DOTA-MeTz 是一种结合了大环螯合剂 DOTA与多肽或功能分子配体的金属螯合分子探针。其结构特点在于 DOTA 核心提供高稳定性的金属螯合能力，而 MeTz（甲基化四唑基或类似的官能团）提供可与其他分子或探针连接的活性位点，使其成为金属离子标记、多功能分子探针及配体设计的重要工具。
常用名DOTA-甲基四嗪
英文名DOTA-MeTz
CAS号 1610950-41-8
分子量 587.63
分子式C26H37N9O7
熔点N/A
化学结构特征
DOTA-MeTz 以 DOTA 大环四氮环为核心，通过四个羧基侧链提供四个羧酸配位点，可与多种金属离子形成稳定的六配位或八配位螯合复合物。MeTz 基团通常连接在 DOTA 核心的一端，通过稳定的化学键（如酰胺键或连接臂）与 DOTA 相连。该结构同时兼具：
环状稳定性：DOTA 环状结构提供刚性和空间约束，使其螯合金属离子时形成高度稳定的六元或八元螯合环。
多功能连接位点：MeTz 的存在提供额外官能团，可与多肽、荧光团或其他功能分子结合，实现分子探针化。
水溶性与极性：羧基及 MeTz 的极性基团使 DOTA-MeTz 在水中溶解良好，同时有利于分子间相互作用。
该化合物的手性中心和配体构象使其在螯合金属时具有高度选择性和稳定性，同时能保持与大环内氮原子及羧基形成的稳定配位网络。
物理化学性质
DOTA-MeTz 通常为白色至淡黄色粉末，具有良好的化学稳定性和水溶性。在水溶液中，羧基和 MeTz 官能团能够参与氢键与离子相互作用，提升分子在极性溶剂中的溶解性和稳定性。其螯合性能极强，可与多种金属离子（如 Gd³⁺、Eu³⁺、Cu²⁺、In³⁺ 等）形成高度稳定的配合物。DOTA-MeTz 的螯合复合物在常温、光照和空气条件下表现出良好稳定性，能够耐受一般缓冲体系和溶液条件。
在分析和表征方面，DOTA-MeTz 及其金属配合物可通过核磁共振（NMR）、红外光谱（IR）、质谱（MS）及高效液相色谱（HPLC）进行研究。NMR 可显示大环结构及 MeTz 官能团的化学环境，质谱提供精确分子量及配合物信息，红外光谱显示酰胺键、羧基及杂环振动峰。
合成方法
DOTA-MeTz 的合成通常采用以下策略：
DOTA 核心合成与保护：先合成 DOTA 大环并对羧基进行保护，保证后续官能团连接的选择性。
官能团连接：通过酰胺化或点击化学等手段将 MeTz 基团与 DOTA 核心连接。该步骤需要控制反应条件以避免环结构破坏。
去保护与纯化：去除保护基团得到自由羧基 DOTA-MeTz，并通过柱层析或 HPLC 分离纯化，确保产物高纯度和结构完整性。
整个合成过程中，需要严格控制溶剂、温度及反应顺序，以保证大环结构稳定并避免副反应。
功能与研究应用
DOTA-MeTz 具有多种功能和研究应用，主要包括：
金属螯合与标记：DOTA 核心可与多种金属离子形成高度稳定的螯合物，用于金属离子标记及探针开发。
多肽及分子探针构建：MeTz 官能团可连接多肽、荧光团或其他活性分子，构建多功能分子探针，用于生化和化学研究。
自组装与功能材料：结合 DOTA 的螯合能力和 MeTz 的官能团，可用于设计可控自组装体系和功能材料。
分子识别和配位化学研究：DOTA-MeTz 可作为模型配体，用于研究金属离子选择性、配位稳定性及立体化学效应。
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