, X2 is a halide, Z1 is an alkali metal having a +1 charge or an alkaline earth metal having a +2 charge,
q is 1 when Z1 has a +1 charge, and q is 2 when Z1 has a +2 charge, optionally wherein X is Cl, Br or OSO3-, the base is NaOH or KOH and Z1 is Na+, K+, Ca2+ or Mg2+; and/or wherein
vii) the reaction temperature is from about -20°C to about 150°C, from about 0°C to about 100°C, from about 10°C to about 50°C, or from about 20°C to about 30°C; and/or wherein
viii) the concentration of the aziridine in the reaction mixture is from about 0.05 to about 1.0 equivalents per liter, from about 0.1 to about 0.5 equivalents per liter, or from about 0.1 to about 0.3 equivalents per liter.
(i) forming a reaction mixture comprising (a) a stoichiometric amount of an aziridine of Formula (Ib), (b) a Lewis acid, and (c) a solvent; and,
(ii) reacting the contents of the reaction mixture to form a metal-1,4,7,10-tetraaza-1,4,7,10-tetrakis(carboxymethyl)cyclododecane
(DOTA) chelate of Formula (IIe) by cyclotetramerization of the aziridine of Formula
(Ib), according to the following reaction:
wherein:
(Mt+)(X1-)s is a chelatable Lewis acid metal salt formed from a cation, M, and an anion, X1-, wherein t is 1, 2 or 3 and s is selected to achieve electrical neutrality;
Z1 is hydrogen, an alkali metal having a +1 charge or an alkaline earth metal having a +2 charge;
q is 1 when Z1 is an alkali metal and q is 2 when Z1 is an alkaline earth metal; and
t is 3 and x is 1, or t is 2 and x is 1, or t is 2 and x is 2, or t is 1 and x is 1, or t is 1 and x is 2, or t is 1 and x is 3 or t is 1 and x is 4, wherein:
(a) y1 = y2 = (4 - (X*t)) when Z1 has a +1 charge, and
(b) y1 = (4 - (X*t)) and y2 = (y1/2) when Z1 has a +2 charge according to the following table
| Z1 = +1 | Z2 = +2 | |||
| t | X | y1 and y2 | y1 | y2 |
| 3 | 1 | 1 | 1 | ½ |
| 2 | 1 | 2 | 2 | 1 |
| 2 | 2 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 3 | 3 | 3/2 |
| 1 | 2 | 2 | 2 | 1 |
| 1 | 3 | 1 | 1 | ½ |
| 1 | 4 | 0 | 0 | 0 |
i) the Lewis acid is selected from the group consisting of boron tribromide, boron trichloride, boron trifluoride, boron trifluoride etherate, gadolinium tribromide, gadolinium trichloride, gadolinium trifluoride, gadolinium acetate, gadolinium formate, cupric bromide, cupric chloride, cupric fluoride, nickel bromide, nickel chloride, nickel fluoride aluminum bromide, aluminum chloride, aluminum fluoride, ferric bromide, ferric chloride, ferric fluoride, sodium bromide, potassium bromide, potassium chloride, potassium fluoride, sodium chloride, sodium fluoride, tin(IV) chloride, and combinations thereof; and/or wherein
ii) the amount of the Lewis acid, expressed as the ratio of equivalents of the acid to equivalents of aziridine compound, is from about 0.05:1 to about 1.5:1, from about 0.05:1 to about 1.2:1, or from about 0.5:1 to about 1.2:1; and/or wherein
iii) the ratio of Lewis acid, expressed as the ratio of equivalents of the acid to equivalents of aziridine compound, is from about 0.05:1 to about 0.5:1 or from about 0.1:1 to about 0.5:1; and/or wherein
iv) the ratio of Lewis acid, expressed as the ratio of equivalents of the acid to equivalents of aziridine compound, is from about 1.0:1 to about 1.5:1 or from about 1.0:1 to about 1.2:1; and/or wherein
v) Formula (IIe) is of Formula (IIf):
wherein n is 3 and Z1 is hydrogen or an alkali metal having a +1 charge, optionally
wherein Formula (IIf) is gadoteric acid wherein Mn+ is Gd3+ and Z1 is hydrogen; and/or wherein
vi) the solvent comprises water, optionally wherein the solvent consists essentially of water; and/or wherein
vii) aziridine Formula (Ib) is prepared according to the following reaction scheme:
wherein X is a leaving group, X2 is a halide, Z1 is an alkali metal having a +1 charge or an alkaline earth metal having a +2 charge,
q is 1 when Z1 has a +1 charge, and q is 2 when Z1 has a +2 charge, optionally
wherein X is Cl, Br or OSO3-, the base is NaOH or KOH and Z1 is Na+, K+, Ca2+ or Mg2+; and/or wherein
viii) the reaction temperature is from about -20°C to about 150°C, from about 0°C to about 100°C, from about 10°C to about 50°C, or from about 20°C to about 30°C; and/or wherein
ix) the concentration of the aziridine in the reaction mixture is from about 0.05 to about 1.0 equivalents per liter, from about 0.1 to about 0.5 equivalents per liter, or from about 0.1 to about 0.3 equivalents per liter.
(i) eine Reaktionsmischung bildet, die eine stöchiometrische Menge von (a) einem Aziridin der Formel (I), (b) eine Brönsted-Säure, eine Lewis-Säure oder eine Kombination einer Brönsted-Säure und einer Lewis-Säure und (c) ein Lösungsmittel umfasst; und
(ii) den Inhalt der Reaktionsmischung zur Reaktion bringt, was durch Cyclotetramerisierung
des Aziridins der Formel (I) gemäß der folgenden Reaktion die Verbindung der Formel
(II) ergibt:
wobei:
R1 jeweils unabhängig aus der Gruppe bestehend aus C1-10-Hydrocarbyl ausgewählt ist.
i) R1 jeweils unabhängig aus Methyl, Ethyl, 2-Propyl und Benzyl ausgewählt ist; und/oder
ii) es sich bei der Säure um eine Brönsted-Säure aus der Gruppe bestehend aus p-Toluolsulfonsäure, Methansulfonsäure, Trifluormethansulfonsäure, Schwefelsäure, Salzsäure, Iodwasserstoffsäure, Bromwasserstoffsäure, Fluorwasserstoffsäure, Phosphorsäure, Perchlorsäure, Trifluoressigsäure, Triethylammoniumchlorid, Triethylammoniumbromid, Triethylammoniumacetat, Triethylammoniumformiat, Tris(2-hydroxyethyl)ammoniumchlorid, Tris(2-hydroxyethyl)ammoniumbromid, Tris(2-hydroxyethyl)-ammoniumacetat, Tris(2-hydroxyethyl)ammoniumformiat, 4,7,13,16,21,24-Hexaoxa-1,10-diaza-bicyclo[8.8.8]hexacosan-1-iumchlorid, Bromid, Tris(2-hydroxyethyl)ammoniumacetat, 4,7,13,16,21,24-Hexaoxa-1,10-diazabicyclo[8.8.8]-hexacosan-1-iumformiat, Bis(isopropyl)ethyl-ammoniumchlorid, Bis(isopropyl)ethylammonium-bromid, Bis(isopropyl)ethylammoniumacetat, Bis-(isopropyl)ethylammoniumformiat, Tris(carboxymethyl)ammoniumchlorid, Tris(carboxymethyl)-ammoniumbromid, Tris(carboxymethyl)ammoniumacetat, Tris(carboxymethyl)ammoniumformiat, 2-(Bis-(carboxymethyl)amino)-N,N-bis(carboxymethyl)ethan-aminiumchlorid, 2-(Bis(carboxymethyl)amino)-N,N-bis(carboxymethyl)ethanaminiumbromid, 2-(Bis-(carboxymethyl)amino)-N,N-bis(carboxymethyl)ethanaminiumacetat, Bis-2-(bis(carboxymethyl)amino)-N,N-bis(carboxymethyl)ethanaminiumformiat, 2-(Bis-(carboxymethyl)amino)-N-(2-(bis(carboxymethyl)-amino)ethyl)-N-(carboxymethyl)ethanaminium, 2-(Bis(carboxymethyl)amino)-N-(2-(bis(carboxymethyl)amino)ethyl)-N-(carboxymethyl)ethanaminium-bromid, 2-(Bis(carboxymethyl)amino)-N-(2-(bis-(carboxymethyl)amino)ethyl)-N-(carboxymethyl)-ethanaminiumacetat, 2-(Bis(carboxymethyl)amino)-N-(2-(bis(carboxymethyl)amino)ethyl)-N-(carboxymethyl)ethanaminiumformiat, Ameisensäure, Essigsäure, Bernsteinsäure, Benzoesäure, Milchsäure, Citronensäure, Oxalsäure, Nitriloessigsäure, Ethylendiamintetraessigsäure, Diethylentriaminpentaessigsäure und Kombinationen davon handelt, beispielsweise wobei die Brönsted-Säure aus der Gruppe bestehend aus p-Toluolsulfonsäure, Trifluoressigsäure, Salzsäure und Schwefelsäure ausgewählt wird, und/oder wobei die Menge der Brönsted-Säure, ausgedrückt als das Verhältnis von Äquivalenten der Säure zu Molen Aziridin etwa 0, 01 : 1 bis etwa 0, 5: 1, etwa 0, 03 : 1 bis etwa 0, 1 : 1 oder etwa 0,04:1 bis etwa 0,08:1 beträgt.
i) die Menge der Lewis-Säure, ausgedrückt als das Verhältnis von Äquivalenten der Säure zu Molen Aziridinverbindung, etwa 0,05:1 bis etwa 1,5:1, etwa 0,05:1 bis etwa 1,2:1 oder etwa 0,5:1 bis etwa 1,2:1 beträgt;
ii) das Verhältnis von Lewis-Säure, ausgedrückt als das Verhältnis von Äquivalenten der Säure zu Molen Aziridinverbindung, etwa 0,05:1 bis etwa 0,5:1 oder etwa 0,1:1 bis etwa 0,5:1 beträgt; und/oder
iii) das Verhältnis von Lewis-Säure, ausgedrückt als das Verhältnis von Äquivalenten der Säure zu Molen Aziridinverbindung, etwa 1,0:1 bis etwa 1,5:1 oder etwa 1,0:1 bis etwa 1,2:1 beträgt.
i) es sich bei der Säure um eine Brönsted-Säure handelt und die Reaktionsmischung
ferner ein Alkalimetallsalz, (Z2m+) (X2)p, umfasst, wobei Formel (IIa) durch Cyclotetramerisierung des Aziridins der Formel
(I) gemäß der folgenden Reaktion gebildet wird:
wobei:
Z2m+ für ein Gegenion aus der Gruppe bestehend aus einem Wasserstoffion, einem tertiären Ammoniumion, einem Alkalimetallion und einem Erdalkalimetall steht, wobei m+ für 1 oder 2 steht;
X2- aus der Gruppe bestehend aus Halogenid, p-Toluolsulfonat und Trifluoracetat ausgewählt ist;
p für die Zahl von X2- steht, die zur Aufrechterhaltung der elektrischen Neutralität mit Z2m+ erforderlich ist, und aus 1 und 2 ausgewählt ist;
n für eine ganze Zahl von 0 bis 4 steht; und
y für die Zahl von X2- steht, die zur Aufrechterhaltung der elektrischen Neutralität der Formel (IIa) erforderlich ist, wobei gegebenenfalls Z2 für Natrium oder Kalium steht und X2- für Chlorid oder Bromid steht; oder
ii) es sich bei der Säure um eine Brönsted-Säure handelt und man bei dem Verfahren
ferner Formel (II) mit einem Alkalimetallsalz, (Z2m+) (X2)p, in Berührung bringt, was Formel (IIa) ergibt:
wobei:
Z2m+ für ein Gegenion aus der Gruppe bestehend aus einem Wasserstoffion, einem tertiären Ammoniumion, einem Alkalimetallion und einem Erdalkalimetall steht, wobei m+ für 1 oder 2 steht;
X2- aus der Gruppe bestehend aus Halogenid, p-Toluolsulfonat und Trifluoracetat ausgewählt ist;
p für die Zahl von X2- steht, die zur Aufrechterhaltung der elektrischen Neutralität mit Z2m+ erforderlich ist, und aus 1 und 2 ausgewählt ist;
n für eine ganze Zahl von 0 bis 4 steht; und
y für die Zahl von X2- steht, die zur Aufrechterhaltung der elektrischen Neutralität der Formel (IIa) erforderlich ist, wobei gegebenenfalls Z2 für Natrium oder Kalium steht und X2 für Chlorid oder Bromid steht.
i) wobei ferner Formel (II) zu 1,4,7,10-Tetraaza-1,4,7,10-tetrakis(carboxymethyl)cyclododecan
(DOTA) hydrolysiert oder hydriert wird, wobei gegebenenfalls ferner DOTA mit einem
Metallkation, Mn+, wobei n+ für 2 oder 3 steht, behandelt wird, welches aus einer Metallionenquelle
aus der Gruppe bestehend aus Metalloxiden, Metallcarbonaten und schwachen Chelaten
bereitgestellt wird, was ein Metall-DOTA-Chelat der Formel (IIb) oder (IIc) ergibt:
wobei das Metallkation aus der Gruppe bestehend aus Gd, Eu, Tb, Dy, Sm, Lu, La, In,
Ga, Re, Ru, Fe, Cu, Zn, Ni, Co, Cr, V, Ti Sc, Zr, Nb, Mo, Rh, Pd, Ag, Cd, Sn, Hf,
Ta, W, Os, Ir, Pt, Au and Y ausgewählt wird und wobei die M2+-Koordination mit zwei beliebigen der Carboxylgruppierungen erfolgen kann, beispielsweise
wobei es sich bei der Metallionenquelle um ein Chelat von Acetylacetonat oder Gd2O3 handelt und es sich bei der Verbindung der Formel (IIc) um Gadotersäure handelt;
und/oder wobei
ii) Gadotersäure gemäß dem folgenden Reaktionsschema hergestellt wird:
wobei sich bei der Base um eine Metallbase handelt, es sich bei der Säure um eine
Mineralsäure handelt und X- für ein Halogenid steht; und/oder wobei
iii) das Lösungsmittel aus der Gruppe bestehend aus einem polaren aprotischen Lösungsmittel, einem polaren protischen Lösungsmittel und einer Kombination davon ausgewählt wird, wobei es sich bei dem Lösungsmittel um ein polares aprotisches Lösungsmittel aus der Gruppe bestehend aus Chloroform, Dichlormethan, Tetrahydrofuran, Essigsäureethylester, Aceton, Dimethylformamid, Dimethylacetamid, Acetonitril, 1,4-Dioxan, Glyme, Diglyme, dimethylsulfoxid, Propylencarbonat und Kombinationen davon handelt und wobei es sich bei dem Lösungsmittel um ein protisches Lösungsmittel aus der Gruppe bestehend aus Methanol, Ethanol, n-Propanol, i-Propanol, n-Butanol, i-Butanol, t-Butanol, Ethylenglykol, Ameisensäure, Wasser, Essigsäure und Kombinationen davon handelt; und/oder wobei
iv) die Reaktionstemperatur etwa -20°C bis etwa 150°C, etwa 0°C bis etwa 100°C, etwa 10°C bis etwa 50°C oder etwa 20°C bis etwa 30°C beträgt; und/oder wobei
v) die Konzentration des Aziridins in der Reaktionsmischung etwa 0,05 bis etwa 1,0 mol pro Liter, etwa 0,1 bis etwa 0,5 mol pro Liter oder etwa 0,1 bis etwa 0,3 mol pro Liter beträgt; und/oder wobei
vi) ferner Reaktionsprodukt der Formeln (II) bis (IId), DOTA oder Gadotersäure gereinigt und Reaktionsprodukt der Formeln (II) bis (IId), DOTA oder Gadotersäure isoliert wird, gegebenenfalls wobei die Reinigung durch Nanofiltration erfolgt und/oder wobei die Isolierung durch Kristallisation aus wässrigem Lösungsmittel bei einem pH-Wert von etwa 1 bis etwa 4 erfolgt, beispielsweise wobei es sich bei dem Reaktionsprodukt um Gadotersäure handelt und der pH-Wert der Kristallisation etwa 2 bis etwa 4 beträgt; und/oder wobei
vii) die Reinheit der Verbindung der Formeln (II) bis (IId), des DOTA oder der Gadotersäure gemäß Messung mittels MS-Chromatogramm oder evaporativer Lichtstreuung (ELSD) mindestens etwa 50%, mindestens etwa 60%, mindestens etwa 70%, mindestens etwa 80% oder mindestens etwa 90% beträgt; und/oder wobei
viii) die molare Ausbeute der Verbindung der Formeln (II) bis (IId), des DOTA oder der Gadotersäure mindestens etwa 40%, mindestens etwa 50%, mindestens etwa 60%, mindestens etwa 70%, mindestens etwa 80% oder mindestens etwa 90%, bezogen auf Mole Aziridin, beträgt.
(i) eine Reaktionsmischung bildet, die (a) eine stöchiometrische Menge von einem Aziridin der Formel (Ib), (b) eine Brönsted-Säure und (c) ein Lösungsmittel umfasst; und
(ii) den Inhalt der Reaktionsmischung zur Reaktion bringt, was durch Cyclotetramerisierung
des Aziridins der Formel (Ib) gemäß der folgenden Reaktion DOTA ergibt:
wobei:
Z1 für ein Alkalimetall mit der Ladung +1 oder ein Erdalkalimetall mit der Ladung +2 steht; und
q und r für 1 stehen, wenn Z1 für ein Alkalimetall steht, und q und r für 2 stehen, wenn Z1 für ein Erdalkalimetall steht.
i) die Brönsted-Säure aus der Gruppe bestehend aus p-Toluolsulfonsäure, Methansulfonsäure, Trifluormethansulfonsäure, Schwefelsäure, Salzsäure, Iodwasserstoffsäure, Bromwasserstoffsäure, Fluorwasserstoffsäure, Phosphorsäure, Perchlorsäure, Trifluoressigsäure, Triethylammoniumchlorid, Triethylammoniumbromid, Triethylammoniumacetat, Triethylammoniumformiat, Tris(2-hydroxyethyl)-ammoniumchlorid, Tris(2-hydroxyethyl)ammonium-bromid, Tris(2-hydroxyethyl)ammoniumacetat, Tris-(2-hydroxyethyl)ammoniumformiat, 4,7,13,16,21,24-Hexaoxa-1,10-diazabicyclo[8.8.8]hexacosan-1-ium-chlorid, Bromid, Tris(2-hydroxyethyl)ammonium-acetat, 4,7,13,16,21,24-Hexaoxa-1,10-diazabicyclo-[8.8.8]hexacosan-1-iumformiat, Bis(isopropyl)-ethylammoniumchlorid, Bis(isopropyl)ethylammonium-bromid, Bis(isopropyl)ethylammoniumacetat, Bis-(isopropyl)ethylammoniumformiat, Tris(carboxymethyl)ammoniumchlorid, Tris(carboxymethyl)-ammoniumbromid, Tris(carboxymethyl)ammoniumacetat, Tris(carboxymethyl)ammoniumformiat, 2-(Bis-(carboxymethyl)amino)-N,N-bis(carboxymethyl)ethan-aminiumchlorid, 2-(Bis(carboxymethyl)amino)-N,N-bis(carboxymethyl)ethanaminiumbromid, 2-(Bis-(carboxymethyl)amino)-N,N-bis(carboxymethyl)ethanaminiumacetat, Bis-2-(bis(carboxymethyl)amino)-N,N-bis(carboxymethyl)ethanaminiumformiat, 2-(Bis-(carboxymethyl)amino)-N-(2-(bis(carboxymethyl)-amino)ethyl)-N-(carboxymethyl)ethanaminium, 2-(Bis(carboxymethyl)amino)-N-(2-(bis(carboxymethyl)amino)ethyl)-N-(carboxymethyl)ethanaminium-bromid, 2-(Bis(carboxymethyl)amino)-N-(2-(bis-(carboxymethyl)amino)ethyl)-N-(carboxymethyl)-ethanaminiumacetat, 2-(Bis(carboxymethyl)amino)-N-(2-(bis(carboxymethyl)amino)ethyl)-N-(carboxymethyl)ethanaminiumformiat, Ameisensäure, Essigsäure, Bernsteinsäure, Benzoesäure, Milchsäure, Citronensäure, Oxalsäure, Nitriloessigsäure, Ethylendiamintetraessigsäure, Diethylentriaminpentaessigsäure und Kombinationen davon ausgewählt wird, beispielsweise wobei die Brönsted-Säure aus der Gruppe bestehend aus p-Toluolsulfonsäure, Trifluoressigsäure, Salzsäure und Schwefelsäure ausgewählt wird; und/oder wobei
ii) Z1 für Na+, K+, Ca2+ oder Mg2+ steht und X1 für Br-, Cl- oder OSO32- steht; und/oder wobei
iii) die Menge der Brönsted-Säure, ausgedrückt als das Verhältnis von Äquivalenten der Säure zu Äquivalenten Aziridin, etwa 0,01:1 bis etwa 0,5:1, etwa 0,03:1 bis etwa 0,1:1 oder etwa 0,04:1 bis etwa 0,08:1 beträgt; und/oder
iv) wobei ferner DOTA mit einem Metallkation, Mn+, wobei n+ für 2 oder 3 steht, behandelt wird, welches aus einer Metallionenquelle
aus der Gruppe bestehend aus Metalloxiden, Metallcarbonaten und schwachen Chelaten
bereitgestellt wird, was ein Metall-DOTA-Chelat der Formel (IIb) oder (IIc) ergibt:
wobei das Metallkation aus der Gruppe bestehend aus Gd, Eu, Tb, Dy, Sm, Lu, La, In,
Ga, Re, Ru, Fe, Cu, Zn, Ni, Co, Cr, V, Ti Sc, Zr, Nb, Mo, Rh, Pd, Ag, Cd, Sn, Hf,
Ta, W, Os, Ir, Pt, Au and Y ausgewählt wird und wobei die M2+-Koordination mit zwei beliebigen der Carboxylgruppierungen erfolgen kann, gegebenenfalls
wobei es sich bei der Metallionenquelle um ein Chelat von Acetylacetonat oder Gd2O3 handelt und es sich bei der Verbindung der Formel (IIc) um Gadotersäure handelt;
und/oder wobei
v) das Lösungsmittel Wasser umfasst, wobei das Lösungsmittel gegebenenfalls im Wesentlichen aus Wasser besteht; und/oder wobei
vi) das Aziridin der Formel (Ib) gemäß dem folgenden Reaktionsschema hergestellt wird:
wobei X für eine Abgangsgruppe steht, X2 für ein Halogenid steht, Z1 für ein Alkalimetall mit der Ladung +1 oder ein Erdalkalimetall mit der Ladung +2
steht, q für 1 steht, wenn Z1 die Ladung +1 aufweist, und q für 2 steht, wenn Z1 die Ladung +2 aufweist, gegebenenfalls wobei X für Cl, Br oder OSO3- steht, es sich bei der Base um NaOH oder KOH handelt und Z1 für Na+, K+, Ca2+ oder Mg2+ steht; und/oder wobei
vii) die Reaktionstemperatur etwa -20°C bis etwa 150°C, etwa 0°C bis etwa 100°C, etwa 10°C bis etwa 50°C oder etwa 20°C bis etwa 30°C beträgt; und/oder wobei
viii) die Konzentration des Aziridins in der Reaktionsmischung etwa 0,05 bis etwa 1,0 Äquivalente pro Liter, etwa 0,1 bis etwa 0,5 Äquivalente pro Liter oder etwa 0,1 bis etwa 0,3 Äquivalente pro Liter beträgt.
(i) eine Reaktionsmischung bildet, die (a) eine stöchiometrische Menge von einem Aziridin der Formel (Ib), (b) eine Lewis-Säure und (c) ein Lösungsmittel umfasst; und
(ii) den Inhalt der Reaktionsmischung zur Reaktion bringt, was durch Cyclotetramerisierung
des Aziridins der Formel (Ib) gemäß der folgenden Reaktion ein Metall-1,4,7,10-Tetraaza-1,4,7,10-tetrakis(carboxymethyl)cyclododecan(DOTA)-Chelat
der Formel (IIe) ergibt:
wobei:
(Mt+) (X1-)s für ein chelatisierbares Lewis-Säure-Metallsalz aus einem Kation M und einem Anion X1- steht, wobei t für 1, 2 oder 3 steht und s so gewählt ist, dass sich elektrische Neutralität ergibt;
Z1 für Wasserstoff, ein Alkalimetall mit der Ladung +1 oder ein Erdalkalimetall mit der Ladung +2 steht;
q für 1 steht, wenn Z1 für ein Alkalimetall steht,
und q für 2 steht, wenn Z1 für ein Erdalkalimetall steht; und
t für 3 steht und x für 1 steht oder t für 2 steht und x für 1 steht oder t für 2 steht und x für 2 steht oder t für 1 steht und x für 1 steht oder t für 1 steht und x für 2 steht oder t für 1 steht und x für 3 steht oder t für 1 steht und x für 4 steht,
wobei:
(a) y1 = y2 = (4 - (X*t)), wenn Z1 die Ladung +1 aufweist, und
(b) y1 = (4 - (X*t) ) und y2 = (y1/2), wenn Z1 die Ladung +2 aufweist, gemäß der folgenden Tabelle:
| Z1 = +1 | Z2 = +2 | |||
| t | X | y1 und y2 | y1 | y2 |
| 3 | 1 | 1 | 1 | ½ |
| 2 | 1 | 2 | 2 | 1 |
| 2 | 2 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 3 | 3 | 3/2 |
| 1 | 2 | 2 | 2 | 1 |
| 1 | 3 | 1 | 1 | ½ |
| 1 | 4 | 0 | 0 | 0 |
i) die Lewis-Säure aus der Gruppe bestehend aus Bortribromid, Bortrichlorid, Bortrifluorid, Bortrifluoridetherat, Gadoliniumtribromid, Gadoliniumtrichlorid, Gadoliniumtrifluorid, Gadoliniumacetat, Gadoliniumformiat, Kupfer(II)-bromid, Kupfer(II)-chlorid, Kupfer(II)-fluorid, Nickelbromid, Nickelchlorid, Nickelfluorid, Aluminiumbromid, Aluminiumchlorid, Aluminiumfluorid, Eisen(III)-bromid, Eisen(III)-chlorid, Eisen(III)-fluorid, Natriumbromid, Kaliumbromid, Kaliumchlorid, Kaliumfluorid, Natriumchlorid, Natriumfluorid, Zinn(IV)-chlorid und Kombinationen davon ausgewählt wird; und/oder wobei
ii) die Menge der Lewis-Säure, ausgedrückt als das Verhältnis von Äquivalenten der Säure zu Äquivalenten Aziridinverbindung, etwa 0,05:1 bis etwa 1,5:1, etwa 0,05:1 bis etwa 1,2:1 oder etwa 0,5:1 bis etwa 1,2:1 beträgt; und/oder wobei
iii) das Verhältnis von Lewis-Säure, ausgedrückt als das Verhältnis von Äquivalenten der Säure zu Äquivalenten Aziridinverbindung, etwa 0,05:1 bis etwa 0,5:1 oder etwa 0,1:1 bis etwa 0,5:1 beträgt; und/oder wobei
iv) das Verhältnis von Lewis-Säure, ausgedrückt als das Verhältnis von Äquivalenten der Säure zu Äquivalenten Aziridinverbindung, etwa 1,0:1 bis etwa 1,5:1 etwa 1,0:1 bis etwa 1,2:1 beträgt; und/oder wobei
v) Formel (IIe) die Formel (IIf) aufweist:
wobei n für 3 steht und Z1 für Wasserstoff oder ein Alkalimetall mit der Ladung +1 steht, gegebenenfalls
wobei es sich bei Formel (IIf) um Gadotersäure handelt, wobei Mn+ für Gd3+ steht und Z1 für Wasserstoff steht; und/oder wobei
vi) das Lösungsmittel Wasser umfasst, wobei das Lösungsmittel gegebenenfalls im Wesentlichen aus Wasser besteht; und/oder wobei
vii) das Aziridin der Formel (Ib) gemäß dem folgenden Reaktionsschema hergestellt
wird:
wobei X für eine Abgangsgruppe steht, X2 für ein Halogenid steht, Z1 für ein Alkalimetall mit der Ladung +1 oder ein Erdalkalimetall mit der Ladung +2
steht, q für 1 steht, wenn Z1 die Ladung +1 aufweist, und q für 2 steht, wenn Z1 die Ladung +2 aufweist, gegebenenfalls
wobei X für Cl, Br oder OSO3- steht, es sich bei der Base um NaOH oder KOH handelt und Z1 für Na+, K+, Ca2+ oder Mg2+ steht; und/oder wobei
viii) die Reaktionstemperatur etwa -20°C bis etwa 150°C, etwa 0°C bis etwa 100°C, etwa 10°C bis etwa 50°C oder etwa 20°C bis etwa 30°C beträgt; und/oder wobei
ix) die Konzentration des Aziridins in der Reaktionsmischung etwa 0,05 bis etwa 1,0 Äquivalenten pro Liter, etwa 0,1 bis etwa 0,5 Äquivalenten pro Liter oder etwa 0,1 bis etwa 0,3 Äquivalenten pro Liter beträgt.
(i) la formation d'un mélange réactionnel comprenant une quantité stoechiométrique de (a) une aziridine de formule (I), (b) un acide de Brønsted, un acide de Lewis ou une association d'un acide de Brønsted et d'un acide de Lewis et(c) un solvant ; et
(ii) la réaction du contenu du mélange réactionnel pour former le composé de formule
(II) par cyclotétramérisation de l'aziridine de formule (I), selon la réaction suivante
:
chaque R1 étant indépendamment choisi dans le groupe constitué par les groupes hydrocarbyle
en C1-10.
i) chaque R1 est indépendamment choisi parmi les groupes méthyle, éthyle, 2-propyle et benzyle ; et/ou
ii) l'acide est un acide de Brønsted choisi dans le groupe constitué par l'acide p-toluènesulfonique, l'acide méthanesulfonique, l'acide triflique, l'acide sulfurique, l'acide chlorhydrique, l'acide iodhydrique, l'acide bromhydrique, l'acide fluorhydrique, l'acide phosphorique, l'acide perchlorique, l'acide trifluoroacétique, le chlorure de triéthylammonium, le bromure de triéthylammonium, l'acétate de triéthylammonium, le formiate de triéthylammonium, le chlorure de tris(2-hydroxyéthyl)ammonium, le bromure de tris(2-hydroxyéthyl)ammonium, l'acétate de tris(2-hydroxyéthyl)ammonium, le formiate de tris(2-hydroxyéthyl)ammonium, le chlorure de 4,7,13,16,21,24-hexaoxa-1,10-diazabicyclo[8.8.8]hexacosan-1-ium, le bromure, l'acétate de tris(2-hydroxyéthyl)ammonium, le formiate de 4,7,13,16,21,24-hexaoxa-1,10-diazabicyclo[8.8.8]hexacosan-1-ium, le chlorure de bis(isopropyl)éthylammonium, le bromure de bis(isopropyl)éthylammonium, l'acétate de bis(isopropyl)éthylammonium, le formiate de bis(isopropyl)éthylammonium, le chlorure de tris(carboxyméthyl)ammonium, le bromure de tris(carboxyméthyl)ammonium, l'acétate de tris(carboxyméthyl)ammonium, le formiate de tris(carboxyméthyl)ammonium, le chlorure de 2-(bis(carboxyméthyl)amino)-N,N-bis(carboxyméthyl)éthanaminium, le bromure de 2-(bis(carboxyméthyl)amino)-N,N-bis(carboxyméthyl)éthanaminium, l'acétate de 2-(bis(carboxyméthyl)amino)-N,N-bis(carboxyméthyl)éthanaminium, le formiate de bis 2-(bis(carboxyméthyl)amino)-N,N-bis(carboxyméthyl)éthanaminium, le 2-(bis(carboxyméthyl)amino)-N-(2-(bis(carboxyméthyl)amino)éthyl)-N-(carboxyméthyl)éthanaminium, le bromure de 2-(bis(carboxyméthyl)amino)-N-(2-(bis(carboxyméthyl)amino)éthyl)-N-(carboxyméthyl)éthanaminium, l'acétate de 2-(bis(carboxyméthyl)amino)-N-(2-(bis(carboxyméthyl)amino)éthyl)-N-(carboxyméthyl)éthanaminium, le formiate de 2-(bis(carboxyméthyl)amino)-N-(2-(bis(carboxyméthyl)amino)éthyl)-N-(carboxyméthyl)éthanaminium, l'acide formique, l'acide acétique, l'acide succinique, l'acide benzoïque, l'acide lactique, l'acide citrique, l'acide oxalique, l'acide nitriloacétique, l'acide éthylènediaminetétraacétique, l'acide diéthylènetriaminepentaacétique et les associations de ceux-ci, par exemple l'acide de Brønsted étant choisi dans le groupe constitué par l'acide p-toluènesulfonique, l'acide trifluoroacétique, l'acide chlorhydrique et l'acide sulfurique et/ou la quantité de l'acide de Brønsted, exprimée sous forme du rapport des équivalents de l'acide aux moles d'aziridine, étant d'environ 0,01:1 à environ 0,5:1, d'environ 0,03:1 à environ 0,1:1 ou d'environ 0,04:1 à environ 0,08:1.
i) la quantité de l'acide Lewis, exprimée sous forme du rapport des équivalents de l'acide aux moles de composé aziridine, étant d'environ 0,05:1 à environ 1,5:1, d'environ 0,05:1 à environ 1,2:1 ou d'environ 0,5:1 à environ 1,2:1 ;
ii) la proportion d'acide de Lewis, exprimée sous forme du rapport des équivalents de l'acide aux moles de composé aziridine, étant d'environ 0,05:1 à environ 0,5:1 ou d'environ 0,1:1 à environ 0,5:1 ; et/ou
iii) la proportion d'acide de Lewis, exprimée sous forme du rapport des équivalents de l'acide aux moles de composé aziridine, étant d'environ 1,0:1 à environ 1,5:1 ou d'environ 1,0:1 à environ 1,2:1.
i) l'acide est un acide de Brønsted et le mélange réactionnel comprend en outre un
sel de métal alcalin, (Z2m+) (X2)p, la formule (IIa) étant formée par cyclotétramérisation de l'aziridine de formule
(I) selon la réaction suivante :
Z2m+ étant un contre-ion choisi dans le groupe constitué par un ion hydrogène, un ion ammonium tertiaire, un ion de métal alcalin et un métal alcalinoterreux, m+ valant 1 ou 2 ;
X2- étant choisi dans le groupe constitué par les anions halogénure, p-toluènesulfonate et trifluoroacétate ;
p étant le nombre de X2- nécessaires pour maintenir la neutralité électrique avec Z2m+ et étant choisi entre 1 et 2 ;
n étant un nombre entier choisi de 0 à 4 ; et
y étant le nombre de X2- nécessaires pour maintenir la neutralité électrique de la formule (IIa),
éventuellement
Z2 étant le sodium ou le potassium et
X2- étant l'anion chlorure ou bromure ; ou
ii) l'acide est un acide de Brønsted, le procédé comprenant en outre la mise en contact
de formule (II) avec un sel de métal alcalin (Z2m+) (X2-)p pour former la formule (IIa) :
Z2m+ étant un contre-ion choisi dans le groupe constitué par un ion hydrogène, un ion ammonium tertiaire, un ion de métal alcalin et un métal alcalinoterreux, m+ valant 1 ou 2 ;
X2- étant choisi dans le groupe constitué par les anions halogénure, p-toluènesulfonate et trifluoroacétate ;
p étant le nombre de X2- nécessaires pour maintenir la neutralité électrique avec Z2m+ et étant choisi entre 1 et 2 ;
n étant un nombre entier choisi de 0 à 4 ; et
y étant le nombre de X2- nécessaires pour maintenir la neutralité électrique de la formule (IIa),
éventuellement
Z2 étant le sodium ou le potassium et
X2 étant l'anion chlorure ou bromure.
i) comprenant en outre l'hydrolyse ou l'hydrogénation de la formule (II) pour former
le 1,4,7,10-tétraaza-1,4,7,10-tétrakis(carboxyméthyl)cyclododécane (DOTA), éventuellement
comprenant en outre le traitement du DOTA avec un cation métallique, Mn+, n+ valant 2 ou 3, fourni à partir d'une source d'ion métallique choisie dans le
groupe constitué par les oxydes métalliques, les carbonates de métaux et les chélates
faibles pour former un chélate métal-DOTA de formule (IIb) ou de formule (IIc) :
le cation métallique étant choisi dans le groupe constitué par Gd, Eu, Tb, Dy, Sm,
Lu, La, In, Ga, Re, Ru, Fe, Cu, Zn, Ni, Co, Cr, V, Ti, Sc, Zr, Nb, Mo, Rh, Pd, Ag,
Cd, Sn, Hf, Ta, W, Os, Ir, Pt, Au et Y et la coordination de M2+ pouvant avoir lieu avec deux des noyaux carboxyle quelconques, par exemple la source
d'ion métallique étant un chélate d'acétylacétonate ou Gd2O3 et le composé formule (IIc) étant l'acide gadotérique ; et/ou dans lequel
ii) de l'acide gadotérique est préparé selon le schéma réactionnel suivant :
la base étant une base métallique, l'acide étant un acide minéral et X- étant un halogénure ; et/ou dans lequel
iii) le solvant est choisi dans le groupe constitué par un solvant polaire aprotique, un solvant polaire protique et une association de ceux-ci, le solvant étant un solvant polaire aprotique choisi dans le groupe constitué par le chloroforme, le dichlorométhane, le tétrahydrofurane, l'acétate d'éthyle, l'acétone, le diméthylformamide, le diméthylacétamide, l'acétonitrile, le 1,4-dioxane, le glyme, le diglyme, le diméthylsulfoxyde, le carbonate de propylène et les associations de ceux-ci et le solvant étant un solvant protique choisi dans le groupe constitué par le méthanol, l'éthanol, le n-propanol, l'isopropanol, le n-butanol, l'isobutanol, le t-butanol, l'éthylèneglycol, l'acide formique, l'eau, l'acide acétique et les associations de ceux-ci ; et/ou dans lequel
iv) la température de réaction est d'environ -20 °C à environ 150 °C, d'environ 0 °C à environ 100 °C, d'environ 10 °C à environ 50 °C ou d'environ 20 °C à environ 30 °C ; et/ou dans lequel
v) la concentration de l'aziridine dans le mélange réactionnel est d'environ 0,05 à environ 1,0 mole par litre, d'environ 0,1 à environ 0,5 mole par litre ou d'environ 0,1 à environ 0,3 mole par litre ; et/ou dans lequel
vi) comprenant en outre la purification de produit réactionnel formules (II) à (IId), DOTA ou acide gadotérique et l'isolement de produit de réaction formules (II) à (IId), DOTA ou acide gadotérique, éventuellement la purification se faisant par nanofiltration et/ou l'isolement se faisant par cristallisation dans un solvant aqueux à un pH d'environ 1 à environ 4, par exemple le produit de réaction étant l'acide gadotérique et le pH de cristallisation étant d'environ 2 à environ 4 ; et/ou dans lequel
vii) la pureté du composé formules (II) à (IId), DOTA ou acide gadotérique, telle que mesurée par spectrométrie de masse (MS)-chromatogramme ou diffusion de la lumière par évaporation (ELSD), est d'au moins environ 50 %, d'au moins environ 60 %, d'au moins environ 70 %, d'au moins environ 80 % ou d'au moins environ 90 % ; et/ou dans lequel
viii) le rendement molaire de production du composé formules (II) à (IId), DOTA ou acide gadotérique est d'au moins environ 40 %, d'au moins environ 50 %, d'au moins environ 60 %, d'au moins environ 70 %, d'au moins environ 80 % ou d'au moins environ 90 % sur la base des moles d'aziridine.
(i) la formation d'un mélange réactionnel comprenant (a) une quantité stoechiométrique d'une aziridine de formule (Ib), (b) un acide de Brønsted et (c) un solvant ; et
(ii) la réaction du contenu du mélange réactionnel pour former du DOTA par cyclotétramérisation
de l'aziridine de formule (Ib), selon la réaction suivante :
Z1 étant un métal alcalin ayant une charge +1 ou un métal alcalinoterreux ayant une charge +2 ; et
q et r valant 1 lorsque Z1 est un métal alcalin et q et r valant 2 lorsque Z1 est un métal alcalinoterreux.
i) l'acide de Brønsted est choisi dans le groupe constitué par l'acide p-toluènesulfonique, l'acide méthanesulfonique, l'acide triflique, l'acide sulfurique, l'acide chlorhydrique, l'acide iodhydrique, l'acide bromhydrique, l'acide fluorhydrique, l'acide phosphorique, l'acide perchlorique, l'acide trifluoroacétique, le chlorure de triéthylammonium, le bromure de triéthylammonium, l'acétate de triéthylammonium, le formiate de triéthylammonium, le chlorure de tris(2-hydroxyéthyl)ammonium, le bromure de tris(2-hydroxyéthyl)ammonium, l'acétate de tris(2-hydroxyéthyl)ammonium, le formiate de tris(2-hydroxyéthyl)ammonium, le chlorure de 4,7,13,16,21,24-hexaoxa-1,10-diazabicyclo[8.8.8]hexacosan-1-ium, le bromure, l'acétate de tris(2-hydroxyéthyl)ammonium, le formiate de 4,7,13,16,21,24-hexaoxa-1,10-diazabicyclo[8.8.8]hexacosan-1-ium, le chlorure de bis(isopropyl)éthylammonium, le bromure de bis(isopropyl)éthylammonium, l'acétate de bis(isopropyl)éthylammonium, le formiate de bis(isopropyl)éthylammonium, le chlorure de tris(carboxyméthyl)ammonium, le bromure de tris(carboxyméthyl)ammonium, l'acétate de tris(carboxyméthyl)ammonium, le formiate de tris(carboxyméthyl)ammonium, le chlorure de 2-(bis(carboxyméthyl)amino)-N,N-bis(carboxyméthyl)éthanaminium, le bromure de 2-(bis(carboxyméthyl)amino)-N,N-bis(carboxyméthyl)éthanaminium, l'acétate de 2-(bis(carboxyméthyl)amino)-N,N-bis(carboxyméthyl)éthanaminium, le formiate de bis 2-(bis(carboxyméthyl)amino)-N,N-bis(carboxyméthyl)éthanaminium, le 2-(bis(carboxyméthyl)amino)-N-(2-(bis(carboxyméthyl)amino)éthyl)-N-(carboxyméthyl)éthanaminium, le bromure de 2-(bis(carboxyméthyl)amino)-N-(2-(bis(carboxyméthyl)amino)éthyl)-N-(carboxyméthyl)éthanaminium, l'acétate de 2-(bis(carboxyméthyl)amino)-N-(2-(bis(carboxyméthyl)amino)éthyl)-N-(carboxyméthyl)éthanaminium, le formiate de 2-(bis(carboxyméthyl)amino)-N-(2-(bis(carboxyméthyl)amino)éthyl)-N-(carboxyméthyl)éthanaminium, l'acide formique, l'acide acétique, l'acide succinique, l'acide benzoïque, l'acide lactique, l'acide citrique, l'acide oxalique, l'acide nitriloacétique, l'acide éthylènediaminetétraacétique, l'acide diéthylènetriaminepentaacétique et les associations de ceux-ci, par exemple l'acide de Brønsted étant choisi dans le groupe constitué par l'acide p-toluènesulfonique, l'acide trifluoroacétique, l'acide chlorhydrique et l'acide sulfurique ; et/ou dans lequel
ii) Z1 est Na+, K+, Ca2+ ou Mg2+ et X1 est Br-, Cl- ou OSO32- ; et/ou dans lequel
iii) la quantité de l'acide de Brønsted, exprimée sous forme du rapport des équivalents de l'acide aux équivalents d'aziridine, est d'environ 0,01:1 à environ 0,5:1, d'environ 0,03:1 à environ 0,1:1 ou d'environ 0,04:1 à environ 0,08:1 ; et/ou
iv) comprenant en outre le traitement de DOTA avec un cation métallique, Mn+, n+ valant 2 ou 3, fourni à partir d'une source d'ion métallique choisie dans le
groupe constitué par les oxydes métalliques, les carbonates de métaux et les chélates
faibles pour former un chélate métal-DOTA de formule (IIb) ou de formule (IIc) :
le cation métallique étant choisi dans le groupe constitué par Gd, Eu, Tb, Dy, Sm,
Lu, La, In, Ga, Re, Ru, Fe, Cu, Zn, Ni, Co, Cr, V, Ti, Sc, Zr, Nb, Mo, Rh, Pd, Ag,
Cd, Sn, Hf, Ta, W, Os, Ir, Pt, Au et Y et la coordination de M2+ pouvant avoir lieu avec deux des fractions carboxyle quelconques, éventuellement
la source d'ion métallique étant un chélate d'acétylacétonate ou Gd2O3 et le composé formule (IIc) étant l'acide gadotérique ; et/ou dans lequel
v) le solvant comprend de l'eau, éventuellement le solvant étant essentiellement constitué d'eau ; et/ou dans lequel
vi) l'aziridine de formule (Ib) est préparée selon le schéma réactionnel suivant :
X étant un groupe partant,
X2 étant un halogénure,
Z1 étant un métal alcalin ayant une charge +1 ou un métal alcalinoterreux ayant une charge +2,
q valant 1 lorsque Z1 a une charge +1 et q valant 2 lorsque Z1 a une charge +2,
éventuellement
X étant Cl, Br ou OSO3-,
la base étant NaOH ou KOH et
Z1 étant Na+, K+, Ca2+ ou Mg2+ ; et/ou dans lequel
vii) la température de réaction est d'environ -20 °C à environ 150 °C, d'environ 0 °C à environ 100 °C, d'environ 10 °C à environ 50 °C ou d'environ 20 °C à environ 30 °C ; et/ou dans lequel
viii) la concentration de l'aziridine dans le mélange réactionnel est d'environ 0,05 à environ 1,0 équivalent par litre, d'environ 0,1 à environ 0,5 équivalent par litre ou d'environ 0,1 à environ 0,3 équivalent par litre.
(i) la formation d'un mélange réactionnel comprenant (a) une quantité stoechiométrique d'une aziridine de formule (Ib), (b) un acide de Lewis et (c) un solvant ; et
(ii) la réaction du contenu du mélange réactionnel pour former un chélate métal-1,4,7,10-tétraaza-1,4,7,10-tétrakis(carboxyméthyl)cyclododécane
(DOTA) de formule (IIc) par cyclotétramérisation de l'aziridine de formule (Ib), selon
la réaction suivante :
(Mt+) (X1-)s étant un sel métallique d'acide de Lewis pouvant être chélaté formé à partir d'un cation, M, et d'un anion, X1-, t valant 1, 2 ou 3 et s étant choisi pour obtenir la neutralité électrique ;
Z1 étant l'hydrogène, un métal alcalin ayant une charge +1 ou un métal alcalinoterreux ayant une charge +2 ;
q valant 1 lorsque Z1 est un métal alcalin et q valant 2 lorsque Z1 est un métal alcalinoterreux ; et
t valant 3 et x valant 1 ou t valant 2 et x valant 1 ou t valant 2 et x valant 2 ou t valant 1 et x valant 1 ou t valant 1 et x valant 2 ou t valant 1 et x valant 3 ou t valant 1 et x valant 4 :
(a) y1 = y2 = (4-(X*t)) lorsque Z1 a une charge +1 et
(b) y1 = (4-(X*t)) et y2 = (y1/2) lorsque Z1 a une charge +2 selon le tableau suivant
| Z1 = +1 | Z1 = +2 | |||
| t | X | y1 et y2 | y1 | y2 |
| 3 | 1 | 1 | 1 | 1/2 |
| 2 | 1 | 2 | 2 | 1 |
| 2 | 2 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 3 | 3 | 3/2 |
| 1 | 2 | 2 | 2 | 1 |
| 1 | 3 | 1 | 1 | 1/2 |
| 1 | 4 | 0 | 0 | 0 |
i) l'acide de Lewis est choisi dans le groupe constitué par le tribromure de bore, le trichlorure de bore, le trifluorure de bore, l'éthérate de trifluorure de bore, le tribromure de gadolinium, le trichlorure de gadolinium, le trifluorure de gadolinium, l'acétate de gadolinium, le formiate de gadolinium, le bromure cuivrique, le chlorure cuivrique, le fluorure cuivrique, le bromure de nickel, le chlorure de nickel, le fluorure de nickel, le bromure d'aluminium, le chlorure d'aluminium, le fluorure d'aluminium, le bromure ferrique, le chlorure ferrique, le fluorure ferrique, le bromure de sodium, le bromure de potassium, le chlorure de potassium, le fluorure de potassium, le chlorure de sodium, le fluorure de sodium, le chlorure d'étain(IV) et les associations de ceux-ci et/ou dans lequel :
ii) la quantité de l'acide Lewis, exprimée sous forme du rapport des équivalents de l'acide aux équivalents de composé aziridine, est d'environ 0,05:1 à environ 1,5:1, d'environ 0,05:1 à environ 1,2:1 ou d'environ 0,5:1 à environ 1,2:1 ; et/ou dans lequel :
iii) la proportion d'acide Lewis, exprimée sous forme du rapport des équivalents de l'acide aux équivalents de composé aziridine, est d'environ 0,05:1 à environ 0,5:1 ou d'environ 0,1:1 à environ 0,5:1 ; et/ou dans lequel :
iv) la proportion d'acide Lewis, exprimée sous forme du rapport des équivalents de l'acide aux équivalents de composé aziridine, est d'environ 1,0:1 à environ 1,5:1 ou d'environ 1,0:1 à environ 1,2:1 ; et/ou dans lequel
v) la formule (IIc) est de formule (IIf) :
n valant 3 et
Z1 étant l'hydrogène ou un métal alcalin ayant une charge +1,
éventuellement
la formule (IIf) étant l'acide gadotérique, Mn+ étant Gd3+ et Z1 étant l'hydrogène ; et/ou dans lequel
vi) le solvant comprend de l'eau, éventuellement le solvant étant essentiellement constitué d'eau ; et/ou dans lequel
vii) l'aziridine formule (Ib) est préparée selon le schéma réactionnel suivant :
X étant un groupe partant,
X2 étant un halogénure,
Z1 étant un métal alcalin ayant une charge +1 ou un métal alcalinoterreux ayant une charge +2,
q valant 1 lorsque Z1 a une charge +1 et q valant 2 lorsque Z1 a une charge +2,
éventuellement
X étant Cl, Br ou OSO3-,
la base étant NaOH ou KOH et
Z1 étant Na+, K+, Ca2+ ou Mg2+ ; et/ou dans lequel
viii) la température de réaction est d'environ -20 °C à environ 150 °C, d'environ 0 °C à environ 100 °C, d'environ 10 °C à environ 50 °C ou d'environ 20 °C à environ 30 °C ; et/ou dans lequel
ix) la concentration de l'aziridine dans le mélange réactionnel est d'environ 0,05 à environ 1,0 équivalent par litre, d'environ 0,1 à environ 0,5 équivalent par litre ou d'environ 0,1 à environ 0,3 équivalent par litre.
REFERENCES CITED IN THE DESCRIPTION
Patent documents cited in the description
Non-patent literature cited in the description