Research Collection

Doctoral Thesis

Versuche zur Synthese von 2,4-Dicyano-3-amino-vinamidin

Author(s): Soukup, Milan

Publication Date: 1979

Permanent Link: https://doi.org/10.3929/ethz-a-000172823

Rights / License: In Copyright - Non-Commercial Use Permitted

This page was generated automatically upon download from the ETH Zurich Research Collection. For moreinformation please consult the Terms of use.

ETH Library

Diss. ETH 6318 *

A: Versuche zur Synthese von 2,4-Dicyano-3-amino-vinamiäin

B: über einige Derivate von 3,3,6,9,9-Pentamethyl-2,10-

diazabicyclo [4 .4 . 0 ]-l-decen

ABHANDLUNG

zur Erlangung

des Titels eines Doktors der Naturwissenschaften

der

EIDGENÜSSISCHEN TECHNISCHEN HOCHSCHULE

ZÜRICH

vorgelegt von

MILAN SOUKUP

Dipl.-Ing. Prager Techn.Hochschule

geboren am 23.12.1947

Tschechoslowakischer Staatsangehöriger

Angenommen auf Antrag von

Professor Dr. A. Eschenmoser, Referent

Professor Dr. 0. Jeger, Korreferent

-19 7 9-

Meiner Frau

Jirina

Meinem Lehrer,

Herrn Professor Dr. A. Eschenmoser,

unter dessen Leitung ich die vorliegende Promotionsarbeit

an diesem neuen Projekt ausführte, möchte ich für sein

grosses Verständnis, seine Ratschläge und seine lehr¬

reichen Seminare herzlich danken.

Herrn Dr. E. Zass möchte ich für seinen Einsatz bei der

sprachlichen Korrektur des Manuskriptes danken.

Herrn Dr. C. Noe danke ich für gute Zusammenarbeit und

freundliche Überlassung von Unterlagen.

Herrn Dr. J. Schreiber danke ich für praktische Ratschläge.

Im weiteren danke ich Herrn F. Reimann und P. Coray für

hilfreiche Diskussionen bei der Abfassung des Manuskripts.

Diese Arbeit wurde durch ein Doktorandenstipendium der

J.R. Geigy Jubiläum-Stiftung unterstützt.

- 5 ~

INHALTSVERZEICHNIS

TEIL A - THEORETISCHER TEIL 8

1. Einleitung und Problemstellung 8

2. Versuche zur Synthese des HCN-Pentameren JL4_ 15

2.1 Versuche mit den Tetrameren 4_ und 5_ 15

2.2 Versuche mit Aminomalodinitril; Isolierungvon 26_ und 2_7 19

2.3 Dimerisierungsversuche mit Aminomalodinitril

in Gegenwart von Metallionen; Cyclisierungs-versuche von _3_Z 25

2.4 Versuche mit N-geschütztem Aminomalodinitril 29

2.4.1 tert-BOC-Aminomalodinitril 29

2.4.2 Amino-2,4,6-cycloheptatrienyl-malo-dinitril 33

2.4.3 Versuche mit Benzaldehyd 34

2.5 Halbaminal - Schutzgruppe des Aminomalo¬

dinitrils 37

2.5.1 o-Hydroxymethylbenzaldehyd 37

2.5.2 Versuche mit 3,4-Dihydro-2H-pyran 39

2.5.3 Norbornen - Schutzgruppe 40

2.5.4 Dimethylnorbornen - Schutzgruppe 43

2.5.5 Trimethylnorbornen - Schutzgruppe 53

Synthese der Pentameren jH)

3. Diskussion der spektroskopischen Daten der Penta¬

meren 90a-c 58

4. Eigenschaften der Pentameren 90a-c und die Versuche

zur Abspaltung der Schutzgruppe 64

5. Anhang: Pentamethyl-tetrahydrofuranol-Schutzgruppe 73

TEIL A - EXPERIMENTELLER TEIL 76

6. Dimerisierungen des Aminomalodinitrils und seiner

N-geschützten Derivate 81

6.1 Versuche mit Aminomalodinitril 816.2 Versuche mit N-geschütztem Aminomalodinitril 84

6.3 Halbaminalschutzgruppe des Aminomalodinitrils 97

6.3.1 o-Hydroxymethylbenzaldehyd, Norbornen-

und Dimethylnorbornen-Schutzgruppe 97

6.3.2 Trimethylnorbornen-Schutzgruppe, Syntheseder Pentameren 90a-c 117

6.3.3 Anhang: Pentamethyl-tetrahydrofuranol-Schutzgruppe 137

- 6 -

TEIL B - THEORETISCHER TEIL 139

Über einige Derivate von 3,3,6,9,9-Pentamethyl-

2,10-diazabicyclo[4.4.0]-1-decen 139

Über eine Methode zur Veresterung von Carbonsäuren

mit Hilfe des Amidin-N-oxids 120 144

8.1 Einleitung 14 4

8.2 Die Reaktivität der aktivierten Ester 121 und

12 3 146

8.3 Veresterungsversuche mit Amidin-N-oxid 120 148

TEIL B - EXPERIMENTELLER TEIL 154

9. Derivate von 3,3,6,9,9-Pentamethyl-2,10-diaza¬

bicyclo [4 .4 .0] -1-decen 154

10. Veresterung von Carbonsäuren mit Hilfe von

Amidin-N-oxid 120 166

ZUSAMMENFASSUNG (TEIL A und B) 169

LITERATURVERZEICHNIS (TEIL A und B) 171

- 7 -

It is often said that all the conditions for the first

production of a living organism are now present, which

could ever have been present. But if (and oh what a big

if) we could conceive in some warm little pond, with all

sorts of ammonia and phosphoric acid salts, light, heat,

electricity, etc., present, that a protein Compound was

chemically formed, ready to undergo still more complex

1 changes, at the present day such matter would be in-

stantly devoured, or absorbed, which would not have been

the case before living creatures were formed.

Charles Darwin, letter to Hooker, dated 1871

- 8 -

TEIL A - THEORETISCHER TEIL

1. EINLEITUNG UND PROBLEMSTELLUNG

Die Versuche von Orgel et al.|8,9| zeigten die Wichtigkeit

der Blausäure und ihrer Oligomeren in der präbiotischen

Chemie |l,3,4,10|. Das z.B. durch die Oligomerisation der

Blausäure |6,7,8,9j gebildete Adenin (HCN-Pentameres) ist

eine der wichtigsten biochemischen Substanzen (Bestandteil

von DNS, RNS, eine Reihe von wichtigen Kofaktoren, z.B.

ATP, ADP, DPN, TPN, FAD und Koenzym A).

Die Polymerisation der Blausäure ist basisch katalysiert

und führt stets zu braunen bis braunschwarzen, amorph er¬

scheinenden Polymeren, die in keinem Lösungsmittel voll¬

ständig löslich sind. Die mechanistischen Untersuchungen

wurden von Ruske et al.|l3| und Völker |14| begonnen. Für

den Ablauf des Polymerisationsmechanismus postulierten

Bedel 115|, Orgel et al.|8| und später Lotz et al.116 j

einen schrittweisen Aufbau der polymeren Blausäure, aus¬

gehend von Blausäure und fortlaufend über deren Dimeres 2_,

Trimeres _3, Tetramere 4_ und 5_ (vgl. Schema 1, Weg a) .Die

Struktur des letztlich gebildeten Polymeren wurde nicht

näher diskutiert.

Das Dimere 2_ wurde als reaktives Zwischenprodukt angenommen,

jedoch aus dem Reaktionsgemisch der HCN-Polymerisation nie

isoliert. Hingegen addieren verschiedene isolierbare und

auf einem anderen Weg hergestellte N-Alkyliminoacetonitril-

Derivate 9^ (d.h. geschützte Dimere) Blausäure und geben

ihre entsprechenden höheren N-Alkyloligomere, so das Tri-

mere 10 und das Tetramere 11 (Schema 2). Das Trimere 3

1) Die Literatur über 3_, 4_ und 5_ ist sehr umfangreich; es sind in im

folgenden nur die wichtigsten Referenzen aufgeführt.

Schema 1

HCN

(a)

H—C=NHICN

2"

HCN

(a)H2N—\

CN

CN

(a) HCN

H2N\/CNA

NC/XNH25 (Spuren)

H2N. XN

H^N^^

(b)

CN

hv(300 nm)

5 : 4=80: 20

H2NN^CNNC^^NH-

NH

H

<NH:

NH

-NH3

(c)

(b) hv(350nm)

H

- 10 -

Schema 2

1. z. B.

CN -f-OCl /CN +HCN

RHN—/ — - RN=r

2. Et3N

8

RHN^(CN

10

CN

a)

HCN

RHN\/CN

RHN-VCNCN

12C)

RHN\ /CN

H2N'

11

CN

b)

8-12 R Lit.

a Methyl 20 |

b Äthyl 16,19»20,21|

c Isopropyl 16,19,20,21|

d tert-Butyl 16,17,20,21|

e Cyclohexyl 16,19,21|

f tert-Octyl 18,40|a)

a) Niar im Falle der HCN-Addition an 9£_ in Gegenwart von Methansulfon-

säure konnte das HCN-Trimere lOf als in Äther unlösliches Salz in

ca. 76 % Ausbeute isoliert werden |18|.b) 9a-e -> lla-e: Addition von überschüssiger HCN an 9a-e in Aceto-

nitril bei 0 bis 20°, Ausbeuten 45-77 %

c) Die Diaminotricyanoäthane 12c,d,e (Additionsprodukte von 10c,d,e

an 9c,d,e) isolierte man in einer Ausbeute von 42-79 % bei der

Addition 1 Moläquiv. Blausäure an 9c,d,e in 50 proz. wässerigem

Äthanol bei RT I16I.

- 11 -

(Aminomalodinitril) konnte man aus dem 'Reaktionsgemisch der

HCN-Polymerisation ebenfalls nicht isolieren, da es eine

äusserst reaktive Verbindung ist, die nur in THF, Äther

oder wässerigen Lösungen beständig ist. In der Form seines

Salzes (Tosylates oder Chlorides) ist das Aminomalodinitril

stabil. Ferris und Orgel j "7,221 erhielten das Aminomalodi¬

nitril und sein Salz, das Tosylat durch Aluminiumamalgam¬

reduktion des Oximinomalodinitrils.

Das Aminomalodinitril-tosylat reagiert in Wasser mit Na-

triumcyanid zum Tetrameren 4_ |7,8| . Das Diaminomalein-

säure-dinitril {4) ist das erste stabile Oligomer der

Blausäure, das auch aus dem Reaktionsgemisch der HCN-

Polymerisation isoliert wurde |15,23,25|.

2) 3)Die lichtinduzierte Isomerisierung des Tetrameren 4_

führte in guter Ausbeute zum 4-Amino-5-cyanoimidazol (6) ,

das mit Formamidin Adenin (7_) lieferte (Schema 1, Weg b,c)

|7,24,8|. Bei der direkten Polymerisation von Blausäure

in Gegenwart von Ammoniak (ohne Isolierung der Zwischen¬

stufen) erhielt man ebenfalls Adenin |2|.

Das Tetramere £ ist (ausser Adenin) das höchste bisher

isolierte Oligomer der Blausäure. Addition eines weiteren

HCN-Moleküls an eine Cyanogruppe von 4_ (oder 5) würde zum

noch unbekannten Pentameren 14_ (2,4-Dicyano-3-amino-vin-

amidin) führen (Schema 3, Weg a).

2) Durch die Bestrahlung bei 350 nm einer wässerigen Lösung von 4_konnte 6_ in 80 % Ausbeute erhalten werden |24a|.

3) Die photochemische Umlagerung erfolgt über das Diaminofumarsäure-

dinitril (5_) . Man erreicht durch die Bestrahlung von 4_ (ca. 300

nm) ein photostationäres Gleichgewicht zwischen 4_ und 5 im Ver¬

hältnis 20:80 J24b,24f|. Der Mechanismus der folgenden photo-

chemischen Umlagerung 5_ zu 6_ ist bisher nicht abgeklärt |26,24d,24e|.

- 12 -

Schema 3

H2NN/CN

NCA

NCv

nH

NH-

NC CN

NH2 NH2

N N

H/%-H/NH

14

Das Pentamere ±A_ könnte auch durch Thorpe-Dimerisierung

des Aminomalodinitrils (_3) und anschliessende HCN-Abspal-

tung entstehen (Schema 3, Weg b). Auf diesem Weg gelang

L. de Vries 118,34,27 1 die Synthese des geschützten Pen-

tameren lj[

Die Charakterisierung des bisher unbekannten HCN-Poly-

meren 3^4 könnte zur Aufklärung der Polymerisation von

Blausäure beitragen. Weiter stellt sich die Frage, ob das

Adenin-Isomere 1A_ in Adenin umgewandelt werden kann.

Das symmetrische vinyloge Amidin 14_, ähnlich dem Acetyl-

45)acetondiimin 99_ ,

könnte möglicherweise eine Reihe von

Metall-Komplexen bilden, die für uns von bedeutendem

Interesse waren:

4) tert-Octylaminomalodinitril L5_ dimerisierte in Triäthylamin unter

Argon bei RT während 3 Stunden in 18 % Ausbeute zum tert-Octyl-

pentameren 16 nebst l-tert-Octylimino-2-amino-l,2,2-tricyano-

äthan, l-tert-Octylamino-2-aminomaleinsäure-dinitril, 1,2-Di-

tert-octylamino-l,2,2-tricyanoäthan und tert-Octyliminomalodi-

nitril (Schema 4).

UV/VIS-Spektrum von 16_ in Methanol: 407 nm (4 100) und 242 nm

(7 820). Laut XH-NMR-Spektren liegt das Pentamere 1&_ in CCl4~Lösungals äquimolares Gemisch der beiden E,Z-Isomeren vor. Im Gegensatz

- 13 -

CONH2,CONH2

H2NOC,

Cobyrsäure

4) (Fortsetzung)dazu wird gemäss IR- und Raman-Spektren in kristallinem Zustand

nur das Z-Isomere 15_ angenommen.

Thermische Dimerisierung des tert-Octylaminomalodinitrils 3^(Toluol, 15 Stunden, Rückfluss) gab das Pentamere 1S_ in nur ca.

6 % Ausbeute.

Metall-Komplexe des Pentameren J^ wurden bisher nicht unter¬

sucht.

NC

NHR

15

Et3N.

NC

RT

R = C(CH3)2-CH2-C(CH3)3 [ tert-Octyl]

Schema 4

- 14 -

Die Metall-Komplexe 17_ enthalten ebenso wie die Metallo-

corrine das Strukturelement des Vinamidins und könnten

deswegen als B „-Modelle mit 'präbiotischem Liganden' an¬

gesehen werden. Schrauzer et al. |5| z.B. zeigten, dass

Cobalt-Komplexe von Corrinen oder Dimethylglyoxim als

Ligand ähnliches chemisches Verhalten bezüglich der Bil¬

dung der Cobalt-Kohlenstoff-Bindung aufweisen.

- 15 -

2. VERSUCHE ZUR SYNTHESE DES HCN-PENTAMEREN 14

2.1 Versuche mit den Tetrameren 4 und 5

Die einfachste Synthese des Pentameren 1^ wäre eine basisch

katalysierte HCN-Addition an das Tetramere, Diaminomalein-

säuredinitril (£) oder Diaminofumarsäuredinitril (5_)

(Schema 5).

Schema 5

NC\^NH2

H2N^ XN

CN'/HCN

H2N\/CN

4

H2N

NH2

VcnNH

14 Z

Infolge der starken intramolekularen Wasserstoffbrücke im

Pentameren 14E ist eine grössere Stabilität des E-Isomeren

zu erwarten |27,28|. Dadurch sollte das zwischen den beiden

Isomeren E_ und £ bestehende Gleichgewicht (vgl. S. 12 4) )

eindeutig auf der Seite des Isomeren 14E liegen. Demzu¬

folge würden beide Tetrameren 4_ und 5_ 'das gleiche Produkt

14E liefern.

In ersten Versuchen liess man das Tetramere 5_ mit äqui-

molaren Mengen von Kaliumcyanid in Methanol bei RT stehen.

5) _§_ wurde nach der Vorschrift von Y. Yamada et al.|24b| durch Be¬

strahlung (295-335 nm) von 4_ in Acetonitril in 20-30 % Ausbeute

hergestellt.

zurück.

Eduktdasnurmanisolierte(Acetonitril/RT)Stunden24Nach7)

stellt.

herge¬THFinTrifluoressigsäureoderEssigsäureundKaliumcyanid

ausReaktionsgemischimwurde3lausäurevonMengeäquimoiareEine6)

17

H

6Schema

6).(Schemauntersucht

Metall-IonenvonGegenwartin_5und4_Tetramerendiean

Cyanid-AdditiondiewurdeVersuchedieseanAnschlussIm

lieferten.Produktefassbare(NaCN/Äthanol-Wasser/RT)

CyanidsdesAdditiondienochHCN-Additiondieweder7)

wobeidurchgeführt,|19|al.etFerrisvonwurdennitril

N-Isopropyl-diaminomaleinsäuredi-mitVersucheÄhnliche

ge-5_und_4Tetramerenan(RT)HCN-Additiondirekte

6)

wenig.ebensolang

HCN-Additjdirekte

EineKaliumcyanid.vonUberschusseinemmitoderMenge

äquimolarermit(RT)THFoderWasserinVersuchesolche

misslangenEbenfallsA_.mitVersuchedieverliefenlich

Ähn¬aus.(Polymer-HCN)Pulverunlöslichesschwarzes,ein

fielNachtüberErstreagierte.weitermehrnichtcyanid

Kalium-mitwelches<4,zu5_isomerisierteStundeeinerIn

-16-

- 17 -

Durch Komplexierung der Aminogruppe des Tetrameren 5_8)

könnte man die benachbarte Cyanogruppe aktivieren und

damit einen nucleophilen Angriff des Cyanids an das Tetra-

mere 5_ erleichtern. Gleichzeitig würde man direkt zum Me¬

tallkomplex ]/7 gelangen, von dem man eine grössere Sta¬

bilität als vom Pentameren 1A_ erwartete. Ähnliche Platin-

9)oder Palladium-Komplexe 18_ des Tetrameren 4_ sind be¬

reits bekannt |ll| (Schema 7).

Schema 7

CN

CNNCv/NH2 PdCl2

.

^2 >/ |

ncAnh2 h* nc-A-,/ \c| NH2I Hn2

NC

18

8) Durch Komplexierung des freien Elektronenpaars des Nitrilstickstoffes

kann die Elektrophilie dieses Nitrils ausserordentlich erhöht werden.

So hydrolisierte z.B. der Acetonitril-Cobalt(II)-Komplex 1J3 unter

gleichen Bedingungen (2 Sekunden/RT/Wasser-KOH) millionenmal schnel¬

ler zum Amid 2[0_ als Acetonitril selbst J 291.KOH

(NH3)5 Co++^N=C-CH3—— (NH3)5Co+-NH-CO-CH3

19 20

R. Breslow et al.|36| beschrieb die wässerige Hydrolyse des 2-Cyano-

1,10-phenantrolins (21), die in Gegenwart von Metallionen (Ni ,

Zn2+ und Cu^+) im Vergleich zur nichtkatalysierten Hydrolyse 10 -mal

beschleunigt wurde. Durch die Bildung des Phenantrolinkomplexes 21

wurde die benachbarte Nitrilgruppe stark aktiviert und die Hydro¬

lyse zum Amid 22 damit erleichtert.

- 18 -

In Gegenwart von Metallionen (z.B. Zn(C10.)~) isomerisier-

te das Tetramere 5_ jedoch in Methanol bei RT während eines

Tages zum Tetrameren £ . Auch in Gegenwart von Metall¬

ionen wie z.B. Zn(Cl04)2, CoCl , Ni(ClO.)2, Cu(C10.)2,

Co(NO_)„ und Natriumcyanid konnte das Tetramere _5 nicht ins

11)Pentamere .14_ bzw. 1]_ umgewandelt werden . Nach der Zu¬

gabe des Natriumcyanids bildete sich wahrscheinlich sofort

ein Cyanokomplex des vorhandenen Metalls. Jedoch erhielt

man keine Metallkomplexe 12 oder andere fassbare Produkte.

Aus der Reaktion des Tetrameren 5_ in Methanol bei RT mit

Adamsonsalz I30I K-Co(CN)c oder Na_Co(CN)_ oder Zn(CN)~

isolierte man nur das Edukt 5_ und das durch die Isomeri-

sierung von 5 gebildete zweite Isomer 4.

9) Das Tetramere 4_ reagierte in sauren wässerigen Lösungen mit

Palladium(II)chlorid oder Platin(II)chlorid und gab entspre¬

chende Metall-Komplexe 18_ in 70-80 % Ausbeute |11|.10) Die Komplexierungsversuche konnten mit UV-Spektren (Wasser;

4_ 295 nm/12 000/ und _5 310 nm/8 200/) und mit DC (Silicagel,

Methanol/Methylenchlorid 1:9, Rf für 4_ ca. 0.25 und für 5_ ca.

0.45) verfolgt werden.

11) Alle Versuche in MeOH bzw. THF bei RT unter Argon.

- 19 -

2.2 Versuche mit Aminomalodinitril

Isolierung von 4-Amino-2,5-dicyanoimidazol (26) und

2,4-Diamino-5-imino-2-pyrrolin-2,4-dicarbonitril (27)

Nach dem Misslingen der Versuche mit Tetrameren _4 und 5_

wurde die Möglichkeit einer modifizierten Thorpe-Dimeri-12)

sierung des Aminomalodinitrils zum Hexameren 2^3 und

seine anschliessende HCN-Elimination zum gesuchten Penta-

meren 14 in Angriff genommen (Schema 8, Weg a,b).

Bei der wässerigen Hydrolyse des Aminomalodinitrils fand

L.E. Orgel et al.|8| ein Nebenprodukt 2_6_, dessen Verbren¬

nungsanalyse auf eine Summenformel zwischen CrH_Nc und535

13)

CCHCN,- (oder Hexameres 2 3?) hinwies. Weil die EI-MS'

D O D

von solchen HCN-Oligomeren nur mit äusserster Vorsicht

zu interpretieren sind, gelang es nicht, aus den publi-14)

zierten Daten von 26_ seine Struktur abzuleiten

Dieses nach der Vorschrift von L.E. Orgel |8| in 1 % Aus¬

beute isolierte Produkt wurde mit HPLC gereinigt. Auf-

13grund des C-NMR-Spektrums und der Elementaranalyse

konnte 2_6 die Struktur des 4-Amino-2,5-dicyano-imidazols

zugeordnet werden:

12) D.D. Coffman et al.[31| beschrieb eine ähnliche, bei RT durch¬

geführte, entweder basisch- (Natriumhydroxid-Wasser) oder säure¬

katalysierte (HCl - Gas/Benzol) Dimerisierung des Malodinitrils

(24) zum 2-Amino-l-propen-l,l,3-tricarbonitril (25) in 42-75 %

Ausbeute.

13) Erfahrungsgemäss erscheint im EI-MS eines HCN-Oligomers oft kein

Molekülion sondern nur ein M+-HCN-Fragment.14) EI-MS (M+, 133).

UV (Wasser; 240 nm/10 000/, 290 nm/12 700/).

IR (KBr; 3410, 2230, 1630 cm-1).

- 20 -

26

13Im C-NMR-Spektrum von 2j5 erscheinen fünf Singletts, de¬

ren chemische Verschiebungen mit denjenigen des 4-Amino-

5-cyanoimidazols (6) vergleichbar sind. Nur die C-Re-

sonanzfrequenz des C(2) von 2j5_ (111.78 ppm) weicht stär¬

ker von derjenigen im Tetrameren 6_ (131.66 ppm) ab (vgl.

13C-Formel-Tabelle 1). Diese Differenz ist durch den

diamagnetischen Beitrag der Cyanogruppe (laut Tab. ca.

-16 ppm, j 331) erklärbar.

13C-Formel-Tabelle 1 (in DMSO-dg., ppm)

111

CN

TsO" H3Nl£cNNCwNH2

NC ^NH24 [25]

109,118(Zuordnungungewiss)

NÖX3132H

H2N^?NNC9fN%CN

H

113,115(Zuordnungungewiss)

26

117

NCX92 H

II \>59H2Ni5f^r=NH

NC117

NH2

27

- 21 -

Schema 8

NC\^CN

NH-

Base

(a)

CN

_J-NH2H2N—(/

A NH2

NC CN

23 E

NH2

H2N—VNH2

NC CN

23Z

,C (d)

NCrCNCNHN

NH<

NH-

29(E;Z?)

(d)

H

ncyn/H2N-^(J=NH

NC NH2

27

(c)

HoN NH

H2N—(^ NH

NC CN

28

NC

H2Ny N^CNSN/^SsNH2H

z

30(E,Z?)

H2N<

NC

H

-N

"N

H

31

CN

NH<

46.S.32);(Pussnote85und(Dimethylnorbornenreihe)82Vgl.18)

j.|32EnaminonitrilenvonLiteraturwertennachZuordnung17)

isolieren.reinAusbeute

%41innur27_jedochmankonntePolymerisationleichtenner

sei¬Wegen27.ProduktausschliesslichUV-SpektrumundDCLaut16)

durchgeführt.SchutzgasunternurAminomalodinitrilmittionen

Reak¬weiterenallewurdenDeshalbist.oxydationsempfindlich

ziemlichLösunginAminomalodinitrildasdasssich,zeigteEs15)

kinetischintramolekulare,einemanfand32Thorpe-Dimeren

demausHCN-EliminationgewünschtenderAnstatta).Weg

8,(SchemaE,Z-23Isomerenbeidevermutlichentstehen18)

AminomalodinitrilsdesDimerisierungderBeierklären.

zuleicht3_vonThorpe-DimerisierungderProduktsches

kineti¬als2J_HexamerendesBildungdieistMechanistisch

cm2250und(Enaminonitril)cm2220bei

Schwingungen

Nitril).(aliph.

bei

schwingungen

Valenz¬zweiIR-Spektrumimundppm117.72und117.18bei

SingletteinjezeigenNitrilgruppenbeidenDiestoff.

C(4)-Kohlen¬quarternärendenfürWertesberechneten33|j

C-TabellengemässeinesBereichimlagppm60.88bei13

SinglettDasAmidinkohlenstoff.demppm159.15beiSinglett

das,EnaminonitrildoppelbindungderKohlenstoffe

17)

derVerschiebungderentsprechenppm92.49und150.57

beiSinglettsZweiSingletts.sechsinsgesamtscheinen

er¬20)S.1,C-Formel-Tabelle(vgl.C-NMR-SpektrumIm1313

8).(Schema

(27)3,4-Diamino-5-imino-pyrrolin-2,4-dicarbonitrils

desStrukturdermitHexameres,einumsicheshandelte

MolekulargewichtbestimmungundElementaranalyseNachrig.

schwie¬besondersalssicherwiesStrukturabklärungSeine

Produktunlöslichen16)

Methylenchloridinanderen,einemzuStundeeinerwährend

AminomalodinitrildasdimerisierteRTbeiTriäthylamin15)

oderDiisopropylaminvonGegenwartinMethylenchloridIn

-22-

- 23 -

bevorzugte Cyclisierung des Zwischenproduktes E-23 zum

Hexameren 21_ (Schema 8, Weg c) .Das Z-Isomere j23_ sollte

demzufolge das Produkt 2_8 bilden. Dieses Produkt j28_ wur¬

de zwar nicht gefunden, dennoch kann man die intramole¬

kulare Cyclisierung des Zwischenproduktes Z-23 zu £8_ nicht

ausschliessen. Es wäre nämlich möglich, dass - im Gegen¬

satz zum in Methylenchlorid unlöslichen Pyrrolin 2_7 -

das Cyclisierungsprodukt 2J3 in Methylenchlorid löslich

19)wäre und deshalb weiter reagieren könnte

Ein weiterer Mechanismus (Schema 8, Weg d) würde über

eine C-N Verknüpfung des Aminomalodinitrils und anschlies¬

sende C-C Verknüpfung (Thorpe-Reaktion) des Produktes 2S_

zum isolierten Hexameren 21_ führen. In einem solchen Fall

würde man ausser 21_ noch andere Produkte (z.B. 3^, 11

oder deren Folgeprodukte) erwarten. Die später diskutier¬

te, unter gleichen Bedingungen ausgeführte Dimerisierung

des am Stickstoff geschützten Aminomalodinitrils lieferte

zwar die entsprechenden Derivate der Thorpe-Dimeren 23,

des Hexameren 2J7 oder des geschützten Pentameren 14_. Es

wurde aber nie ein Derivat von 29_, 3_0 und _31 isoliert,

weshalb der Weg (d) unwahrscheinlich ist.

19) L. de Vries [34| beobachtete bei der Dimerisierung des tert-Octyl-aminomalodinitrils (_L5) in Toluol (Rückfluss 15 Stunden) die Bil¬

dung des Produktes 34_ (ein HCN-Addukt des di-tert-octylsubstitu¬ierten Hexameren 33) . Dieses zuerst gebildete Hexamere 3_3_ konnteoffensichtlich aufgrund seiner guten Löslichkeit im Toluol

mit der im Reaktionsgemisch gebildeten Blausäure weiter zu 3A_reagieren (Schema 9) und wurde daher nicht gefunden.

nVnhrnct

Schema 9

R

ncvn/H2N-<(J=NH

NC NHR

33

+HCN

NC NHR

34

R= tert-Octyl

- 24 -

In THF reagierte das Aminomalodinitril in Gegenwart von

Diisopropyl- oder Triäthylamin sehr langsam (mehrere

Tage, RT oder Rückfluss) ,wobei neben Hexamerem 21_ vor-

20)

wiegend 4-Amino-2,5-dicyanoimidazol (2_6_) gebildet

wurde. (Anfangs bildete sich ein wenig Hexameres 27,

dann überwog die Bildung von Imidazol 2_6_.) Die in THF

durchgeführte Reaktion verlief unreproduzierbar, und die

Imidazol 26 Ausbeuten schwankten zwischen 5-65 %.

20) Experimentelles Vorgehen: 4 mmol Aminomalodinitril wurden mit 6

mmol Diisopropylamin in THF bei RT 4 Tage stehen gelassen. Das

Rohprodukt wurde über eine Silicagelsäule chromatographiert.

Man gewann in ca. 30 % Ausbeute das Imidazol 26.

- 25 -

2.3 Dimerisierungsversuche mit Aminomalodinitril in Gegen¬

wart von Metallionen; Cyclisierungsversuche des Harn¬

stoff-Derivates 37

Um die intramolekulare Cyclisierung des Hexameren 23

(Schema 8) zu vermeiden, untersuchte man die basisch kata¬

lysierte Dimerisierung des Aminomalodinitrils in Gegenwart

von Metallionen (Schema 10).

Schema 10

NC>"NH2v

NNC^NH2-Me+ +

CN

)r-N

H2N

/

\

H

—(/ >1e+

CN

-H*

CN

H,N—{Z2^

Me++

NC CN

H2N

35

-HCN

CN

>NHVCN

36

Durch die Komplexierung der Aminogruppe des Aminomalodi¬

nitrils sollte die Thorpe-Dimerisierung erleichtert werden

(intra- statt intermolekulare Reaktion). Die Metallionen

könnten weiter eine HCN-Abspaltung beschleunigen und gleich¬

zeitig die Cyclisierung zum Pyrrolin 27_ im Metallkomplex 3_5_

verhindern. Von den Metallkomplexen 3J5 oder 1J7 würde man

eine grössere Stabilität als vom Pentameren 1A_ erwarten,

was seine Isolierung erleichtern könnte.

- 26 -

Leider brachten diese Reaktionen mit Metallionen eine Ent¬

täuschung. Die Dimerisierung wurde in Methylenchlorid oder

THF in Gegenwart von Cobalt(II)chlorid, Tetrabutylammonium-

tetrachlorozinkat und Tetrabutylammonium-tetrachloro-

nickelat mit Triäthylamin oder Äthyldiisopropylamin bei

21)22)RT durchgeführt .Es gelang, in kleinen Ausbeuten

etwas Pyrrolin 2J7 und Produkt _2_6 zu isolieren, jedoch fand

man keine anderen Produkte.

Aufgrund dieser experimentellen Schwierigkeiten wurden die

Dimerisierungsversuche anstatt in Gegenwart von Metallionen

an einem Harnstoff-Derivat durchgeführt, um die Thorpe-Di-

merisierung des Aminomalodinitrils ausführlich zu unter¬

suchen (Schema 11, Weg a). Das Aminomalodinitril reagierte

mit Phosgen bei 0 C zum N,N'-Carbonyldiaminomalodinitril

(37) in 85 % Ausbeute (vierfacher Uberschuss an Aminomalo¬

dinitril, um die Zugabe einer organischen Base zu vermei¬

den) .Die mit 1 Moläquiv. Äthyldiisopropylamin durchge¬

führte intramolekulare Thorpe-Cyclisierung des Harnstoffes

37 verlief glatt während weniger Minuten. Man isolierte

keines der gewünschten Produkte _3J5_ und 3>2. (c~c Verknüpfung,

Schema 11, Weg a) ,sondern das Imidazolon-Salz £0_ in 74 %

Ausbeute (C-N Verknüpfung, Schema 11, Weg b). IR-Spektrum

(drei ValenzSchwingungen bei 2195, 2190 bzw. 2120 cm

23) 13

Enaminonitril, unges. Nitril, Ketenimin ) und C-NMR-

21) Verhältnis Aminomalodinitril/Me2+ 4:1, 2:1; anschliessend Zugabe

von 2 Moläquiv. Base (bez. auf Me^+): RT/Argon. Der Ablauf der

Reaktion wurde mit DC und UV-Spektrum verfolgt.

22) Allgemeine Vorschrift für die folgenden Versuche (vgl. exptl. Teil)

Weil das Aminomalodinitril in Form seines Salzes (Tosylates) be¬

ständig ist (siehe Seite 11), wurde dieses unter Argon zuerst in

abs. THF suspendiert und mit n-Butylamin bei RT genau neutrali¬

siert. Das ausgefallene n-Butylammoniumtos. wurde abfiltriert und

die Lösung des Aminomalodinitrils (Filtrat) vor Gebrauch auf die

gewünschte Konzentration eingeengt. Eine solche Lösung wurde nie

zur Trockene eingedampft, denn dann polymerisierte Aminomalodi¬

nitril während kurzer Zeit.

23) v(C=C=N~) des Phenylacetonitrils und a-Naphthylacetonitrils in

HMPA 2102 bzw. 2113 cm-1 |37|.

- 27 -

Spektrum (bei 24.94 ppm ein Singlett des -C(CN)=C=N~) be¬

legen die Strukturzuordnung.

Schema 11

CNHoN—/

3 CN

COCl-

H_/CN,N NCN Base

°VCNH TN O)

37

(b)

HN

W-

ttc CN38

i-Pr2EtN

CNH+

^-ff'

^—NH9—

N lBase

(O

N

i-Pr2EtNH40

^0<>NH2

CN

39

HN

CN

W0=*. >—NH9

N 2

KOH

(d) N 2

NC CN

-N^C CN

41 42

Das Salz 40_ konnte mit saurem Ionenaustauscher (Dowex 50W)

in THF reversibel (vgl. Schema 11, Weg c,d) zum Imidazolon

41 protoniert werden; IR-Spektrum von 4_1 (ValenzSchwingung-1 13

des Enaminonitrils bei 2220 cm ) und C-NMR-Spektrum (vgl.

Formel) bestätigen die Struktur von 4_1. Die alternative

Struktur eines Oxazols 43, welches ebenfalls mit einer Base

ähnliches Salz bilden würde, konnte ausgeschlossen werden,

- 28 -

da man für das bei tieferem Feld erscheinende Singlett eines

Kohlenstoffes der Enaminonitrildoppelbindung (141.28 ppm)

eine bedeutend grössere paramagnetische Verschiebung (ca.

170 ppm) erwarten würde.

110?

H3-CNN^CNH72/C

32

N l

NC_/ 0 ca.170l

CN

41 43

NC CN113?

13Für das Imidazol 41 wurde im C-NMR-Spektrum in DMSO ein

Dublett des Dicyanomethylkohlenstoffes erwartet. Man fand

aber ein Singlett. Aufgrund dieses Befundes müsste 4_1 in

DMSO als Ketenimin vorliegen. Tatsächlich erscheinen in

dem in DMSO aufgenommenen IR-Spektrum von 41^ bei 2220,

2181 und 2120 cm drei Banden, die auf die Existenz eines

Ketenimins hinweisen.

- 29 -

2.4 Versuche mit N-geschütztem i^miiiomalodinitril

2.4.1 tert-BOC-Aminomalodinitril

Das direkt im Reaktionsgemisch mit Triäthylamin neutra¬

lisierte Aminomalodinitril-tosylat wurde mit einem Uber-

schuss von Di-tert-butyl-dicarbonat bei RT (4 Tage) in

44 % Ausbeute in das BOC-Aminomalodinitril (4_4) überführt

(Schema 12).

Schema 12

NC\ (BOC)20 NC\

kI

>-NH2 >—NHBOCNC'

lNC7

3 44

Die Isolierung des BOC-Aminomalodinitrils erfolgte zunächst

säulenchromatographisch: später wurde das Reaktionsgemisch

zwischen Äther und wässeriger Natronlaugelösung verteilt,

wobei sich das Produkt £4_ als Natriumsalz in der wässeri¬

gen Phase löste. Nach der Neutralisation der wässerigen

Phase mit Säure wurde das BOC-Aminomalodinitril mit Äther

extrahiert.

Das BOC-Derivat £4 ist eine sehr reaktive Verbindung, die

nicht analysenrein erhalten werden konnte. Jedoch geben

die spektroskopischen Daten (insbesondere C-NMR-Spek-

trum; Dublett bei 33.09 ppm des Dicyanomethylkohlenstof-

fes) zu keinem Zweifel über die Korrektheit der Struktur

Anlass.

Die Dimerisierung des BOC-Aminomalodinitrils in Triäthyl¬

amin unter Stickstoff ergab laut DC zwei Produkte 4_5_ und

46 (Schema 13).

- 30 -

Schema 13

NC

NC>-NHBOC

44

EtoN/BOC

NVN'H2N-^/A=:NH

NC NHBOC

45

7

46

Das Hauptprodukt £5 kristallisierte aus dem Reaktionsge¬

misch. Aus der Mutterlauge konnte das zweite Produkt 46

nur säulenchromatographisch an Silicagel von 45_ getrennt

werden.

Die Verbrennungsanalyse und EI-MS des Produktes 4_5 wiesen

auf ein Di-BOC-geschütztes Hexameres hin. Das UV-Spektrum

(259 nm/10 872/ und 316 nm/4 300/) von £5 schliesst das

32)Enaminonitril £7

24)Produkt £8

fung) aus.

ferner dessen Cyclisationsfolge-

und das Entriaminonitril 49 (C-N Verknüp-

47(E,Z?)

NCv /NHBOC

JenH2N''

481E.Z?)

H2

NCv vNHBOC

N^^NBOCX

NC CN

49 (E,Z?)

24) Ferris et al.|7| beschrieb eine ähnliche Cyclisierung (bei RT)

des N-Acetyl-aminomalodinitrils (50) zum Oxazol _51_ (UV; Äthanol:

244 nm/15 100/).

H

0 CN

50

CN

51NH2

- 31 -

Die Konstitution des Produktes 4_5 als Di-BOC-Pyrrolin-13

Derivat konnte aus dem Vergleich der IR- und C-NMR-

Spektren des Pyrrolins 2J_ mit denjenigen des Produktes

45 bewiesen werden (Tab. 2).

Tabelle 2

ncvn/RH2N-((i=NH

NC NHR

>>R = H

21_

R = BOC

_4_5

IR(KBr) cm"1

v (CN) 2250 w 2340 w ~

v(Enaminonitril) 2220 s 2210 s 2205 vs

v (C=NH) 1685 s 1680 s 1685 vs

ö(NH2) bzw., 1650 s 1650 m 1645 vs

v(C=C) bzw., 1620 m 1620 m 1620 sh m

<5 (NHR) 1580 s - 1570 w

13C-NMR ppm (alles Singletts)

-C(CN) (NHR)- 60.88 57.51 60.72

=C(CN)NR- 92.49 84.94 85.61

-CN 117.18 113.00 113.54

-CN 117.72 113.85 116.27

=C(NH2)- 150.57 144 .84/149.37/ 141.66

-C(NR-)=NH 159.15 153 .11/154.44a) 161.88

a) Davon zwei Carbonylkohlenstoffe der BOC-Schutzgruppe

- 32 -

Das zweite Produkt _4£ war bedeutend schwieriger zu isolie¬

ren, da es zu zwei neuen Produkten 5_2_ und 5_3 (nicht weiter

untersucht) weiterreagierte. Die Elementaranalyse und das

Molekülion 337 im EI-MS von 4_6 wiesen nicht auf ein Di-

BOC-geschütztes Produkt eines Hexameren (M =362) oder

eines Pentameren (M =335) hin, sondern auf ein Produkt,

welches möglicherweise aus dem Di-BOC-geschützten Hexameren

(z.B. 48) durch die Verseifung eines Nitrils und anschlies¬

sender Decarboxylierung gebildet wurde. Da im EI-MS von 46_+

auf die Fragmente 2 37 (M - eine BOC-Schutzgruppe +1) und

137 (M - zwei BOC-Schutzgruppen+2) auftreten, scheint ein

Decarboxylierungsprodukt mit Molekülion 337 tatsächlich

vorhanden zu sein. Dementsprechend findet man sowohl im

-1 13

IR-Spektrum (2170 cm ) als auch im C-NMR-Spektrum

(ein Singlett bei 116.47 ppm) nur eine Nitrilgruppe. Die

Konstitution von 46_ konnte jedoch nicht sicher abgeklärt

werden.

Die Isolation des BOC-Pyrrolins 45 zeigte, dass eine ste-

risch anspruchsvollere Schutzgruppe für das Aminomalodi-

nitril gesucht werden muss, um die unerwünschte C-N

Cyclisierung eines an den beiden Aminogruppen geschützten

Enaminonitrils 23 zu verhindern.

- 33 -

2.4.2 Amine—2,4,6-cycloheptatrienyl-malodinitril

In einem weiteren Versuch wurde geplant, Cycloheptatrien

als (später mit Säure leicht spaltbare) Schutzgruppe zu

verwenden (Schema 14, Weg a).

Neutralisation der wässerigen Lösung des Aminomalodi-

nitril-tosylates mit Natronlauge und Reaktion mit Tro-

pyliumtetrafluoroborat bei RT lieferte statt 5_4_ nur C-

alkyliertes Aminomalodinitril 51_ in 96 % Ausbeute

(Schema 14, Weg b). Auch weitere Versuche lieferten so¬

wohl in THF als auch im Wasser stets für die weitere Syn¬

these uninteressante Amino-2,4,6-cycloheptatrienyl-

malodinitril (5_^7) .

Schema 14

,CN

^CN

<a>

CN

H2N- R

CN

RHN

54

CN

N

^1

(a)

NHR

i-CNH2N \

VCNRHN CN

55

=-o's-wzw

56

'M

14

- 34 -

2.4.3 Versuche mit Benzaldehyd

Um die Thorpe-Dimerisierung mit einer anderen säurelabi¬

len Schutzgruppe untersuchen zu können, wurde versucht,

die Schiffbase 5_8 bzw. das Aminal 5_9_ herzustellen

(Schema 15, Weg a).

Aminomalodinitril-tosylat ergab bei RT in abs. 2-Pro-

panol mit Benzaldehyd in 91 % Ausbeute das C- und N-

alkylierte Produkt ^ (Schema 15, Weg b).

Das H-NMR-Spektrum des analysenreinen Materials ji_l

zeigte u.a. zwei Dubletts (1.12, 1.28 ppm) der diastereo-

topen Methylgruppen und ein Singlett (8.32 ppm) des

13Benzalprotons. Im C-NMR-Spektrum fand man u.a. ein

Singlett bei 66.62 ppm des quarternaren Kohlenstoffes |33|.

Um die C-Alkylierung zu vermeiden, wurde das Aminomalo-

dinitril in THF mit Benzaldehyd bei RT umgesetzt. Man

isolierte in ca. 20 % Ausbeute das Imidazolidin 62

(Schema 15, Weg c), das aufgrund seiner leichten Zer¬

setzung nicht analysenrein erhalten werden konnte. Nach

1 13IR-, H- und C-NMR-Spektren besteht kein Zweifel über

die Korrektheit der Struktur von 6_2. Jedoch erschien im

EI-MS kein Molekülion (338), sondern nur das Fragment

311(M -HCN). Für die Fragmente 447 und 446, die über dem

Molekülion lagen, konnte keine Erklärung ausser Zerset¬

zung gefunden werden. Mechanistisch ist die Bildung des

Imidazolidins §2_ durch Dimerisierung des Benzaliminomalo-

dinitrils 5_8_ zu erklären (Schema 16) ,wobei das 5-Ring-

Produkt 6_2_ im Gegensatz zum 6-Ring-Produkt j)3_ leichter

gebildet wurde. Das isolierte Material 6_2 enthielt laut

1 13H- und C-NMR-Spektren nur eines der zwei möglichen Dia-

stereomeren. Eine Aussage über seine Stereochemie war

nicht möglich.

- 35 -

Schema 15

NCv^CN

H /CNPh_/N \CN

h N:n

59

(a) ? -HCN

Ph—CH=N

H20 CH361

NC CN

Ph^Ny^PhA"NH

NC\CN

62

60

- 36 -

Schema 16

Ph—CH=N-^(CN

CN

58

hT

nc>y"cnNH

Ph-CH

)^-N=CH—PhNC CN

okhcn

NC\ >CNTM Ph

NC H

NC^/CN

VnhNC

CN

63 62

- 37 -

2.5 Halbaminal-Schutzgruppe des Aminomalodinitrils

Aufgrund der Reaktion des Aminomalodinitrils mit Benzal-

dehyd suchte man solche Hydroxyaldehyde, bei denen das

mit Aminomalodinitril gebildete Hydroxy-imin nicht in der

offenen, sondern 'sterisch gedrängt1 in der geschlossenen

Form als ein Halbaminal vorliegen würde. Eine solche

Schutzgruppe wäre basisch beständig und mit einer Säure

spaltbar, was für die Thorpe-Dimerisierung wichtig ist.

Im Gegensatz zu einem Imin des Aminomalodinitrils (z.B.

Benzalimino-malodinitrils 58) wäre eine anschliessende

HCN-Elimination aus einem solchen dimeren Halbaminal durch¬

aus möglich, und man könnte so direkt zum geschützten

Pentameren gelangen.

2.5.1 o-Hydroxymethyl-benzaldehyd

Durch DIBAH-Reduktion des Phthalids (6_4) bei -78° C in

Toluol wurde in 88 % Ausbeute Hydroxymethylbenzaldehyd

(65) hergestellt, welches laut H-NMR-Spektrum (CDCl,)

zu 80 % in der geschlossenen Form als Lactol 65a vorliegt.

Das Lactol >5_ reagierte während einer Stunde bei RT in THF

mit Aminomalodinitril in 76 % Ausbeute zum Halbaminal £6_

(Schema 17). Das Rohprodukt konnte mittels Säulenchroma¬

tographie an Silicagel gereinigt werden.

Die Konstitution des N-geschützten Produktes 6[6_ folgt u.a.

aus den H-NMR- (Dublett des Aminomalodinitrilprotons bei

4.6 ppm, welches mit DO zuerst ein Singlett gab und spä-13

ter verschwand) und C-NMR-Spektren (Dublett des Dicyano-25)

methylkohlenstoffes bei 30.02 ppm) .

25) Die spektroskopischen Daten dieses Produktes (auch mit denen ana¬

loger Verbindungen) belegen die Strukturzuordnung; Einzelheiten

vgl. experimenteller Teil.

- 38 -

Schema 17

64

OH

DIBAH Cq°=OlOH

CH-0

65a (80%)

Base

67

65b (20%)

H2NCH(CN)2

Das Halbaminal £6_ bildete in Methylenchlorid/Triäthylamin

bei RT sofort eine dunkelgelbe Lösung. Die zwei beobach¬

teten starken UV-Banden (2 33 und 381 nm) zeigten Ähnlich¬

keit mit der Absorption des tert-Octylpentameren 16_ (242

und 407 nm) .Im Gegensatz zu 16_ verschwanden diese Ban¬

den jedoch reversibel beim Ansäuern. Laut IR-Spektrum

(2180 v(CN) und 2110 cm"1 v(C=C=N~) bildete sich mit Base

das Hydroxy-methyl-benzalimino-ketenimin-anion 6_7_. Die

Bildung von 67_ wurde auch in Triäthylamin, Natriumhydrid/

DMSO und Natriumhydrid/Benzol beobachtet. Thorpe-Dimeri-

sierung erfolgte jedoch nicht; Versuche zur Dimerisie-

rung des Triäthylaminsalzes von 6_7_ mit dem Halbaminal (56_

in Chloroform bei RT misslangen ebenfalls.

- 39 -

2.5.2 Versuche mit 3, 4-Dihydro-2H-pyran

Die Umsetzung des Aminomalodinitrils in THF mit 3,4-Dihydro-

2H-pyran ergab in 56 % Ausbeute das Tetrahydropyranyl-25)

aminomalodinitril (68)(Schema 18)

Schema 18

NC H

Et3N"

NO

<^NHOlCH^H CN

N^(CH2)4OH-CN

69

Obwohl leicht zugängliches Halbaminal ^8 die Forderung

eines 'sterisch gedrängten' Hydroxy-imins (Seite 37) nicht

erfüllte, wurde die Thorpe-Dimerisierung von 6j3 in Me-

thylenchlorid/Triäthylamin und später in Methanol/Tri-

äthylamin untersucht. Im Gegensatz zur Reaktion des Imins

58 zum Imidazolidin §2_ (vgl. Schema 16, Seite 36) ent¬

stand bei der Dimerisierung des Halbaminals 6^ (via

Hydroxy-imin) ausschliesslich das Piperazin £9_ (Schema 18) .

Nur eines der beiden möglichen Diastereomeren von ([8

(Mesoform bzw. Racemat) wurde gefunden; eine Zuordnung13

der rel. Konfiguration war nicht möglich, da das C-NMR-

Spektrum (zwei Singlette diastereotoper Nitrilgruppen

bei 112.21 und 113.40 ppm) mit jeder der beiden Stereo¬

isomeren vereinbar ist.

Im EI-MS erscheinen kein Molekülion (330), sondern Frag¬

mente 276(M+-2HCN), 274(M+-2HCN-2) und 249(M+-3HCN) des

entsprechenden Pyrazins, welche zwanglos durch die Aro¬

matisierung von 69 erklärbar sind.

- 40 -

2.5.3 Norbornen - Schutzgruppe

Aus dem käuflichen 5-Norbornen-2,3-dicarbonsäureanhydrid

(70) wurde durch die Natriumborhydrid-Reduktion in abs.,

siedendem 2 - Propanol das Lacton 7_1 hergestellt

(Schema 19).

Schema 19

NaBty

70 71

ncvn//H2N-^(i=zNH

NC NHR

74

DI BAH

Et3N

72

H2NCH(CN)2

Die anschliessende Reduktion des Lactons 7JL in absolutem

Toluol bei -78° C mit 20 %-iger DIBAH-Lösung in Hexan er¬

gab in 68 % Ausbeute das Lactol 7_2- Mit einem kleinen

überschuss von Aminomalodinitril wurde das Lactol 7_2 bei

RT in Gegenwart von 4 A Molekularsieb in 66 % Ausbeute in

26) J. Bloomfield et al.|41| stellte das Lacton 71 durch eine LiAlH -

Reduktion des Anhydrids 70 bei -78° C dar.

- 41 -

das Halbaminal 7_3 überführt, das durch Säulenchromato¬

graphie an Silicagel gereinigt wurde.

Die kleine vicinale Kopplung (1.5 Hz) des Halbaminalpro-

tons an C(3) mit dem benachbarten Proton am Schutzgruppen-

kohlenstoff C(2) deutet auf das exo-Halbaminal 73 hin. Das

zweite, sterisch ziemlich gehinderte endo-Halbaminal wurde

erwartungsgemäss nicht gefunden.

Nach der Behandlung des Halbaminals 7_3 mit Triäthylamin

bei RT in Chloroform (unter Argon) kristallisierte in 24 %

Ausbeute ein Diastereomeres des Pyrrolins 7_4_ aus (Schema 19).

Die UV-Absorptionsbanden bei 252 nm/6 205/ und 343 nm

/4 366/ schliessen das Thorpe-Dimere oder das geschützte

Pentamere 14. aus. Der Strukturbeweis beruht auf dem Ver-

13gleich der IR- und C-NMR-Spektren mit denen der Pyrro-

line 2_7 und 45 (Tabelle 2, S. 31). Im EI-MS erscheint

kein Molekülion (430), aber z.B. die signifikanten Frag¬

mente 403(M+-HCN) und 269(M+-HCN-Schutzgruppen-enoläther)sind vorhanden.

Aus der Mutterlauge des Dimerisierungsansatzes konnte nach

Säulenchromatographie an Silicagel in 45 % Ausbeute ein

weiteres Pyrrolin 74a isoliert werden. Obwohl seine IR-

und UV-Spektren mit denjenigen des Erstkristallisates J4_

identisch waren, gelang es nicht, dieses Material 74a

zur Kristallisation zu bringen. Vermutlich enthielt 74a

weitere, viel schlechter kristallisierbare Diastereomeren.

Eine UV-spektroskopische Untersuchung der Dimerisierung

des Halbaminals 7_3 in Methylenchlorid/Triäthylamin zeig¬

te zuerst die Bildung einer UV-Absorptionsbande bei

27)308 nm ; das IR-Spektrum dieser Probe wies drei Ban¬

den bei 2200, 2160 und 2110 (Ketenimin-anion des Halb¬

aminals 7J3) cm auf. Innerhalb einer Stunde verschwand

die UV-Bande bei 308 nm, und es begann sich eine deutliche

- 42 -

Schulter im Bereich 340-350 nm zu bilden, welche vom Pro¬

dukt 2J. stammte. Die Dimerisierung des Halbaminals 73

wurde auch in anderen Lösungsmitteln untersucht. In rei¬

nem Triäthylamin verlief die Reaktion heterogen und zu

langsam, man beobachtete einen leicht gelben Nieder¬

schlag nach der Zugabe des Amins (vermutlich das Salz

von 7_3_) .Im Gegensatz dazu verlief die Dimerisierung in

Chloroform/Triäthylamin homogen und am schnellsten. In

THF/Triäthylamin wurde bei RT innerhalb eines Tages keine

Umsetzung beobachtet.

Bei der Säulenchromatographie der Mutterlaugen wurden

noch zwei Nebenprodukte 7_5 (12 %) und 16. (4 % Ausbeute)

1

2 8)isoliert

,die wegen ihrer UV-Absorption interessant

schienen. Die IR-Banden bei 1730 und 1670 oder 1690 cm

schliessen aber die gewünschte Struktur des geschützten

Pentameren 14 aus (vgl. S. 59).

27) Vgl. Daten des tert-Octylaminocyanoketen-N-tert-octylimins (77)

|40|: UV(Isooctan): 244 nm(13 500) und 315 nm(617).

IR(neat): 2185 m V(CN) und 2025 vs v(C=C=N).

NR

/RN—'( R = tert-Octyl

TLCN

28) 7_5: IR: 1730 s, 1670 w, 1640 s.

UV(Äthanol): 374 nm.

76_: IR: 1730 s, 1690 s, 1640 s.

UV(Äthanol): 376 nm.

- 43 -

2.5.4 Dimethylnorbornen - Schutzgruppe

Um die sterische Hinderung durch die Schutzgruppe zu stei¬

gern und damit die mit der HCN-Eliminierung konkurrierende

intramolekulare Cyclisierung zum Pyrrolin zu verhindern,

wurde das Diels-Alder-Addukt des Dimethylmaleinsäure-an-29)

hydrids mit Cyclopentadien hergestellt (Schema 20)

Schema 20

DIBAH

H2NCH(CN)2

+

NC CN

81a (1:2)

90

81b

29) Diese Synthese bis zum Lacton 79^ wird später im Teil 2.5.5 be¬

schrieben, denn das aus diesem Lacton 79. hergestellte Lactol 88

erwies sich als diejenige Schutzgruppe, deren Halbaminal schliess¬

lich zum gesuchten Pentameren 90 dimerisierte (Schema 24).

- 44 -

Das Lacton 79_ wurde mit 20 %-iger DIBAH-Lösung in Toluol

bei -78 C zum Lactol 8^ in 85 I Ausbeute reduziert

(Schema 20). Nach der Reduktion goss man das Reaktionsge¬

misch auf Eis, und das Lactol 8Q wurde - ohne die wässe-

30)rige Phase neutralisiert zu haben - mit Äther extra¬

hiert. Das isolierte Lactol 80_ enthielt gemäss H-NMR-

31)Spektrum nur ein Diastereomere . Eine Aussage über die

Stereochemie des Lactols J30_ (exo- oder endo-ständige

Hydroxygruppe) aufgrund der relativen H-NMR-VerSchiebun¬

gen der beiden Methylgruppen-Singletts (1.10 und 1.14 ppm)

war nicht möglich.

Das Lactol ^0 ergab in THF bei RT unter Argon mit einem

überschuss des Aminomalodinitrils zwei epimere Halbaminale

81'

(endo-81a und exo-81b im Verhältnis 1:2) (Schema 20).

Weil die sterische Hinderung durch die beiden Methylgruppen

einerseits und das Norbornengerüst anderseits im Halb-

aminal 8_1 vergleichbar ist, konnte man beide Epimeren £^1

isolieren. Die rel. KonfigurationsZuordnung konnte auf-

1 13grund der H- und C-NMR-Spektren eindeutig durchgeführt

werden: während im H-NMR-Spektrum des endo-Halbaminals

81a die beiden Methylgruppen fast identische (1.10 und

1.12 ppm) chemische Verschiebung zeigen, findet man im

exo-Halbaminal 81b erwartungsgemäss zwei deutlich verschie¬

dene Methylsignale bei 1.05 und 1.12 ppm. Entsprechendes13

gilt für das C-NMR-Spektrum (siehe Tabelle 3).

30) Mit Säure wurde sehr leicht die Bildung eines nicht näher unter¬

suchten Nebenproduktes beobachtet (vermutlich unter Wasserab¬

spaltung dimerisierte das Lactol 8jD_ zum Acetal) .

31) Ob ein Fremdsignal bei z.B. 1.04 ppm (s, ca. 0.2 H) im H-NMR-

Spektrum des Lactols £0_ auf das zweite Epimere zurückzuführen

ist, oder ob es sich hier um eine kleine Verunreinigung an

Acetal 3°) handelt, wurde nicht untersucht.

81a.EpimeresseinalslöslichÄtherinbesser

bedeutendist81bexo-HalbaminaldasÄther:inlichkeit

Lös¬unterschiedlichenihreraufgrundTrennungguteeine

gelangHingegenmühsam.sehralssicherwiesJ^laminale

Halb¬epimerenbeidenderTrennungchromatographischeDie

verschwindet.langsamdasSinglett,zuerstD2OMitb)

Singlett.D20Mita)

s114.45s114.32-CN

d94.04d96.53-CH(-0-)NH-

d37.25d39.49-CH(CN)2

q21.5118.33,q22.2520.93,2-CH3

ppm)C-NMR(DMSO-dg,

Hzb)d/74.83Hzb)d/104.72-CH(CN)2

Hza)d/114.16Hza)d/64.36-CH(-0-)NH-

s1.121.05,s1.121.10,2-CH3

ppm),1H-NMR(CDC1

vs1040breits1030v(C-0)

m3370w3360v(NH)

)cm",(CHC1IR

(exo)81b(endo)81a

3Tabelle

auf¬8_1HalbaminalebeidenderC-NMR-Spektrenund

H-131

geführt.

'und

1H-

IR-,denausDatenwichtigstendiesind3TabellederIn

-45-

- 46 -

Die ersten Dimerisierungsversuche wurden mit einem Gemisch

der Halbaminale 81a und b in Methylenchlorid/Triäthylamin

(1:1) bei RT unter Argon durchgeführt. Die Reaktion ver¬

lief langsam, und nach 14 Stunden beobachtete man im DC

drei fast zusammenlaufende Produkte. Mittels Säulenchro¬

matographie an Silicagel gelang es, zwei DC-einheitliche

Fraktionen 82m und 82n zu gewinnen. Die UV-Absorptions¬

banden der Fraktion 82m bei 276 nm (10 460) und der Frak-

32)tion 82n bei 276 nm weisen auf ein Enaminonitril 8_2

hin (Schema 22, weg a).

32) S. Baldwin |39| veröffentlichte eine Zusammenfassung über Enami-

nonitrile. Es wurden hier einige charakteristische spektroskopi¬

sche Daten aufgeführt; UV(Methanol, Äthanol): 258-270 nm

(£ ca. 13 000 - 19 000); IR: 2200-2170 cm"1 V(CN), 1650-1630

<5(NH2) und 1610-1540 V(C=C).

L. de Vries |351 berichtete über Dimerisierung des Dimethylami-

nomalodinitrils (£4) in Triäthylamin (RT/19 Stunden/unter Stick¬

stoff) .Man isolierte in 23 % Ausbeute das Enaminonitril 85_

mit den folgenden analytischen Daten:

UV(Methanol): 273 nm (9 300).

IR(KBr): 3422, 3318 V(NH2), 2224 V(CN), 2184 V(Enaminonitril),

1640 V(C=C), 1586 ö(NH2).EI-MS: 218 (M+).

N(CH3)2

NC\ Et3N Jr-CNNC' 6l

y^-CH(H3C)2N CN

84 85 (E,Z?)

Schema 21

In diesem Fall war weder die intramolekulare Cyclisierung von 85

zum entsprechenden Pyrrolin-Derivat noch die HCN-Eliminierung

zum Pentameren der Blausäure möglich (Schema 21).

- 47 -

33)Die IR-Spektren der Fraktionen 82m und 82n (zwei NH-

Valenzschwingungen bei 3450 und 3340, eine Valenzschwin¬

gung bei 2185 des Enaminonitrils, NH-Deformationsschwin-

gung oder C=C-ValenzSchwingung bei 1625 cm ) ist damit

in Übereinstimmung, jedoch fehlt eine akzeptable Erklä¬

rung für die Bande bei 1675 cm

Die EI-MS der beiden Fraktionen weisen kein Molekülion

(486) auf, doch sind die Fragmente 459(M+-HCN), 434(M+-

2HCN) usw. vorhanden. Das H-NMR-Spektrum der Fraktion

33)82m war nicht interpretierbar

Schema 22

NC

>"NHR

NC

81a, b

NHR

i-CNH2N~\

>TCNRHN CN

82(E,Z?)

R

H2N—((i=NHNC NHR

83

33) Das Auftreten zweier Fraktionen mit identischem IR-Spektrum und

die Komplexität des 'H-NMR-Spektrums beruhen vermutlich auf der

Anwesenheit mehrerer der (unter Berücksichtigung der E,Z-Iso-

merie) 16 möglichen Diastereomeren.

- 48 -

Diese Befunde zeigen, dass in der Dimethylnorfaornenreihe

endlich eine Schutzgruppe gefunden wurde, deren Halb-

aminale 8^ zu ^2_ dimerisierten, ohne das Cyclisierungspro-

dukt (Pyrrolin 8^) zu bilden (Schema 22, Weg b). Deshalb

wurde die Dimerisierung, aber nun ausgehend von der ge¬

trennten exo- und endo-Halbaminale 8JL, weiter untersucht.

Diese Epimeren-Trennung schien erforderlich, um die Zahl

der Diastereomeren im Enaminonitril 82^ auf maximal je 4

zu reduzieren, die man hoffte, trennen und charakterisie¬

ren zu können.

Die ähnlich verlaufende Dimerisierungen der getrennten

Halbaminale 81a und 81b in Methylenchlorid/Triäthylamin

(das endo-Edukt 81a reagierte erwartungsgemäss etwas lang¬

samer als sein Epimere 81b) führten laut DC zu je zwei

Hauptprodukten. Aus der Dimerisierung des exo-Halbaminals

81b gelang es, über eine Silicagelsäule durch wieder¬

holte Gradienteluierung zwei DC-einheitliche Fraktionen

82bl und 82b2 zu trennen. Auf gleiche Weise gewann man

aus dem endo-Epimere 81a zwei weitere, ebenfalls DC-

34)einheitliche Fraktionen 82al und 82a2.

13Die C-NMR-Spektren von allen vier Fraktionen (82al,

82a2, 82bl, 82b2) brachten eine Enttäuschung, denn jede

Fraktion musste mehrere Diastereomeren von £2 enthalten.

13Wegen der grossen Anzahl von C-Signalen war die Inter¬

pretation solcher Spektren unmöglich, überdies verhinder¬

ten die C-Signale der Schutzgruppen im Bereich 40-60

ppm das Auffinden des Singletts des quarternären Koh¬

lenstoffes in 8_2_ (Nachweis der C-C Verknüpfung im Thorpe-

Dimeren 82).

34)

34) Mit der Bezeichnung 'Fraktion1 soll angedeutet werden, dass es

sich hier um keine einheitliche Substanz handelt, sondern um

ein Gemisch, das vermutlich mehrere Diastereomeren enthielt.

- 49 -

Es fiel allerdings auf, dass jeweils die Spektren der

Fraktion 82bl und 82al (und ebenfalls 82b2 und 82a2),

die aus verschiedenen epimeren Edukten £31_ erhalten worden

waren, übereinstimmten (IR- und H-NMR-Spektren von 82bl

13und 82al fast identisch, C-NMR-Spektren sehr ähnlich,

vgl. Tabelle 4). Da im DC die Dimerisierung der exo- und

endo-Halbaminale 81 ebenfalls die gleiche Produktvertei-

35)lung zeigte, musste eine Epimerisierung der Halbami¬

nale ^1 im Laufe der Dimerisierung stattgefunden haben.

Deswegen war die Trennung der beiden Epimeren 81a/b sinn¬

los und auf eine detaillierte Analyse des Enaminonitril-

Gemisches 82 musste verzichtet werden.

Tabelle 4

Halbaminal: endo--81a exo--81b

Dimerisierungs-produkte:

82al 82a2 82bl 82b2

IR (KBr, cm"1) 3450 m 3445 m 3450 m 3445 m

3345 m 3340 m 3350 m 3340 m

2185 m 2190 m 2190 m 2190 m

1675 s 1670 m 1680 s 1670 m

1625 s 1630 s 1625 s 1630 s

1030 s 1030 s 1030 s 1030 s

UV (Äthanol) 276(10 003) 270(9 037) 273(9 577) 271(9 828)

nm (e)

DC (Rf) 0.28 0.22 0.28 0.22

(Silicagel,

Äther/Hexan 3:2)

35) Über ein Hydroxy-imin der Halbaminale 81_ oder Enaminonitrile 82, wel¬

ches in geringer Konzentration mit dem Halbaminal in einem Gleich¬

gewicht basisch gebildet werden konnte (vgl. 67, S. 38).

- 50 -

Aus den spektroskopischen Daten der vier Fraktionen aber

folgt, dass bei der Dimerisierung von 81a/b kein Pyrrolin

83 gebildet wurde und dass alle vier isolierten Fraktionen

vermutlich %2_ enthalten. Ob es sich hier nur um ein Gemisch

von Diastereomeren handelt oder ob auch noch andere Kon¬

stitutionsisomeren vorhanden sind, konnte man nicht ab¬

klären.

Es gelang jedoch, das aus der Dimerisierung des endo-Halb-

aminals 81a isolierte Enaminonitril-Gemisch 82al/a2

durch Schütteln in einem zweiphasigen System (Wasser/

Methylenchlorid) mit Silber(I)-oxid unter Zusatz von 3 %

Schema 23

NHR

JhCHH2N \

)rCNRHN CN

82(E,Z?)

AgOHH2N

NHR

t-CN

VCNNR

86(E,Z?)

H20/-HCN

NHR

87(E,Z?)

36) Für die HCN-Abspaltungsversuche wurde das Enaminonitril-Gemisch

verwendet (Fraktionen 82al und 82a2 nicht voneinander getrennt).

- 51 -

Silber(I)nitrat bei RT unter Argon in geringer Ausbeute

37)(5-13 %) in das Pentamere 86_ zu überführen (Schema 23)

Dieser Versuch erhärtete die schon vorher geäusserte An¬

nahme über die Struktur von %2_, denn nur ein solches soll¬

te sich in das Pentamere %6_ umwandeln lassen.

Das aus dem Reaktionsgemisch mittels Säulenchromatographie

isolierte und dann umgefällte Pentamere £6_ konnte nicht

kristallisiert (Diastereomeren ?) und analysenrein erhal¬

ten werden.

Das UV/VIS-Spektrum von Produkt £6_ weist zwei Banden (237

nm/9 786/ und 408 nm/5 230/) auf und ist dem von de Vries

beschriebenen Spektrum des Di-tert-octyl-pentameren ±6_

(vgl. Seiten 58 und 59) ähnlich. Die im IR-Spektrum von 86

gefundenen Banden bei 2200, 1590, 1565 und 1535 cm sind

mit denjenigen von lj[ vergleichbar. Die Schwingung bei

1665 cm erscheint im publizierten IR-Spektrum des Penta-

meren 1§_ nicht. Es könnte sich z.B. um eine Valenzschwin¬

gung des Amids 87_ (Verunreinigung durch Wasseranlagerung

an das Pentamere j36_ und anschliessende HCN-Abspaltung)13

handeln (Schema 23). Auch zwei Singletts im C-NMR-Spek-

trum bei 173.24 und 173.54 ppm könnten von Amid %1_ her¬

stammen. Im EI-MS erscheint kein Molekülion (459) ,sondern

folgende Fragmente 432(M+-HCN), 366(M+-HCN-CCH^), 2045 6

(366-eine Schutzgruppe) usw. Die Interpretation der H-

37) Die UV-spektroskopisch und mittels DC verfolgten Versuche, das

Enaminonitril-Gemisch 82al/a2 durch längere Behandlung mit Tri-

äthylamin in Methylenchlorid in das Pentamere Q6_ zu überführen,

misslangen. Rühren der Enaminonitrile £2_ in Methylenchlorid mit

pulverisiertem Kaliumcarbonat während 3 Tagen gab nur das Edukt

zurück. In Kalium-tert-butanolat/tert-Butanol (10 Minuten) und

in DBN/Methylenchlorid (5 Stunden) wurde nur Zersetzung zu einem

Produkt mit einem UV-Maximum von 290 nm (vermutlich Tetrameres

der Blausäure) beobachtet. Reaktionen im zweiphasigen System mit

Silber(I)carbonat anstatt Silber(I)oxid verliefen zu langsam.

Schütteln der Methylenchloridlösung von Ü2_ mit wässeriger Lösungvon Silber(I)nitrat führte zur Zersetzung von 82.

- 52 -

und C-NMR-Spektren gelang wegen der Zahl von Diastereo-

meren (zusätzliche konstitutionelle Isomere waren nicht

auszuschliessen) nicht.

Um dieses Problem zu lösen, musste die Schutzgruppe ent¬

fernt werden. Entsprechende Versuche misslangen leider:

Einfaches Schütteln der Methylenchloridlösung von 8_6_ mit

Wasser (auch mit Zusatz von Silicagel oder p-Toluol-

sulfonsäure) über Nacht bei RT lieferte nur das Edukt zu¬

rück. Eine heterogene Hydrolyse des Pentameren £56_ in

wässeriger Salzsäure (ca. 2 m) über Nacht bei RT gab

ebenfalls nur das Edukt. Durch die Behandlung von 86_

mit Trifluoressigsäure (2 Minuten) erfolgte sofort Zer¬

setzung (keine UV-Absorption im Bereich 350-420 nm) .In

wässerigem THF/Salzsäure (pH ca. 3) konnte man nach 2

Stunden immer noch Edukt ^6_ beobachten. Bei längerem Ste¬

hen verschwand dann das Edukt und im UV/VIS-Spektrum be¬

obachtete man eine ganz schwache Absorption bei 400 nm

(kein isolierbares Produkt).

Die Dimethylnorbornen-Schutzgruppe wurde schliesslich aus

folgenden Gründen verlassen:

1. Von den beiden Produkten %2_ und £6_ konnte kein analysen¬

reines Material erhalten werden.

2. Die Diastereomeren von 82_ und 8_6_ Hessen sich nicht

1 13trennen und ihre H- und C-NMR-Spektren Hessen des¬

halb keine Interpretation zu.

3. Die für die Spaltung des Halbaminals benötigten Reak¬

tionsbedingungen führten zur Zersetzung des Pentameren

14_.

4. Die Ausbeute der beiden letzten Stufen war sehr klein.

- 53 -

2.5.5 Trimethylnorbornen - Schutzgruppe

Synthese der Pentameren 90

Dimethylmaleinsäureanhydrid gab in Benzol bei 100° C mit

fünffachem Uberschuss von Cyclopentadien in 5 Stunden ein

Gemisch von Produkt 7_8_, Edukt und Dicyclopentadien

(Schema 24). Daraus konnte man 7j^ durch Wasserdampfde-

stillation und Kristallisation in 31 % Ausbeute isoliert

werden. Diese Reaktion wurde bereits von 0. Diels et al.

!421 publiziert, jedoch ohne Angabe über die Ausbeute. Es

wurde festgestellt, dass die D.-A.-Reaktion äusserst

temperaturabhängig ist. Die Temperatur von 100° C musste

genau eingehalten werden, denn die Ausbeute sank schon bei

90° oder 110° stark.

Schema 24

O NaBfy

H2NCH(CN)-

79

ChhLi

- 54 -

Natriumborhydrid-Reduktion des Anhydrids 7_8 in absolu¬

tem, siedendem 2-Propanol gab in 96 % Ausbeute das Lacton

79, dessen Umsetzung mit ca. 2m-Methyllithiumlösung in

Toluol bei -78° C in 94 % Ausbeute zum Lactol 8J3 führte

(Schema 24). Laut H-NMR-Spektrum enthielt das isolierte

Material nur ein Diastereomeres, vermutlich das sterisch

weniger gehinderte mit exo-ständiger Hydroxygruppe.

Das Lactol 8j3 konnte mit einem 1.3 Moläquiv. an Amino-

malodinitril in THF bei RT (3 Tage) in Gegenwart von 4 8

Mol.-Sieb in das Halbaminal 8^ überführt werden (Schema

24). Die THF-Lösung des Aminomalodinitrils wurde dazu

durch Neutralisation des Aminomalodinitril-tosylates mit

n-Butylamin hergestellt und das ausgefallene Salz (n-

Butylammoniumtosylat) über Silicagel abfiltriert. Der da¬

zu eingestellte pH-Wert (ca. 6) der THF-Lösung war für

die Reaktion mit dem Lactol 8B_ wichtig, denn unter sau¬

reren Bedingungen (pH ca. 3-4) erhielt man zu viele

Nebenprodukte.

Das Halbaminal &9_ ist äusserst säurelabil: Im DC (Silica¬

gel) erschienen immer drei Flecken des Produktes 89_, des

Lactols 818^ und des Aminomalodinitrils. Diese Tatsache

komplizierte einerseits die Isolierung und Reinigung des

Halbaminals ^9, jedoch war sie anderseits von grosser Be¬

deutung für die aus ^9_ herzustellenden Pentameren 90,

denn man hoffte, diese Schutzgruppe dann äusserst

leicht und mild spalten zu können. Die Iso¬

lierung des Halbaminals 89_ erfolgte durch mehrmaliges,

rasches Ausschütteln seiner Äther-Lösung gegen gesättig¬

te Natriumbicarbonatlösung-Eis (1:1), um überschüssiges

Aminomalodinitril aus dem Reaktionsgemisch zu entfernen.

Die letzten Spuren von Aminomalodinitril wurden dann an

Aktivkohle adsorbiert und das Halbaminal J39_ aus Äther/

Hexan bei RT umkristallisiert (72 % Ausbeute). In Lösung

- 55 -

ist Halbaminal 8_9 nicht zu lange beständig, jedoch bei

-20 C im kristallinen Zustand monatelang haltbar.

25) 1 13Das isolierte Material 6[9_ enthielt laut H- und C-

NMR-Spektren nur ein Diastereomere, dessen rel. Konfigura¬

tion nicht exakt bestimmt werden könnte. Die sterisch

günstigere rel. Konfiguration des Halbaminals 8J3 mit exo-

ständiger Aminogruppe dürfte bevorzugt sein. Es wurde

auch nach Lagerung keine Epimerisierung an C(3) beobachtet.

Die Dimerisierung des Halbaminals 89 erfolgte in Methylen-

chlorid/Triäthylamin (1:1) bei RT unter Argon. Man iso¬

lierte direkt das Pentameren-Gemisch 9_0 (Schema 25) .

Schema 25

NC

NC

NHR

89

R =

NHR

RHN CN

91(E,Z?)

NHR

AT

VCNNR

90a-c

(E,Z vgl. Kap. 3)

Während also die Dimerisierung der Halbaminale 7J. (Nor-

bornen-Schutzgruppe) und ^1 (Dimethylnorbornen-Schutzgruppe)

lediglich zu den HCN-Hexameren Pyrrolin 1A_ bzw. Thorpe-

Dimeren S3_2 (entspricht 91) führte, lieferte 8_9 mit der

sterisch anspruchsvolleren Trimethylnorbornen-Schutzgrup-

pe endlich die Pentameren 90.

Im UV/VIS-Spektrum des Dimerisierungsansatzes beobachtete

- 56 -

man eine deutliche Schulter bei 350-390 nm, und im DC

(Alox neutral) erschienen drei dunkelgelbe Flecken der

isomeren Produkte 90a-c.

Die ersten Versuche, die Isomeren auf einer Silicagel-

säule zu trennen, misslangen (vgl. das Verhalten von 89,

S. 54). Es stellte sich aber heraus, dass die Dimerisie-

rungsprodukte 90a-c auf mit Triäthylamin imprägniertem

Silicagel mit triäthylaminhaltigem Laufmittel unzersetzt

trennbar waren (2 Fraktionen, 90al/a2 und 90b).

Bei einem späteren Ansatz erzielte man noch bessere Tren¬

nung an Alox III neutral mit Äther, wobei es gelang, alle

drei Produkte 90al/a2, 90b und 90c zu isolieren (Verhält¬

nis der Diastereomeren von 90al/a2;b:c = 5:1,5:1). Das

dritte Produkt 90c konnte man nur aus einem grösseren An¬

satz isolieren, denn seine Ausbeute (3.6 %) lag bedeutend

tiefer als die von 90b (5.5 %) und von 90al/a2 (18 %).

Zur Abschätzung des Gesamtumsatzes (30-50 %) wurde die

Extinktion des Reaktionsgemisches aus einer eingewogenen

Probe bestimmt. Eine Verbesserung der präparativen Aus¬

beute (insgesamt 28 %) gelang infolge der verlustreichen

Trennung der drei Diastereomeren 9_0 nicht.

Alle drei Produkte 90a-c waren äusserst säurelabil, man

musste sie deshalb immer in Methylenchlorid mit einem

38)

Triäthylaminzusatz von 3 % lösen. Durch Kristallisation

bei -20 gelang es, von allen drei Produkten analysen¬

reine Proben zu erhalten (Daten vgl. Kap. 3.).

Um die Nebenreaktion des Methylenchlorids mit Triäthyl-

38)amin zu vermeiden, wurde die Dimerisierung des Halb-

aminals £59_ auch in Benzol/Triäthylamin (RT/l:l/Argon)

untersucht. Dabei zeigte es sich, dass die (anfangs hetero-

38) Die Kristallisation wurde oft durch aus der Reaktion des Triäthyl-

amins mit Methylenchlorid gebildetes Triäthyl-chlormethylammo-

nium-chlorid erschwert, welches häufig bei der Säulenchromato¬

graphie in die Produkte 9_p_ hineingeschleppt wurde.

- 57 -

gene) Reaktion zu langsam verlief. Die Dimerisierung in

Methylenchlorid/Äthyldiisopropylamin (1:1) bei RT unter

Argon erwies sich als die beste Lösung (kein Ammonium¬

salz) . Nach der Säulenchromatographie an Alox und an¬

schliessender Kristallisation gewann man in ümkehrung des

ursprünglichen Isomerenverhältnisses Isomere 90b in 12.3 %

und Isomere 90a in 1.3 % Ausbeute (vgl. S. 63). Dieser

zum Schluss durchgeführte Ansatz konnte wegen Mangel an

Halbaminal 8_9_ nicht mehr optimiert werden, lässt jedoch

auf eine mögliche Verbesserung der bisherigen präparati-

ven Ausbeute hoffen.

In Anlehnung an die Versuche in der Dimethylnorbornenreihe

(vgl. S. 50) wurde auch das Halbaminal j3£ mit Silber (I)-

oxid gerührt. Laut DC und UV-Spektrum wurden jedoch keine

Pentameren j)£ gebildet.

Sowohl bei der Dimerisierung in Triäthylamin als auch in

Äthyldiisopropylamin bildete sich in ca. 1.5 % Ausbeute ein

braunes kristallines Nebenprodukt mit UV-Absorption bei

352 nm. Es handelte sich möglicherweise um das Pyrrolin

27, welches durch die Schutzgruppenabspaltung von Halb¬

aminal 8j}_ und anschliessende Thorpe-Dimerisierung gebildet

werden kann. Wegen der geringen Ausbeute wurde dieses Pro¬

dukt nicht näher untersucht.

Bei der Dimerisierung des Halbaminals 8J3 färbte sich das

Reaktionsgemisch immer dunkelrot. Diese rote Farbe stamm¬

te von einem unbekannten Nebenprodukt, welches bei der

Säulenchromatographie fast an der Front lief. Aus diesem

Gemisch (gemäss DC mehr als 5 Produkte) von 'Schutzgrup¬

penresten1, die vermutlich durch Spaltung des Halbaminals

89 entstanden waren, wurde rotes Produkt nicht isoliert.

Das Material (Ausbeute < 1 %) wies zwei UV/VIS-Absorptions-

banden bei 555 und 317 nm auf, die sich durch Ansäuern in

drei andere Banden bei 462, 395 und 332 nm umwandeln Hes¬

sen. Auf eine detaillierte Untersuchung wurde verzichtet.

- 58 -

3. DISKUSSION DER SPEKTROSKOPISCHEN DATEN DER PENTAMEREN

90a-c

Die spektroskopischen Daten (Tabelle 5) von 90a-c weisen

auf verschiedene Diastereomeren der Pentameren 9jl hin:

Elementaranalysen und FD-MS bzw. EI-MS belegen die erwar¬

tete Zusammensetzung C_qH_7N[.Op der drei isolierten Pro¬

dukte. Die UV-Spektren von 90a-c zeigen ähnliche Absorp¬

tionen wie das Di-tert-octyl-pentamere _16_. Die hypsochrome

Verschiebung der langwelligeren Bande von ^0_ um ca. 30 nm

(bez. auf _16_) beruht wahrscheinlich auf einem anomeren

Effekt des freien Stickstoffelektronenpaares des Halb-

aminals. Da aber anderseits die Di-tert-octylsubstituen-

ten im Pentameren 16_ relativ zum ungeschützten Pentameren

14 eine bathochrome Verschiebung auf 407 nm bewirken soll¬

ten, würde man die UV/VIS-Absorption von 2A_ zwischen den

beiden gefundenen Werten erwarten (vgl. S. 68).

Die auch im IR-Spektrum des Di-tert-octylpentameren 1^

gefundenen Schwingungen von 90a-c weisen auf das Imino-

enaminonitrilgerüst hin.

Unter Berücksichtigung der möglichen E,Z-Isomerie an der

Enaminonitrildoppelbindung sind vier Diastereomeren (zwei

Racemate und zwei Mesoformen) zu erwarten. Während im DC

nur die drei isolierten Produkte 90al/a2, 90b und 90c er¬

schienen, fand man mittels HPLC ein differenziertes Er¬

gebnis: Die isolierten Produkte 90b und 90c enthalten

tatsächlich nur je ein Diastereomeres von SKK Im Gegen¬

satz dazu besteht das Produkt 90al/a2 aber aus zwei wei¬

teren Diastereomeren 90al und 90a2 im ungefähren Verhält¬

nis von 40:60 (unter Voraussetzung gleicher e-Werte be¬

rechnet) .Dieser Befund konnte durch die H-NMR-Spektren40)

(in CDC1 ) bestätigt werden. Für die Diastereomeren

90b und 90c erscheinen je sechs Singletts von sechs Me¬

thylgruppen aus zwei Norbornengerüsten. Dagegen findet

- 59 -

Tabelle 5a)

90al/a2 90b 90c 16_(t.--Octyl)

UV(Äthanol) 246(9 754) 250(9 920) 241(9 857) 242(7 820)f)nm (e) 376(2 905) 377(2 690) 376(3 258) 407 (4 100)

DC(Alox,Äther)

0.33 0.21 0.4

HPLC(Alox T,

Äther)

3.8/4.6

(40:60)6.7-7.2

C)3.6

IR(KBr)v (NH?/ 3460 m br. 3430 m br. 3450 s br. 3466 m |18|(cm-1) NH) 3350 s br. 3340 m br. 3345 s br. 3438

3300

s

m

v(CN) 2205 m, 2210 m 2185 m 2185 sh

2195 m sh, 2175 s

2180 m

<5,v (C=C-C=NH) 1600 s 1610 s 1590 s br. 1598 vs

1545 m 1540 in br. 1545 m 1537 s

13C-NMR(ppm)85.59, 87.08d) .72b)=C(CN) (NHR) 87.90 88.20 92

-CN 111.45, 112.10 111.73 111.10 111 .33

-CN 120.15, 120.69 119.49 119.99 119 .57

=C(NH2)- 129.64, 130.96 129.47 130.67 130 .40

-N=C(CN)- 151.14, 152.38 150.30 150.69 14 3 .71

H-NMR(ppm) 1.02 1.00 1.11 |18 ,27|4'1.12 1.17 1.14

1.14 1.22 1.17

-CH3 s 1.16 1.29 1.25

1.19 1.30 1.29

1.23 1.37 1.30

1.25

1.30

1.39

-NH- bse) 2.88 2.88 2.90

-NH2 bse) 5.32, 5.50 2bs 5.24 5.56

-CH= m 6.22 7H

5.75 IH

6.22 4H 6.22 3H

5.75 IH

EI-MS 487(M+) 1.4 % 0.5 % 1.2 % 1181

FD-MS 487(M+)(19 mA)

100 % 33 %

a) Für die Messbedingungen siehe exp.

b) Lösungsmittel: DMSO/CDCI3 = 5:1.

c) Leichte Zersetzung beobachtet.

d) Siehe Bemerkung im exp. Teil.

e) Austausch mit D2O.f) Methanol |18|.

Teil

- 60 -

man vom Produkt 90al/a2 neun CH_-Singletts und 2 (statt 1

wie vorher) Signale der NH -Gruppen.

13Sowohl das C-NMR-Spektrum des tert-Octylpentameren 1^

13 40)als auch die C-Spektren von 90a-c in DMSO/CDC1- 1:1

schliessen aber die symmetrische E-Konfiguration aus,

denn in einem solchen Fall müssten anstatt der gefundenen

fünf Singletts des Dicyanovinamidins aufgrund dieser

Symmetrie (C(2)=C(4)) nur drei Singletts erscheinen

(Schema 26)39)

.

NC"

Schema 26

NH9-

12 NH2-

\.

rVCN NC—f""^V"CN

r/vi N N

RNr=T ^t—NHR

NC CN

90 16. R= tert-Octyl

39) De Vries publizierte kein C-NMR-Spektrum des Pentameren 16.

Deshalb wurde von dem nach de Vries synthetisierten Material ]£

I18,27|, dessen UV- und IR-Spektren mit den publizierten iden¬

tisch waren, ein ^^C-NMR-Spektrum aufgenommen.

40) Alle hier diskutierten ^-H- und l^c-NMR-Spektren von 9_C^ wurden

mit einem Zusatz von ~10 % [2,2,2J-Diazabicyclooctan (DABCO)

aufgenommen; ohne diesen Zusatz waren die Spektren viel komple¬

xer und nicht interpretierbar. DABCO verschiebt möglicherweise

infolge Bildung intermolekularer Wasserstoffbrücken mit S0_ das

E,Z-Gleichgewicht auf die Seite des Z-Isomeren und verhindert

die Spaltung des säurelabilen 90. Dies führt zu einer Verein¬

fachung des Spektrums.

16 hingegen wurde ohne DABCO-Zusatz gemessen.

- 61 -

Diese Annahme wurde durch folgendes Ergebnis bestätigt:

Während man in DMS0/CDC1 (1:1) nur das JS-Isomere von ^

und 90a-c fand, erscheinen im C-NMR-Spektrum von

16 in CDCl- 3 Singletts (ausser den Signalen der tert-

Octylgruppe) für das E-Isomere und 5 Singletts für das

Z-Isomere im Verhältnis ca. 1:1, was mit der Beobachtung

von de Vries im H-NMR-Spektrum von 16_ in CCl. überein-

4)4

stimmte. Der durch eine intramolekulare Wasserstoff¬

brücke verursachten Stabilisierung des E-Isomeren der

Pentameren ^0 und 16_ wirkt wahrscheinlich sterische Wech¬

selwirkung der beiden Schutzgruppen (entweder tert-Octyl-

gruppe in _16_ oder Norbornengerüst in j^0_) entgegen. Im Un¬

terschied zum ungeschützten Pentameren L4, welches vermut¬

lich nur als E-Isomere vorliegt, dürfte das E,Z-Gleich-

gewicht von _16_ und ££ ziemlich stark von der Solvatation

oder der Bildung intermolekularer H-Brücken (vgl. Fuss-

note 40) abhängig sein. In einem polaren Lösungsmittel

sollte die Z-Konfiguration von JL6_ und jH) überwiegen (und

umgekehrt)

Da die drei isolierten Produkte 90al/a2, b und £ laut

3C- in DMSO-CDC1 (1:1) und 1H-NMR-Spektren in CDCl

41) K. Feldmann et al.|28| untersuchte einige l-Amino-3-iminopropene.Gemäss dem ^-H-NMR-Spektrum von S2_ ist i-n CCl4-Lösung nur das Z-

Isomere und in Deuteromethanol nur das E-Isomere vorhanden

(Schema 27).

CCl^PhCH9N NCH~Ph

2V 2

Z 92

i PhCH2HN

Schema 27

- 62 -

40)(jeweils mit DABCO ) ausschliesslich in der Z-Konfigu-

ration vorliegen, würde man nur zwei Diastereomeren von 90

erwarten. Da vier Diastereomeren gefunden wurden, muss bei

der Dimerisierung die Konfiguration einer Schutzgruppe von

exo nach endo geändert haben. Eine solche Epimerisierung

am C(3) des Halbaminals 6T1 wurde bereits in der Dimethyl-

norbornenreihe beobachtet (s. S. 49). Diese Annahme wird

durch die ungewöhnliche Verschiebung der Resonanzfrequenz

der olefinischen Protonen einer Norbornenschutzgruppe nach

höherem Feld im Diastereomeren 90c (6.23 ppm/E 3H: 2H der

exo-Schutzgruppe + 1H der endo-Schutzgruppe; 1H der endo-

Schutzgruppe bei 5.75 ppm) und in einem der beiden Dia¬

stereomeren 90al/a2 (6.22 ppm/E 7H: 4H des exo/exo-Iso-

meren 90a2 + 2H der exo-Schutzgruppe + 1H der endo-Schutz¬

gruppe von exo/endo-Isomeren 90al; 1H der endo-Schutz¬

gruppe von 90al bei 5.75 ppm) belegt (vgl. Tabelle 5).

Aus dem Modell von 90c und 90al kann entnommen werden, dass

ein olefinisches Proton der endo-ständigen Norbornen¬

schutzgruppe über der Enaminonitrildoppelbindung liegen

muss, welche durch ihre magnetische Anisotropie die be¬

obachtete diamagnetische Verschiebung hervorruft. Nur

durch die endo-Konfiguration, d.h. ohne die magnetische

Anisotropie der Enaminonitrildoppelbindung, ist eine sol¬

che Protonenverschiebung nicht zu erklären, denn im endo-

Halbaminal 81a erschienen beide Protonen an der Norbornen-

doppelbindung bei 6.2 3 ppm.

NC CN 81a

- 63 -

Damit ergibt sich folgende Strukturzuordnung für die dia-

stereomeren Produkte:

Diastereomere, „ ,

"^ Bemerkung (vgl. Tab. 5)der Schutzgruppen

3

90al exo, endo (Racemat: 6 CH_-Signale)

90a2 exo, exo (Mesoform: 3 CH -Signale,vgl.-^H-NMR des Gemisches

88al/a2)

90b exo, exo (Racemat: 6 CH -Signale)

90c exo, endo (Racemat: 6 CH -Signale)

Weitere Diastereomeren von JH3. mit zwei endo-ständigen Nor-

bornen-Schutzgruppen wurden nicht isoliert.

Bei der Dimerisierung in Methylenchlorid/Äthyldiisopropyl-

amin wurde als Hauptprodukt 90b mit wenig 90a isoliert

(vgl. S. 57). Vermutlich findet also unter diesen Bedingun¬

gen nur eine geringe Epimerisierung des Halbaminals j}9_ statt.

Falls überhaupt keine Epimerisierung an der Norbornenschutz-

gruppe unter diesen Bedingungen stattfindet, müsste das iso¬

lierte Produkt 90a - das dem Produkt 90al/a2 (laut DC, UV)

aus der Methylenchlorid/Triäthylamin-Dimerisierung ent¬

spricht - nur ein Diastereomeres enthalten. Dies konnte

wegen Substanzmangel nicht mehr untersucht werden.

Zum Schluss darf gesagt werden, dass aufgrund der spektro¬

skopischen Daten von 90al/a2, 90b und 90c kein Zweifel

über die richtige Konstitution und Konfiguration der Struk¬

tureinheit des Pentameren der Blausäure besteht, wenn auch

die Frage der Stereochemie der Norbornenschutzgruppe in

den einzelnen Diastereomeren nicht mit letzter Sicherheit

geklärt werden konnte. Sie ist jedoch für die Synthese des

Pentameren 14_ selbst ohne Bedeutung, da hierzu die Schutz¬

gruppe abgespaltet werden muss.

- 64 -

4. EIGENSCHAFTEN DER PENTAMEREN 90a-c UND DIE VERSUCHE

ZUR ABSPALTUNG DER SCHUTZGRUPPE

Auffällig waren die Unterschiede der Stabilität der säure¬

labilen Pentameren 90a-c. Während das Diastereomere 90b

nur in Gegenwart von Triäthylamin unverändert in Methylen¬

chlorid gelöst werden konnte, war 90al/a2 in Methylen¬

chlorid etwas stabiler,und 90c liess sich sogar auf nicht

mit Triäthylamin imprägniertem Silicagel-DC chromato-

graphieren.

90b wies im FD-MS ausser dem Molekülion 487 (33 %) ein

ziemlich starkes HCN-Pentameren-Fragment 135 (20 %) auf,

welches auf die leichte Abspaltung der Schutzgruppen zu¬

rückzuführen ist. Bei 90al/a2 wurde ein starkes Molekül¬

ion 487 (100 %) und ein erst bei 25 mA Heizstrom sicht¬

bares, ziemlich schwaches HCN-Pentameren-Fragment 135 (10 %)

beobachtet.

Im DC (Silicagel, Hexan/Äther 3:1) der Produkte 90al/a2

und b erschien immer noch ein weiteres schwach gelbes

Zersetzungsprodukt mit einem kleinen Rf-Wert (ca. 0.1 ),

bei dem es sich eventuell um ein monogeschütztes Derivat

des Pentameren 14_ (bzw. ungeschütztes 14_ selbst) handeln

könnte. Durch Säulenchromatographie an Silicagel konnte

aber kein Produkt isoliert werden.

In einer protischen Lösung (z.B. Äthanol) waren 90a-c

wenig stabil. Die UV-Spektren mussten innert 15 Minuten

nach dem Lösen aufgenommen werden, denn man beobachtete

sonst eine Zersetzung. (Zum Beispiel sank die UV-Absorp¬

tion von 90c in einer Stunde um ca. 5 %. Längeres Ste¬

hen (über Nacht) führte zum Verblassen der Lösungen und

einer neuen Absorption bei ^a. 250 nm.)

Ansäuern der äthanolischen Lösung von 90al/a2 führte im

UV/VIS-Spektrum zur bathochromen Verschiebung von 377 nm

auf ca. 400 nm mit einer deutlichen Schulter bei 450 nm.

- 65 -

Innerhalb weniger Minuten verblasste diese Lösung, wobei

sich eine neue Bande bei ca. 340 nm bildete, welche ver¬

mutlich auf ein Alkoholyse-Produkt des 'geschützten'42)

und/oder 'freien' Pentameren 14_ zurückzuführen ist

Versuche in Wasser verliefen ähnlich. Man hoffte, 14_oder eventuell sein Salz mit Wasser extrahieren zu können,

um es von der Schutzgruppe zu trennen. Die Versuche, mit

verdünnter wässeriger Salzsäure die ätherische Lösung des

Pentameren 90al/a2 auszuschütteln, misslangen. Die zuerst

gelbe, wässerige Phase verblasste in wenigen Minuten und

die anschliessende Neutralisation beschleunigte diesen

Prozess noch. Nach diesen Versuchen verzichtete man auf

protische Lösungsmittel.

Die gelbe Methylenchlorid-Lösung des Pentameren 90al/a2

(UV-Bande bei 386 nm) färbte sich mit Spuren von ätheri¬

scher Salzsäure dunkelgelb (kleine hypsochrome Verschie¬

bung nach ca. 378 nm und eine Verdopplung der Extinktion).

Durch weiteres Ansäuern erfolgte eine bathochrome Ver¬

schiebung nach 516 nm mit ebenfalls doppelter Extinktion,

welche innerhalb weniger Minuten auf die Hälfte ihrer ur¬

sprünglichen Extinktion sank. Ausserdem entstand eine neue

Bande bei ca. 285 nm. Es fiel ein rotbrauner, mikrokri-

42) Das UV-Spektrum (340 nm) könnte einem Iminoester 2P_ entsprechen(durch Addition des Äthanols an das Pentamere 14 bzw. 90 oder

seine protonierte Form (Immoniumsalz) und anschliessende HCN-

Elimination).

NHR

R = bezw. H

- 66 -

stalliner Niederschlag aus. Dieser Niederschlag konnte

über Celite abfiltriert werden (Argon). Er löste sich in

Methylenchlorid mit wenig Triäthylamin wieder auf,und die

gelbe Lösung wies eine Bande bei 380 nm auf. Dieser Nie¬

derschlag, vermutlich das Salz des Pentameren 14_, konnte

nicht in genügender Menge isoliert werden, denn er zer¬

setzte sich leicht und bildete ein braunes, schwerlösli¬

ches Pulver (Polymer-HCN ?). Wenn man die stark saure

Methylenchlorid-Lösung von 90al/a2 (516 nm) sofort mit

Triäthylamin neutralisierte, gewann man eine dunkle gelbe

Lösung (380-385 nm) .Erneute Zugabe ätherischer Salzsäure

bewirkte eine bathochrome Verschiebung nur nach 492 nm.

Durch nochmaliges Ansäuern und Neutralisation zeigte

sich, dass die Umwandlung 380-385 nm t 492 nm (H ) re¬

versibel war. Man beobachtete jedoch bei jedem Ansäuern

immer kleinere Extinktionen, so dass nach der dritten

Wiederholung die Lösung nur noch eine ganz schwache Ex¬

tinktion aufwies. Es konnte nicht bewiesen werden, dass

diese Säure-Verschiebung von 110 nm des in Methylenchlo¬

rid gelösten Pentameren 90al/a2 auf das protonierte Pen-

tamere 1_4_ zurückzuführen war. Es zeigte sich jedoch eine

gewisse Ähnlichkeit mit der Säure-Verschiebung im UV/VIS-

Spektrum des Tri-tert-octylpentameren 9_4 in einem apro-

43)tischen Lösungsmittel wie Acetonitril

43) de Vries |27| berichtete für das Di-tert-octylpentamere 16 in

Methanol über eine bathochrome Säure-Verschiebung von 242 nm

(7 830), 407 nm (4 100) zu 243 nm (12 640), 410 nm (1 690).

Im UV/VIS-Spektrum des Tri-tert-octylpentameren 94 |27| (Aceto¬

nitril; 238 nm/7 830/, 282 nm/3 310 sh/, 418 nm/9 570/) er¬

schienen hingegen durch Ansäuern mit Methansulfonsäure zuerst

zwei neue Banden des Salzes bei 247 nm/16 000/ und 510 nm/1 780/,

welche innerhalb einiger Minuten verschwanden. Die Lösung wurde

farblos, und man beobachtete eine neue Bande bei 255 nm/7 944/

von einem durch die Protonierung am C(2) gebildeten Salz 95

(Schema 28).

- 67 -

Die UV-Absorptionsbande des Pentameren 90al/a2 in THF bei

382 nm zeigte nach dem Ansäuern mit ätherischer Salzsäure

eine kleine bathochrome Verschiebung nach 398 nm mit ca.

2.5 mal grösserer Extinktion. (Das Pentamere 90al/a2 wird

vermutlich am Iminstickstoff protoniert, und dann erfolgt

die Abspaltung der Schutzgruppe als Enoläther 96.)

Die anschliessende Zersetzung (Extinktion sank innert ca.

5 Minuten auf die Hälfte, und das Absorptionsmaximum ver¬

schob sich nach 405 nm) kann möglicherweise durch die

Hydrolyse des protonierten Pentameren 14_ mit Spuren von

Wasser (aus THF) erklärt werden.

43) (Fortsetzung)

NHR

N N

94 (nur E)

H+

+NHR

N N/ \ / \R H R

95

R= tert-Octyl

Schema 28

- 68 -

Wenn man hingegen diese angesäuerte Lösung (398 nm) sofort

mit Triäthylamin oder Äthyldiisopropylamin neutralisierte,

sank die Extinktion um ca. 30 % (geringe Verschiebung nach

ca. 395 nm), und das UV/VIS-Spektrum zeigte während 2 Ta¬

gen nur eine geringe Abnahme der Extinktion (ca. 10 %):

Mit dieser Lösung wurden folgende Versuche durchgeführt:

1. Zusatz von 10 % Wasser verursachte eine bathochrome Ver¬

schiebung nach 400 nm und eine ziemlich schnelle Zer¬

setzung, denn während einer Stunde sank die Extinktion

der Lösung um ca. 30 %.

2. Bei der Zugabe von ätherischer Salzsäure konnte sehr

schnelle Zersetzung beobachtet werden. Innerhalb von

30 Sekunden sank die Extinktion bei 395 nm um mehr als

50 %, und eine sofortige Neutralisation mit Triäthyl¬

amin brachte keine Verbesserung.

3. Das Pentamere war gegen Sauerstoff nicht empfindlich.

Wenn man während 6 Minuten bei RT Sauerstoff in die

THF-Lösung einleitete, konnte gemäss UV-Spektrum keine

Zersetzung beobachtet werden.

4. Im DC (Alox neutral, Äther) der THF-Lösung erschienen

ein neues, leicht gelbes Produkt (Rf ca. 0.1 ) und ein

brauner Startfleck (vgl. S. 64). Versuche, dieses gelbe

Produkt zu isolieren, misslangen: Die Chromatographie

an Alox neutral III mit Äther ergab ausser 'Schutz¬

gruppen1 kein Produkt. Erst mit Methylenchlorid/Metha¬

nol konnte laut DC ein Gemisch von mehr als 6 Produkten

isoliert werden. Dieses Gemisch zeigte eine UV-Ab¬

sorption bei 294 nm, die der Absorption des Diamino-

maleinsäure-dinitrils £ ähnlich war. Auch die Rf-Werte

zweier Komponenten des Gemisches im DC und das IR-

Spektrum (des Gemisches) wären mit dem Vorkommen der

Tetrameren £ bzw. 5_ vereinbar. Die Säulenchromatogra¬

phie bei RT an Silicagel brachte ebenfalls keinen Er¬

folg.

- 69 -

44)Eine Trennung gelang erst an Silicagel mit HPLC

Man konnte sowohl bei der Detektionswellenlänge 380 nm

als auch bei 255 nm drei Produkte mit den folgenden

Retentionszeiten beobachten:

Edukt (90al/a2)

Produkt 97

Produkt 98

4.7 Minuten

6.2 "

7.6 "

Die beiden neuen Produkte wurden getrennt aufgefangen

(RT, Argon) . Das UV-Spektrum des Produktes 9_7_ zeigte

eine Bande bei 388 nm (Acetonitril) mit einer langen

Schulter von 280 bis 220 nm. Im UV-Spektrum des zwei¬

ten Produktes 2Ü erschien eine Bande bei 380 nm (Ace¬

tonitril) mit einer Schulter bei 250 nm.

Im Gegensatz zum Produkt 9J_ schien das Produkt J3J3

leicht zersetzlieh zu sein. Eine bei RT oder 0 C ein¬

geengte Lösung von j3_8_ zeigte nach dem wiederholten

Lösen in Äther ein neues, bei der HPLC erst bei der

Detektionswellenlänge 255 nm sichtbares Produkt mit

einer Retentionszeit von 4.4 Minuten. Die Identität von

97 und 2J3 konnte aus ihren C-NMR-Spektren nur ver-

13mutet werden. Das C-NMR-Spektrum (THF-d0) des Pro-

o

duktes Sl_ zeigte mehrere Signale eines Norbornenge-

rüstes, weshalb man vermutete, dass es sich um ein

monogeschütztes Pentamere 14 handelte. Die THF-d0-Lö-o

sung des Produktes ^8 (vermutlich das Pentamere 14)

wurde während der C-Messung (38° C) trüb, und später

kristallisierte ein schwarzes, in organischen Lösungs¬

mitteln unlösliches Pulver aus (Polymer-HCN ?). Wegen

Mangel an Material konnten die beiden Proben nicht

mehr weiter gereinigt werden; die langen Aufnahmezeiten13

des C-NMR-Spektrums (2 Tage) führten vermutlich zur

Zersetzung der Proben.

44) Lichrosorb 60Si, Eluens: THF/Et O = 2:3.

- 70 -

Als beste Lösung, um die Norbornenschutzgruppe des Penta-

meren 90al/a2 zu spalten, erschien also eine kurze Be¬

handlung in abs. THF bei RT unter Argon mit ätherischer

Salzsäure. Die dunkelrote, trübe Lösung wurde nach 2-5

Minuten mit Triäthylamin oder Athyldiisopropylamin neu¬

tralisiert. Gemäss UV-Spektrum erfolgte in dieser THF-

Lösung unter solchen Bedingungen keine bedeutende Zer¬

setzung des Pentameren. Laut HPLC enthält die Lösung ein

Gemisch aus 9_0 und zwei weiteren Produkten JT7 und 98.

1 u47)

Komplexierungsversuche

Parallel zu den oben aufgeführten Versuchen, die Schutz¬

gruppe der Pentameren £0_ abzuspalten, wurde die Möglich¬

keit untersucht, das Pentamere 1_4_ als Metall-Komplex ab¬

zufangen. Man hoffte, dass ein Metall-Komplex 17_ aufgrund

der grösseren Stabilität gegenüber dem Pentameren _14_45)

leichter isoliert werden kann

Nach Zugabe von Tetra-n-butylammonium-tetrachlorozinkat(II)

((NBu.) _ZnCl ) zur Methylenchlorid-Lösung des Pentameren

90al/a2 wurde keine Komplexierung beobachtet (keine Ände-

45) Ähnliche Komplexe des 2,4-Dimethylvinamidins (99) z.B. mit Nickel(II)

|43,44| (Schema 29).

H2N NH

Base

l9N NH2\ /Ni++

/ \100

HN NH

\ /Ni

/ \10199

Schema 29

UV-Spektren |44|:99_ (Äthanol) : 298 nm (5 500) .

100 (Äthanol) : 272 nm (10 400), 327 nm (10 000 sh), 342 nm (10 300)

101 (MeCl ) : 276 nm (17 300), 356 nm (5 300), 373 nm (5 500),

525 nm (unter 500).

- 71 -

rung des UV/VIS-Spektrums). Nach Ansäuern mit ätherischer

Salzsäure (um die Schutzgruppe des Pentameren jH) abzu¬

spalten) verschob sich im UV/VIS-Spektrum die Bande von

385 nm nach 472 nm (ca. doppelte Extinktion). Innert 6

Minuten verschwand diese Bande, und die zuerst gelbe Lö¬

sung entfärbte sich. Puffern der Lösung mit Natriumacetat

beschleunigte diesen Vorgang. Ein zweiter Versuch, diese

Lösung mit Triäthylamin zu neutralisieren, führte zu einer

Bande bei ca. 402 nm, welche ebenfalls innerhalb von we-

46)47)nigen Minuten verschwand

.Ähnlich verliefen die

Vorversuche mit (N(C H ) ) CdCl,die Bande bei 473 nm

£ O 4 Z 4

^yjverschwand jedoch langsamer (während 15 Minuten) .

Die

Komplexierungsversuche mit Cobalt(II)chlorid und Nickel(II)

47)chlorid ergaben ebenfalls kein fassbares Produkt

Das Pentamere 90al/a2 reagierte in Methylenchlorid mit

Tetraäthylammonium-tetrachloronickelat über Nacht bei RT

nicht. Nach drei Tagen beobachtete man die vollständige

Zersetzung des Pentameren 90_ (das UV/VIS-Spektrum wies

47)oberhalb 280 nm keine Absorption mehr auf) . Ebenfalls

gelang es nicht, mit Cobalt(II)chlorid in THF/tert-

Butanol in Gegenwart von Kalium-tert-butylat irgendein48)

fassbares Produkt zu isolieren. Das UV/VIS-Spektrum

46) Aufgrund der sterischen Hinderung im Di-tert-octylpentameren 16

ist eine Komplexierung wenig wahrscheinlich. Man konnte in Me¬

thylenchlorid keine Reaktion zwischen ]L6_ und Tetrabutylammonium-tetrachlorozinkat beobachten. Nach der Zugabe von Triäthylaminwurde auch keine Änderung festgestellt. Zugabe von Natriumacetat

führte zur raschen Zersetzung des Pentameren 16.

47) Die Vorversuche wurden wegen Mangel an Pentameren ^0^ in einer

UV-Zelle durchgeführt. Solche Reaktionsbedingungen sind für

eine Komplexierung infolge der niedrigen Konzentration aber

nicht besonders günstig.

48) Experimentelles Vorgehen: 30 mg (0.06 mmol) 90al/a2 löste man in

2 ml abs. THF* und anschliessend versetzte man unter Argon mit

0.03 mmol CoC^. Die Lösung wurde dann mit 1 Tropfen der 5 %-igenätherischen Salzsäure angesäuert. Nach 10 Minuten neutralisierte

man das Reaktionsgemisch mit 0.06 mmol Kalium-tert-butylat in

tert-Butanol. Im DC (Alox und Silicagel) wurde nur ein Start¬

fleck gefunden.

- 72 -

des Reaktionsgemisches zeigte eine 'gerade, zur höheren

Wellenlänge sinkende1 Absorption von 250 bis 500 nm, aus

welcher man keine Schlüsse ziehen konnte. Ein Komplexie-

rungsversuch des Pentameren 90al/a2 mit Nickel(II)Chlorid

in THF in Gegenwart von Triäthylamin ergab nach der

Säulenchromatographie an Alox III neutral mit THF ein

rotes Produkt (Rf ca. 0.5, ca. 1 mg, Ausbeute < 5 %,

UV/VIS-Absorption lag bei 520 nm).

Obwohl also die ersten Komplexierungsversuche der Penta¬

meren 9_0_ und ^4 keine positive Resultate lieferten, kann

ohne intensivere Bearbeitung dieses Problems keine klare

Aussage gemacht werden.

- 73 -

5. ANHANG:

PENTAMETHYL-TETRAHYDROFURANOL-SCHUTZGRUPPE

Die Pentamethyl-tetrahydrofuranol-Schutzgruppe (Schema 30)

ist der vorher diskutierten Trimethylnorbornen-Schutzgruppe

sehr ähnlich (Schema 24), wobei sie einige Vorteile bringen

dürfte:

1. Die sterische Hinderung durch die beiden Schutzgruppen

ist beinahe gleich.

2. Aufgrund der Tatsache, dass nur das Z-Isomere der

Pentameren 9£ in DMSO oder CDC1 mit DABCO-Zusatz vor¬

liegt, sind vom Pentameren 106 nur zwei Diastereomeren

(eine Mesoform und ein Racemat) zu erwarten.

3. Im Falle einer Epimerisierung am C(2) Kohlenstoff des

Halbaminals 105 bei seiner Dimerisierung werden im Ge¬

gensatz zum Halbaminal 8^ der Trimethylnorbornenreihe

keine weiteren neuen Diastereomeren des Pentameren 106

gebildet.

Schema 30

0

0

0

102

NaBH/

NH-

CHhLi

rn=t^r—NHR - //

NC CN

106 105

- 74 -

4. Diese Schutzgruppe wäre praparativ leichter zugänglich

|69|.1 13

5. Die einfachen H- und C-NMR-Spektren wären von Vor¬

teil.

Das Lacton 103 wurde durch Natriumborhydridreduktion des

Anhydrids 102 in absolutem, siedendem 2 - Propanol dar¬

gestellt. Die Umsetzung des Lactons 103 zum Lactol 104

erfolgte in 75 % Ausbeute mit Methyllithium in Toluol bei

-78 C. Nach der Reaktion mit dem Methyllithium wurde das

Lactol 104 aus der wässerigen Phase ohne vorherige Neu¬

tralisation mit Äther extrahiert. Im sauren Medium bilde¬

ten sich nämlich aus dem Lactol 104 sehr leicht weitere,

nicht näher untersuchte Produkte (vermutlich u.a. das di¬

niere Acetal). Demzufolge verlief auch die Herstellung des

Halbaminals 105 nicht so glatt wie das z.B. in der Tri-

methylnorbornenreihe der Fall war:

Bei der Reaktion des Aminomalodinitrils in THF (vgl. 8_8_

-* J39; S. 54) mit Lactol 104 bei RT unter Argon und 4 X

Mol.-Sieb konnte nach einem Tag nur ein unvollständiger

Umsatz zum Halbaminal 105 festgestellt werden. Man iso¬

lierte in ca. 40 % Ausbeute ein öliges Material, welches

laut H-NMR-Spektrum ca. 70 % des gesuchten Halbaminals

49)105 enthielt .

Die Verlängerung der Reaktionszeit brachte

keine Verbesserung der Halbaminal-Ausbeute, sondern eher

49) Die aus dem Lactol 104 gebildeten Nebenprodukte konnten vom

Halbaminal 105 mit einem ziemlichen Verlust an Material ab-

sublimiert werden (40-60° C/0.4 Torr).

Spektroskopische Daten des Halbaminals 105:

H-NMR (CDC1 ): 0.95(s,9H,3Me), 1.15(s,3H,Me), 1.32(s,3H,Me),

2.20(db,J=9Hz,lH,-NH-, Austausch mit D20),

3.62(s,2H,-CH2-), 4.95(d,J=9Hz,lH,-CH(CN)2,Austausch mit D20).

IR (5 % CHC1 ): 3390 m, 2980 s, 2880 s, 1665 w, 1615 w, 1470 m,

1450 m, 1430 m, 1400 m, 1385 s, 1370 m, 1290 w,

1115 s, 1070 m, 1030 s, 990 w.

- 75 -

eine Verschlechterung. Kurzes Erhitzen in THF ergab über¬

haupt kein Halbaminal 105, sondern nur Nebenprodukte aus

dem Lactol 104.

Aufgrund der schlechten präparativen Ausbeute bei der Her¬

stellung des Halbaminals 105 erwies sich zum Schluss diese

Pentamethyl-tetrahydrofuranol-Schutzgruppe als uninteres¬

sant. Im Gegensatz zum Halbaminal 8_9 der Trimethylnorbor-

nenreihe war das Halbaminal 105 schwierig zu reinigen. Es

gelang nicht, das öl 105 zu kristallisieren. Die Dimeri-

sierung (MeCl./Et N = 1:1; RT, Argon) des Halbaminals 105

verlief unreproduzierbar, und im Reaktionsgemisch wurde

erst nach der Zugabe von DBU eine schwache UV-

Absorptionsbande bei 350-375 nm (Hinweis auf das Penta-

mere 106) beobachtet.

Diese Ergebnisse zeigen, dass die vorher beschriebene Tri-

methylnorbornen-Schutzgruppe (Halbaminal 8j3) am besten die

gestellten Anforderungen erfüllt.

- 76 -

TEIL EXPERIMENTELLER TEIL

Allgemeine Bemerkungen

Für die Bestimmung der physikalischen Daten danke ich Herrn

W. Manser (Elementaranalyse), den Herren Prof. Dr. W. Simon

und Prof. Dr. J.F.M. Oth und ihren Mitarbeitern (IR, NMR

und UV-Spektren) sowie Herrn Prof. Dr. J. Seibl und seinen

Mitarbeitern (MS-Spektren).

IR-Spektren aufgenommen auf den Perkin-Elmer Gitter-

spektrographen PE 125 und PE 257. Die

verwendeten Lösungsmittel wurden vor

Gebrauch durch Alox basisch (Akt. I)

filtriert. Bandenlagen in cm~^ angegeben.Relative Bandenintensitäten: s = stark,

m = mittel, w = schwach; sh = Schulter.

H-NMR-Spektren

13C-NMR-Spektren

15N-NMR-Spektren

EI-MS

aufgenommen auf den Geräten Hitachi-

Perkin-Elmer R-24A (60 MHz), Varian

T-60 (60 MHz) und Varian HA-100 (100

MHz). Die chemischen Verschiebungen 6

sind in ppm angegeben und auf TMS = 0

als interne Referenz bezogen.

Multiplizität: s = Singlett, d = Dublett,

t = Triplett, q = Quartett, m = Multi-

plett, dd = dublettiertes Dublett,

dg = dublettiertes Quartett etc.

aufgenommen auf Varian XL-100 (25.2 MHz).

Die chemischen Verschiebungen in ppm sind

auf TMS = 0 als interner Standard be¬

zogen. Multiplizitäten im 'off resonance'-

Spektrum: siehe Abkürzungen im ^-NMR.

aufgenommen auf dem Gerät Bruker Spectro-

spin (Laboratorium der anorg. Chemie) von

Dr. P. Pregosin, dem ich dafür danke.

aufgenommen auf den MassenspektrographenHitachi RMU-7, RMU-6A und RMU-6D. Unge¬

fähre Zuführungstemperatur in Klammern

angegeben: Signale mit geringerer Inten¬

sität als 10 % - mit Ausnahme vom Mole¬

külion und wichtigen Fragmenten - sind

nicht erwähnt.

- 77 -

FD-MS aufgenommen in der Ciba-Geigy (Basel)von Dr. P. Kriemler, dem ich dafür

danke. Emitterheizstrom (mA) in Klam¬

mern angegeben. Signale mit geringererIntensität als 10 % sind nicht erwähnt.

UV-Spektren aufgenommen auf den Geräten Perkin-Elmer

PE 402 und Cary Modell 14. Lösungsmittel:Äthanol, Fluka puriss. p.a. Wellenlängeder Absorptionsmaxima in nm (in Klam¬

mern die entsprechenden e-Werte); sh =

Schulter.

Schmelzpunkte

Elementaranalysen

Dünnschicht¬

chromatographie

Säulen¬

chromatographie

in offenen Röhrchen in einer Apparaturnach Dr. Tottoli bestimmt. Die Werte

sind nicht korrigiert.

und Molekulargewichtsbestimmungen wurden

im mikroanalytischen Laboratorium des

org.-chem. Instituts der ETH durchge¬führt. MG-Bestimmung wurde nach der

Methode von W. Simon |66| durchgeführt.

Silicagel: Merck-Fertigplatten F254(DC/Schichtdicke 0.25 mm) und PF254(Dickschichtchromatographie/Schicht¬dicke 2 mm) .

Alox: Merck-DC-Fertigplatten, Aluminium¬

oxid F254 neutral (0.25 mm).

Silicagel: Merck, Korngrösse 0.05-0.2 mm.

Alox: Woelm, Aluminiumoxid neutral und

basisch.

Trocknen von

Substanzen

üblicherweise am HV bei 0.01 Torr.

Entgasen von

Lösungsmitteln

Unter kräftigem Rühren wurde etwas Lö¬

sungsmittel am HV abdestilliert. Die

Lösungsmittel wurden anschliessend mit

flüssigem Stickstoff eingefroren und

der Kolben auf ca. 0.01 Torr evakuiert.

Der Hahn zwischen Kolben und HV-Pumpewurde geschlossen, die Lösungsmittel auf¬

getaut, erneut eingefroren und der Hahn

wieder geöffnet. Dieses Verfahren wurde

dreimal wiederholt.

Einengen der

Lösungenam RV mit Wasserstrahlvakuum bei ca. 4 0° C.

- 78 -

Abkürzungen DC = DünnschichtchromatogrammHV = Hochvakuum

RT = RaumtemperaturRV = RotationsverdampferTT = Tieftemperatur, -78° C (Kältemischung:

2-Propanol/Trockeneis)HPLC = Hochdruck-FlüssigkeitschromatographieTHF = TetrahydrofuranDMSO = DimethylsulfoxidDABCO= 1,5-Diazabicyclo[2.2.2]octanDBN = 1,5-Diazabicyclo [4.3.0]non-5-en.

Qualität der verwendeten Lösungsmittel und Reagenzien

Aceton

Acetonitril

Äthanol

Äther

Ammoniak

Argon

Benzol

Chloroform

1,2-Dichloräthan

Eisessig

EssigsäureäthylesterHexan

Kaliumcarbonat

KaliumhydroxidMethanol

Methylacetat

MethylenchloridMol.-Sieb

Natrium

Natriumbicarbonat

Natriumcarbonat

NatriumhydroxidNatriumnitrit

PhosphorpentoxidSalzsäure

Stickstoff

Merck p.a.

Fluka puriss.Fluka puriss. p.a.

destilliert über Sikkon

Merck p.a.

getrocknet über granuliertem Phosphor¬

pentoxidMerck p.a.

Merck p.a. mit 1 % Äthanol stabilisiert,

vor Gebrauch durch Alox basisch (Akt. I)

filtriert

Fluka puriss., vor Gebrauch über Alox

basisch (Akt. I) filtriert

Merck p.a.

destilliert

destilliert

Merck p.a.

Siegfried purum, in Plätzchen

Fluka puriss. p.a.

über Sikkon destilliert

über Sikkon destilliert

4 und 5 S, Merck

Schalter

Merck p.a.

Merck p.a., wasserfrei

Siegfried purum, in Plätzchen

Schalter, tech.

Siegfried purum

Merck p.a.

getrocknet über granuliertem Phosphor¬

pentoxid.

- 79 -

Im Text mit * bezeichnete Lösungsmittel und Reagenzien

Acetonitril Fluka puriss. p.a., über Alox basisch

(Akt. I) filtriert

Äthanol Fluka puriss. p.a.

Äther destilliert über Sikkon und dann über

Alox basisch (Akt. I) filtriert

Äthyldiisopropylamin Fluka purum, über Calciumhydrid de¬

stilliert, anschliessend am HV entgastÄthylen Fluka purum

Aluminium Aluminiumfolie

Amidin 110 hergestellt nach einer Vorschrift von

F. Heinzer |48|Amidin-N-oxid 120 freundlicherweise von F. Heinzer j48[

erhalten

Aminomalodinitril-tosylat (in der Literatur auftretende Be¬

zeichnung für das p-Toluensulfonsäure-salz des Aminomalodinitrils) hergestelltnach einer Vorschrift von Ferris und

Orgel |22|tert-Butanol Fluka puriss. p.a.

Benzaldehyd Fluka purum, frisch destilliert

Benzoesäure Fluka purum, aus Äther umkristallisiert

n-Butylamin Fluka purum, über Calciumhydrid de¬

stilliert

n-Butyllithium in Hexan Fluka ca. 2m- Lösung, pract., vor

Gebrauch immer frisch titriert |67|Chlor technisch

Chlormethylpolystyrol von Dr. J. Schreiber erhalten

Chlorwasserstoff technisch, über Schwefelsäure getrocknetCholesterol Fluka puriss., umkristallisiert

Cobalt(II)acetat Fluka purum cryst., TetrahydratCobalt(II)chlorid anorg. Schalter, HexahydratDABCO Fluka purumDBN Fluka pract., destilliert

DIBAH Diisobutylaluminiumhydrid, Schering-H,20 %ige Lösung in Hexan (ca. 1 m)

Dicyclohexylcarbodiimid Fluka puriss., destilliert

Dicyclopentadien Fluka technisch

3,4-Dihydro-2H-pyran Fluka purum, destilliert

Diisopropylamin Fluka puriss. p.a.

Dimethylmaleinsäureanhydrid Ciba-Geigy AG

Di-tert-butyl-dicarbonat Fluka puriss.Dowex 50W (X8 200/400 mesh) Fluka

Fluorsulfonsäure Fluka purum

Fluorsulfonsäuremethylester Fluka pract., über Kaliumcarbonat

destilliert

Hexan destilliert und durch Alox basisch (Akt.I) filtriert

Hydrozimtsäure Fluka purum, umkristallisiert

Isoamylalkohol Schalter, destilliert

Kalium Schalter

- 80 -

technisch

3-Chlor-2-methyl-l-propen, Fluka purum

über Sikkon destilliert und anschlies¬

send durch Alox basisch (Akt. I) fil¬

triert

ca. 2m Lösung in Äther, Fluka, vor

Gebrauch immer frisch titriert |67|Fluka purum

5-Norbornen-2,3-dicarbonsäureanhydrid Fluka

Palladium auf Aktivkohle (10 %) Fluka puriss.

Kohlendioxid

MethyllylchloridMethylenchlorid

Methyllithium

Natriumborhydrid

PhosgenPhthalid

2-Propanol

Silber(I)carbonat

Silber(I)nitrat

Silber(I)oxid

StearylalkoholTetrahydrofuran

20 %ige Lösung in Toluol, Fluka purum

Fluka purum

Schalter, vorgetrocknet über Sikkon

und anschliessend über Natrium mit

Benzoesäureisopropylester destilliert

Fluka purum

p.a. immer durch Alox

I) unter Schutzgas

Fluka purum

Schalter

Fluka puriss.Fluka puriss.basisch (Akt.

filtriert

Tetramethylbernsteinsäureanhydrid freundlicherweise von M.

Bonetti erhalten |69|1,1,3,3-Tetramethylguanidin Fluka pract.

Toluol Fluka puriss. p.a.

p-Toluolsulfonsäure Monohydrat Fluka pract.

Triäthylamin Fluka purum, über Calciumhydrid destil¬

liert und anschliessend am HV entgast

Tropyliumtetrafluoroborat hergestellt nach einer Vorschrift

von K. Conrow |68|.

- 81 -

6. Dimerisierungen des Aminomalodinitrils und seiner

N-geschützten Derivate

6.1 Versuche mit Aminomalodinitril

4-Amino-2,5-dicyano-imidazol (26)

(Aufklärung der Konstitution des Ferris-Orgel'sehen Neben¬

produktes)

H2NV-NNC-O-CN

N

H

26

Bildung nach J.P. Ferris und L.E. Orgel |8|.Das Rohprodukt £6 wurde mit HPLC 5°)

gereinigt und anschlies¬

send aus Wasser umkristallisiert. Man erhielt 2_6 in Form

farbloser Nadeln mit den unten angegebenen analytischenDaten. Die Ausbeute betrug weniger als 1 %.

CgH.N_-0.0114 HO: Ber.: C 44.59 H 2.37 N 52.01 %

Gef.: C 44.86 H 2.45 N 51.75 %

Smp.; mehr als 300° C

IR (1 mg/300 mg KBr)

3420s, 3320s, 3255s, 3200s, 3000-2400m breit, 2250s, 2220s,1635s, 1605s, 1492s, 1470m, 1410m, 1300w, 1220m, 1205s,1130w, 1010m, 985m, 800w, 740w, 720m, 705m, 660m, 635m.

1H-NMR (DMSO-dg, HA-100)

3.95, 6.84 (sehr bs und bs, -NH- und -NH ).

13C-NMR (DMSO-d-, XL-100)b

93.33 (s,=C(CN)NH-), 111.78, 112.63, 115.01 (3s,2-CN und

-N=C(CN)NH-) , 149.15 (s ,=C (NH.)-N=) .

EI-MS (Di 100° C)

134 (10), 133 (100,M+), 106 (21,M+-HCN), 81 (21,3HCN), 54

(49,2HCN), 53 (24), 44 (9), 38 (7), 28 (36), 27 (7).Metastabiler Übergang: 84.5 (133 -» 106).

50) Säule: 2x240 mm Si 60/5UJ Methylacetat mit 1 % Wasser; Detektions-

wellenlänge: 280 nm; Retentionszeit: 3.1 Minuten.

- 82 -

UV (Wasser)

pH = 3 51): 240 nm (8 900), 290 nm (12 250).

DC (Silicagel, Methanol/Methylenchlorid 1:4) Rf ca. 0.3

3,4-Diamino-5-imino-2-pyrrolin-2,4-dicarbonitril (27)

NC\/CN

NH

NVN'H2 NC NH2

27

2.048 g (8 mmol) Aminomalodinitril-tosylat* wurden unter

Argon bei RT in 10 ml Methylenchlorid* suspendiert und mit

1.67 ml (12 mmol) Triäthylamin* versetzt. Es bildete sich

eine klare, dunkelbraune Lösung, die man stehen liess.

Nach 10 Minuten fielen die ersten dunkelgelben Kristalle

des Produktes 2J7 aus. Nach einer Stunde wurden die dunkel¬

braunen Kristalle über eine Nutsche abfiltriert 52) und

dreimal mit je 10 ml Methylenchlorid* gut gewaschen 53) .

552 mg eines gelben Rohproduktes 2_754)

^

Das Rohprodukt wurde in 80 ml heissem Acetonitril* gelöst,

mit 100 mg Aktivkohle versetzt, heiss über Celite fil¬

triert und über Nacht ins Tiefkühlfach gestellt 55)m ^an

gewann 212 mg (32.7 %) sehr kleine, gelbe Kristalle 2~1_(bei 170° C Zers.), deren DC 56)

f IR_^ NMR-, UV-Spektren

(352 nm/4275/, 243 nm/6260/ und 211 nm/10 841/) mit den-

51) Mit O.IN-Salzsäure angesäuert.

52) Das Filtrat enthielt (nach DC und UV) noch etwas vom Produkt 21_, auf

dessen Gewinnung man verzichtete.

53) _27_ ist in Methylenchlorid unlöslich.

54) Das UV-Spektrum des Rohproduktes zeigte, dass es sich um ca. 70 %iges

Material 27_ handelte. Dementsprechend betrug die Ausbeute ca. 60 %.

55) Bei den früheren Ansätzen wurde das Rohprodukt zuerst über eine

Silicagelsäule (1 g Rohprodukt/100 g Silicagel) mit Methanol/Methy¬

lenchlorid 1:4 chromatographiert. Das so erhaltene Material 2J_musste dann trotzdem nochmals aus heissem Acetonitril* umkristal¬

lisiert werden.

56) Laut DC (Silicagel, Methanol/Methylenchlorid 1:4) einheitlich mit

Rf ca. 0.3.

- 83 -

jenigen des analysenreinen, aus einem früheren Ansatz er¬

haltenen Materials 21_ identisch waren.

Die Mutterlauge ergab noch weitere 56 mg (9 %) gelbe DC 56) _

einheitliche Kristalle (bei 170° C Zers.), gemäss UV-Spektrum

(351 nm/3 851/) 93 %iges 22«

Die unten aufgeführten analytischen Daten sind vom analysen¬reinen Material 21_, das aus einem früheren Ansatz stammte.

Bei diesem Ansatz wurde anstatt Triäthylamin* Diisopropyl-amin* verwendet. Das erhaltene Rohprodukt wurde zuerst über

eine Silicagelsäule 55) chromatographiert und anschliessend

zweimal aus heissem Acetonitril* umkristallisiert. Zur

Analyse wurde dieses Material eine Woche am HV über P2C>5getrocknet.

CfiH Nfi: Ber.: C 44.44 H 3,78 N 51.83 %

Gef.: C 44.43 H 3.89 N 51.60 %

MG-Bestimmung; (Äthanol, K=2240, R=31.6 Ohm, T=25.2° C)

Ber.: 162.16

Gef.: 166.4 0

Smp.: Zersetzung bei ca. 170° C (es entstand ein schwarzes,

in org. Lösungsmitteln unlösliches Pulver).

IR (1 mg/300 mg KBr)

3420s, 3370s, 3340s, 3280m, 3210s, 3080m breit, 2250w,

2220s, 1685s, 1650s, 1620m, 1580s, 1420m, 1390w, 1300w,

1210m, 1150w, 1120m, 1045w, 980w, 905m, 860w, 740w, 720w,

690w, 670w, 650w.

1H-NMR (DMSO-d,, HA-100)

3.12, 6.54, 6.63 (3s,je 2H,-NH2 und -NH2 und NH=C-NH-, Aus¬

tausch mit D2O). Schwache Fremdsignale: 2.06 (s,Aceto¬nitril) und 3.4 (bs,H20).

13C-NMR (DMSO-d^, XL-100)

0

60.88 (s,-C(CN)(NH2)-), 92.49 (s,=C(CN)NH-), 117.18, 117.72

(2s,2-CN), 150.57 (s,=C(NH2)-), 159.15 (s,-C(NH-)=NH).

N-NMR (DMSO-d,, Bruker Spectrospin)

362, 392, 400 (ppm NO3" Scale) decoupled: 3s,2NH2 und 1NH

coupled: keine Signale.

UV (Wasser 57))

pH 7: 212 nm (11 962), 243 nm (6 108), 352 nm (4 200).

pH <3 51): Endabsorption, 204 nm (sh,8 526) 58), 248 nm

(8 271), 347 nm (4 200).

- 84 -

EI-MS (Di 100° C)

163 (1), 162 (6,M+), 137 (12), 135 (18,5HCN), 109 (3),

108 (6,4HCN), 93 (7), 82 (3), 81 (15,3HCN), 67 (3), 66 (8),

57 (2), 56 (2), 55 (5), 54 (5,2HCN), 53 (5), 43 (8), 28

(28), 27 (100,HCN).

DC (Silicagel, Methanol/Methylenchlorid 1:4) Rf ca. 0.3.

6.2 Versuche mit N-geschütztem Aminomalodinitril

N,N'-Carbony1-diaminomalodinitril (37)

H/CN

zTN N—<

H XN

31.5 g (124 mmol) Aminomalodinitril-tosylat* wurden in

300 ml abs. THF* unter Argon suspendiert, mit Magnetrührer

kräftig gerührt und bei 0° C während zwei Minuten mit

11.86 ml (120 mmol) n-Butylamin versetzt. Zuerst ging un¬

lösliches Aminomalodinitril-tosylat in Lösung. Nach ca.

2 Minuten bildete sich ein Niederschlag des n-Butylammo-

niumtosylates, so dass das ganze Reaktionsgemisch nicht

mehr rührbar war. Hierauf entfernte man die Eiskühlung

und versetzte das Gemisch mit 300 ml abs. THF*, um es an¬

schliessend 5 Minuten kräftig zu rühren (oder zu schütteln).

Der Niederschlag wurde dann über Celite und 5 8 Mol.-Sieb

(ca. 100 ml Vol.) abfiltriert.

Die hellbraune Lösung des Aminomalodinitrils wurde auf 0° C

abgekühlt und unter Argon in 5 Minuten mit 15.75 ml (30

mmol) 20 %iger Phosgenlösung in Toluol* versetzt.

Nach einer Stunde brachte man das Reaktionsgemisch auf RT

und liess es über Nacht stehen. Die THF-Lösung wurde dann

am RV eingedampft und die ölige Substanz mit 150 ml Me¬

thanol/Methylenchlorid 1:4 versetzt. Die ausgefallenen Kri¬

stalle wurden abgenutscht, mit 15 ml Methanol/Methylen¬

chlorid 1:4 und anschliessend noch mit 55 ml Methylen-

chlofid gewaschen: 8.172 g bräunliche Kristalle 37.

57) Durch destilliertes Wasser wurde 15 Minuten Argon durchgeleitet.

58) In der stark sauren Lösung verschwand diese Schulter bei 204 nm.

- 85 -

Das Rohprodukt 3_7 wurde in 500 ml Methanol und 150 ml THF*

bei ca. 40-50° C gelöst und am RV/RT auf ca. 30 ml ein¬

geengt5 9), Die ausgefallenen Kristalle wurden abgenutscht

und mit 50 ml Methylenchlorid gewaschen. Man erhielt

6.221 g gelbliche Kristalle, die wieder in 500 ml Methanol/150 ml THF gelöst und am RV bei RT auf 30 ml eingeengtwurden. Die Kristalle sog man ab, wusch sie zuerst mit

2 0 ml Methanol, darauf mit 50 ml Methylenchlorid/Methanol4:1 und schliesslich noch mit 50 ml Methylenchlorid:4.848 g (85 %) farblose Kristalle 21_, Smp. 140-160° C

(Zers. ohne zu schmelzen), deren DC, IR- und 1H-NMR-

Spektren mit denjenigen des analysenreinen Materials 21_identisch waren.

Zur Analyse wurden 200 mg dieses Materials _3_7 aus heissem

Methanol umkristallisiert: 101 mg farblose Kristalle 6°)

37 (140-160° C, Zers. ohne zu schmelzen) mit den unten

aufgeführten analytischen Daten. Nur das 13C-NMR-Spektrumwurde von einem anderen Material 31_ aufgenommen, welches

aus einem anderen früheren, jedoch analog durchgeführtenAnsatz stammte und dessen DC, IR- und ^-H-NMR-Spektren mit

denjenigen des analysenreinen Materials 3_7 identisch waren.

Ber.: C 44.68 H 2.14 N 44.67 %

Gef.: C 44.56 H 2.30 N 44.48 %

Smp.: Zersetzung ca. 140-160° C ohne zu schmelzen.

MG-Bestimmung (Äthanol, K=2110, R=26.9 Ohm, T=25.2° C)Ber.: 188.15

Gef.: 188.06

IR (0.5 mg/30 0 mg KBr)

3340s, 3295s, 2980w, 2940s, 1700w, 1650vs, 1640m, 1570s,

breit, 1320w, 1270m, 1200w, 1100m, 990m, 820m, 770w, 730w,700w.

H-NMR (DMSO-d,, HA-100)b

7.40 (d,J=7Hz,2H,2-CH(CN)2/ mit D20 s, das langsam ver¬

schwindet), 9.40 (d,J=7Hz,2H,2-NH-, mit D2O s, das lang¬sam verschwindet. Schwaches Fremdsignal: 3.20 (s, Methanol).

3C-NMR (DMSO-d,, XL-100)

32.68 (d,-CH(CN)2), 112.42 (s,-CN), 154.39 (s,C=0).

EI-MS Die Probe zersetzte sich und gab kein Spektrum.

59) Versuche, grössere Mengen von J7_ aus heissem Methanol umzukri-

stallisieren, misslangen. Man fand viele gelbe Zersetzungsprodukte.60) Die Analysen-Probe wurde 5 Tage am HV über P2°5 getrocknet.

C.H.N^O:7 4 6

- 86 -

UV (Äthanol)

219 nm (10 060), 273 nm (8 360).

Im Äthanol reagierte 3_7 vermutlich zum 5-Amino-l-dicyano-

methyl-4-cyano-2-imidazolon (4_1) .

DC (Silicagel, Methanol/Methylenchlorid 1:4) Rf ca. 0.2.

5-Amino-l-dicyanomethyl-4-cyano-2-imidazolon (41)

<K

H /CN

N-

H TN

NYCN NYCN /ACN—

0<NX>-NH2 -^0< \>-NH2 ^0<nVnH2A A A

xC CN NC CN ^C CN

-NX -N

i-Pr2EtNH+ K*

37 4Q. 41 42_

Äthyldiisopropylammoniumsalz 40

217 mg (1.44 mmol) Harnstoff 3_Z wurden in 15 ml THF* ge¬

löst und in 5 Minuten mit 249 yl (1.44 mmol) Diisopropyl-

äthylamin* versetzt. Die klare Lösung färbte sich stark

gelblich und später fiel ein weisser Niederschlag des

Salzes 4JD aus. Nach der Zugabe wurde das Gemisch während

ca. 15 Minuten weiter gerührt. Dann filtrierte man die

Kristalle ab und wusch sie mit ca. 50 ml THF*. Das Salz

40 wurde dann in Methanol bei RT gelöst und mit Äther ge¬

fällt: 370 mg (80 %) farblose Kristalle, die nach erneu¬

ter Umkristallisation 339 mg (74 %) 4_0_ ergaben. Die Sub¬

stanz zersetzte sich bei ca. 140° C ohne zu schmelzen.

IR-, 1H-NMR- und MS-Spektren von diesem Material 40_ waren

identisch mit den Spektren des analysenreinen Salzes 40,

welches aus einem früheren, jedoch analog durchgeführten

Ansatz stammte und dessen analytischen Daten unten auf¬

geführt sind.

C. ,-H N_0 Ber.: C 56.76 H 7.31 N 30.89 %6

Gef.: C 56.76 H 7.31 N 30.94 %

Smp.: Zersetzung bei 140° C ohne zu schmelzen.

- 87 -

IR (0.5 mg/300 mg KBr)

3350m, 3260m, 3210m, 3170m,

2820w, 2760w, 2720w, 2195vs

1600w, 1470m, 1430w, 1415w,

1270w, 1250w, 1180w, 1170w,

750w, 725w, 700w, 690w.

1H-NMR (DMSO-dc, HA-100)b

1.27 (t,J=7Hz,Me,überlagert von 1.29 (d,J=7Hz,Me2CH-) ins¬

gesamt 15H), 3.16 (bq,J=7Hz,2H,-CH2N), 3.64 (b septett,

J=7Hz,2H,-CHMe2), 6.10 (bs,2H,-NH2,Austausch mit D20),8.18 (sehr bs,1H,-NHR3+,Austausch mit D20), 9.44 (bs, 1H,

-NH-CO-,Austausch mit D20). Zusätzliches Signal: 3.33

(bs,Wasser).

13C-NMR (DMSO-d^, XL-100)b

_

12.68 (q,Me-CH2), 17.63 (q,2Me2CH-), 24.94 (s,-C(CN)=C=N ),42.26 (t,-CH2N), 54.01 (d,2-CHMe2), 66.21 (s,=C(CN)NH-),115.62 (s,-CN), 126.34 (s,NC-C=C=N~), 146.78 (s,=C(NH2)NH-),151.20 (C=0).

EI-MS (Di 120° C)

Kein M+, 129 (23 ,i-Pr2EtN) ,115 (10)

84 (3), 73 (10), 72 (100), 70 (10),

(20), 41 (13), 30 (16), 28 (10), 27

UV (Äthanol)

218 nm (20 770) und 272 nm (14 620).

PC (Silicagel, Methanol/Methylenchlorid 1:4)An einer DC-Platte erschienen zwei Flecken mit Rf

ca. 0.3 und 0.2.

5-Amino-l-dicyanomethyl-4-cyano-2-imidazolon (41)

780 mg (2.46 mmol) Salz _40_ wurden in 40 ml Methanol/THF*

1:1 gelöst und langsam durch 10 g Dowex* 61^ 50 W (X8 200/400 mesh) filtriert. Anschliessend wusch man das Dowex

mit 40 ml Methanol/THF* 1:1, dann mit 20 ml THF*. Die

vereinigten organischen Phasen wurden am RV auf ca. 4 ml

eingeengt und die ausgefallenen Kristalle j4_l abgesogen.

61) Mit konz. Salzsäure in H - Form überführt, zuerst mit Wasser und

dann mit Methanol mehrmals gewaschen.

3080m, 3040m, 2950w, 2880w,

, 2190vs, 2120 vs, 1700vs, 1655vs,

1400w, 1390w, 1350w, 1290w,

1145w, 1130w, 1090w, 870w,

,114 (93) ,

86 (10) ,

44 (40) ,43 (20), 42

(16) .

- 88 -

Man erhielt 270 mg (58 %) 4_162)

.Die Mutterlauge ergab

noch weitere 70 mg (15 %) farblose Kristalle 41^ 62).

Imidazolon 41 6^) zersetzte sich bei 180-200° C ohne

zu schmelzen. Die unten aufgeführten analytischen Daten

stammen vom Erstkristallisat.

C H N O-0.075 Methanol: Ber.: C 44.59 H 2.28 N 44.06 %

1Gef.: C 44.83 H 2.49 N 43.88 %

MG-Bestimmung: (Äthanol, K=2 200, R=38.9, T=25.2° C)

C7H NO-0.075 Methanol: Ber.: 176.41 4 b

Gef.: 173.3

Smp.: Zersetzung bei 180-200 C ohne zu schmelzen.

IR (0.3 mg/300 mg KBr)

3390s, 3320s, 3290s, 3240s, 3200s, 3150m, 3080m, 3020m,

2980m, 2920s, 2900-2600w breit, 2220vs, 2120w, 1730vs,

1650vs, 1600s, 1470w, 1420m, 1360m, 1325m, 1280w, 1220w,

1180w, HOOw, 1015s, 940w, 865s, 810s, 740m, 730-700m,

620m.

JER (7 % DMSO)

2200vs, 2180m, 2120m.

1H-NMR (DMSO-d,., 60 MHz)6

6.00 (bs,3H,Austausch mit D2O), 10.50 (bs,IH,Austausch mit

D2O). Zusätzliches Signal: 3.20 (s,Methanol).

13C-NMR (DMSO-d,,, XL-100)6

31.99 (s,C(CN)=C=NH) ,72.32 (s,=C(CN)NH-), 110.21, 113.26

(2s,3-CN), 141.28 (s,=C(NH2)NH-), 147.93 (s,C=0).

UV (Äthanol)

218 nm (11 050) ,270 nm (16 740) .

EI-MS (Di 110° C)

188 (1,M+), 161 (1,M+-HCN), 147 (32), 145 (10), 133 (7),

120 (32,147-HCN), 81 (10), 73 (11), 67 (12), 66 (12), 57

(12), 55 (13), 54 (22), 53 (13), 44 (32), 43 (100) ,42

(26), 41 (11), 29 (19), 28 (23), 27 (80), 26 (13).

DC (Silicagel, Methanol/Methylenchlorid 1:4) Rf ca. 0.2.

62) Identifiziert durch DC (Silicagel, Methanol/Methylenchlorid 1:4)

Rf ca. 0.2.

63) Das Imidazolon 41_ bildete wieder mit Äthyldiisopropylamin das

Salz 40.

- 89 -

Kaliumsalz 42

188 mg (1 mmol) Imidazolon 4_1 wurden bei RT in 30 ml abs.

Methanol und 10 ml THF* gelöst und danach mit 56.11 mg

(1 mmol) KOH in 2 ml Methanol versetzt. Die Lösung färbte

sich schwach gelblich. Nach 2 Minuten wurde die Lösungauf das halbe Volumen am RV eingeengt, worauf man 30 ml

Äther zugab. Das ausgefallene _4_2 filtrierte man ab und

wusch es mit Äther. Das Salz wurde wieder mit 15 ml Me¬

thanol bei RT gelöst, mit Aktivkohle versetzt und über

Celite filtriert. Die farblose, klare Lösung versetzte

man mit 5 ml Äther und stellte sie in den Tiefkühlschrank.

Nach 3 Tagen wurden die ausgefallenen Kristalle 4_2 ab¬

gesogen und mit Äther gewaschen: 115 mg (51 %) sehr klei¬

ne Kristalle _42^ mit den folgenden analytischen Daten:

Smp.: Zersetzung bei 180-200° C ohne zu schmelzen.

IR (0.5 mg/300 mg KBr)

3420s, 3320s, 3280s, 3220m, 3150m, 3060m, 3030-2970m,

2910m, 2840m, 2780-2500w breit, 2300w, 2185vs, 2120vs,

1715vs, 1650vs, 1585vs, 1490m, 1440m, 1350m, 1290m, 1265m,

1095w, 1020w, 870m, 725m breit, 700m.

1H-NMR (DMSO-d,,, 60 MHz)b

6.05 (s,2H,-NH-,Austausch mit D20), 9.32 (s,1H,-NH-C0-,Austausch mit D20). Zusätzliches Signal: 3.28 (s,Methanol).

13C-NMR (DMSO-dc, XL-100)b

25.38 (s,-C(CN)=C=N~), 66.46 (s,=C(CN)NH-), 115.87 (s,

-CN), 126.65 (s,NC-C=C=N~), 147.09 (s,=C(NH2)NH-), 151.51

(s,C=0).

EI-MS Probe zu wenig flüchtig (kein MS-Spektrum).

- 90 -

64)tert-Butyloxycarbonylaminomalodinitril (44)

NC\NCv

V-NH9- >—NHBOC

NC' 2 NC'

3 44

2.024 g (8 mmol) Aminomalodinitril-tosylat* wurden in 9 ml

Di-tert-butyl-dicarbonat* suspendiert und unter starkem

Rühren (Argon) während 20 Minuten mit 1 ml (7.2 mmol)

Triäthylamin* neutralisiert. Nach 4-tägigem Rühren bei

RT wurde das Reaktionsgemisch zwischen je 30 ml Äther und

Wasser verteilt. Die Äther-Phase wusch man einmal mit

Wasser und zweimal mit 20 ml eisgekühlter ln-Natronlauge.

Die wässerige Phase wurde anschliessend mit Äther gewa¬

schen, mit ln-Salzsäure angesäuert und dann dreimal mit

je 20 ml Äther extrahiert. Die vereinigten Äther-Phasen

wusch man einmal kurz mit 10 ml verdünnter Natriumbicar-

bonatlösung, trocknete sie über Magnesiumsulfat, versetz¬

te mit Aktivkohle, filtrierte über 3 g Silicagel und eng¬

te im Vakuum bei RT ein. Das Rohprodukt (702 mg) kristal¬

lisierte beim Anreiben und wurde mit Äther/Hexan digeriert,

abgenutscht und am HV getrocknet. Man gewann 573 mg (ca.

44 %) Roh-BOC-Aminomalonitril (_44)65)

.

Smp.; 84-86° C (Zers.)

IR (direkt in Substanz)

3280s, 2980m, 2920m, 2780w, 2200w, 1695s, 1530s, 1455w,

1395w, 1370m, 1325m, 1255m, 1155s, 1050w, 1020w, 990m,

910m, 835m, 770m, 730w.

1H-NMR (Benzol-d,, 60 MHz)

1.48 (s,9H,Me_3C), 5.19 und 5.70 (2bs,je 1H,-NH-C0 und

-CH(CN)2). Fremdsignal: 1.20 (s).

64) Versuch ausgeführt von Dr. C. Noe.

65) 44_ ist eine sehr reaktive Verbindung, die nicht analysenrein

erhalten werden konnte. Sie zersetzte sich besonders schnell

in Chloroform J 38[. Für die Dimerisierung wurde das Rohmaterial

44 verwendet; spektroskopische Daten stammen vom gleichen Material.

- 91 -

13C-NMR (CDC1 , XL-100)

28.12 (q,3Me), 33.09 (d,-CH(CN)2), 83.76 (s,-CMe3), 111.39

(s,2-CN), 153.59 (bs,C=0). Fremdsignale: 27.43 (?) ,85.95

(s), 147.02 (s).

3-Amino-l-tert-butyloxycarbonyl-4-tert-butyloxycarbonyl-

amino-5-imino-2-pyrrolin-2,4-dicarbonitril (4_5) 64)

/BOC

>—NHBOC TT \+ f

NC7H2N-t(J=NH

NC NHBOC

44 45 46

574 mg (3.17 mmol) BOC-Aminomalodinitril (4_4) wurden unter

Stickstoff mit 4 ml Triäthylamin* versetzt und stark ge¬rührt. Dabei begann sich zunächst das Edukt 4_4 zu lösen.

Dieser Lösungsprozess wurde bald durch die Kristallisation

von Produkt _4_5 überdeckt. Nach 3 Stunden wurde Triäthyl¬amin am RV entfernt, der Rückstand mit Äther unter Zu¬

satz von wenig Hexan digeriert und abgenutscht: 350 mg

(61 %) Rohprodukt 4_5. Das Rohprodukt wurde in abs. Chloro¬

form* gelöst, filtriert, am RV bei RT eingeengt und mit

abs. Äther zweimal ausgekocht. Man gewann 217 mg (38 %)kristallines 4_5 mit den unten aufgeführten analytischenDaten 66).

66) Die Mutterlauge enthielt laut DC (Silicagel, Benzol/Äther 1:1)

noch drei weitere Nebenprodukte 46, 52 und 53.

Durch Chromatographie an Silicagel (Benzol/Äther 1:1) konnte das

Produkt A6_ abgetrennt und gereinigt werden:

Spektroskopische Daten von £6_ (Ausbeute ca. 15 %) :

C HNO -0.2 HO: Ber.: C 52.83 H 6.91 N 20.53 %

Gef.: C 53.06 H 7.17 N 20.48 %

IR (KBr) 3460s, 3350s, 2170s, 1730s, 1690s, 1635s, 1585s.

^H-NMR (CDCI3): 1.47 (s,9H,3Me), 1.60 (s,9H,3Me), 4.18 (bs,2H,-NH2),5.63 (bs,2H,-NH2), 6.04 (bs,lH,-NHBOC).

C-NMR (CDCl3/DMSO-d5): 27.83, 28.27 (2q,6Me), 75.53, 80.05,

85.42, 94.06, 116.47, 139.62, 145.99, 149.56,

154.54 (alles s).

MS (Di ca. 100° C): 337 (M+), 237 (M+-BOC+l), 137 (M+-zwei BOC+2).

UV (Äthanol): 232, 262 und 314 nm.

Die zwei weiteren Produkte 52_ und _53_ entstanden in so geringen

Ausbeuten, dass man auf die nähere Strukturabklärung verzichtete.

- 92 -

Analytische Daten von 45

Ber.

Gef.: C 53.12 H 6.18 N 23.34

ClcHo„N,0.: Ber.: C 53.03 H 6.12 N 23.19 %16 22 6 4

Smp.: ab 160 C Zersetzung.

IR (1 mg/300 mg KBr)

3360w, 3320m, 3290m, 3180m, 2980m, 2930m, 2340w, 2210m,

1735vs, 1680s, 1650m, 1620m, 1470m, 1455w, 1430m, 1395m,

1370vs, 1310s, 1270m, 1255m, 1200m, 1150s, 1090w, 1040w,

1010m, 895w, 850w, 835w, 780w, 750w.

1H-NMR (DMSO-d,, HA-100)6

1.31 (s,9H,3Me), 1.51 (s,9H,3Me), 7.10 (bs,2H,-NH2), 8.80

(bs,lH,-NH-), 9.65 (bs,1H,-NH-).

13C-NMR (DMSO-d,., XL-100)b

27.59, 27.79 (2q,2x3Me), 57.51 (s,-C(CN)(NHBOC)-), 80.69,

83.13, 84.94 (3s,2-CMe3 und =C(CN)NH-), 113.00, 113.85

(2s,2CN), 144.84, 149.37, 154.44 (3s,1C=0 und =C(NH2)-und NH=C(NBOC)-), 153.11 (bs,C=0).

EI-MS (Di 105° C)

362 (0.3,M+), 262 (1.8,M+-BOC+l), 206 (15), 162 (3,6HCN),

135 (2,5HCN), 108 (1,4HCN), 81 (2,3HCN), 59 (8), 57 (47),

56 (37), 55 (16), 44 (72), 41 (100), 39 (34), 29 (19),

28 (26), 27 (40,HCN).

UV (Äthanol)

259 nm (10 872), 316 nm (4 300).

PC (Silicagel, Benzol/Äther 1:1) Rf ca. 0.4.

- 93 -

Amino-2,4,6-cycloheptatrienyl-malodinitril (57)

H2NCN

CN

CN

*- H2N-CN

3 57

m,

1.897 g (7.5 mmol) Aminomalodinitril-tosylat* wurden bei

RT in 20 ml Wasser gelöst und mit 75 ml 0.1 n-NaOH-Lösunglangsam neutralisiert (pH 7). Danach gab man 534 mg

(3 mmol) Tropyliumtetrafluoroborat* zu. Die klare Lösungwurde trüb, als das Produkt 5J7 in öligen Tropfen ausfiel.

Nach einer Stunde extrahierte man die wässerige Phase

dreimal mit je 50 ml Äther. Die vereinigten organischenPhasen wurden über Magnesiumsulfat getrocknet und am RV

eingeengt: 503 mg (ca. 96 %) Rohprodukt 5_7 (nicht mehr

weiter gereinigt) als leicht gelbliches öl mit den fol¬

genden analytischen Daten:

H* (7 % CHC13)3405m, 3340m, 3020m, 2850w, 1615m, 1530w, 1440w, 1405..

1360w, 1315w, 1275w, 1150w, 1130w, 1100m, 1030w, 975m,940w, 920w, 820m, 700vs.

1H-NMR (CDC1 , HA-100)

2.19 (tt,J=5Hz,long-range J=lHz,1H,-CHC ), 2.36 (s,2H,

-NH2,Austausch mit D20), 5.42 (dd,J=9/5Hz,2H,=CH(a)-CH<6.26-6.52 (m,2H,=CH(ß)-CH=), 6.74 (dd,J=3Hz,long ränge

J=3Hz,2H,=CH(y)-CH=). Verunreinigung von Aminomalo-

dinitril: 4.72 (t,J=8Hz,Austausch mit D2O).

13C-NMR (CDC1 , XL-100)

47.94 (d,-CH<), 50.13 (s,-C (CN)2NH2), 115.78 (s,-CN),117.54, 127.50, 131.79 (3d,6-CH=). Verunreinigung von

Aminomalodinitril: 34.36 (d,CH(CN)2NH2), ca. 114 (s,-CN)

EI-MS (No 200° C)

Kein M+, 144 (60,M+-HCN), 143 (34), 118 (11), 117 (24,144-HCN) ,

116 (16), 104 (10), 92 (10), 91 (100/C7H7) , .

90 (12), 89 (18), 65 (15), 63 (12), 53 (19), 51 (10),39 (14), 27 (33,HCN).

UV (Methylenchlorid)

255 nm (2 870).

- 94 -

N-Benzalimino-isopropyloxyphenylmethyl-malodinitril (61)

NC

NC

CN

NH3TsO" Ph—CH=N- CKy

CN

Ph

'0

/C^H3C CH3

61

1.012 g (4 mmol) Aminomalodinitril-tosylat* und 0.403 ml

(4 mmol) Benzaldehyd* wurden in 10 ml abs. 2-Propanol*bei RT unter Argon eine Stunde gerührt und anschliessend

über Nacht stehen gelassen. Das Reaktionsgemisch wurde

auf die Hälfte am RV eingeengt, die Kristalle über eine

Nutsche abfiltriert, mit ca. 5 ml Hexan nachgewaschen.Die Kristalle löste man in ca. 80 ml heissem Hexan und

die Lösung filtrierte. Nach Abkühlen gewann man 453 mg

(71 % bez. auf Benzaldehyd) farblose Nadeln 6J., Smp.

105-106° C, mit den unten aufgeführten analytischen Daten.

Aus der Mutterlauge erhielt man noch weitere 130 mg

(20.5 %) 61, Smp. 105° C.

C20H19N3O: Ber. :

Gef. :

C 75.68

C 75.46

H 6.03

H 6.04

N 13.24

N 13.25

Smp.: 105-106 C

IR (5 CHC13)3090w, 3070w, 3020w, 2980m, 2930w,

1580m, 1496w, 1455s, 1385m, 1380m,

1280w, 1170w, 1145m, 1095s, 1070m,

870w, 840w, 710m, 690s, 640w.

1H-NMR (CDC1,, HA-100)

2900w, 1640vs, 1600m,

1340w, 1315m, 1295w,

1030w, lOOOw, 920w,

3'

1.12 (d,J=6Hz,3H,Me), 1.28 (d,J=6Hz,3H,Me), 3.75 (septett,

J=6Hz,lH,-CH(Me)2), 4.98 (s,1H,-CH(Ph)0-), 7.20-8.00

(m,10H,arom.H), 8.32 (s,lH,Ph-CH=N-).

13C-NMR (CDC1 , XL-100)

21.16, 22.85 (2q,2Me), 66.62 (s,=N-C(CN)2~), 72.78 (d,

-OCHMe2), 82.12 (d,-CH(Ph)0-) , 111.88, 112.92 (s,2-CN),

128.27, 128.47, 128.93, 129.42, 129.72, 132.95, 133.59,

133.89 (s und d,12 arom.C), 166.43 (d,-CH=N-).

- 95 -

EI-MS (Di 100° C)

Kein M+, 258 (3,M+-C3H70), 231 (4,258-HCN), 169 (5), 149

(27), 142 (6), 108 (7), 107 (100), 89 (5), 79 (22), 77

(14), 43 (6). Metastabile Übergänge: 77* (149 -> 107) und

58.5* (107 -» 79) .

UV (Äthanol)

256 nm (16 800) .

DC (Silicagel, Äther/Hexan 1:4) Rf ca. 0.45

l-Dicyanomethyl-2,5-diphenyl-imidazolidin-4,4-dicarbo-nitril (62) 67)

NC CN

NC/ 3 V-n'hNC^\

CN

3 62

1.012 g (4 mmol) Aminomalodinitril-tosylat* wurden bei RT

unter Argon in 20 ml THF* suspendiert und anschliessend

mit 0.403 ml (4 mmol) Benzaldehyd* versetzt. Unter gutemRühren gab man noch weitere 50 ml THF* zu, um eine klare

Lösung zu erhalten. Das ganze Reaktionsgemisch wurde

dann über Nacht stehen gelassen.Die THF-Lösung engte man am RV ein, versetzte sie mit

100 ml Äther, filtrierte die ausgefallenen Kristalle des

Edukts 3_ ab und schüttelte das Filtrat zweimal mit je50 ml gesättigter Natriumbicarbonatlösung/Eis 1:1 aus.

Die Äther-Phase wurde über Magnesiumsulfat getrocknetund am RV eingeengt: 311 mg eines braunen Öles.

Dieses öl wurde dann über 20 g Silicagel mit Hexan/Äther3:2 chromatographiert. Die vereinigten, anschliessend

eingeengten produkthaltigen Fraktionen 13-22 68) ergaben

67) Dieser Ansatz wurde nicht optimiert.

68) Laut DC (Silicagel, Hexan/Äther 3:2) nur 62 mit Rf ca. 0.30.

- 96 -

110 mg (20.7 %) kristallines _6_2 69) mit den folgenden

analytischen Daten:

Smp.: Bei 50-60 C Zersetzung ohne zu schmelzen.

IR (5 % CHC1 )

3370m, 3060w, 3020w, 2950w, 2920w, 2890m, 2860m, 1600w,

1580w, 1490m, 1460s, 1420m, 1370m, 1330m, 1310m, 1280m,

1170s, 1110s, 1070m, 1020w, 990m, 940m, 870w, 860w, 830w,

1H-NMR (CDCl ,60 MHz)

3.15 (d,J=4Hz,lH,-NH-CH-,Austausch mit D20), 4.50 (s,lH,

-CH(Ph)NR2,R^H), 4.70 (s,-CH(CN)2,1H,Austausch mit D20),5.00 (d,J=4Hz,lH,-CH(Ph)NH-,mit D20 s), 7.10-7.70 (m,10H,

2x5 arom.H). Schwache Fremdsignale: 1.0, 1.25 und 1.55.

13C-NMR (CDCl , XL-100)

38.90 (d,-CH(CN)2), 55.99 (s,-C(CN)2NH-), 73.05 (d,-CH

(Ph)NR2,R^H), 79.19 (d,-CH(Ph)NH-), 107.71, 108.11,

113.14, 113.22 (4s,4-CN), 127.94, 128.63, 128.83, 129.64,

129.98, 131.52, 131.96, 134.29 (s und d,2x6 arom.C).

EI-MS (Di 100° C)

447 (39,?), 446 (100,?), Kein M+, 311 (3,M+-HCN), 194

(16), 170 (37), 169 (44), 143 (11), 142 (42,Ph-CH=N-

CH(CN)2-HCN), 116 (13), 115 (16), 104 (11), 91 (10),

89 (10), 86 (45), 77 (21), 71 (18), 69 (16), 57 (50),

56 (18), 55 (18), 43 (44), 42 (16), 41 (40), 29 (29),

27 (39).

DC (Silicagel, Hexan/Äther 3:2) Rf ca. 0.3.

69) Da es sich um eine ziemlich labile Verbindung handelte, verzich¬

tete man auf die Elementaranalyse.

- 97 -

6.3 Halbaminal - Schutzgruppe des Aminomalodinitrils

6.3.1 o-Hydroxymethylbenzaldehyd, Norbornen- und Di-

methyl-norbornen-Schutzgruppe

2-Hydroxymethylbenzaldehyd (1-Hydroxyphthalan, 65)67)

0 ^

64

OH

65a (80%)

OH

^^^CH^O

65b (20%)

8 g (60 mmol) Phthalid* wurden in 50 ml abs. Toluol* ge¬löst und unter Argon auf -78° C abgekühlt. Zu dieser Lö¬

sung wurden dann 80 ml 20 %ige Lösung (80 mmol) von

DIBAH* langsam innert 10 Minuten zugetropft. Nach der

Zugabe wurde die Lösung eine Stunde bei -78° C gehalten.Anschliessend wurden 6 ml Aceton, 100 ml feuchter Äther

und 20 ml Methanol/Wasser 1:1 zugegeben. Man goss das

Reaktionsgemisch in einem Schütteltrichter auf 50 ml

Eis-Wasser, die wässerige Phase wurde sofort (ohneSchütteln) abgetrennt und zweimal mit je 50 ml Äther ex¬

trahiert. Die vereinigten org. Phasen schüttelte man ein¬

mal kurz mit 20 ml Wasser aus, bis der weisse Nieder¬

schlag von Aluminiumhydroxid ausfiel. Das ganze Gemisch

wurde dann über Celite filtriert und das Filtrat über

Natriumsulfat getrocknet. Die Lösung engte man am RV

ein. Man gewann 7.2 g (ca. 88 %) Hydroxymethylbenzaldehyd-Rohprodukt, das direkt für die nächste Stufe verwendet

wurde. Die spektroskopischen Daten stammen von diesem

Rohprodukt 65 7°).

IR (4 % CHC1 )

3500m breit, 3080w, 3030w, 3000w, 2910m, 2870m, 1770w,1690w, 1605m, 1460m, 1405w, 1375m, 1365m, 1340w, 1320w,1290w, 1250w, 1100s, 1080s, lOOOvs, 910s, 900m.

70) Lit.-Sdp.: 58-62° C/0.01 Torr |l2|.

- 98 -

1H-NMR (CDC1 ,60 MHz)

7 '

4.15 (bt,J ca.6Hz,1H,-0H der Aldehyd-Form,Austausch mit

D20), 4.72 (bd,J ca. 6Hz,2H,-CH2O- der Aldehyd-Form,

mit D20 s), 4.80 (d,A-Teil eines AB-Systems,J=12Hz,1H,

-CH20-), 5.12 (dd,B-Teil eines AB-Systems,J=12Hz,longe-

range J=2Hz,lH,-CH20-), 5.25 (bd,J=8Hz,1H,-OH,Austausch

mit D20), 6.30 (bd,J=8Hz,-CH(0-)OH,mit D20 s), 6.90-7.80

(m,arom.H), 9.82 (s,1H,-CH=0 der Aldehyd-Form).

Schwache Fremdsignale: 1.15, 3.35 lÄther), 2.25, 7.23

(Toluol), 5.05 (s,Edukt 64).

1,3-Dihydroisobenzofuran-l-yl-aminomalodinitril (66)64)

OH

65a (80%)

Zu einer Suspension von 3.04 g (12 mmol) Aminomalodinitril-

tosylat* in 30 ml abs. THF* wurden während 10 Minuten bei

RT unter Argon 1.045 ml (10 mmol) n-Butylamin* zuge¬

tropft. Nach 10 Minuten wurde das ausgefallene Salz des

n-Butylammoniumtosylates über 5 g Silicagel und 0.5 g

Mol.-Sieb (4 8) abfiltriert und mit 20 ml Äther nachge¬

waschen. Das Filtrat versetzte man mit 1.10 g (8.09 mmol)

Lactol 65 in 5 ml abs. Äther* und rührte 45 Minuten. Das

Reaktionsgemisch wurde anschliessend bei RT am RV einge¬

engt und chromatographiert (15 g Silicagel, Eluens:

Benzol/Äther 95:5). Nach dem Eindampfen der produkthal-

tigen Fraktionen erhielt man 1.5 g kristallines Rohpro¬

dukt 66_, das mit 10 ml Hexan/Äther 2:1 digeriert und ab-

genutscht wurde: 1.216 g (76 %) Halbaminal 6j6 mit den

folgenden analytischen Daten:

C11H9N30: Ber. :

Gef. :

C 66.32

C 66.38

H 4.55

H 4.59

N 21.10 %

N 21.15 %

Smp.: 95-97° C

71) Laut H-NMR liegen ca. 20 % 65 in der Aldehyd-Form vor.

- 99 -

IR (1 mg/300 mg KBr)

3330s, 3080w, 3030w, 2910s, 2870m, 2260w, 1625w, 1485s,1460m, 1370m, 1320m, 1300w, 1290w, 1260m, 1215w, 1180w,1120s, 1015m, lOOOvs, 945w, 920m, 895s, 870w, 850w, 835w,755s, 720s, 695m, 630m, 600w.

1H-NMR (CDC1 , HA-100)

3.12 (dd,J=8/8Hz,lH,-NH-,Austausch mit D20), 4.60 (d,J=8Hz,1H,-CH(CN)2,mit D2O s, das langsam verschwindet),5.03 (d,A-Teil eines AB-Systems,J=12Hz,1H,-CH20-), 5.22

(dd,B-Teil eines AB-Systems,J=12Hz,long-range (arom.H)J ca.3Hz,lH,-CH20-), 6.14 (bd,J=8Hz,1H,-CH(0-)NH-,mitD2O bs), 7.20-7.40 (m,4H,arom.H). Fremdsignal: 1.63

(s,0.14H,Wasser).

13C-NMR (CDClo/DMS0-dr 1:1, XL-100)j b

36.02 (d,-CH(CN)2), 71.39 (t,-CH20-), 92.72 (d,-CH(0-)NH-), 114.07, 114.23 (2s,2CN), 121.35, 123.07, 127.69,129.22 (4d,4 arom.C) , 136.93, 140.31 (2s,2 arom.C).

EI-MS (Di 200° C)

199 (1.4,M+), 198 (4), 181 (15), 172 (5,M+-HCN), 171 (3),170 (3), 144 (3,172-HCN-l), 134 (7,M+-CH(CN)2), 120 (10),119 (100, Schutzgruppe), 118 (62), 116 (37), 91 (49),90 (44), 89 (57), 81 (7), 80 (10,3HCN-1), 77 (9), 65

(13), 63 (20), 55 (11), 54 (11), 53 (11), 39 (14), 28

(18), 27 (24,HCN).

UV (Äthanol/Natriumäthylat)

233 nm (14 150), 255 nm (sh, 7 820), 381 nm (29 800).

PC (Silicagel, Äther/Hexan 1:1) Rf ca. 0.4.

- 100 -

6 7)

Tetrahydropyran-2-yl-aminomalodinitril (68)

68

Zu einer Suspension von 3.04 g (12 mmol) Aminomalodinitril-

tosylat* in 2 0 ml abs. THF* wurden bei RT unter Argonwährend 5 Minuten 1.2 ml (12 mmol) n-Butylamin* unter

starkem Rühren zugetropft und anschliessend weiter ge¬

rührt, bis das Reaktionsgemisch erstarrt war. Man ver¬

setzte noch mit 50 ml abs. THF* und rührte 5 Minuten

weiter. Das ausgefallene Salz des n-Butylammoniumtosy-lates wurde über Celite abfiltriert. Lösung auf 2 0 ml

eingeengt und mit 1.1 ml (12 mmol) 3,4-Dihydro-2H-pyran*versetzt.

Nach 10 Stunden wurde das Reaktionsgemisch am RV auf ca.

2 ml eingeengt, anschliessend in 10 ml Äther gelöst und

auf eine Säule (10 g Silicagel) gegeben. Man eluierte

mit Hexan/Äther 2:3. Die vereinigten und anschliessend

eingeengten Fraktionen 7-17 ^2) enthielten laut DC fast

reines Halbaminal 6j} (1.10 g, 56 %) ,das am HV erstarrte.

Die gelblichen Kristalle des Halbaminals wurden aus Äther/

Hexan bei RT umkristallisiert. Man gewann 738 mg (37.3 %)

farblose Kristalle 6J3 mit den folgenden analytischenDaten:

CgH11N30: Ber. :

Gef. :

C 58.16

C 58.03

H 6.71

H 6.54

N 25.44

N 25.24

Smp.: 71-72° C

IR (7.7 % CHC1 )

3360m, 3020m, 2950s, 2930s, 2870s, 2855s, 2740w, 1480m,

1465m, 1440m, 1385m, 1345w, 1320w, 1290w, 1270m, 1180s,

1165s, 1135s, 1080vs, 1060s, 1040vs, 1000m, 990m, 980mf

940w, 900s, 870m, 840w, 810m, 690w, 630m.

1H-NMR (CDC1 , HA-100)

1.15-2.10 (m,6H,-CH2-CH2-CH2-), 2.58 (dd,J=8/8Hz,1H,-NH-,

Austausch mit D20), 3.30-3.60 (m,lH,lH von -CH2O-),

72) Eine Fraktion ca. 30 ml.

- 101 -

3.80-4.30 (m,2H,lH von -CH20- und -CH(O-)NH-), 4.90 (d,J=8Hz,1H,-CH(CN)2/mit D2O s, das langsam verschwindet).

13C-NMR (CDC1 , XL-100)

22.11, 25.09, 31.10 (3t,3-CH2-)/ 37.06 (d,-CH(CN)2),66.08 (t,-CH20-), 85.62 (d,-CH(0-)NH-), 112.98, 113.13

(2s,2CN).

EI-MS (No 200 C)

165 (1.6,M+), 164 (4), 149 (11), 137 (4), 135 (15), 110

(16), 109 (11), 108 (11), 107 (95), 93 (14), 85 (74,THP+1), 83 (18), 82 (17), 81 (16), 80 (90,3HCN-1), 67

(18), 57 (25), 56 (85), 55 (51), 54 (16), 53 (29), 41.

(100) , 39 (25), 29 (32), 28 (50), 27 (70,HCN).

PC (Silicagel, Äther/Hexan 3:2) Rf ca. 0.55

2,5-Di(4-hydroxybutyl)-piperazin-3,3,6,6-tetracarbo-nitril (69) 67,73)

o^Sjh-^CN

CN

68

NC-

NC

.N^CH2)^0H

r^NHCXCH^H CN

69

CN

165 mg (1 mmol) Halbaminal 6S_ wurden in 2 ml abs. Methanolgelöst und bei RT unter Argon mit 14 \il (0.1 mmol) Tri-

äthylamin* versetzt. Nach 30 Minuten begann ein weisser

Niederschlag des Rohproduktes 69 auszufallen.Nach einer Stunde filtrierte ^^~

man das Produkt ab,wusch es mit etwas Methanol und trocknete am HV (überKOH (4 Tage) : 57 mg (34 %) schwer lösliches Produkt 6j3mit den unten aufgeführten analytischen Daten:

73) Die Dimerisierung von ^8_ in Methylenchlorid* anstelle von Methanol

oder nur in Triäthylamin* verlief ähnlich.

74) Aus dem Filtrat konnten keine weiteren Produkte isoliert werden.

- 102 -

C LJO -0.33 Methanol: Ber.: C 57.22 H 6.98 N 24.28 %

Gef.: C 57.56 H 6.99 N 23.89 %

Smp.: 214° C (Zers.)

IR (1 mg/300 mg KBr)

3510vs, 3240vs, 2950s, 2930s, 2905m, 2890m, 2870m, 2280w,

1625w breit, 1490m, 1460s, 1430m, 1410w, 1380w, 1360s,

1325s, 1275m, 1230m, 1190m, 1135s, 1115m, 1060s, 1050s,

990s, 930w, 880w, 860vs, 810w, 750m, 730w, 660w.

1H-NMR (DMSO-d,, HA-100)b

1.20-1.90 (m,12H,2-CH2-CH2-CH2-), 2.80-3.20 (m,2-CH(NH-)-),

3.20-3.55 (m,4H,2-CH20-), 4.98 (sehr breites s,2H,2-OH

bzw. 2-NH-,Austausch mit D20), 5.34 (s,2H,2-NH- bzw.

2-OH,Austausch mit D20). Lösungsmittel-Signal: 3.12

(s,Methanol).

13C-NMR (DMSO-dr, XL-100)6

,

21.31, 30.37, 31.82 (3t,2-CH2-CH2-CH2-), 53.78 (s,2-C

(CN)2), 57.12 (d,2-CH(NH-)-), 60.28 (t,2-CH2OH), 112.21,

113.40 (2s,2CN).

EI-MS (Di 120° C)

Kein M+, 276 (3,M+-2HCN), 274 (2,M+-2HCN-2H), 249 (10,

M+-3HCN), 232 (5,249-H20+l), 231 (3), 191 (19), 186 (10),

185 (20), 132 (15), 107 (33), 85 (38), 82 (14), 80 (41),

67 (10), 57 (11), 56 (29), 55 (27), 53 (11), 41 (37),

39 (13), 32 (27), 31 (61), 29 (27), 28 (25), 27 (100,HCN).

- 103 -

endo-Tricyclo[5.2.1.0*

]-4-oxadec-8-en-exo-3-ol (72)

71

Zu 2.25 g (15 mmol) Lacton TL \ 38| in 20 ml Toluol* wurden

bei -78° C unter Argon 20 ml DIBAH* innerhalb von fünf

Minuten zugetropft. Man rührte bei -78° C eine Stunde,worauf man 15 ml Aceton, 25 ml Äther und 5 ml Methanol/Wasser 1:1 zugab. Das Reaktionsgemisch wurde auf RT ge¬bracht und anschliessend auf 15 g Eis gegossen. Die

wässerige Phase wurde sofort abgetrennt und zweimal mit

Äther extrahiert. Die vereinigten org. Phasen wurden mit

5 ml Wasser kräftig geschüttelt, von dabei entstehenden

Niederschlag (Aluminiumhydroxid) über Celite abfiltriert,dreimal mit je 10 ml Äther nachgewaschen, über Magnesium¬sulfat getrocknet und eingedampft. Dabei wurden 2 g Roh¬

produkt erhalten, das zur Reinigung chromatographiertwurde (30 g Silicagel, Benzol/Äther 3:1). Nach Einengender produkthaltigen Fraktionen und Digerieren mit wenigÄther/Hexan gewann man 1.54 g (68 %) Lactoi 7_2 mit den

folgenden Daten:

Smp.: Zersetzung ab 156 C.

IR (CHC13)3590s, 3380s breit, 3060w, 2950s, 2880s, 1815w?, 1760w?,1630w breit, 1570w, 1470w, 1450w, 1400w, 1365w, 1345s,1330m, 1290m, 1130m, 1080s, 1030s, 990vs, 965s, 945s,910s, 895s, 845m.

H-NMR (CDC1-, 60 MHz)

1.20-1.60 (AB-artiges m,2H,-CH2-), 2.65-3.15 (m,4H,4-CH-),3.37 (dd,K-Teil eines KLX-Systems,J=8/2Hz,1H von -CH20-,überlagert von 3.48 (s,1H,-OH,Austausch mit D2O)), 3.90

(dd,L-Teil eines KLX-Systems,J=8/6Hz,1H,-CH20-), 4.93

(bs,lH,-CH(0-)OH), 5.90-6.30 (m,2H,2-CH=).

PC (Silicagel, Benzol/Äther 1:1) Rf ca. 0.4.

- 104 -

endo-Tricyclo[5.2.1.0"

]-4-oxadec-8-en-exo-3-yl-aminomalo-dinitril (73) 64>

Zu einer Suspension von 6.06 g (24 mmol) Aminomalodinitril-

tosylat* in 40 ml abs. TKF* wurden im Laufe von 10 Minuten

unter Argon bei RT 2.17 ml (22 mmol) n-Butylamin* zuge¬

tropft. Nach ca. 30 Minuten wurde das ausgefallene Salz

des n-Butylammoniumtosylates über eine Nutsche mit 5 g

Silicagel und 0.5 g Mol.-Sieb (4 8) abfiltriert und mit

5 ml abs. Äther nachgewaschen. Das Filtrat versetzte man

mit 3.04 g (20 mmol) Lactol T2_ und engte am RV auf 10 ml

ein. Das Reaktionsgemisch wurde dann über Nacht gerührtund anschliessend am RV eingedampft. Der Rückstand wurde

über eine kurze Säule (20 g Silicagel, Eluens: Benzol/

Äther 9:1) chromatographiert. Die produkthaltigen Fraktio¬

nen 75) wur3en am RV eingeengt und ergaben 4.3 g Roh¬

produkt. Nach Kristallisation aus Äther erhielt man 775 mg

(15 %) Halbaminal 73 mit den unten aufgeführten analy¬tischen Daten.

Der aus der Mutterlauge erhaltene Rückstand wurde noch¬

mals über 60 g Silicagel mit Benzol/Äther 9:1 chromato¬

graphiert. Die produkthaltigen Fraktionen wurden am RV ein¬

geengt. Man gewann weitere 2.09 g (40.5 %) Halbaminal

73 75)

C12H13N30: Ber. :

Gef. :

C 66.95

C 66.54

H 6.09

H 6.09

N 19.52 %

N 19.14 %

Smp.: 113-115° C

IR (1 mg/300 mg KBr)

3305s, 3140w, 3060m, 2970s, 2940s, 2920m, 2880s, 2240w,

1640w breit, 1570w, 1480m, 1450w, 1360w, 1340m, 1320m,

75) Laut DC (Silicagel, Benzol/Äther 9:1) als Halbaminal 73_ identifi¬

ziert.

- 105 -

1310m, 1300w, 1285w, 1255m, 1230m, 1210m, 1110s, 1085s,1060m, 1045m, 1020w, 995s, 975m, 950w, 940w, 915s, 890s,845m, 805s, 780m, 745m, 730m, 720s, 710m, 685m, 630m.

1H-NMR (CDC1 , HA-100)

1.25-1.65 (m,2H,-CH2-) ,2.29 (b (dd) ,(J=8/8Hz , 1H,-NH- ,

Aus¬

tausch mit D20), 2.50-3.10 (m,4H,4-CH-), 3.46 (dd,K-Teileines KLX-Systems,J=9/2Hz,1H,-CH20-), 3.80 (dd,L-Teileines KLX-Systems,J=9/8Hz,lH,-CH20-), 4.38 (dd,J=8/l.5Hz,lH,-CH(0-)NH-,mit D20 d J=1.5Hz), 4.68 (d,J=8Hz,1H,-CH

(CN)2,mit D20 s,das langsam verschwindet), 6.03-6.30

(m,2H,2-CH=).

13C-NMR (CDC1 , XL-100)

36.34 (d,CH(CN)2), 45.41, 46.09, 46.65 (3d,3-CH-), 52.86

(t,-CH2~), 54.86 (d,-CH(CHON)-), 69.06 (t,-CH20-), 90.16

(d,-CH(0-)NH-) ,112.64 (s,2CN), 134.71, 135.19 (2d,2-CH=).

EI-MS (Di 90° C)

215 (6,M+), 184 (13), 149 (14,M+-C5H6), 148 (34), 122 (5),121 (7), 120 (14), 93 (7), 91 (22), 79 (9), 78 (10), 77

(8), 69 (25,Schutzgruppe-C5H6), 67 (17), 66 (100,CgHfi)f41 (12), 39 (11), 27 (5,HCN).

DC (Silicagel, Benzol/Äther 9:1) Rf ca. 0.5.

3-Amino-5-imino-l-(endo-tricyclo[5.2.1.0"

j-4-oxadec-8-en-exo-3-yl)-4-(endo-tricyclo [p .2.1.02•^J-4-oxadec-8-en-exo-3-yl-amino)-2-pyrrolin-2,4-dicarbonitril (74) 64^

t2l

NCVNH0N-^i=NH

NC NHRR =

74

Eine Lösung von 625 mg (2.9 mmol) Halbaminal 7_3 in 6.25 ml

Chloroform* wurden unter Argon mit 3 ml Triäthylamin* ver¬

setzt und unter Lichtausschluss 1 Stunde gerührt, wobei

bald das Ausfallen des kristallinen Produktes 7_4 beobachtet

wurde. Zur Vervollständigung der Kristallisation wurde das

- 106 -

Reaktionsgemisch eine Stunde bei -2 0° C aufbewahrt und

anschliessend abgenutscht. Man erhielt 152 mg (24.3 %)

kristallines 7_4' Smp. 158-160° C (Zers.), dessen analy¬tische Daten unten aufgeführt sind. Zur Analyse gelangteeine vier Tage am HV über P2C>5 getrocknete Probe dieses

Erstkristallisates 74.

Die Mutterlauge wurde eingedampft (451 mg) und chromato-

graphiert (30 g Silicagel, Benzol/THF 2:1). Dabei wurden

weitere 283.5 mg (45 %) öliges Produkt 74a (IR- und UV-

Spektren mit denen von 7_i weitgehend übereinstimmend) er¬

halten. Dieses Material konnte nicht zur Kristallisation

gebracht werden '°'.

Bei der Säulenchromatographie wurden noch 7 7 mg 7_5 und

29 mg 7JL (gelbes öl) isoliert 77).

CO/.Hn£-Nr0„: Ber.: C 66.95 H 6.09 N 19.52 %24 26 6 2

Gef.: C 66.63 H 6.07 N 19.50 «

Smp.: 158-160° C (Zers.)

IR (1 mg/300 mg KBr)

3390s, 3300s, 3275s, 3190m, 3050w, 2970s, 2940s, 2880m,

2205vs, 1685vs, 1645vs, 1570w, 1490m, 1430w, 1390w, 1340s,

1310m, 1290m, 1260s, 1230m, 1210m, 1140s, 1080s, 1050m,

1010s, 980s, 910m, 890m, 870s, 820w, 805s, 730s, 705m,

680w, 650w, 625m.

"'H-NMR (DMSO-d,., HA-100)6

,

1.20-1.60 (m,4H,2-CH2-), 2.50-3.70 (m,10H,8-CH- und 1-

CH20-), 3.80-4.05 (triplettoides m,2H,-CH20-), 4.22

(bd,J=10Hz,lH,-CH(NH-)O-,mit D20 bs), 4.72 (bd,J=10Hz,

1H,-NH -CH-,Austausch mit D20), 5.17 (d,J=2Hz,1H,-CH

(Nd )0-), 6.06-6.20 (dublettoides m,4H,4-CH=), 6.59

(bs,2H,-NH2,Austausch mit D20), 8.02 (sehr breites s,lH,

NH=,Austausch mit D20). Kleines Fremdsignal: 1.10 (Äther).

13C-NMR (DMSO-d^, XL-1-0)6

44.85, 45.12, 45.40, 45.61, 46.50, 48.55 (6d,6-CH-), 51.54

(t,-CH2-), 51.83 (d,-CH(CH0N)-), 52.27 (t,-CH2-), 54.10

(d,-CH(CHON)-), 60.72 (s,-C(NHR)(CN)-), 67.47, 71.44

(2t,2-CH20-), 85.61 (s,=C(CN)NR-), 87.07, 88.05 (2d,

2-CH(N^T )0-), 113.54, Tl6.27 (2s,2CN), 134.67, 135.46,

136.28 (3d,4-CH=), 141.66 (s,=C(NH2)-), 161.88 (s,NH=C

(NR-)-).

76) Wahrscheinlich ein Gemisch von mehreren Diastereomeren.

77) Zwei Nebenprodukte der Dimerisierung, deren Konstitution nicht

abgeklärt wurde (S. 42; spektroskopische Daten vgl. Fussnote 28)

|38|.

- 107 -

EI-MS (Di 110° C)

Kein M+, 403 (3,M+-HCN), 337 (2,403-C5H6), 271 (2), 270

(2), 269 (7,403-1 Schutzgruppen-enoläther), 203 (10,

269-C5H6), 147 (7), 135 (9,Schutzgruppe), 91 (9), 74

(7), 69 (85,Schutzgruppe -C5H6), 67 (15), 66 (100,CqHfi),65 (10), 59 (11), 45 (11), 41 (13), 39 (10), 31 (23),29 (11), 27 (60,HCN).

UV (Äthanol)

252 nm (6 205),343 nm (4 366).

DC (Silicagel, Benzol/THF 3:1) Rf ca. 0.5.

2 6

Tricyclop.2.1.0'

]-exo-2,6-dimethyl-4-oxadec-8-en-3-ol (80)

(Darstellung von 79 vgl. hinten)

79

1.6 g (8.98 mmol) Lacton J7_9 wurden in 30 ml abs. Toluol*

gelöst und unter Argon auf -78° C abgekühlt. Diese Lösungwurde bei -78° C unter gutem Rühren in fünf Minuten mit10.8 ml (10.8 mmol) ca. 20 %iger DIBAH-Lösung* in Hexan

versetzt. Nach 30 Minuten gab man bei -78° C 1.5 ml Me¬

thanol und anschliessend 3 ml 50 %iges wässeriges Methanolzu. Das ganze Reaktionsgemisch wurde auf 50 g Eis gegos¬sen und die organische Phase sofort abgetrennt. Die wäs¬

serige Phase wurde dann dreimal mit je 100 ml Äther ex¬

trahiert, die vereinigten organischen Phasen einmal kräf¬

tig mit 20 ml Wasser geschüttelt und das ausgefalleneAluminiumhydroxid über Nutsche (Celite) abfiltriert. Die

organische Lösung wurde über Natriumsulfat getrocknet und

am RV eingedampft: 1.55 g (96 %) Rohprodukt 8£, Smp. 173-176° C. Umkristallisation aus heissem Hexan ergab 1.35 g(85 %) farblose Kristalle des Lactols 8j0 mit den folgen¬den Daten:

Smp.: 183-186° C

- 108 -

_IR (5 % CHC13)3680w Wasser, 3600w, 3420w breit, 3060w, 3005m, 2960s,

2930m, 2875m, 1600w, 1575w, 1470s, 1445w, 1385w, 1360w,

1330m, 1265w, 1170w, 1165w, 1130w, lllOw, 1095sh m,

1080sh s, 1070s, 1055m, 1020s, 995vs, 980vs, 970s, 940s,

910w, 890m, 880m, 815w, 700w, 655m.

1H-NMR (CDC1 ,HA-10 0)30'31)

1.10 (s,3H,Me), 1.14 (s,3H,Me), 1.28-1.80 (AB-artiges m,

2H,-CH2-), 2.34-2.56 (dublettoides m,2H,2-fcH-), 3.08

(d,J=4Hz,lH,-OH,Austausch mit D20), 3.44 (d,Teil eines

AB-Systems,J=9Hz,1H,-CH20-), 3.58 (d,Teil eines AB-Sy-

stems,J=9Hz,lH,-CH20-), 4.86 (d,J=4Hz,1H,-CH(0-)OH,mit

D20 s), 6.08-6.28 (m,2H,2-CH=).

Schwache Fremdsignale: 1.04, 1.98, 3.20, 4.78.

EI-MS (Di)+

180 (0.8,M ), 162 (1,M -H20), 119 (8), 115 (6), 114 (6,

M+-C5H6), 113 (40,M+-C5H6-1), 97 (76,162-C5H6+1), 91 (10)

85 (11), 67 (16), 66 (100,Ct;Hfi) ,65 (11), 43 (11), 41

(13), 39 (13), 18 (2,H20).

PC (Silicagel, Äther/Hexan 3:2) Rf ca. 0.4.

(Tricyclo[5.2.1.0*

j-exo-2,6-dimethyl-4-oxadec-8-en-endo-3-yl) aminomalodinitril (81a) und (Tricyclo [5 .2.1.02*6]-exo-2,6-dimethyl-4-oxadec-8-en-exo-3-yl)aminomalodinitril(81b)

NC CN

80 81a (1 : 2)

Zu einer Suspension von 7.68 g (30.3 mmol) Aminomalodi-

nitril-tosylat* in 50 ml abs. THF* wurden bei RT unter Argon

während fünf Minuten 2.50 ml (25 mmol) n-Butylamin* unter

starkem Rühren zugetropft und anschliessend weiter gerührt,

ermöglichte.Diastereomeren-Trennungguteeinewasendo-81a,das

alsÄtherinlöslichbesserbedeutendwar81bexo-ProduktDas81)

0.4.ca.RfmitProduktDC-einheitlichesml;25ca.äFraktion80)

81).(vgl.vollständignicht

warSäulederauf81bund81aDiastereomerenderTrennungDie79)

erzielte.Ausbeutegleichediemanwobeigerührt,Nachtübernur

ReaktionsgemischdaswurdeVersuchdurchgeführtenanalogeinemIn78)

C140-145°Smp.:

%17.27N7.04H69.11CBer.:

0:C14H17N%17.22N7.19H69.11CGef.:

7.(H69.11CBer.:

81aendo-HalbaminalvonDatenAnalytische

81b.MaterialanalysenreinendiesemvonstammtenDatenanalytischenaufgeführtenunten

DieC.109-111°Smp.umkristallisiert,Äther/Hexanaus

nochmals81bexo-ProdukterhalteneAnsatzdurchgeführtenanalogjedochanderen,einemausdaswurdeAnalyseZur

waren.identisch81bexo-Halbaminalssenreinenanaly¬desdenjenigenmit1H-NMR-SpektrenundIR-dessen

C,108-110°Smp.81b,exo-Produkt%)(42g2.045lisierte:

auskristal¬C-20°beiHexanvonZusatznachwelches81bexo-Halbaminalvorwiegendenthieltenoben)(sieheLösung

Äther-gewonneneDigerierendurchdieundmg)(6517-13

°®'FraktioneneingeengtenanschliessendundvereinigtenDie

Daten.lytischenana¬aufgeführtenuntendenmitC140-145°Smp.C):-20°

(Tiefkühlfach,umkristallisiertÄtherheissemauseinmal

noch81aMaterialerhaltenenAnsatzdurchgeführtenlogana¬jedochanderen,einemaussolcheswurdeAnalyseZur

waren.tisch

iden¬81aHalbaminalsanalysenreinendesdenjenigenmitIR-Spektrenund1H-NMR-dessenC,135-140°Smp.81a,dukt

endo-Pro-reinesfast%)(22g1.06enthieltRückstandDer

.

81)digeriertÄtherml20jemitdreimalwurdeng)(2.631

4-68(3)FraktioneneingedampftenundvereinigtenDie

'°).chromatographiert3:2Äther/Hexanmitcagel)

Sili-g(150SäuleeineüberwurdeRohproduktDasein.RV

amLösungdieengteundabmanfiltrierteMol.-SiebDas

gerührt.7^)TagedreiRTbeiArgonunterMol.-Siebg4g4

mitundeingeengtml02aufRV/RTamversetzt,8_0tol

Lac-mmol)(20g3.6mitwurdeFiltratDasab.(Celite)Nutscheeineübermanfiltrierten-Butylammoniumtosylates

desSalzausgefalleneDasgerührt.intensivsehrMinuten

fünfnochundversetztTHF*abs.ml50weiterenmitmisch

Ge¬daswurdeDannwar.erstarrtReaktionsgemischdasbis

-109-

konnten.werdenzugeordneteindeutigSignalealle

wobeiverwendet,3:2)ca.(exo-81b/endo-81aendo-Halbaminals

undexo-desGemischeinwurdeC-NMR-SpektrenderMessungZur82)

700s.870w,

890m,905w,950m,975w,990m,1040vs,1075w,llOOw,1150m,

1185m,1240w,1270w,1330m,1375w,1390m,1450m,1470s,

1480s,2820w,2870m,2930m,2960s,3020w,3060w,3370m,

CHC13)%(5IR

C109-111°Smp.:

31714%17.27N7.04

H69.11CBer.:

C,,H,,N_0:

121

176

*+),

,(13)C5H6),

(1.6,1

133

M+-243

90°(DiMSEI-

%17.12N7.13H69.00CGef.:

7,H69.11CBer.:

81bexo-HalbaminalvonDatenAnalytische

0.4.ca.Rf=3:2)Äther/Hexan(Silicagel,PC

.(8)39,(15)41

,(7)43,(9)65

(100,C?Hfi),66(19),67(9),77(12),91M+-C5H6-3HCN+1),(80,97(8),105(20),119(10),120(10),

(7),134(9),148(13),149(8),160(18),

(2,177(7),178(4),212(1),214(3),215

C)

(2d,2-CH=).135.82und133.73(s,2CN),114.32-CH(O-)NH-),

(d,96.53(t,-CH20-),73.76(s,-C(Me)CH(0-)NH-),55.79

(2d,2-CH-),53.3651.62,(s,-fc(Me)CH20-),49.54-CH2-),

(t,48.99(d,-CH(CN)2)/39.49(2q,2Me),22.25und20.93

D

82)XL-100)(DMSO-d,,13C-NMR

(m,2H,2-CH=).6.15-6.30

verschwindet),langsamwelchess,D2O1H,-CH(CN)2,mit

(d,J=10Hz,4.72D20),mit(d,J=6Hz,lH,-CH(0-)NH-,s4.36

AB-Systems,J=8Hz,1H,-CH20-),eines(d,Teil3.52-CH2O-),

AB-Systems,J=8Hz,IH,eines(d,Teil3.42(m,2H,2-CH-),2.60

2.40-D20),mit(bm,lH,NH,Austausch2.00-2.262H,-CH2-),

m,(AB-artiges1.37-1.80(s,3H,Me),1.12(s,3H,Me),1.10

HA-100),(CDC11H-NMR

650w.700w,880w,

895w,910w,950w,breit,1030s1055s,1085m,breit,1000m

1150w,1185w,1270w,1330m,1375w,1390m,1460m,1470s,

s,1475sh2875m,2930m,2970s,3020m,w,3060sh3360w,

CHC13)%(5IR

-110-

- 111 -

IR (1 mg/300 mg KBr)

3390m, 3370m, 3330m, 3060w, 2960s, 2930s, 2900m, 2880s,2840w, 1630w breit, 1570w, 1475s, 1468s, 1450m, 1380m,1330m, 1250w, 1230w, 1185s, 1160m, 1115m, 1070w, 1030vs,

990m, 970m, 945m, 920m, 905w, 890m, 875w, 830w, 795m,780m, 775w, 740w, 720m, 710m, 670m, 650w, 630w.

1H-NMR (CDC1 , HA-100)83)

1.05 (s,3H,Me), 1.12 (s,3H,Me)t, 1.35-1.80 (AB-artiges m,

2H,-CH2-), 2.26-2.60 (m,3H,2-CH- und -NH-,Austausch mit

D20 von 3H zu 2H), 3.14 (d,Teil eines AB-Systems,J=10Hz,

1H,-CH20-), 3.52 (d,Teil eines AB-Systems,J=10Hz,1H,

-CH20-) ,4.16 (d,J=HHz,lH,-CH(0-)NH-,s mit D20) ,

4.83

(d,J=7Hz,1H,-CH(CN)2 mit D2O s, welches langsam verschwin¬

det), 6.05-6.30 (m,2H,2-CH=).

13C-NMR (DMSO-d^, XL-100)82)

6

18.33 und 21.51 (2g.,2Me), 37.25 (d,-CH(CN)2)m 48.54 (t,

-CH2-), 53.11 (s,-C(Me)CH20-), 53.96, 54.70 (2d,2-CH-),56.59 (s,-C(Me)CH(0-)NH-), 74.29 (t,-CH20-), 94.04 (d,-CH(O-)NH-), 114.45 (s,2-CN), 135.01, 135.66 (2d,2-CH=).

EI-MS (Di 100° C)

243 (0.4,M+), 216 (1,M+-HCN), 215 (1), 212 (2), 178 (3),177 (1,M+-C5H6), 176 (10), 160 (4), 149 (11), 134 (4),133 (7), 119 (12), 97 (57,M+-C5H6-3HCN+1), 91 (11), 67

(15), 66 (100,CRHfi), 65 (10), 41 (16), 39 (11).

PC (Silicagel, Äther/Hexan 3:2) Rf ca. 0.4.

83) Zusätzliche Signale von endo-Epimer 81a (<15 %).

- 112 -

Dimerisierungsversuche der Halbaminale 81a und 81b

NHR

NCXJr-CN

V-NHR H2N—(/NC7 )^-CN

RHN CN

81a,b TJ 82(E,Z?)

Dimerisierung eines Gemisches der exo- und endo-Halb¬

aminale 81a und 81b 67)

120 mg (0.5 mmol) des Gemisches exo- und endo-Halbaminale

81 wurden in 1.5 ml Methylenchlorid* und 2 ml Triäthyl-

amin* unter Argon bei RT gelöst. Nach einiger Zeit wurde

die klare Lösung gelb, später orange. Nach 14 Stunden

wurde die dunkelorange Lösung am RV zur Trockne einge¬

engt 84)m Den Rückstand löste man in ein wenig Äther

und trug ihn auf eine Silicagel-Säule (10 g) auf. Dann

wurde mit Äther/Hexan 3:2 eluiert. Die Fraktionen 85)

16-22 wurden vereinigt und am RV eingeengt: 31 mg (26 %)

gelbe Kristalle 82m (DC Rf ca. 0.30), Smp. 92-95o c, mit

den unten angegebenen Daten.

Aus den vereinigten Fraktionen 25-28 gewann man auf ähn¬

liche Weise 17 mg (14 %) 82n, Smp. 105-110° C (DC mit

Rf ca. 0.28) .

Fraktion 82m6)

IR (1 mg/300 mg KBr)

3450m, 3340m, 3060w, 2960w, 2920m sh, 2870m, 2185m, 1675s,

1625s, 1470m, 1450sh w, 1385m, 1370m, 1330m, 1290w, 1250w,

1235w, 1185w, 1160w, lllOw, 1090w, 1080w, 1025s, 960w,

940w, 900w, 880w, 700w.

84) Im DC (Silicagel, Äther/Hexan 3:2) erschienen drei Flecken mit

Rf ca. 0.34, 0.30 und 0.27.

85) Eine Fraktion ca. 5 ml; DC-einheitlich mit Rf ca. 0.30.

86) Die Interpretation der H- und 13c-NMR-Spektren konnte nicht durch¬

geführt werden (auf ihre Beschreibung wird verzichtet).

- 113 -

EI-MS (Di 120° C)

Kein M+, 459 (0.1,M+-HCN), 434 (2), 432 (4,M+-2HCN), 367

(5), 366 (18,432-C5H6), 338 (4), 325 (4), 272 (5), 256

(10), 231 (4), 204 (38,366-Schutzgruppe+l), 97 (100,Schutzgruppe -C5H6), 66 (30,C5H6), 43 (14), 41 (14),27 (11,HCN).

UV (Äthanol)

276 nm (10 460).

Fraktion 82n

IR (1 mg/300 mg KBr)

Die Fraktionen 82m und 82n ergaben das gleiche IR-Spektrum.

EI-MS (Di 120° C)

Kein M+, 434 (2), 433 (1), 432 (4,M+-2HCN), 367 (4), 366

(23,432-C5H6), 338 (3), 325 (3), 256 (12), 204 (52,366-Schutzgruppe+1), 111 (15), 97 (100,Schutzgruppe -CsHg),66 (34,C5H6), 43 (14), 41 (13), 39 (11), 27 (9,HCN).

UV (Äthanol)

276 nm.

64)Dimerisierung des exo-Halbaminals 81b

4 00 mg (1.65 mmol) exo-Halbaminal 81b wurden in 4 ml Methy¬lenchlorid* unter Argon gelöst und mit 5 ml Triäthylamin*versetzt. Nach 3-stündigem Rühren bei RT wurde das Reak¬

tionsgemisch bei RT eingedampft und chromatographiert(100 g Silicagel, Eluens: Benzol/Äther 200 ml 10:1, 200 ml

10:3, dann 100 ml 1:1). Es wurden 157 mg 82bl 8"7) (etwas

verunreinigt) und 85 mg reines 82b2 88) isoliert.Die Fraktion 82bl wurde zur weiteren Reinigung nochmals

chromatographiert (30 g Silicagel, Eluens: je 100 ml

Benzol/Äther 10:1, 5:1 und anschliessend 1:1). Dabei wur¬

den 54 mg 82bl 89) isoliert, welche in Äther/Hexan aufge¬nommen und bei RT im Vakuum eingedampft wurden. Das dabei

amorph ausgefallene 82bl wurde noch mit Äther/Hexan di¬

geriert. Man erhielt 48 mg gelbes 82bl 89) (12 %) mit den

unten aufgeführten Daten.

87) Laut DC (Silicagel, Benzol/Äther 3:1) vorwiegend 82bl (Rf ca. 0.33)mit wenig 82b2 (Rf ca. 0.22).

88) DC: nur 82b2 mit Rf ca. 0.22.

89) DC: nur 82bl mit Rf ca. 0.33.

- 114 -

Auf die gleiche Weise wurden die 85 mg 82b2 mit Äther/

Hexan behandelt und ergaben 79 mg gelbes 82b2 88) (20 %)

mit den unten aufgeführten Daten.

Fraktion 82bl86)

IR (1 mg/300 mg KBr)

3450m, 3350m, 3060w,

1470s, 1390m, 1370m,

1160w, lllOw, 1080w,

705m.

UV (Äthanol)

273 nm (9 577) .

PC (Silicagel, Hexan/Äther 2:3)

(Silicagel, Benzol/Äther 3:1)

Fraktion 82b286)

IR (1 mg/300 mg KBr)

3445m, 3340m, 3060w, 2960s,

1570w, 1470s, 1390m, 1370w,

1230w, 1180w, 1160w, 1070m,

780w, 755w, 730w, 710m.

UV (Äthanol)

271 nm (9 828).

PC (Silicagel, Hexan/Äther 2:3) Rf ca. 0.22.

(Silicagel, Benzol/Äther 3:1) Rf ca. 0.22.

Pimerisierung des endo-Halbaminals 81a

200 mg (0.82 mmol) endo-Halbaminal 81a wurden in 2 ml Me¬

thylenchlorid* unter Argon gelöst und mit 2.5 ml Triäthyl-amin* versetzt. Nach 41/2-stündigem Rühren bei RT wurde

das Reaktionsgemisch 9D am RV (RT) eingeengt und an¬

schliessend chromatographiert (100 g Silicagel, Eluens:

Benzol/Äther, je 100 ml 10:1, 10:3 und zuletzt 1:1). Aus

90) Die Ausbeute der nicht getrennten Fraktionen 82al und 82a2 konnte

bis auf 75 % gesteigert werden.

91) In DC (Silicagel, Benzol/Äther 3:1) erschienen zwei Flecken

82al (Rf ca. 0.3) und 82a2 (Rf ca. 0.22).

2960s, 2870m, 2190m, 1680s, 1625s,

1330m, 1290w, 1250w, 1230w, 1190m,

1030s, 970w, 940w, 905w, 890w, 850w,

Rf ca. 0.28.

Rf ca. 0.33.

2875m, 2190m, 1670m, 1630s,

1330m, 1290w, 1260w, 1250w,

1030s, 940m, 905w, 890w, 850w,

- 115 -

92)den ersten Fraktionen wurden 51 mg 82al isoliert.

Diese wurden in Äther/Hexan aufgenommen und im Vakuum

bei RT wieder eingedampft. Das dabei ausgefallene, gelbeamorphe Produkt wurde mit etwas Äther/Hexan digeriert:46 mg (23 %) 82al 92) mj_t den unten aufgeführten Daten.

Aus den folgenden Fraktionen wurden 33 mg (16.5 %) 82a2 93^

isoliert, die mit 18 mg 82a2 (aus einem anderen früheren,jedoch analog durchgeführten Ansatz) vereinigt und auf

ähnliche Weise wie 82al mit Äther/Hexan behandelt wurden.Man erhielt 4 3 mg 82a2 93) mj_-(- ^en unten aufgeführtenDaten.

Fraktion 82al86)

IR (1 mg/300 mg KBr)

3450m, 3345m, 3060w, 2960s, 2870m, 2185m, 1730sh w, 1675s,1625s, 1470s, 1385m, 1370m, 1330m, 1290w, 1250w, 1230w,1190m, 1160w, 1130w, lllOw, 1095w, 1080w, 1030s, 970w,940w, 905w, 890w, 850w, 705m.

UV (Äthanol)

276 nm (10 003).

PC (Silicagel, Äther/Hexan 3:2) Rf ca. 0.28.

(Silicagel, Benzol/Äther 3:1) Rf ca. 0.3.

Fraktion 82a28 '

IR (1 mg/300 mg KBr)

3445m, 3340m, 3060w, 2960s, 2875m, 2190m, 1670m, 1630s,1570w, 1470s, 1390m, 1370w, 1330m, 1290w, 1265w, 1250w,1230w, 1180m, 1160w, 1080m, 1030s, 940m, 905w, 890w, 850w,780w, 750w, 730w, 710m.

UV (Äthanol)

270 nm (9 037)

PC (Silicagel, Äther/Hexan 3:2) Rf ca. 0.22.

(Silicagel, Äther/Benzol 1:3) Rf ca. 0.22.

92) DC (Silicagel, Benzol/Äther 3:1): Rf ca. 0.3.

93) DC (Silicagel, Benzol/Äther 3:1): Rf ca. 0.22.

- 116 -

94)HCN-Elimination aus 82al/a2

NHR

Jt-cnH2N—(/

>rCNRHN CN

82(E,Z?) V 86 (EZ?)

310 mg (0.63 mmol) 82al/a2 wurden in 30 ml Methylenchlorid*

gelöst und diese Lösung über Nacht mit 5 ml Wasser, 3 g

Silber(I)oxid* und 90 mg Silber(I)nitrat* bei RT unter

Argon auf einem Vibrator geschüttelt. Nach 15 Stunden

filtrierte man das Reaktionsgemisch durch Celite. Das

Filtrat wurde über Natriumsulfat getrocknet und am RV

eingeengt. Man erhielt 250 mg Rohprodukt, das auf eine

Silicagelsäule (25 g) mit Äther/Hexan 4:1 chromatographiert

wurde. Die Fraktionen 10-12 95) wurden vereinigt und am

RV eingeengt 96)# Man gewann ca. 40 mg %6_ (13 %).

Zur Charakterisierung wurden insgesamt 79 mg 97) I3_6 in

Äther gelöst und mit Hexan gefällt: 37 mg ^6_ 98)f smp.

100-110° C (Zers.).

oc86)

Daten von 86

IR (5 % CHC1 )

3495m, 3380m, 3060w, 3010m, 2970s, 2930m, 2905m, 2875m,

2200m, 1665vs, 1590m, 1565m, 1535m, 1475m, 1470m, 1455m,

94) Für diese Reaktion wurde das Gemisch von 82al und 82a2 verwendet

(siehe Fussnote 90).

95) Eine Fraktion ca. 5-10 ml.

96) Jede Fraktion wurde mittels DC und UV-Spektrum kontrolliert. Es

wurdm nur die Fraktionen vereinigt, die das gesuchte UV-Spektrum

(237 und 408 nm) aufwiesen.

97) Das aus verschiedenen analog durchgeführten Ansätzen erhaltene

Material 86 wurde gesammelt.

98) Es handelte sich um DC-einheitliches (Rf ca. 0.35) gelbes Material

in Form eines festen Öls.

- 117 -

1390m, 1375m, 1330m, 1290m, 1260m, 1190m, 1170m, 1130w,1115m, 1100m, 1085m, 1055m, 1020vs, 970w, 960w, 910w,895w, 885w, 700m.

EI-MS (Di 110° C)

Kein M+, 457 (l,M+-2), 432 (2,M+-HCN), 391 (6,457-C5H6),366 (5,M+-C5H6-HCN), 326 (3), 325 (15,391-C5H6), 256 (3),229 (2,325-97+1), 204 (7,366-Schutzgruppe+l), 203 (2),202 (8,366-Schutzgruppe-l), 176 (7), 155 (6), 127 (11),112 (24), 98 (7), 97 (34,Schutzgruppe -C5H6), 96 (11),95 (9), 91 (8), 85 (8), 84 (6), 83 (11), 82 (8), 81 (8),71 (12), 69 (15), 67 (19), 66 (100,CRHfi), 65 (35), 57 (23),55 (16), 43 (19), 41 (18), 40 (16), 39 (22), 27 (58,HCN).

UV (Äthanol)

Die e-Werte wurden mit dem Mol.-Gewicht (459.6) des Penta-

meren ^6_ berechnet.

237 nm (9 786), 257 nm (sh, 9 280), 408 nm (5 230).

PC (Silicagel, Äther/Hexan =4:1) Rf ca. 0.35.

6.3.2 Trimethylnorbornen-Schutzgruppe, Synthese der

Pentameren 90a-c

Tricyclo[5.2.1.0"

]-exo-2,6-dimethyl-4-oxadec-8-en-3,5-dion 99) (78)

©

<10%

15 g (119 mmol) Dimethylmaleinsäureanhydrid* (DMA) in 10 mlBenzol* wurden mit 50 ml (606 mmol) Cyclopentadien 100) $_neinem Autoklaven fünf Stunden 101) bei 100±3° C geheizt.

99) Vorschrift nach J 42 J (keine Ausbeute-Angaben).100) Aus dem Dimeren frisch monomerisiert.

101) Der Ofen musste vorher auf 100 C aufgeheizt werden.

- 118 -

Danach wurde das Reaktionsgemisch sofort mit Eis abgekühlt

und die ausgefallenen Kristalle abgenutscht. Die Mutter¬

lauge (hauptsächlich Dicyclopentadien) engte man am

RV auf die Hälfte ein und stellte den Kolben für eine

Nacnt in das Tiefkühlfach (-20° C). Die erneut ausgefalle¬

nen Kristalle wurden abgenutscht und mit 5 ml Hexan ge¬

waschen. Man bekam insgesamt 18 g Kristalle als Gemisch

von DMA und Produkt JS_ im Verhältnis ca. 1:1 (laut !h-NMR) .

Die Trennung erfolgte durch Wasserdampfdestillation 102)

bis der anfänglich ölige Rückstand erstarrte. Das aus

dem Rückstand kristallisierte Rohprodukt 7_8 wurde abge¬

nutscht, anschliessend in Methylenchlorid gelöst, kurz

mit Aktivkohle behandelt und die Lösung filtriert. Aus

der eingeengten Methylenchloridlösung erhielt man 7.0 g

Rohprodukt 7_8^, das aus Methylenchlorid-Hexan umkristalli¬

siert wurde: 6.3 g (27.6 % 1°4)) 78, Smp.: 154° C. Aus

der Mutterlauge gewann man noch 1.51 g (6.6 % 104)r smp.:

153° C. Die gesamte Ausbeute betrug 7.8 g (34 % 104) 78.

In drei analogen Ansätzen 103) mj_t 37.5 g DMA/100 ml

Cyclopentadien (2x) bzw. 45 g/140 ml Cyclopentadien er¬

hielt man insgesamt 56 g Produkt ^78_ (Ausbeute 31 % l^4)),

dessen analytische Daten unten aufgeführt sind.

Die IR- und lH-NMR-Spektren zeigten, dass es sich um

das Gemisch von endo-Addukt mit 5-10 % exo-Addukt han¬

delte.

Smp.: 153-154° C

IR (5 %, CHC1 )

3025m, 2990s, 2880w, 1855s, 1838vs, 1810m, 1775vs, 1470m,

1460w, 1445w, 1390m, 1375w, 1330m, 1290m, 1275m, 1255m,

1155m, lllOw, 1095w, 1070w, 1020w, 980vs, 970vs, 930vs,

890m, 880m, 710s, 630m, 600m.

1H-NMR (CDC1 ,HA-100)

1.10 (s,6H,2Me exo-10 %) ,1.44 (s,6H,2Me endo-90 %), 1.70-

1.92 (m,2H,-CH2- endo+exo), 2.90-3.03 (m,2H,2-CH- endo),

3.08-3.16 (m,2H,2-CH- exo), 6.26-6.40 (m,2H,2-CH= endo+

exo) .

EI-MS (No 200° C)

Kein M+, 126 (12 ,M+-C5H6) ,82 (23,126-C02) ,

66 (100,Cc;Hfi),

65 (40), 54 (41), 53 (14), 40 (24), 39 (60), 38 (11), 28

(12), 27 (14) .

102) Zur Trennung wurden ca. 200 ml Dampfkondensat gebraucht.

103) In einem 200 ml Autoklaven.

104) Auf DMA bezogen.

- 119 -

Tricyclo [5.2.1.0"

]-exo-2,6-dimethyl-4-oxadec-8-en-3-on (79)

79

1.023 g (27.05 mmol) NaBH4* wurden unter Argon in 50 ml abs,

2-Propanol*suspendiert, die Lösung zum Sieden gebrachtund dann die Heizung abgestellt. Dann gab man 3.84 g

(20 mmol) Anhydrid J78_ unter gutem Rühren in kleinen Por¬

tionen im Laufe von fünf Hinuten zu 105), rührte das Ge¬

misch ohne Heizung noch zehn Minuten, versetzte mit

50 ml kaltem abs. 2-Propanol*und kochte dann 45 Minuten

am Rückfluss. Das abgekühlte Gemisch wurde am RV zur

Trockne eingeengt und der Rückstand mit 10 ml konz. HCl

in 50 ml Eis versetzt. Die wässerige Phase wurde dreimal

mit je 120 ml Äther, einmal mit 100 ml Methylenchloridextrahiert, die vereinigten org. Phasen einmal kurz mit

30 ml gesättigter Natriumbicarbonatlösung geschütteltund mit Magnesiumsulfat getrocknet. Die eingeengte Lö¬

sung ergab 3.6 g Rohprodukt 7_9, das aus heissem Hexan

umkristallisiert wurde. Man erhielt insgesamt 3.4 g (96 %),Smp. 171-174° C Lacton 7_9/ dessen IR- und iH-NMR-Spektrenmit denjenigen des analysenreinen Lactons 7_9 identisch

waren. Zur Analyse wurde das Lacton 7_9_ noch einmal aus

heissem Hexan umkristallisiert, Smp. 171-175° C (Zers.).

C11H14°2:

Smp.: 171-175° C (Zers.)

IR (CHC1 ,5 %)

3070w, 3020m, 2980s, 2920m, 2910m, 2880m, 1755vs, 1480m,1470m, 1445w, 1395s, 1375m, 1330m, 1285m, 1190m, 1170m,1160w, 1130w, 1115s, 1100s, 1070w, 1030vs, 970w, 950w,910w, 890w, 875w, 860w, 705s, 660w, 620w.

Ber. : C 74.13 H 7.92 %

Gef. : C 74.02 H 7.94 %

105) Man hielt 50 ml kaltes 2-Propanol*bereit, das im Falle einer

heftigeren ReaKtion sofort zur Abkühlung des Reaktionsgemischeshätte zugegeben werden können.

- 120 -

H-NMR (CDC1_, HA-100)

1.22 (s,3H,Me), 1.32 (s,3H,Me), 1.50-1.85 (AB-artiges m,

2H,-CH2~), 2.58-2.70 (m,1H,-£h-), 2.70-2.82 (m,lH,-CH-),

3.72 (d,Teil eines AB-Systems,J=10Hz,1H,-CH2O-), 3.85

(d,Teil eines AB-Systems,J=10Hz,1H,-CH2O-), 6.18-6.38

(m,2H,2-CH=).

EI-MS (Di ca. 80

.+

C)

Kein M", 113 (85), 105 (4), 95 (4), 91 (7), 83 (5), 77

(8), 67 (14), 66_aO£,C5H6) ,65 (10), 55 (10), 43 (6),

41 (10) ,40 (9) ,

39 (18) ,27 (9) .

2 6

Tricyclo[5.2.1.0*

] -exo-2,6-dimethyl-3-methyl-4-oxadec-3-en-3-ol (88)

23.3 g (130 mmol) Lacton T9_ wurden in 300 ml abs. Toluol*

gelöst, die Lösung unter Argon auf -78° C abgekühlt und

mit 90 ml (144 mmol) 1.6 m-Methyllithiumlösung 1°6) in

zehn Minuten versetzt. Nach 45 Minuten bei -78° C brach¬

te man die Lösung auf RT und goss sie auf 200 g Eis. Die

wässerige Phase wurde fünfmal mit je 2 00 ml Äther ex¬

trahiert, worauf die vereinigten organischen Phasen über

Magnesiumsulfat getrocknet und am RV eingeengt wurden.

Das Rohprodukt ^8 wurde in 150 ml Äther kalt gelöst und

mit 50 ml Hexan langsam gefällt: 24 g (94.5 %) Lactol 8£,Smp. 135-140° C (Zers.), dessen IR- und 1H-NMR-Spektrenmit den Spektren des analysenreinen Materials 8_8_ iden¬

tisch waren. Zur Analyse wurde eine kleine Menge von

Lactol 8J3 noch einmal aus Äther-Hexan umkristallisiert,

Smp. 135-145° C (Zers.).

106) Ca. 2m-Methyllithiumlösung* in Äther, vor Gebrauch immer frisch

titriert I67I.

- 121 -

C12H18°2 Ber.: C 74.19 H 9. 34

Gef.: C 74.12 H 9.31

Smp, 135-145^ C (Zers.)

IR (CHC1 , i)

3590m, 3410 breit w, 3040w, 3005s, 2960s,1660w, 1575w, 1470m, 1445m, 1385s, 1380s,1290w, 1270w, 1165m, 1135m, 1115m, 1100m,1018s, 980w, 965w, 940w, 925m, 920m, 905s,860w, 825m, 630m, 615w.

2940m, 2880m,

1360w, 1330w,

1070s, 1060s,

895s, 885m,

'H-NMR (CDC1 ,HA-10 0)

1.12 (s,3H,Me), 1.15 (s,3H,Me), 1.21 (s,3H,Me), 1.35-1.82

(AB-artiges m,2H,-CH2-), 1.92 (s,IH,-OH,Austausch mit D20),2.30-2.50 (m,2H,2-CH-), 3.38 (d,Teil eines AB-Systems,

J=9Hz,1H,-CH20-), 3.50 (d,Teil eines AB-Systems,J=9Hz,

1H,-CH20-), 6.05-6.28 (m,2H,-CH=).

EI-MS (No 200 C)

.+Kein M', 176 (3,M -H20), 111 (10), 110 (100,M -H20-C5H6)109 (27), 95 (60), 67 (20), 66 (24,C5H6), 65 (15), 41

(11), 39 (17), 18 (23).

DC (Silicagel, Äther/Hexan 3:2) Rf ca. 0.4

2 fi

(Tricyclo[5.2.1.0*

]-exo-2,6-dimethyl-3-methyl-4-oxadec-8-en-3-yl)-aminomalodinitril (89)

89 ^N

Zu einer Suspension von 9.78 g (38.2 mmol) Aminomalodi-

nitril-tosylat* in 50 ml abs. THF* wurden bei RT unter

Argon während fünf Minuten 3.4 ml (34.4 mmol) n-Butylamin*unter starkem Rühren zugetropft und anschliessend weiter

gerührt, bis das Reaktionsgemisch erstarrt war (ca. fünf

Minuten). Dann wurde das Gemisch mit weiteren 50 ml abs.THF* versetzt und noch fünf Minuten sehr intensiv weiter

- 122 -

gerührt (bei Ansätzen mit mehr als 10 g Aminomalodinitril-

tosylat wird empfohlen, die Neutralisation bei 0° C (Eis-

Kühlung) durchzuführen). Das ausgefallene Salz (n-Butyl-

ammoniumtosylat) wurde rasch über eine Nutsche durch eine

1 cm dicke Schicht von Silicagel filtriert und einmal mit

2 0 ml abs. THF* nachgewaschen. Die THF-Lösung wurde dann

am RV auf 40 ml eingeengt, mit 5 g (25.78 mmol) Lactol 8_8versetzt und nach Zugabe von 2 g 4 § Mol.-Sieb unter Argon

drei Tage bei RT gerührt. Nach drei Tagen wurde das Mol.-

Sieb über eine Nutsche abfiltriert, mit 20 ml THF nachge¬

waschen und das Filtrat nachher am RV zum Trocknen einge¬

engt. Der Rückstand wurde in 300 ml Äther gelöst, die

Äther-Phase fünfmal rasch mit je 100 ml gesättigter

Natriumbicarbonatlösung - Eis (1:1) gut ausgeschüttelt,

die organische Phase über Magnesiumsulfat getrocknet und

am RV zur Hälfte eingeengt. Diese Lösung wurde anschlies¬

send zehn Minuten mit Aktivkohle behandelt und über

Celite filtriert, worauf man 2 0 ml Hexan zufügte. Die

Lösung wurde dann am RV eingeengt, bis die ersten Kristal¬

le ausfielen. Anschliessend stellte man den Kolben sofort

ins Tiefkühlfach. Die ausgefallenen Kristalle wurden ab-

genutscht und am HV getrocknet. Man erhielt 4.1 g (62 %)

Halbaminal ^9, Smp.: 110-117° C. Die Mutterlauge ergab

noch 650 mg (9.8 %) 8_9, Smp.: 110° C. (Gesamte Ausbeute:

4.75 g (71.7 %) Halbaminal _89_.)Die IR- und ^H-NMR-Spektren der beiden Proben waren

identisch mit den Spektren des analysenreinen Materials 89,

welches aus einem anderen, jedoch analog durchgeführtenAnsatz 64) stammte und dessen Daten unten aufgeführt sind:

Zur Analyse wurde Halbaminal J39_ nochmals in Äther gelöst

und mit Hexan gefällt, Smp. 117-120° C.

Das Halbaminal ^9 ist sehr säurelabil. In DC (Silicagel,

Hexan/Äther 2:3) erschienen drei Flecken des Produktes

89 (Rf = 0.7), des Lactols 8_8 (Rf = 0.4) und des Amino-

malodinitrils (Rf = 0.3). Das Halbaminal Ü9_ ist im kri¬

stallinen Zustand im Tiefkühlfach (-20° C) monatelang

haltbar.

C, (.H-.qN-O: Ber.: C 70.00 H 7.44 N 16.33 %

Gef.: C 69.88 H 7.54 N 16.30 %

Smp.: 117-120° C

IR (1 mg/300 mg KBr)

3380s, 3070w, 3020w sh, 2980s, 2960s, 2880s, 2860s, 2255w,

1630w breit, 1580w, 1490m, 1470s, 1450m, 1390m, 1385s,

1355w, 1330m, 1310w, 1270w, 1255m, 1200m, 1180m, 1140s,

1125s, 1100s, 1075w, 1060m, lOlOvs, 980s, 940w, 925w,

910w, 900w, 880w, 865w, 855w, 825m, 770w, 755w, 740s,

680s, 660m.

- 123 -

1H-NMR (CDC1 , HA-100)

1.16 (s,6H,2Me), 1.32 (s,3H,Me), 1.38-1.82 (AB-artiges m,

2H,-CH2-), 2.17 (bd,J=10Hz,lH,-NH-,Austausch mit D20),2.36-2.59 (m,2H,2-CH-), 3.26 (d,Teil eines AB-Systems,

J=9Hz,lH,-CH20-), 3.44 (d,Teil eines AB-Systems,J=9Hz,

1H,-CH20-), 4.86 (d,J=10Hz/lH,-CH(CN)2/mit D20 s, welches

langsam verschwindet), 6.10-6.36 (m,2H,2-CH=).

Fremdsignal: 1.58 (s,ca.0.35H,Wasser).

13C-NMR (CDC1 , XL-100)

19.03, 19.18 (2q,2Me), 22.75 (q,-C(Me)(O7)NH-), 32.20

(d,-CH(CN)2) ,,49.58 (t,-CH2),, 51.48 (s ,-C (Me) CH2O-) , 53.70,

54.05 (2d,2-CH-), 61.86 (s,-C(Me)-C(Me) (O-)NH-) ,75.51

(t,-CH20-), 96.24 (s,-C(Me)(O-)NH-), 113.79 (s,CN), 114.43

(s,CN), 134.74, 136.03 (2d,2-CH=).

EI-MS (Di 80° C)

Kein M,176 (4,Schutzgruppenenoläther), 111 (8), 110

(100, Schutzgruppenenoläther-C5H6), 109 (21), 95 (32),81 (11), 80 (12,3HCN-1), 67 (11), 66 (10,C5H6), 55 (16),54 (13), 53 (12), 41 (10), 39 (11), 28 (10), 27 (7,HCN).

l/5-Di-(tricyclo[5.2.1.0*

]-exo-2,6-dimethyl-3-methyl-4-oxadec-8-en-3-yl)-2,4-dicyano-3-amino-vinamidin(90al/a2,b,c)

NHR

NC\ JrCH)—NHR ^ H2N—</

NC7 V-CN

NR

89 90a-c

(E,Z vgl. Kap. 3)

- 124 -

Dimerisierung von 89 in Methylenchlorid-Triäthylamin

3.06 g (11.66 mmol) Halbaminal 8j? wurden in 25 ml Tri-

äthylamin* und 20 ml Methylenchlorid* unter Argon bei RT

drei Tage gerührt 107)#

Qj_e zuerst klare Lösung wurde im

Verlaufe von drei Tagen trübgelb bis dunkelrot 108)^ Das

ausgefallene pulverförmige, braune Nebenprodukt109)

(mikrokristallin ?) wurde abgenutscht und das Filtrat

am RV/RT eingeengt.Den dunkelroten Rückstand H°> versetzte man mit 5 g Alox

III neutral und gab dann 10 ml Methylenchlorid zu, wel¬

ches vorsichtig am RV zum Trocknen (RT) eingeengt wurde.

Das an Alox III adsorbierte Reaktionsgemisch wurde auf

eine Säule 111) (Alox III neutral, 250 g) aufgetragen und

mit Äther eluiert.

Die Fraktionen H2) 8-11 H3) wurden vereinigt und am RV

bei RT eingeengt. Man erhielt 2 05 mg einer gelben kristal¬

linen Substanz, die hauptsächlich das Diastereomere 90c H-3)

enthielt. Die Reinigung erfolgte durch Umkristallisation,

wobei der Rückstand in möglichst wenig Methylenchlorid

mit 3 % Triäthylamin 115) kalt gelöst und anschliessend

107) Zugabe von ^9_ zum Methylenchlorid-Triäthylamin-Gemisch.

108) Es wurde kein Einfluss von Licht auf die Reaktion beobachtet.

109) Man erhielt 30 mg eines in Methylenchlorid unlöslichen, nicht

näher untersuchten Nebenproduktes, UV (Äthanol): 352 nm. Es han¬

delte sich wahrscheinlich um 3,4-Diamino-5-imino-2-pyrrolin-2,4-

dicarbonitril (^7.) ,welches infolge der Schutzgruppenabspaltung

von 8_9 gebildet werden könnte.

110) Die dunkelrote Farbe der Lösung stammte von einem nicht näher un¬

tersuchten Nebenprodukt (Rf ca. 0.7-0.8). Es liess sich entweder

bei der Säulenchromatographie oder bei anschliessender Umkristal¬

lisation der Produkte 90al/a2,b und c_ gut entfernen.

111) Eine ebenfalls gute Trennung der Diastereomeren 90al/a2,b,c wur-

de in einem analog durchgeführten Ansatz° J auf einer Silicagel-

säule beobachtet. Man eluierte mit Hexan/Äther/Triäthylamin 2:3:0.2,

wobei man etwas schlechtere Ausbeuten (ca. 20 %) erzielte. Weil

man das Reaktionsgemisch mit Silicagel nicht einengen konnte,

traten gewisse Schwierigkeiten beim Auftragen auf die Säule auf

(das Reaktionsgemisch löste sich im Laufmittel sehr schlecht).

Wenn man es in einem polareren Lösungsmittel auftrug (Methylen¬

chlorid) ,wurde die Trennung von 90al/a2,b,c sofort viel schlechter.

112) Eine Fraktion ca. 30 ml.

113) Laut DC (Alox neutral, Äther) das Diastereomere 90c mit Rf ca.0.4 H4^

114) Detektion im DC: gelber Fleck, der während 20 Minuten bei 120° C

braun wurde. Detektion ist auch mit Jod oder UV (254 nm) möglich.

115) 90al/a2,b,c sind säurelabil. Unter sauren Bedingungen wurde immer

die Spaltung der Schutzgruppe beobachtet. (Im Alox-DC/Äther er¬

schien noch ein zuerst gelber, nach 1 Stunde brauner Fleck; Rf

ca. 0.1.) Deshalb wird empfohlen, 90al/a2,b,c in Methylenchlorid

mit einem Zusatz von Triäthylamin (z.B. mit 3 %) zu lösen.

- 125 -

mit Äther langsam gefällt wurde, bis die ersten Kristalle

ausfielen. Nach zwei Stunden im Tiefkühlfach (-20° C) ge¬

wann man 50 mg (1.76 %) 90c 116) (hellgelbe Kristalle),

Smp. 185-186° C (Zers. 1"Z"3T),mit den unten aufgeführten

analytischen Daten. Zur Analyse wurde dieses Material 90c

während einer Woche am HV über KOH getrocknet H7). Die

Mutterlauge ergab nach dem Einengen (RT) am RV zur Hälfte

nocn weitere 52 mg (1.8 %) 90c 116)tdessen UV-Spektrum

(241 nm/9 956/ und 376 nm/3 251/) mit demjenigen des

analysenreinen Erstkristallisates 90c identisch war.

Die vereinigten, am RV (RT) eingeengten Fraktionen 12-17

enthielten hauptsächlich 90al/a2 11°) (533 mg), die Frak¬

tionen 18-2 4 II9) das Gemisch von 90al/a2 und 90b (315 mg)und die Fraktionen 25-40 vorwiegend 90b T2Q) (262 mg).

Der Rückstand der Fraktionen 25-40 wurde in ca. 5 ml Me¬

thylenchlorid mit 3 % Triäthylamin gelöst und mit Äther

langsam versetzt, bis die ersten Kristalle ausfielen.

Nach zehn Stunden im Tiefkühlfach (-20° C) erhielt man

99 mg (3.5 %) dunkelorange Kristalle 90b 120), Smp. 166-

168° C (Zers. 123))r m±t den unten aufgeführten analyti¬schen Daten. Zur Analyse wurde dieses Material 90b vier

Tage am HV über KOH getrocknet 117). Nur das FD-MS wurde

von einer anderen Probe 90b aufgenommen, welche aus einem

frühren Ansatz stammte und dessen IR-, UV-Spektren (e)und DC-Rf-Wert mit denjenigen des oben gewonnenen analy¬senreinen Materials 90b identisch waren.

Aus den Mischfraktionen (18-24) wurden auf ähnliche Wei¬

se durch Kristallisation (der Rückstand wurde in möglichstwenig Metnylenchlorid mit 3 % Triäthylamin gelöst, an¬

schliessend langsam mit Äther gefällt, bis die ersten Kri¬

stalle ausfielen und über Nacht ins Tiefkühlfach (-20° C)

gestellt) 52 mg (1.83 %) jJOb 120), Smp. 160-168° C (Zers.),gewonnen, wobei die Mutterlauge vorwiegend 90al/a2 121)

enthielt.

116) DC-einheitliches 90c (Alox neutral, Äther) mit Rf ca. 0.4.

117) Die Analyse von 90b und 90c, bei der die Probe nur im HV oder

HV über P2O5 getrocknet wurde, misslang.

118) Laut DC (Alox neutral, Äther) 90al/a2 122) mit Rf ca. 0.33.

119) Laut DC (Alox neutral, Äther) ein Gemisch von 90al/a2 und 90b

mit Rf ca. 0.33 und 0.22.

120) Laut DC (Alox neutral, Äther) nur 90b mit Rf ca. 0.22.

121) Laut DC (Alox neutral, Äther) vorwiegend 90al/a2 mit Rf ca. 0.33

und weniger als ca. 10 % 90b mit Rf ca. 0.22.

122) Laut HPLC, 1H- und 13C-NMR enthielt die Fraktion 90al/a2 zwei

Diastereomeren 90al und 90a2.

123) Beim schnellen Aufheizen fand man den oben angegebenen Smp. (un¬

ter Zersetzung). Hingegen zersetzten sich die Proben bei lang¬samerem Aufheizen (ca. 3° C/Min.) schon ab 155° C.

- 126 -

Den Rückstand der Fraktionen 12-17 löste man in möglichst

wenig Methylenchlorid mit 3 % Triäthylamin und fällte ihn

anschliessend langsam mit Äther bis zur Kristallisation.

Nach 1 Stunde bei RT erhielt man 114 mg (4 %) zitronen¬

gelbe Kristalle 90al/a2 118>, Smp. 168-170° C (Zers. 123>).Die Mutterlauge engte man am RV/RT zur Hälfte ein, ver¬

setzte mit etwas Äther und stellte sie ins Tiefkühlfach

(-20° C). Nach vier Stunden wurden die ausgefallenen Kri¬

stalle abgenutscht: 176 mg (6.2 %) 90al/a2 118), Smp.

160-170° C (Zers.). Das vereinigte Material 90al/a2 (114

+ 176 mg, 10 %), dessen UV-Spektrum (246 nm/9 750/ und

375 nm/2 988/) und DC-Rf-Wert 118) mit denjenigen des

analysenreinen, aus einem analog durchgeführten Ansatz

erhaltenen Materials 90al/a2 identisch waren, wurde für

die unten aufgeführten ^H- und -^ONMR-Spektren verwendet.

Die IR-, UV-Spektren, EI-MS und FD-MS wurden von analy¬

senreinem Material 90al/a2 aufgenommen.

Die Mutterlauge der Mischfraktionen (18-24) wurde mit der

Mutterlauge der Fraktionen (12-17) vereinigt und am RV

(RT) zur Trockne eingeengt. Den Rückstand löste man in

möglichst wenig Methylenchlorid mit 3 % Triäthylamin und

fällte ihn langsam mit Äther, bis die ersten Kristalle aus¬

fielen. Nach einigen Stunden im Tiefkühlfach (-20° C)

wurden die Kristalle abgenutscht: 250 mg (8.8 %) gelbe

Kristalle 90al/a2 118), Smp. ca. 160-165° C (Zers.), de¬

ren UV-Spektrum (374 nm/2 980/) mit demjenigen des ana¬

lysenreinen, aus einem analog durchgeführten Ansatz er¬

haltenen Materials 90al/a2 identisch war.

Analytische Daten von 90c

C«qH N 0 : Ber. : C 71.43 H 7.65 N 14.36 %

Gef.: C 71.31 H 7.63 N 14.18 %

Smp.: 185-186° C (Zers.) 123)

IR (1 mg/300 mg KBr) Abb. 3

3450s breit, 3345s breit, 3050w, 2980s, 2955s, 2920m sh,

2860m, 2185m schwach verbreitert, 1590s breit, 1545m,

1465m, 1450m, 1430m, 1385s, 1370m, 1330m, 1260m, 1250m,

1240m, 1210m, 1195s, 1165m, 1140m, 1115m, 1095s, 1090s,

1070m, 1040s, 980w, 960w, 910w, 900m, 865w, 860w, 850w,

825w, 810w, 780w, 750w, 730m, 710w, 680m.

IR (5 % CHC1_)

3470m, 3380m, 3310m, 3200w, 3070w, 3005m, 2980s, 2970s,

2870m, 2195m, 1605m breit, 1480m, 1470m, 1455m, 1440m,

1390s, 1375m, 1365m, 1330m, 1265m, 1170w, 1140w, 1120w,

lllOw, 1100m, 1090m, 1070w, 1050m, 1035s, 980w, 970w,

940w, 915w, 905w, 870w, 830w, 700w, 660w, 650w.

- 127 -

1H-NMR (CDC1 ,ca. 10 % DABCO*, HA-100)

40)Abb. 1

1.11-1.90 (m,überlagert von 1.11 (s,3H,Me), 1.14 (s,3H,Me),1.17 (s,3H,Me), 1.25 (s,3H,Me), 1.29 (s,3H,Me), 1.30 (s,3H,Me): total 22H,6Me und 2-CH2~; 2.35-2.65 (m,4H,4-CH-), 2.90

(bs,lH,-NH-,Austausch mit D20), 3.13 (d,Teil eines AB-Sy-

stems,J=10Hz,lH,-CH2O-), 3.34 (d,Teil eines KL-Systems,

J=6Hz,lH,-CH20-), 3.42 (d,Teil eines KL-Systems,J=6Hz,1H,

-CH2O-), 3.64 (d,Teil eines AB-Systems,J=10Hz,1H,-CH20-),5.56 (bs,2H,-NH2,Austausch mit D20), 5.68-5.84 (m,lH,-CH=),6.12-6.38 (m,3H,3-CH=). Fremdsignale: 2.76 (s,DABCO),5.26 (s,CH2Cl2)•

13C-NMR (CDCl_/DMSO-d,. 1:1, ca. 10 % DABCO*, XL-100)40)

Abb,3 6

20.32, 20.57, 20.72, 22.96, 23.91 (5q,6Me)(, 49.53 (t,2-CH2-,überlagert mit s,-C(Me)CH20-), 50.39 (s,-C(Me)CH20-),53.36, 53.81, 54.11, 54.20 (4d,4-CH-), 59.66, 60.29 (2s,

2-C(Me)-C(Me)(O-)N), 73.53, 74.53 (2t,2-CH20-), 88.20

(s,=C(NHR)CN) , 98.94, 101.06 (2s,2-C(Me)(O-)NC), 111.10,119.99 (2s,2-CN), 130.67 (s,=C(NH2)-C), 133.72, 133.95,136.40 (3d,4-CH=), 150.69 (s,-N=C(CN)-).

Fremdsignale: 15.16, 65.25 (q,t,Äther), 78.65 (?), 47.05

(t,DABCO).

EI-MS (Di 125° C)

488 (0.3), 487 (1.2,M+), 460 (0.8,M+-HCN), 313 (3), 311

(0.7,M+-Schutzgruppenenoläther), 309 (1.2), 176 (l,Schutz-

gruppenenoläther), 111 (28) ,110 (100,Schutzgruppenenol-

äther-C5H6), 109 (32), 95 (49), 81 (14), 79 (10), 67 (36),66 (60,C5H6), 65 (15), 53 (12), 43 (17), 41 (15) 40 (15)39 (33), 27 (39,HCN).

/

UV (Äthanol)124)

Abb. 4

241 nm (9 857), 376 nm (3 258).In einer Stunde später: 241 nm (9 690) ,

376 nm (3 090).

HPLC (Alox T, Äther)

Detektionswellenlänge (380 nm bezw. 255 nm): 3.6 Minuten

PC (Alox neutral, Äther) Rf ca. 0.4.

(Silicagel mit Triäthylamin impregniert, Äther/Hexan/Triäthylamin 3:2:0.25) Rf ca. 0.4.

124) 90a-c sind in Äthanol relativ instabil. Deshalb sollte die Auf¬

nahme des Spektrums spätestens 15 Minuten nach dem Lösen er¬

folgen!

- 128 -

Analytische Daten von 90b

C H N,0-: Ber.: C 71.43 H 7.65 N 14.36 %

^y J/Gef.: C 71.28 H 7.63 N 14.25 %

Smp.: 166-168° C (Zers.)123)

IR (1 mg/300 mg KBr) Abb. 3

3430m breit, 3340m breit, 3060w, 2960s, 2940m sh, 2870m,

2210m, 1610s, 1540m breit, 1470m, 1450m, 1390m, 1380s,

1350w, 1330m, 1310m, 1270w, 1255w, 1245m, 1200m, 1180w,

1170m, 1140m, 1120m, 1100s, 1080m, 1065m, 1020s, 980w,

970w, 940w, 920w, 900m, 880m, 865w, 845w, 830w, 775m,

760w, 720s, 680w.

IR (5 % CHC13)3450m, 3380m, 3340m, 3065w, 3005m, 2970s, 2870m,

1660m, 1605m, 1575m, 1555m, 1470m, 1450m, 1390m,

1330m, 1290w, 1270w, 1170w, 1150w, 1120w, 1105m,

1015m, 980w, 970w, 940w, 920w, 905m, 885m, 850w.

1H-NMR (CDC1 ,ca. 10 % DABCO*, HA-100)

°'Abb. 1

1.00 (s,3H,Me), 1.10-1.88 (m,überlagert von 1.17 (s,3H,Me),

1.22 (s,3H,Me), 1.29 (s,3H,Me), 1.30 (s,3H,Me), 1.37 (s,

3H,Me), insgesamt 19H,5Me und 2-CH2-), 2.32-2.45 (m,2H,

2-CH-), 2.45-2.65 (m,2H,2-CH-), 2.88 (bs,1H,-NH-,Aus¬

tausch mit D2O), 3.16 (d,Teil eines AB-Systems,J=9Hz,1H,

-CH20-), 3.48 (s,2H,-CH20-), 3.54 (d,Teil eines AB-Sy¬

stems ,J=9Hz,1H,-CH20), 5.24 (bs,2H,-NH2,Austausch mit D20),6.15-6.30 (m,4H,-CH=). Fremdsignal: 2.75 (s,DABCO).

13C-NMR (CDCl^/DMSO-d, 1:1, ca. 10 % DABCO*, XL-100)40)

Abb. 2

j b

18.25, 20.16, 20.76, 21,32, 22.36, 22.85 (6q,6Me), 49.67

(t,2-CH2-), ^1.11 (s,2-C(Me)CH20-) , 53,. 71, 53.86, 54.42,

54.66 (4d,4-CH-), 61.05, 62.01 (2s,2-C(Me)-C(Me)(0-)N<),

73.54, 75.58 (2t,2-CH20), 87.90 (s,=C(NHR)CN), 93.37,

101.62 (2s,2-C(Me)(O-)NC), 111.73, 119.49 (2s,-2CN), 129.47

(s,=C(NH2)-C), 133.94, 134.54, 136.43, 136.51 (4d,4-CH=),

150.30 (s,-N=C(CN)-). Fremdsignale: 20.61 (?), 47.00

(t,DABCO).

EI-MS (Di)

488 (0.4), 487 (1.2,M+), 461 (0.8), 460 (2.2,M+-HCN), 313

(5), 311 (4,M+-Schutzgruppenenoläther), 309 (2), 285 (5),

284 (23,311-HCN), 177 (5), 176 (9,Schutzgruppenenoläther),111 (65), 110 (100, Schutzgruppenenoläther-C5H6), 109 (35),

108 (10), 95 (75), 91 (10), 81 (15), 67 (19), 66 (17,C5H6),65 (10), 54 (10), 53 (13), 43 (14), 41 (17), 39 (18), 27

(31,HCN). Metastabiler Übergang: 259 (311 -* 284).

2200m,

1370m,

1040m,

- 129 -

FD-MS (14 mA, 70° C)

488 (27), 487 (70,M+), 177 (100,Schutzgruppenenoläther+l),135 (15,5HCN).

FD-MS (19 mA, 70° C)

488 (22), 487 (33,M+), 312 (10), 311 (54,M+-Schutzgruppen-enoläther), 286 (20), 284 (16,311-HCN), 179 (30), 177 (100),176 (80,Schutzgruppenenoläther), 136 (12), 135 (20,5HCN).

FD-MS (21 mA, 70° C)

490 (15), 489 (25), 488 (36), 487 (80,M+), 311 (42), 178

(20), 177 (100), 176 (20), 108 (68,4HCN).

FD-MS (23 mA, 70° C)

488 (10), 487 (29,M+), 460 (4,M+-HCN), 311 (3), 178 (14),177 (100), 176 (8), 135 (1,5HCN), 108 (23,4HCN).

UV (Äthanol)124)

Abb. 4

250 nm (9 920), 377 nm (2 690).

HPLC (Alox T, Äther)125)

Detektionswellenlänge (380 nm bzw. 255 nm): von 6.7 bis 7.2

Minuten.

PC (Alox neutral, Äther) Rf ca. 0.22 (leichte Zers.).

(Silicagel mit Triäthylamin impregniert, Äther/Hexan/Triäthylamin 3:2:0.25) Rf ca. 0.22.

122)Analytische Daten von 90al/a2

C29H37N502:

Smp.: 168-170° C (Zers.)123)

IR (1 mg/300 mg KBr) Abb. 3

3460m breit, 3350s breit, 3060w, 2960s, 2930sh m, 2870m,2850sh m, 2205m, 2195sh m, 2180m, 1600s, 1545m, 1470m,1450m, 1390m, 1380m, 1375sh m, 1330m, 1310w, 1265w,1255m, 1240m, 1200s, 1170m, 1140m breit, 1120m, 1100s,1095sh s, 1045s, 1030s, 1020sh m, 990w, 970w', 925w, 910m,880w, 850w, 830w, 820w, 780w, 775w, 760w, 730m, 720m,680m.

Ber. : C 71..43 H 7,.63 N 14..36 %

Gef. : C 71..40 H 7..72 N 14..26 %

125) Man beobachtete leichte Zersetzung (ein breiter Peak).

- 130 -

1H-NMR (CDC13, ca. 10 % DABCO*, HA-100)40)

Abb. 1

1.02, 1.12, 1.14, 1.16, 1.19, 1.23, 1.25, 1.30, 1.39

(9s,36H,2x6Me), 1.40-1.86 (m,8H,2x2-CH2~), 2.25-2.68

(m,8H,2x4-CH-), 2.88 (bs,1.5H?,2x-NH-,Austausch mit D20),3.05-3.72 (m,8H,4x-CH20-), 5.32, 5.50 (2bs,4H,2-NH2Aus¬

tausch mit D2O), 5.64-5.84 (m,lH,-CH=), 6.10-6.35 (m,7H,

7-CH=). Fremdsignal: 2.76 (s,DABCO).

13C-NMR (CDCl_/DMSO-dc 1:2, DABCO*, XL-100)40)

Abb. 2— 3 6

Laut H-NMR und HPLC handelte es sich um ein Gemisch zweier

Diastereomeren. Im -^C-NMR-Spektrum erschienen aber mehr

Signale als einem solchen reinen Gemisch von zwei Dia¬

stereomeren 90al und 90a2 entsprechen sollte. Vermutlich

handelte es sich um Zersetzungsprodukte aus folgenden

Gründen:

1. Das Material 90al/a2 für dieses 13c_]\jMR_spektrum musste

gegenüber dem -*-H-NMR mehr als 8 Wochen länger im Kühl¬

schrank (-20° C) aufbewahrt werden.

2. Offensichtlich wurde (laut ^c-spektrum) die Probe mit

zu wenig DABCO stabilisiert.

3. Sie zersetzte sich infolge der für ein Isomeren-Gemisch

nötigen längeren Aufnahmezeit des Spektrums (50 mg,

2 Tage bei ca. 37° C).

Die Wiederholung des l^c-NMR-Spektrums von 90al/a2 ist

deshalb erforderlich. Die hier durchgeführte Interpretation

des Spektrums vgl. mit Abb. 2.

18.30, 19.70, 20.19, 20.48, 20.75, 21.07, 22.02, 22.33,

22.83. 23.80 (wahrscheinlich q,Me), 49.34 (t,-CH2~), 50.23,

50.86, 50.96,(53.18, 53.54, 53.69, 53.96, 54.08. 54.38

(-CH-)), 58.13, 59.45, 60.03, 60.88, 61.71 (s ,-C (Me)-C (Me)

(O-)NC), 73.27, 73.67, 74.31, 75.06 (-CH20-), 85.59, 87.08

(2s,2=C(NHR)CN), 97.96, 98.58, 99.68, 100.98, 101.53

(s,-C(Me)(O-)NO, 111.45, 112.10 (2s,2CN), 120.15, 120.39

(?), 120.69 (s,CN), 129.64, 130.79 (?) ,130.96 (s,=C (NH2)-C) ,

133.38, 133.62, 133.92, 134.36, 136.40, 136.63 (d,-CH=),

151.14, 152.38 (2s,2-N=C(CN)-).

EI-MS (Di 120° C)

488 (0.4), 487 (1.4,M+), 460 (0.5,M+-HCN), 459 (1), 313 (5),

311 (4,M+-Schutzgruppenenoläther), 284 (3,311-HCN), 177 (4),

176 (3,Schutzgruppenenoläther), 111 (100,Schutzgruppenenol-

äther-C5H6), 110 (79), 109 (19), 95 (52), 67 (15), 66 (12,

C5Hß), 53 (10), 43 (19), 41 (15), 39 (14), 27 (23,HCN).

FD-MS (16 mA, 70° C)

489 (30), 488 (30), 487 (100,M+), 312 (10), 311 (57,M+-Schutzgruppenenoläther), 310 (18), 177 (31), 176 (30,

Schutzgruppenenoläther).

- 131 -

»%MMr»%»«'«^i»'>T«»i<WiWMiH*fti4'rt»*«« KS

j=^

kAnMMMMNMknpMifWM

lyn tiKl'üi ' ^ -

r

\... ,»*»A—,<MM

ft vjjj U

11

3=* =*=*

Abb. 1 H-NMR-Spektren von 90al/a2 (oben), 90b und 90c (unten)

- 132 -

Abb. 2 C-NMR-Spektren von 90al/a2 (oben), 90b und 90c (unten)

- 133 -

25 A 3 J5 4

4000 V

U » 40 M

Abb. 3 IR-Spektren (KBr) von 90al/a2 (oben), 90b und 90c (unten)

- 134 -

300 400 500

300 400 500

300 400 500

Abb. 4 UV-Spektren (Äthanol) von 90al/a2 (oben), 90b und

90c (unten)

- 135 -

FD-MS (19 mA, 70° C)

489 (12), 488 (40), 487 (100,M+), 311 (15), 310 (23),284 (16,311-HCN), 177 (30).

FD-MS (23 mA, 70° C)

490 (16), 489 (29), 488 (68), 487 (100,M+), 360 (10), 313

(26), 311 (45), 310 (96), 309 (40), 284 (80).

FD-MS (25 mA, 70° C)

489 (11), 488 (50), 487 (25,M+), 314 (55), 313 (100) ,312

(50), 311 (60), 309 (80), 285 (55), 284 (70,311-HCN), 177

(60), 176 (40), 137 (50), 135 (10,5HCN), 111 (58), 110

(40), 108 (32,4HCN), 107 (45).

UV (Äthanol)124)

Abb. 4

246 nm (9 754), 376 nm (2 905).

HPLC (Alox T, Äther)

Detektionswellenlänge (380 nm bzw. 255 nm): 3.8 Minuten

für 90al und 4.6 Minuten für 90a2.

Das relative Verhältnis der beiden Diastereomeren (unter

Voraussetzung der gleichen e-Werte) betrug 40:60.

PC (Alox neutral, Äther) Rf ca. 0.33.

(Silicagel mit Triäthylamin impregniert, Äther/Hexan/Triäthylamin =3:2:0.25) Rf ca. 0.35.

Dimerisierung von 89 in Methylenchlorid - Diisopropyl-äthylamin

4.9 g (19 mmol) Halbaminal ^9 wurden in einem Gemisch von

25 ml Methylenchlorid* und 25 ml Diisopropyläthylamin* ge¬löst und bei RT unter Argon drei Tage gerührt. Die anfangshellgelbe Lösung wurde im Verlaufe von drei Tagen trüb¬

orange bis dunkelrot. Das ausgefallene pulverförmige braune,in Methylenchlorid unlösliche Nebenprodukt (25 mg, siehe

Fussnote 109) wurde über Celite abfiltriert und das

dunkelrote Filtrat bei RT am RV zum Trocknen eingeengt 126).Den Rückstand versetzte man zuerst mit 5 g Alox III neu¬

tral, dann mit 10 ml Methylenchlorid*, um die Lösungschliesslich bei RT am RV zum Trocknen einzuengen.

126) Laut DC (Alox neutral, Äther) entstand unter diesen Reaktionsbe¬

dingungen hauptsächlich das Diastereomere 90b (Rf ca. 0.22) mit

etwas weniger 90a (Rf ca. 0.33). Das Isomere 90c (Rf ca. 0.4)

erschien in so kleiner Menge, dass man auf seine Isolierung ver¬

zichtete.

- 136 -

Das am Alox adsorbierte Reaktionsgemisch trug man auf eine

Säule mit 20 g Alox III neutral auf und eluierte rasch 127)

mit Äther.

Die Fraktionen 129) ]__2 128) Wurden vereinigt und bei RT

am RV eingedampft. Den Rückstand löste man in möglichst

wenig Methylenchlorid mit 3 % Triäthylamin und fällte ihn

anschliessend langsam mit Äther,bis die ersten Kristalle

erschienen. Dann stellte man den Kolben über Nacht ins

Tiefkühlfach (-20° C): 156 mg (3.4 %) JJOb l20), Smp. 160-

168° C (Zers.)r dessen UV-Spektrum (249 nm/9 935/ und 376

nm/2 690/) mit demjenigen des analysenreinen, aus einem

anderen Ansatz erhaltenen Materials 90b identisch war.

Die Fraktionen 129) 3-10 130) Wurden vereinigt und bei RT

am RV eingeengt. Der Rückstand wurde anschliessend in

wenig Methylenchlorid mit 3 % Triäthylamin gelöst und mit

Äther langsam gefällt, bis die ersten Kristalle ausfielen.

Die über Nacht im Tiefkühlfach (-20° C) ausgefallenen Kri¬

stalle wurden abgenutscht. Man erhielt 414 mg (8.95 %)

dunkelorange Kristalle 90b 12°), Smp. 162-168° C (Zers.),

deren UV-Spektrum (376 nm/2 778/) mit demjenigen des ana¬

lysenreinen, aus einem anderen Ansatz erhaltenen Materials

90b identisch war.

Die Mutterlauge der Fraktionen 3-10 (517 mg) ergab kein

weiteres kristallines Produkt 90b mehr.

Die Mutterlauge der Fraktionen 1-2 enthielt laut DC haupt¬

sächlich 90a (Rf ca. 0.33), etwas weniger 90b (Rf ca. 0.22)

und weiter ein nicht näher untersuchtes dunkelrotes Neben¬

produkt (Rf ca. 0.7, vgl. auch Fussnote 110). Diese Mut¬

terlauge engte man bei RT mit 3 g Alox III neutral am RV

zum Trocknen ein. Der am Alox adsorbierte Rückstand wurde

anschliessend auf eine Alox III Säule (35 g Alox neutral)

aufgetragen und mit Äther eluiert.

Die Fraktionen 131) 3-7 132) wurden vereinigt und am RV/RT

eingeengt. Der Rückstand (641 mg) wurde erneut in wenig

Methylenchlorid mit 3 % Triäthylamin gelöst und anschlies¬

send langsam mit Äther gefällt, bis die ersten Kristalle

erschienen. Nach drei Stunden im Tiefkühlfach (-20° C)

erhielt man 54 mg (1.3 %) hellgelbe Kristalle 90a i32),

Smp. 155-160° C (Zers.), deren UV-Spektrum (377 nm/2 910/

und 248 nm/9 970/) mit demjenigen des analysenreinen, aus

einem anderen Ansatz (Methylenchlorid/Triäthylamin, S. 124)

erhaltenen Materials 90al/a2 identisch war.

Aus der Mutterlauge konnte kein weiteres kristallines Pro¬

dukt 90a isoliert werden.

Dieser Ansatz wurde nicht weiter optimiert.

127) Mehr eine Filtration als Chromatographie.

128) Laut DC (Alox neutral, Äther) vorwiegend 90b (Rf ca. 0.22) mit

etwas weniger 90a (Rf ca. 0.33) und sehr wenig 90c (Rf ca. 0.4).

129) Eine Fraktion ca. 30 ml.

130) Laut DC (Alox neutral, Äther) nur 90b (Rf ca. 0.22).

131) Eine Fraktion ca. 15 ml.

132) Laut DC (Alox neutral, Äther) nur 90a mit Rf ca. 0.33.

- 137 -

6.3.3 Anhang; Pentamethyl-tetrahydro-furanol-Schutzgruppe

3,3,4,4- Tetramethyl-tetrahydrofuran-2-on (103)67)

0

0

0

102

6.57 g (17 3 mmol) NaBH4* wurden unter Argon in 2 00 ml abs.

2-Propanol* suspendiert. Zu dieser Suspension gab man

langsam in kleinen Portionen unter gutem Rühren 20 g

(128 mmol) Tetramethylbernsteinsäureanhydrid*. Anschlies¬

send wurde das Reaktionsgemisch 45 Minuten am Rückfluss

gekocht. Nach der Abkühlung engte man am RV zum Trocknen

ein. Der Rückstand wurde mit 64 ml konz. Salzsäure in 320

ml Eis-Wasser-Gemisch 1:1 behandelt und die wässerigePhase viermal mit je 150 ml Äther extrahiert. Die vereinig¬ten organischen Phasen wurden einmal kurz mit 20 ml ge¬

sättigter Natriumbicarbonatlösung-Eis (1:1) ausgeschüt¬telt und anschliessend über Magnesiumsulfat getrocknet.Die Äther-Phase engte man am RV ein: 10.5 g (58 %) Lac-

tol 103 mit den folgenden Daten:

Smp. 166-1681

TR (3 % CHC1 )

2980m, 2940w, 2900w, 2880w, 1765vs, 1485w, 1470w, 1460w,1445w, 1400m, 1380m, 1375m, 1360w, 1285m, 1185w, 1155m,1105s, 1025s, 1020m, 1010m, 980w.

1H-NMR (CDC1,

60 MHz)

1.00, 1.10 (2s,6H,2Me), 3.90 (s,2H,-CH20-)

- 138 -

2,3,3,4,4-Pentamethyltetrahydro-2-furanol (104)67)

5.2 g (36.6 mmol) Lacton 103 wurden unter Argon in 50 ml

abs. Toluol* gelöst, die Lösung auf -78 C abgekühlt und

während fünf Minuten mit 21.5 ml (36.6 mmol) 1.7 m-

MetnyllithiumlÖsung 106) in Äther versetzt. Danach wurde

das Kühlbad entfernt, das Reaktionsgemisch auf RT ge¬

bracht und die Lösung auf 5 0 ml Eis-Wasser gegossen. Die

organische Phase wurde abgetrennt und die wässerige Phase

fünfmal mit je 100 ml Äther extrahiert. Die vereinigten

organischen Phasen trocknete man über Magnesiumsulfat und

engte am RV ein: 4.82 g (83 %) Rohprodukt 104, das aus

heissem Hexan umkristallisiert wurde. Man erhielt 4.34 g

(75 %) farblose Kristalle des Lactols 104 mit den unten

aufgeführten analytischen Daten.

Zur Reinigung konnte das Lactol 104 auch am HV (0.1 Torr)

bei 40° C sublimiert werden.

Smp.; 82-83 C (Zers.) Subl. 40° C/0. 1 Torr

IR (5 CHC1-)

3600m, 3400 breit m,

1465m, 1445m, 1400m,

1105s, 1080s, 1028s,

3000s, 2980s, 2940s sh, 2880s, 1480m,

1385s, 1370m, 1335w, 1155m, 1120s,

950w, 920s, 890m, 850w, 660w.

H-NMR (CDC1 , HA-100)

0.86 (s,3H,Me), 0.92 (s,6H,2Me), 1.22 (s,3H,Me), 1.34 (s,

3H,Me), 2.68 (s,lH,-OH,Austausch mit D20), 3.62 (d, Teil

eines AB-Systems,J=8Hz,1H,-CH20-), 3.74 (d,Teil eines AB-

Systems,J=8Hz,lH,-CH20-).

EI-MS (No 200° C)

Kein M,

83 (100)

(82), 55

39 (37),

140 (94,M -H20), 125 (44,140-Me), 98 (20), 85 (94)

- 70 (50), 69 (33), 68 (87), 67 (98), 57 (27), 56

(87), 53 (25), 43 (78), 42 (18), 41 (83), 40 (10),

29 (23) ,28 (25) ,

27 (23) .

PC (Silicagel, Äther/Hexan 3:2) Rf ca. 0.55.

- 139 -

TEIL B ~ THEORETISCHER TEIL

7. ÜBER EINIGE DERIVATE VON 3,3,6,9,9-PENTAMETHYL-2,10-

DIAZABICYCLO [4 ,4

, 0] -1-DECEN

Die hohe Basizität (pK grösser als 12) und die sehr guteci

Löslichkeit (von Methanol bis zum Hexan) der im hiesigen

Laboratorium von F. Heinzer |48| synthetisierten Amidinbase

110 war ein Grund, einige weitere N-Alkylamidine zu syn¬

thetisieren | 72 | .

Solche N-Alkylamidine, die gewisse Ähnlichkeit mit den

'Hünig-Basen1 (z.B. Äthyldiisopropylamin) aufweisen, sind

von grossem Interesse in der organischen Synthese. Sie

weisen im Gegensatz zu 'Hünig-Basen' (z.B. Äthyldicyclo-

hexylamin pK ca. 7.7 |49|) eine bedeutend grössere Ba-a

sizität auf '-'. Gegenüber den bekannten Amidin-Basen wie

DBU und DBN |50| sollten sie aufgrund der sterischen Hin¬

derung der vier Methylgruppen des Amidins 110 mit z.B.

Alkylhalogeniden wesentlich schlechter alkylierbar sein.

Solche Anforderungen erfüllte bis jetzt das von Alder et

al.|51| beschriebene 1,8-Bis(dimethylamino)naphthalin

(pK 12.34), welches mit Äthyljodid während vier Tagencl

unter Rückfluss im Acetonitril nicht alkyliert werden

konnte.

Das N-Methylamidin 111 wurde erstmals von F. Heinzer |48|

durch die Alkylierung des Lithiumsalzes des Amidins 110

mit MethylJodid bei -78 C hergestellt. Für einen grös¬

seren Ansatz wird jedoch empfohlen, die Alkylierung in

Methylenchlorid bei RT mit Methylfluorosulfat durchzu-

1) Aus einem H-NMR-Experiment schätzte man den pK auf über 12 |48|.Pentamethylpiperidin-trifluoracetat mit pKa=11.25 |32| lag in

Gegenwart von N-Methylamidin 111 vollständig deprotoniert vor.

- 140 -

führen, wobei das N-Methylamidin 111 in Ausbeuten von

über 90 % isoliert wurde (Schema 31).

Das N-Äthylamidin 112 wurde analog aus dem Amidin 110 durch

die Alkylierung mit dem aus Äthylen und Fluorsulfonsäure

|45| hergestellten Äthylfluorosulfat (RT/Methylenchlorid)

synthetisiert (Schema 31).

Die Alkylierung des Amidins 110 mit überschüssigem Iso-

propylfluorosulfat bei -20,

0 oder RT gelang nicht,

was auf die sterische Hinderung der Amidinmethylgruppen

zurückzuführen ist (Schema 31).

Nach den missglückten Versuchen, das N-Isopropylamidin 113

herzustellen, wurde eine Synthese des 'sterisch günstigeren'

N-Isobutylamidin 116 in Betracht gezogen. Da das entspre¬

chende Isobutylfluorosulfat nicht beschrieben war, wurde

das Lithiumsalz des Amidins 110 in THF bei -78 C -*- RT mit

Isobutyljodid alkyliert. Man erhielt jedoch vorwiegend

110 zurück. Die Alkylierung des Amidins 110 nach Leuckart-

Wallach mit Isobutyraldehyd und Ameisensäure gab 110

zurück |54|. Erst die Alkylierung des Lithiumsalzes des

Amidins 110 in THF bei -78° C -> RT mit dem reaktiveren

MethallylJodid gelang. Man erhielt in 90 % Ausbeute das

N-Methallylamidin 115 (Schema 31).

Das N-Methyllylamidin 115 konnte in Eisessigsäure auf

Palladium/Aktivkohle (10 %) bei RT in 90 % Ausbeute zum

N-Isobutylamidin 116 hydriert werden (Schema 31).

2) Isopropylfluorosulfat wurde nach einer Vorschrift von Olah et al.

145 J durch die Addition von Fluorsulfonsäure an Propen bei -40° C

hergestellt.

3) Die Reaktion mit Isopropylfluorosulfat konnte nicht bei einer

höheren Temperatur durchgeführt werden, denn es zersetzte sich

äusserst leicht oberhalb 20° C.

- 141 -

Schema 31

MeS03F

H

110

(?)-CH2-CI

CH2

P

114

EtS03F

i-PrS03F7^

1. BuLi

)112

^N>^N

113

•N>^N

115

H2 / Pd / AcOH

-n^-vn

116

- 142 -

Für spezielle Zwecke wurde auch die Polymer-Amidinbase

114 dargestellt. Die Alkylierung des Lithiumsalzes des

Amidins 110 in THF mit Chlormethylpolystyrol misslang.

Das Polymeramidin 114 konnte jedoch direkt aus dem Chlor-

methylpolystyrol und überschüssigem Amidin 110 bei 200 C

(48 Stunden) hergestellt werden (Schema 31), wobei man

laut Verbrennungsanalyse des Polymers 114 einen quanti¬

tativen Umsatz erzielte (siehe experimenteller Teil).

Die Alkylierbarkeit der drei Amidinbasen 111, 112 und 116

ist in Tabelle 6 zusammengefasst (Schema 32).

Schema 32

R'X

RTX

R = CH3 111

CFtaCHq 112

Crta CHlCHo )n 116

117

R'= CH3 bezw. CH2CH3X= J bezw. SO3F

Mit Methylfluorosulfat wurden die Amidine 111, 112 und 116

leicht alkyliert. Äthylfluorosulfat alkyliert das N-Äthyl-

amidin 112 nur wenig und das N-Isobutylamidin 116 gar

nicht. Infolgedessen können Amidine 112 und 116 als Hilfs¬

basen in einer Reaktion mit z.B. ÄthylJodid und ähnlichen

Alkylierungsmitteln gut verwendet werden. Für Alkylierun-

gen mit Methyljodid ist das N-Isobutylamidin 116 als

Protonenacceptor gut geeignet.

- 143 -

Tabelle 6

a)

Amidin R CH3J CH^SO^Fb) CH^CHoS0^FC)24 Std. 92 Std.

3 3 3 2 3

111 Methyl 12 % 44

112 Äthyl <5 Q. 13

116 Isobutyl <5 % <5

88 %

70 % 6 %

63 % 0 %

a) H-NMR-Experiment: 10 Moläquiv. CH3J in Deuteroacetonitril bei RT.

Die Prozentangabe (laut 1-H-NMR) bezieht sich auf das Salz 117.

b) 1.5 Moläquiv. CH3SO3F /RT/ Methylenchlorid/über Nacht.

Die Prozentangabe bezieht sich auf das isol. Salz 117.

c) 10 Moläquiv. CH3CH2S03F /RT/ Methylenchlorid/über Nacht. Das

Amidin 112 gab 87 % 112 zurück und 6 % Salz 117. Amidin 116

reagierte nicht.

- 144 -

8. ÜBER EINE METHODE ZUR VERESTERUNG VON CARBONSÄUREN

MIT HILFE DES AMIDIN-N-OXIDS 120

8.1 Einleitung

Bei der Herstellung des Amidin-N-oxids 120 aus dem Amidin

110 mit Dibenzoylperoxid wurde im hiesigen Laboratorium

von F. Heinzer |48j das Benzoyloxyamidin 121 als Zwischen¬

produkt isoliert. Es stellte sich heraus, dass dieses

N-Benzoyloxyamidin 121 äusserst schnell, bei RT schon

innerhalb von wenigen Minuten, mit Methanol zum Benzoe-

säuremethylester und das Amidin-N-oxid 120 reagiert

(Schema 33). Somit stellte das Benzoyloxyamidin 121

einen aktivierten Ester dar, dessen Reaktivität gegen¬

über Alkoholen als Veresterungsreagens ausgenützt werden

könnte.

Schema 33

121

CH3OH

RT+ PhC00CH3

122

120

- 145 -

Die Reaktion des Benzoyloxyamidins 121 mit Methanol er¬

folgte bei RT in vollkommen neutralem Medium (z.B. Methy¬

lenchlorid, Äther) ohne jegliche Katalyse mit einer Säure

oder einer Base. Im Laufe der Veresterung ändert sich der

pH-Wert der Lösung praktisch nicht, denn das dabei gebil¬

dete Amidin-N-oxid 120 ist nur eine sehr schwache Base

(pK ca. 6.55 |48|).3.

Aufgrund solcher milder Reaktionsbedingungen könnte diese

Veresterungsmethode für die Synthese von Macroliden be¬

sonders wertvoll sein (Schema 34). Die Anforderungen an

die Reaktionsbedingungen waren entsprechend restriktiv:

1. Es muss eine Reaktion gefunden werden, welche bei RT

den aktivierten Ester einer Carbonsäure, z.B. Benzoyl-

oxyamidin 121 aus Benzoesäure, in Gegenwart eines Alko¬

hols in hoher Ausbeute ergab.

2. Die Veresterung einer Säure muss mit der äquimolaren

Menge eines Alkohols verlaufen, wie es bei der Lactoni-

sierung einer Hydroxysäure der Fall ist.

3. Die Veresterung muss auch in ziemlich verdünnten Lösun¬

gen erfolgen, wie sie bei einer Lactonisierung nötig4)

sind

Schema 34

+

Macrolid

Aktivierter Ester

4) Auf die Beschreibung der neueren Lactonisierungsmethoden von

Corey et al.|56|, Mukaiyama et al.|59|, Mitsunobu et al.|62|,Gerlach et al.|57| und Masamune et al.J58| wird hier verzichtet.

- 146 -

8.2 Die Reaktivität der aktivierten Ester 121 und 123

Obwohl die aktivierten Ester, das Acyloxyamidin der Ben-

5) 5)zoesäure 121 und der Dihydrozimtsäure 123 ziemlich

schnell mit Methanol reagieren, hydrolysieren sie mit Was¬

ser bedeutend langsamer (121 und 123 konnte man sogar mit

Eiswasser ausschütteln).

Primäre Alkohole (Isoamylalkohol, Stearylalkohol) rea¬

gieren etwas langsamer als Methanol, die Ester-Ausbeuten

erreichen jedoch fast 80-90 % (Tabelle 7). Mit sekundären

Alkoholen (2-Propanol, Cholesterol) verlief die Reaktion

bedeutend langsamer. Nach 6 Tagen konnten die Ester in nur

ca. 10-30 % Ausbeute isoliert werden. Tertiäre Alkohole

(tert-Butanol) reagierten nicht, was wahrscheinlich auf

die sterische Hinderung der vier Amidinmethylgruppen des

6)

aktivierten Esters 121 zurückzuführen ist

Auf weitere Untersuchungen mit 121 und 123 wurde verzich¬

tet, denn diese waren sehr schwierig zu reinigen.

5) Die Herstellung von 121 und 123 wird in 8.3 diskutiert.

6) Es bot sich hiermit eine Möglichkeit, primäre Alkohole in Gegen¬

wart der sekundären und tertiären selektiv zu verestern. Wenn es

gelänge, das Problem der Veresterung einer Säure mit primären

Alkoholen in hoher Ausbeute zu lösen, könnte eventuell die unsub-

stituierte, in der Literatur beschriebene Amidinbase, das Octa-

hydronaphthyridin |53| synthetisiert werden und das 'sterisch

günstigere' Octahydronaphthyridin-N-oxid als Veresterungsreagens

für sekundäre und tertiäre Alkohole untersucht werden.

- 147 -

Tabelle 7

Die Reaktivität der aktivierten Ester 121 und 123 mit

7)äguimolaren Mengen Stearylalkohol bei RT in Methylen¬

chlorid

Acyloxyamidin Konz. Reaktionszeit präp.Ausbeute %**)

121

PhCOO

123'N- •N-

Ph(CH2)2COO

0.5 m

0.25m

0.5 m

0.5 m

6 Tage

6 Tage

4 Tage

6 Tage

91 %

87

72

85 %

a) Die erhaltenen Ester wurden aus dem Reaktionsgemisch säulenchro-

matographisch (Silicagel) isoliert. Die Reinheit der Ester wurde

mit ihren Smp., ^H-NMR-, IR-Spektren und DC kontrolliert.

7) Für die Bestimmung der Ausbeute wurde ein Alkohol mit einem gros¬

sen Mol.-Gewicht ausgesucht, dessen Ester wenig flüchtig war und

sich gut chromatographieren liess.

- 148 -

8.3 Veresterungsversuche mit Amidin-N-oxid 120

Die Benzoesäure gab mit äquimolaren Mengen von Stearylal-

kohol, Amidin-N-oxid 120 und Dicyclohexylcarbodiimid (DCC)

in Methylenchlorid bei RT innert 3 Tagen in 74 % Ausbeute

den Benzoesäurestearylester (Schema 35, Tabelle 8).

Das durch die 1,2-Addition der Benzoesäure an DCC gebil¬

dete, bis jetzt nicht isolierte Zwischenprodukt O-Benzoyl-

N,N'-dicyclohexylisoharnstoff (124a) lieferte mit Amidin-

8)

N-oxid 120 den aktivierten Ester 121 (Schema 35) .Der

aktivierte Ester 121 reagiert anschliessend mit dem pri¬

mären Alkohol zum Ester, wie bereits in 8.2 diskutiert

wurde.

8) Ähnliche aktivierte Ester, wie z.B. 126, 127 und 128 wurden bereits

auf gleiche Weise mit DCC oder Triphenylphosphin/Diäthylazodicar-

boxylat hergestellt [60,61,63,71|.

DCC

RC00H

0

N-0C0R

0

127 128

Diese Ester werden häufig in der Peptid-Chemie verwendet, denn sie

sind aufgrund ihrer Reaktivität mit Aminen unter Bildung von Amiden

gegenüber DCC allein deutlich überlegen.

Der aktivierte Ester 126 gibt sogar im Überschuss in siedendem

Äthanol (2 Stunden) keinen Äthylester |60|. Der Ester 127 reagierte

mit einem Alkohol ebenfalls nicht.

Erst M. Itoh |63| konnte den aktivierten Ester 128 - welcher von

den drei hier erwähnten Estern 126, 127 und 128 am reaktivsten

gegen Amine ist - mit überschüssigem Alkohol (Methanol, 2 -Pro-

panol) in Gegenwart von ein- bis zweimolarem Überschuss an Tri-

äthylamin bei RT (3 Stunden) in 37-90 % Ausbeute in einen Ester

überführen.

- 149 -

Schema 35

Ph-4 .NR

MNHR

124 a bezw. b

NR

NHR

125 a bezw. b

PhCOOH + RN=C=NR + R'OH

^N-^N-H....O-

120

I I

H....0-

RNH

PhCOOR +

RNH

121

124 /125 R

a

_bCyclohexyl

Bomyl

R' = Methyl / Isopropyl / Isoamyl /Stearyl

- 150 -

Es konnte eindeutig nachgewiesen werden, dass die Vereste-

rung tatsächlich über den aktivierten Ester das Benzoyl-

oxyamidin 121 erfolgte:

1. Ohne Zugabe des Amidin-N-oxids 120 konnte nur geringer9)

Umsatz zum Ester beobachtet werden

2. Das Benzoyloxyamidin 121 konnte in 93 % Rohausbeute

isoliert werden, wenn unter sonst gleichen Reaktions¬

bedingungen kein Alkohol zugegeben wurde . Wegen

seiner Zersetzlichkeit konnte das Benzoyloxyamidin 121

aber nur in 39 % Ausbeute rein isoliert werden. Ebenso

erhielt man aus Dihydrozimtsäure mit äquimolaren Mengen

von DCC und Amidin-N-oxid 120 in 46 % Ausbeute den

aktivierten Ester 123

Versuche zu dieser Veresterungsmethode sind in Tabelle 8

beschrieben.

Die Ausbeute mit primären Alkoholen liegen bei 70-80 %}

durch die Reaktion des zuerst isolierten Benzoyloxyamidin

121 mit dem Stearylalkohol wurde dagegen der Ester in fast

90 % Ausbeute erhalten (S.147 Tabelle 7).

Es stellte sich heraus, dass die schlechtere Ausbeute bei

der Veresterung der Benzoesäure in situ mit DCC und Amidin-

N-oxid 120 durch Verluste an Benzoesäure verursacht wurde.

9) Busaz et al.j 551 untersuchte die Veresterung der Carbonsäuren mit

Dicyclohexylcarbodiimid. Zum Beispiel konnte man die Benzoesäure

mit n-Butanol in 0.1 m-THF-Lösung bei 0 C innert 24 Stunden nur

in 17 % Ausbeute verestern.

10) Reaktionsbedingungen: Methylenchlorid/RT/über Nacht. Die Reinigung

der Oxyamidine 121 und 123 erwies sich als besonders schwierig:

Als die beste Lösung zeigte sich eine rasche Filtration über Alox

III basisch mit Hexan/Äther 4:1. 121 und 123 zersetzten sich teil¬

weise an Alox zu 120 und Benzoesäure bzw. Dihydrozimtsäure, die

aber mit dem gewählten Laufmittel nicht eluiert wurden (vgl.|48J).

- 151 -

Tabelle 8

Säure AlkoholReaktions-^.

bedingungenKonz./Temp./Zeit

präp.Ausbeute %

PhCOOH Methanol 2 m/RT/17 Stunden 80 %a)

Stearylalk. 0.5 m/RT/3 Tage 74 %b)

Isoamylalk. 2 m/RT/4 Tage 80 %C)

Ph(CH ) COOH 2 m/RT/4 Tage 69 %C)

PhCOOH 2 - Propanol 2 m/RT/5 Tage 29 %d)

Cholesterin 0.5 m/RT/4 Tage <io %e)

*) Methylenchlorid, äquimolare Mengen von Alkohol, Säure, 120 und DCC.

Aus dem Reaktionsgemisch wurden die Ester mittels

graphie (Silicagel) abgetrennt. Die Reinheit der

wurde wie folgt geprüft:

Säulenchromato-

isolierten Ester

a) IR-, %-NMR-Spektrum, DC.

b) IR-, 1H-NMR-Spektrum, Smp.

c) 1H-NMR-Spektrum, DC.

d) IR-, 1H-NMR-Spektrum, DC.

e) IR-Spektrum, DC.

und DC.

Das Zwischenprodukt O-Benzoylisoharnstoff 124a (Schema 35)

ergibt durch die 0 -* N - Umlagerung den N-Benzoylharnstof f

125a11)

,der nicht zum Ester weiterreagiert. Diese intra-

11) Hegarty et al.|64| gelang es, auf einem anderen Weg den O-Benzoyl-isoharnstoff 129 herzustellen. Es konnte gezeigt werden, dass 129

sehr leicht, besonders in saurem Medium, zum N-Benzoylharnstoff130 umlagert (Schema 36).

0 N/RMX

PW 0^N(CH3)2

129

RT

H+— 0

Ph

CK ^N(CH3)2

130

Schema 36 R= N(CH3)C6H3(N02):

- 152 -

molekulare Umlagerung von 124a ist gegenüber der Reaktion

mit Amidin-N-oxid 120 besonders in verdünnten Lösungen be¬

vorzugt.

Um die 0 -> N-Umlagerung von 124a zu verhindern, wurde an¬

statt Dicyclohexylcarbodiimid das zu diesem Zweck synthe-12)

tisierte Dibornylcarbodiimid verwendet |65|

Bei der Veresterung der Benzoesäure mit aquimolaren Mengen

von Stearylalkohol, Amidin-N-oxid 120 und Dibornylcarbo¬

diimid in Methylenchlorid bei RT konnte der Ester in 54 %

Ausbeute und der N-Benzoyldibornylharnstoff (125b) in

26 % Ausbeute isoliert werden. Daher wurde aus dem Reak¬

tionsgemisch auch nicht umgesetzter Stearylalkohol er¬

halten.

Damit war das Dicyclohexylcarbodiimid dennoch dem Dibornyl-

carbodiimid deutlich überlegen, denn die Bildung des N-

Benzoyl-N,N'-dicyclohexyl-harnstoffes (125a) konnte dort

nie in solchem Masse beobachtet werden. Die erhöhte Bil¬

dung des N-Benzoyl-N,N'-dibornylharnstoffes (125b) ist

vermutlich auf eine grosse sterische Hinderung bei der

Reaktion des Q-Benzoyl-N,N'-dibornylisoharnstoffes (124b)

mit Amidin-N-oxid 120 zurückzuführen (Schema 35).

12) zetzsche et al.|65| untersuchten ausführlich die O -* N Umlage¬

rung der 1,2-Addukte der Carbonsäuren mit verschiedenen Carbo-

diimiden. So wurde bei der Umsetzung mit Benzoesäure in sie¬

dendem Alkohol oder Pyridin (die besten Bedingungen für eine

O -» N Umlagerung des O-Acylisoharnstoffes) beim Dimenthylcarbo-

diimid kein und beim Dibornylcarbodiimid nur sehr wenig N-

Benzoylharnstoff isoliert, während das Dicyclohexylcarbodiimid

unter denselben Bedingungen über 90 % des N-Benzoyl-dicyclo-

hexylharnstoffes geliefert hatte.

- 153 -

Zusammenfassend darf gesagt werden, dass die Veresterung

einer Carbonsäure mit der äquimolaren Menge eines primä¬

ren Alkohols mit Amidin-N-oxid 120/Dicyclohexylcarbodiimid

in konzentrierter Methylenchlorid-Lösung (ca. 0.5-2.0 m)

in ca. 80 % Ausbeute erfolgt. In einer verdünnten Lösung

erwies sich die Herstellung des aktivierten Esters 121

mit Hilfe von Carbodiimid als unbefriedigend, und die

Methode ist deshalb in dieser Form für Macrolide ungeeignet.

Da andere Wege zur Herstellung aktivierter Ester nicht bes¬

ser waren als die hier beschriebene Methode mit Carbodi¬

imid, wird auf ihre Beschreibung verzichtet.

- 154 -

TEIL B EXPERIMENTELLER TEIL

9. Derivate von 3,3,6,9,9-Pentamethyl-2,10-diazabicyclo[4.4.0]-l-decen

3,3,6,9,9-Pentamethyl-2-äthyl-2,10-diazabicyclo [4.4.0]-1-decen (112)

110

16.3 g (78 mmol) Amidinbase 110* wurden-unter Stickstoff

in 50 ml frisch durch Alox basisch filtriertem Methylen¬

chlorid* gelöst und mit ca. 100 mg wasserfreiem pulveri¬

siertem Kaliumcarbonat versetzt. Zu dieser Lösung wurden

dann bei 0° C langsam während fünf Minuten 14 g (109 mmol)

destilliertes und über Kaliumcarbonat gelagertes Äthyl-

fluorosulfat 13) zugetropft. Die Reaktionstemperatur

stieg bis zum Rückfluss. Nachher wurde das Reaktionsge¬

misch bei RT über Nacht weiter gerührt.Anschliessend engte man die Methylenchlorid-Lösung am RV

ein und versetzte den Rückstand mit 50 ml 30 %iger Natron¬

lauge. Die wässerige Phase wurde dreimal mit 170, 50 und

20 ml Äther extrahiert, die vereinigten Äther-Phasen mit

Kaliumcarbonat und Kaliumhydroxid getrocknet und am RV

eingedampft. Das Rohprodukt 112, ca. 20.3 g farblose ölige

Substanz, wurde am HV (67-70u C/0.1 Torr) destilliert

und ergab 16.8 g (91 %) N-Äthylamidin 112 (farblose

Flüssigkeit), dessen ^H-NMR- und IR-Spektren mit denjeni¬

gen des analysenreinen Materials identisch waren.

Zur Analyse gelangte eine Probe aus einem anderen, jedoch

analog durchgeführten Ansatz, welche ebenfalls nur einmal

destilliert worden war.

C15H28N2 Ber. : C 76.21 H 11.94 N 11.85 %

Gef. : C 76.22 H 11.98 N 11.66 %

13) Das Äthylfluorosulfat wurde nach einer Vorschrift von Olah |45|aus Fluorsulfonsäure* und Äthylen* dargestellt.

- 155 -

Sdp.: 67-70u C/o.l Torr

JTR (5 % CHC13)2970s, 2930s, 2860s, 1610s, 1458s, 1390s, 1375m, 1365s,1322s, 1275s, 1250m, 1180s, 1165m, 1150s, 1110m, 1085w,1065m, 1060m, 1040w, 1020w, lOOOw, 975w, 965w, 950w, 935w,915w, 890w, 840w, 810w, 705w.

1H-NMR (CC1 , HA-100)

0.86 (t,J=7Hz,3H,CH3-CH2N), 1.00 (s,3H,Me), 1.02 (s,3H,Me), 1.12 (s,3H,Me), 1.15 (s,3H,Me), 1.28 (s,3H,Me), 1.28-

2.20 (m,8H,2x-CH2-CH2), 2.37-2.70 (qd,6 Linien,J=7Hz,1H,1H von -CH2N), 3.55-3.83 (qd,6 Linien,J=7Hz,1H,1H von

-CH2N).

EI-MS (No 200w C)

237

(17)166

(30)

(10)58 (11),

(14), 42

(45,M+),

(9), 236 (45,M"), 222 (17), 221 (100), 208 (19), 194

,193 (58), 180 (26), 179 (12), 168 (42), 167 (15),

(30), 165 (77), 153 (10), 151 (12), 139 (11), 124

,109 (12), 97 (15), 96 (16), 95 (12), 83 (17), 82

,81 (10), 71 (16), 70 (17), 69 (24), 68 (24), 67 (14)

57 (12), 56 (15), 55 (30), 53 (11), 44 (19), 43

(25), 41 (47), 39 (9), 32 (13), 29 (14), 28 (49).

2-(2-Methyl-2-propenyl)-3,3,6,9,9-pentamethyl-2,10-diaza-bicyclo[4.4.0]-l-decen (115)

110

8.15 g (39 mmol) Amidinbase 110* wurden unter Stickstoffin 40 ml abs.THF* gelöst und auf -78° C abgekühlt. Dann

wurden 29.6 ml (58.5 mmol) ca. 2m-n-Butyllithiumlösung in

Hexan* während drei Minuten zugetropft. Es bildete sich

ein weisser Niederschlag des Lithiumsalzes 110. Nach einer

Stunde bei -78° C wurde die Suspension innert zehn Minuten

mit 14.5 g (80 mmol) MethallylJodid 14) versetzt. Die Tem-

14) Aus Methallylchlorid* hergestellt |46|.

- 156 -

peratur wurde anschliessend zwei Stunden bei -78° C gehal¬

ten und dann auf RT gebracht. Das Reaktionsgemisch wurde

weiter über Nacht gerührt und dann mit 100 ml Äther, 50 ml

Wasser und 20 ml 30 %iger Natronlauge versetzt. Die or¬

ganische Phase trennte man ab und extrahierte die wässeri¬

ge Phase dreimal mit 70, 50 und 30 ml Äther. Die vereinig¬

ten organischen Phasen wurden über Kaliumcarbonat und Ka¬

liumhydroxid getrocknet und am RV eingeengt (12 g).Die Hochvakuumdestillation des Rohproduktes 115 (90° C/

0.04 Torr) ergab 9.29 g (91

mit den unten aufgeführten ;

%) eines farblosen Öls 115

analytischen Daten.

C17H30N2: Ber.:

Gef. :

C 77.80 H 11.52 N 10.68 %

C 77.70 H 11.41 N 10.49 %

Sdp.: 90° C/0.04 Torr Smp.: 39-40° C

IR (5 % CHC1 )

3080w, 2970s, 2930s, 2860s,

1365s, 1355m, 1325s, 1270s,

1090w, 1050m, 1040w, 1030w,

910m, 885s, 830w.

1620s, 1455s, 1385s, 1375s,

1260m, 1175s, 1150s, 1120m,

1020m, 975w, 965w, 950w,

XH-NMR (CC1,, HA-100)

1.02 (s,6H,2Me), 1.08 (s,3H,Me), 1.10-2.40 (m,überlagert

von 1.19 (s,3H,Me), 1.28 (s,3H,Me), 1.64 (s,3H,Me) weiter

8H,2x-CH2-CH2-), 2.92 (d,lH,J=15Hz,1H von -CH2~N), 4.38-

4.68 (triplettoides m,3H,lH von -CH2N und 2H von CH2=).

EI-MS (No 200° C)

262 (2,M+), 248 (20), 247 (100), 193 (7), 178 (22), 123

(7), 122 (6), 68 (6), 55 (11), 41 (12).

- 157 -

2-Isobutyl-3,3,6,9,9-pentamethyl-2,10-diazabicyclo[4.4.0]-1-decen (116)

115

1.05 g (4 mmol) N-Methallylamidin 115 wurden in 4 ml Eis¬

essig gelöst und zu 170 mg Palladium 15) auf Aktivkohle*

(10 %) in 2 ml Eisessig* gegeben. Dann wurde bei RT und

Normaldruck ca. eine Stunde hydriert, bis kein Wasserstoff

mehr aufgenommen wurde 16)m oen Katalysator filtrierte

man über Celite ab und anschliessend wusch man mit 5 ml

Methylenchlorid und 5 ml Äther. Die Lösung wurde am RV ein¬

geengt und der Rückstand mit 20 ml 30 %iger Natronlaugeversetzt. Die wässerige Phase wurde dann dreimal mit je50 ml Äther extrahiert, die vereinigten organischen Pha¬

sen über Kaliumcarbonat und Kaliumhydroxid getrocknet und

am RV eingeengt: 1 g Rohprodukt 116, welches am HV (64° C/0.3 Torr) destilliert wurde: 955 mg (90 %) N-Isobutyl-amidinbase 116 (farbloses öl) mit den unten aufgeführtenanalytischen Daten.

C17H32N2: Ber.: C 77.21 H 12.20 N 10.59 %

Gef.: C 76.95 H 12.19 N 10.29 %

Sdp.: 64u C/0.3 Torr

IR (CHC13'

0

2970s, 2930s, 2865s, 1618s, 1465m, 1455s, 1390m, 1375m,1365s, 1355m, 1320s, 1300w, 1270s, 1250w, 1180s, 1150s,1112m, 1065m, 1040w, 1020w, 960w, 920w, 890w, 820w.

^•H-NMR (CC14, HA-100)

0.76 (d,J=6Hz,3H,Me), 0.78 (d,J=6Hz,3H,Me), 0.98 (s,3H,Me),1.03 (s,3H,Me), 1.14 (s,3H,Me), 1.16 (s,3H,Me), 1.25 (s,3H,Me), 1.20-2.30 (m,10H,2x-CH2-CH2- und -CHMe2 und 1H

von -CH2N), 3.63 (dd,J=12/4Hz,1H,1H von -CH2N).

15) Der Katalysator wurde vorher mit Wasserstoff gesättigt.16) Es wurde die berechnete Menge (105 ml) vom Wasserstoff aufgenommen.

- 158 -

EI-MS (NO 200 C)

264 (9,M+), 249 (15), 208 (20), 194 (18), 193 (100), 181

(6), 180 (50), 165 (16), 124 (6), 70 (7), 69 (7), 57 (7),

55 (12) ,41 (20) ,

29 (6) .

Polymere Amidin-Base (114)

110

0.5 g (1.6 mmol, 3.2 meq/lg) Chlormethylpolystyrol* wur¬

den unter Stickstoff mit lg (4.8 mmol) Amidin 110 17) in

einer Glasampulle eingeschmolzen. Dieses Gemisch wurde

dann 48 Stunden auf 200° C erhitzt. Nachher wurde das

Reaktionsgemisch auf eine Nutsche gegeben und mit Methy¬

lenchlorid dann abwechselnd mit THF* und nachher mit Me¬

thanol (ca. zehnmal je 20 ml) so lange gewaschen, bis

das Filtrat neutral war. Nach dem letzten Waschen mit

Methanol wurde die Base 114 am HV gut getrocknet und unter

Schutzgas aufbewahrt.

Man gewann 760 mg (98 %) Polymer-Base 114 mit 2 meq/lg,

was quantitativem Umsatz entspricht (laut Verbrennungs¬

analyse enthielt das Produkt kein Chlor: C 82.87 H 8.96

N 5.63 Cl 0.00 %). Der Umsatz dieser Reaktion kann ent¬

weder durch die Verbrennungsanalyse oder durch eine Titra¬

tion in THF-Methanol kontrolliert werden. Im zweiten Fall

wird die Polymerbase 114 in THF-Methanol (1:1) mit über¬

schüssiger Salzsäure (z.B. 0.1N-) versetzt, dann abfil¬

triert. Im Filtrat wird die unverbrauchte Säure mit Na¬

tronlauge zurücktitriert.

Regeneration der protonierten Base 114.

Nach einer Reaktion kann die protonierte Polymer-Base 114

sehr gut mit 1,1,3,3-Tetramethylguanidin* in THF* wieder

deprotoniert und mit THF und Methanol neutral gewaschen

werden.

17) Uberschuss der Base ist nötig, weil der Polymerträger in über¬

schüssiger Base gut quillt.

- 159 -

2,3,3,6,9,9,10-Heptamethyl-2-aza-10-azoniabicyclo[4.4.0]-1-decen-fluorosulfat (117a)

SOoF

117a

222 mg (1 mmol) N-Methylamidin 111 wurden' unter Stick¬

stoff in 10 ml Methylenchlorid* gelöst, mit 0.122 ml (1.5mmol) Methylfluorosulfat* versetzt, eine Stunde bei RT

gerührt und dann über Nacht stehen gelassen. Dann wurde

das Reaktionsgemisch mit 15 ml 30 %iger Natronlauge zer¬

setzt und die wässerige Phase dreimal mit je 40 ml Me¬

thylenchlorid* ausgeschüttelt. Die vereinigten organi¬schen Phasen trocknete man über Kaliumcarbonat und engteam RV ein. Man erhielt 320 mg kristallines Produkt 114.

Umkristallisation aus Methylenchlorid/Äther ergab 2 95 mg(88 %) farblose Kristalle des Salzes 117a mit den unten

aufgeführten analytischen Daten.

C15H29N2S03F: Ber.: C

Gef.: C

53.54 H 8.69 N 8.33 S 9.53 %

53.55 H 8.72 N 8.32 S 9.55 %

Smp.: 272-273° C

IR (5 % CHC1 )

3010s, 2980s, 2880w, 1555vs, 1490w, 1480m, 1460m, 1440m,1405s, 1390s, 1380m, 1370m, 1340w, 1285vs breit, 1185m,1155w, 1115s, 1070s, 1045w, 1030w, 960w, 920w, 705m, 660m.

1H-NMR (CDC1 , HA-100)

1.42 (s,3H,Me), 1.50 (s,12H,4Me), 1.60-2.30 (m,8H,2x-CH2-CH2~), 3.16 (s,6H,2MeN).

EI-MS (Di 155° O

Kein M+, 237 (48,Kation) ,236 (28) ,

235 (14) ,222 (44) ,

221 (66), 208 (17) ,207 (100), 194 (51) ,

193 (44) ,180

(11) , 179 (34) ,168 (63) ,

167 (18), 165 (15) ,155 (15),

154 (15), 153 (20) ,151 (15) ,

139 (12), 138 (16) ,137

(15) ,126 (16) ,

125 (16) ,124 (11), 123 (11) ,

Hl (20),110 (14), 109 (20) ,

100 (22), 97 (12), 96 (11) ,95 (22),

82 (42), 81 (14), 72 (23) ,71 (28), 70 (17), 69 (25), 68

(15) ,67 (15), 64 (35), 57 (12), 56 (29), 55 (37), 48 (1

44 (12), 43 (16), 42 (40), 41 (50), 39 (13) ,29 (14).

- 160 -

2-Äthyl-3,3,6,9,9,10-hexamethyl-2-aza-10-azoniabicyclo[4.4.0]-l-decen-fluorosulfat (117b)

S03F'

112 117b

2 36 mg (1 mmol) N-Äthylamidin 112 wurden unter Stickstoff

in 10 ml Methylenchlorid* gelöst, mit 0.122 ml (1.5 mmol)

Methylfluorosulfat* versetzt und zwei Stunden bei RT ge¬

rührt. Anschliessend wurde das Reaktionsgemisch mit 15 ml

30 %iger Natronlauge zersetzt und die wässerige Phase

dreimal mit je 50 ml Methylenchlorid ausgeschüttelt. Die

vereinigten organischen Phasen trocknete man über Kalium-

carbonat und engte am RV ein. Man erhielt 347 mg kristal¬

lines Rohprodukt 117b. Umkristallisation aus Methylen¬

chlorid/Äther ergab 245 mg (70 %) farblose Kristalle 117b

mit den unten aufgeführten analytischen Daten.

C1cHo,N„S0oF:16 31 2 3

Ber.

Gef.

C 54.83

C 54.67

H 8.92

H 8.78

N

N

7.99

7.92

S 9.15 %

S 9.22 %

Smp.: 288-289 C

IR (5 % CHC13)3010s, 2980s, 2940m sh, 2875w, 1550vs, 1500w, 1480w sh,

1460m, 1450m, 1410m, 1390w, 1380m, 1370m, 1350w, 1330m,

1285vs breit, 1150w, 1130m, 1115m, 1080w, 1070s, 1050w,

1030w, 990w, 960w, 700m, 660m.

H-NMR (CDC1 , HA-100)

1.08 (t,J=6Hz,3H,Me), 1.42 (s,3H,Me), 1.45 (s,3H,Me),

1.51 (s,3H,Me), 1.54 (s,3H,Me), 1.64 (s,3H,Me), 1.68-

2.20 (m,8H,2x-CH2-CH2-), 3.20 (s,3H,MeN), 3.45-3.82 (m,

2H,-CH2N).

EI-MS (Di 170 C)

Kein M+, 251 (21,Kation), 250

235 (100), 222 (27), 221 (52)

194 (47), 193 (44), 192 (18),

179 (88), 168 (18), 167 (22),

153 (18), 152 (16), 151 (21),

(56) ,249

,208 (35)

182 (75) ,

166 (23) ,

149 (13),

(18), 236

,207 (92)

181 (37) ,

165 (50) ,

140 (15) ,

(40) ,

,195 (21)

180 (74),

154 (19),

139 (38) ,

- 161 -

138 (38),123 (22),108 (15),

(25), 84

72 (24),

(31), 58

48 (15),

(97), 39

137 (20)122 (15)98 (17),

(31), 83

71 (21),

(15), 57

46 (19),

(23), 30

136

114

(14)

(14)

126

111

(21)

(23)

97 (23)

(29), 82

70 (27) ,

(34), 56

45 (19),

(15), 29

. 96 (28) ,

(42), 81

69 (50),

(45), 55

44 (29),

(52), 28

125

110

95 (30)

(26), 79

68 (35),

(68), 54

43 (45),

(29), 27

(38),

(25),

,94

(12)

124

109

(15),

,77

67 (27) ,

(14), 53

42 (60) ,

(24) .

(35)

(27)85

(13)64

(20)41

2-Isobutyl-3,3,6,9,9,10-hexamethyl-2-aza-10-azoniabicyclo[4.4.0]-l-decen-fluorosulfat (117c)

S03F"

116 117c

132 mg (0.5 mmol) N-Isobutylamidin 116 wurden unter Stick¬

stoff in 5 ml Methylenchlorid* gelöst, mit 0.06 ml (0.75mmol) Methylfluorosulfat* versetzt und über Nacht bei RT

gerührt. Dann wurde das Reaktionsgemisch mit 15 ml 30 %-

iger Natronlauge zersetzt und die wässerige Phase drei¬

mal mit je 30 ml Methylenchlorid ausgeschüttelt. Die ver¬

einigten Methylenchlorid-Phasen trocknete man über Kalium-carbonat und engte am RV ein. Man erhielt 195 mg einesGemisches aus kristallinem Salz 117c und farblosem öl

(nichtalkylierte N-Isobutylamidinbase 116). Dieses Gemisch

wurde dreimal mit je 20 ml Äther gewaschen und das zurück¬

gebliebene Salz 117c aus Methylenchlorid/Äther umkristal¬lisiert. Man erhielt 119 mg (63 %) kristallines Fluoro-sulfat 117c mit den unten aufgeführten analytischen Daten-'-")Aus der Äther-Phase wurden am RV 36 mg (27 %) nichtalky¬lierte N-Isobutylamidinbase 116 zurückgewonnen.

18) Das Salz 117c kann auch durch dreitägiges Stehenlassen von 132 mg

(0.5 mmol) N-Isobutylamidin 116 mit überschüssigem Methylfluoro¬sulfat* (z.B. 3 ml, ca. 36.8 mmol) hergestellt werden. Die Auf¬

arbeitung war gleich und das Salz 117c wurde zweimal aus Methy¬lenchlorid/Äther umkristallisiert. Man erhielt 158 mg (83 %) farb¬

lose Kristalle 117c, Smp. 292-294° C, deren 1H-NMR-Spektrum mit

demjenigen des analysenreinen Materials 117c identisch war.

- 162 -

CnoH_cNoS0_F: Ber.: C 57.11

Gef.: C 57.11

H 9.32

H 9.20

N 7.40

N 7.31

S 8.47 %

S 8.31 %

Smp.: 292-294° C (Zers.)

IR (5 % CHC1-)

3010s, 2970s, 2940m sh, 2880w, 1542vs, 1500w, 1465s, 1425w,

1410m, 1390m, 1375m, 1360w, 1330w, 1285vs breit, 1180w,

1125m, 1115s, 1070s, 1045w, 1035w, 960w, 950w, 700w.

1H-NMR (CDC1 , HA-100)

0.92 (d,J=6Hz,3H,Me), 0.97 (d,J=6Hz,3H,Me), 1.42 (s,3H,

Me), 1.44 (s,3H,Me), 1.48 (s,3H,Me), 1.55 (s,3H,Me), 1.65

(s,3H,Me), 1.68-2.40 (m,9H,2x-CH2-CH2- und -CHMe2), 3.21

(s,3H,MeN), 3.31 (d,J=6Hz,2H,-CH2N).

EI-MS (Di 145° C)

Kein M+, 279 (5,Kation), 263 (32), 235 (48), 210 (14),

209 (12), 208 (16), 207 (21), 193 (24), 180 (10), 179

(100), 154 (33), 139 (11), 111 (10), 109 (14), 95 (12),

82 (15), 72 (23), 69 (18), 64 (26), 57 (16), 56 (14), 55

(18), 42 (12), 41 (31), 30 (11), 29 (10).

3,3,6,9,9-Pentamethyl-2-aza-10-azoniabicyclo [4.4.0]-1-decen-bicarbonat (118)

110

5 ml gesättigtes Wasser mit Kohlendioxid* wurden mit 208

mg (1 mmol) Amidinbase 110 versetzt. Nach zwei Minuten

wurde die wässerige Phase dreimal mit je 50 ml Methylen¬

chlorid extrahiert, die vereinigten Methylenchlorid-Phasenüber Kaliumcarbonat getrocknet und am RV bei RT einge¬

dampft: 229 mg (85 %) thermisch sehr labile Kristalle von

118 mit den unten aufgeführten analytischen Daten.

- 163 -

Ber. : C 62.19 H 9.69 N 10.36 %

Gef. : C 62.12 H 9.66 N 10.24 %

Eine Umkristallisation aus heissen Lösungsmitteln ist nicht

möglich, da sich das Salz 118 leicht in Kohlendioxid und

Amidin 110 zersetzt. Das Salz 118 kann aber bei RT in

Methylenchlorid gelöst und mit Hexan oder Äther gefälltwerden.

Das Bicarbonat 118 kann auch durch Einleiten des feuchten

Kohlendioxids in Methylenchlorid-Lösung der Base 110 her¬

gestellt werden (quantitativer Umsatz, aus 208 mg (1 mmol)Amidin 110 wurden 2 70 mg (1 mmol) Bicarbonat 118 isoliert;

Smp. 122-126° C (Zers.)).

C14H26N2°3:

Smp.; bei 122-125° C Zersetzung.

IR (0.9 mg/300 mg KBr)

3440w, 3250w, 3090m, 2970s, 2930s, 2870s, 2820s, 2790s,

2650s, 1665vs, 1575m, 1490w, 1470s, 1455m, 1400vs, 1380s,

1370s, 1330s, 1280w, 1260w, 1245m, 1220w, 1200w, 1185m,

1150s, 1120w, 1075m, 1040w, 1025w, 1005m, 990m, 960m,

950m, 930w, 900w, 850w, 835m, 760w, 700s, 680w, 670w.

"'"H-NMR (CDC1 , HA-100)

1.28 (s,6H,2Me), 1.30 (s,3H,Me), 1.36 (s,6H,2Me), 1.40-

2.20 (m,8H,2x-CH2-CH2-), 7.25 (s,CHCl3, welches durch so¬

fortigen Austausch der drei Amidin- und Bicarbonat-Pro-

tonen mit CDCI3 entstand).

EI-MS (Di 85° C)

Kein M+, 208 (14), 194 (14), 193 (100), 181 (41), 180 (41)179 (10), 165 (28), 125 (10), 75 (10), 70 (11), 58 (10),55 (10), 44 (30,CO2), 42 (10), 41 (26), 18 (9,H20).

- 164 -

2-Chlor-3/3,6,9,9-pentamethyl-2,10-diazabicyclo[4.4.0]-1-decen (119)

119

1.22 g (5 mmol) Amidin-hydrochlorid 110a |48| wurden in

2 ml Eiswasser in einem 100 ml Schütteltrichter gelöst,

mit 3 ml eisgekühlter Natriumhypochloritlösung 19) ver¬

setzt und genau 30 Sekunden geschüttelt. Nachher wurden

50 ml Äther zugegeben, die N-Chlorbase 119 aus der

wässerigen Phase mit Äther extrahiert, anschliessend 20

ml gesättigte Kochsalzlösung zur wässerigen Phase zuge¬

geben und zweimal mit je 5 0 ml Äther schnell extrahiert.

Die vereinigten Äther-Phasen trocknete man sofort über

Calciumchlorid und engte am RV/RT ein: 1.053 g Rohprodukt

119, das wieder in 2 0 ml Hexan* gelöst, mit Aktivkohle

versetzt und unter Stickstoff durch Celite filtriert wurde.

Das Hexan dampfte man dann langsam im Stickstoff-Strom

ab, so dass 119 auskristallisierte: 625 mg (51 %) farb¬

lose Kristalle 119, Smp. 61° C. Aus der Mutterlauge iso¬

lierte man noch weitere 311 mg (26 %) 119, deren DC-Rf-

Wert mit demjenigen des analysenreinen Materials 119

identisch war.

Zur Analyse gelangte das Erstkristallisat 119:

C13H23N2C1: Ber. :

Gef. :

C 64.31

C 64.03

H 9.55

H 9.45

N 11.54

N 11.37

Cl 14.60 %

Cl 14.95 %

Smp.: 61° C

IR (5 % CHC1 )

2970s, 2940s, 2870m, 1635s, 1455m, 1385m, 1375w, 1365m,

1360w, 1335w, 1300w, 1240m, 1140s, 1110s, 1060m, 1040w,

1025w, 1015w, 970w, 960w, 950w, 890w, 870w, 840w, 700w,

660w.

19) Hypochloritlösung wurde durch Lösen von 30.5 g Natriumhydroxid in

200 ml Wasser und Einleiten von 25 g Chlor* bei 0° C hergestellt |47|.

- 165 -

H-NMR (CC1., HA-100)

1.11 (s,6H,2Me), 1.22 (s,3H,Me), 1.24 (s,3H,Me), 1.40 (s,

3H, Me), 1.45-2.45 (m,8H,2x-CH2-CH2).

EI-MS (Di 90° C)

Kein M+, 208 (17), 194 (15), 193 (100), 181 (5), 180 (38),179 (9), 165 (22), 125 (10), 123 (6), 109 (5), 83 (5),75 (9), 70 (9), 69 (5), 60 (5), 58 (7), 57 (7), 55 (9),45 (5), 43 (7), 42 (6), 41 (16), 29 (6).

PC (Silicagel, Benzol/Äther 3:1) Rf ca. 0.55.

Bemerkung:

Das N-Chloramidin 119 konnte nicht ins Amidin-N-oxid 120

überführt werden.

Es wurden folgende Versuche durchgeführt:

1. Silber(I)oxid/THF bzw. THF-H20/RT (über Nacht) bzw.

Rückfluss (1 Stunde)

2. H202-NaOH/MeOH-H20/RT (1 Stunde).

- 166 -

10. Veresterung von Carbonsäuren mit Hilfe von Amidin-N-

oxid 120

2-Benzoyloxy-3,3,6,9,9-pentamethyl-2,10-diazabicyclo|4.4.01-decen (121)

PhCOOH

OCOPh

121

Zu einer Lösung von 112 mg (0.5 mmol) Amidin-N-oxid 120*

in 1 ml Methylenchlorid* wurden 105 mg'(0.5 mmol) Dicyclo-

hexylcarbodiimid* und 61 mg (0.5 mmol) Benzoesäure* zuge¬

geben. Das Reaktionsgemisch wurde dann über Nacht bei RT

unter Stickstoff gerührt. (Die zuerst klare Lösung wurde

trüb und innert einer Stunde fiel ein weisser Niederschlag

des Dicyclohexylharnstoffes aus.) Den Harnstoff filtrier¬

te man ab und engte das Piltrat am RV (RT) ein. Der Rück¬

stand wurde anschliessend mit Hexan gelöst und der erneut

ausgefallene, in Hexan unlösliche Harnstoff wieder abfil¬

triert. Die Hexan-Lösung wurde dann am RV eingeengt:

153 mg (93.3 %) farblose Kristalle des Rohproduktes 121,

welches über eine Säule mit 3 g Alox III basisch mit

Hexan/Äther 4:1 rasch filtriert wurde (ca. 3 Minuten).

Die Fraktionen 5-9 20) wur(jen vereinigt und am RV einge¬

engt. Man gewann 64 mg (31 %) farblose Kristalle des Ben-

zoyloxyamidins 121, Smp. 85-86° C, dessen Smp., IR-,

^H-NMR-Spektren und der DC-Rf-Wert mit denjenigen des

analysenreinen Materials |48| identisch waren.

20) Eine Fraktion ca. 2 ml. Die Fraktionen 5-9 enthielten laut DC

nur den aktivierten Ester 121 (DC; Alox basisch, Hexan/Äther 4:1,

Rf ca. 0.5).

- 167 -

2-(3-Phenylpropionyloxy)-3,3,6,9,9-pentamethyl-2,10-diaza-

bicyclo[4.4.0]-l-decen (123)

Der aktivierte Ester 123 wurde auf genau gleiche Weise wie

der oben aufgeführte Ester 121 hergestellt. Das Rohprodukt123 wurde ebenfalls an Alox III basisch gereinigt und die

vereinigten produkthaltigen Fraktionen zweimal rasch mit

Eis-Wasser ausgeschüttelt. Die organische Phase wurde dann

über Magnesiumsulfat getrocknet und am RV eingeengt. Man

erhielt 451 mg (63 %) Ester 123 mit den unten aufgeführ¬ten Daten:

IR (4 % CHC1 )

2980s, 2940s, 2870m, 1760s, 1650s, 1605w, 1495w, 1455m,1390m, 1370m, 1340w, 1310m, 1155s, 1130s, 1080w, 1070w,1040w, 990w, 955w.

1H-NMR (CDC1 ,60 MHz)

1.13-2.4 (m,überlagert von 1.13 (s,9H,3Me), 1.17 (s,3H,Me),1.35 (s,3H,Me), insgesamt 2 3H), 2.50-3.25 (m,4H,-CO-CH2-CH2), 7.12 (s,5H,Ph).

Veresterung der Benzoesäure mit dem Stearylalkohol

1. Amidin-N-oxid 120/Dicyclohexylcarbodiimid

PhCOOH +- CH3(CH2)17 OH

120PhCOO(CH2)17CH.

224 mg (1 mmol) Amidin-N-oxid 120* 206 mg (1 mmol) Dicyclo-hexyl-carbodiimid*, 122 mg (1 mmol) Benzoesäure* und 271

mg (1 mmol) Stearylalkohol* wurden in 2 ml Methylenchlo¬rid* bei RT unter Stickstoff gelöst und drei Tage gerührt.Innert einer Stunde begann ein weisser Niederschlag des

Dicyclohexylharnstoffes auszufallen. Nach drei Tagen wur¬

de der Harnstoff abfiltriert und das Filtrat am RV einge¬engt. Aus diesem Rückstand wurde der Benzoesäurestearyl-ester durch Säulenchromatographie an Silicagel (10 g) mit

- 168 -

21)Hexan/Äther 4:1 abgetrennt. Die Fraktionen 3-7 wurden

vereinigt und am RV eingeengt. Man erhielt 278 mg (74 %)

Benzoesäurestearylester, Smp. 44-45° C 22), mit den unten

aufgeführten Daten:

IR (5 % CHC13)2930s, 2860s, 1710s, 1600w, 1585w, 1455m breit, 1390w,

1320m, 1280s, 1180w, 1120m, 1075w, 1030w.

1H-NMR (CDC13, 60 MHz)

0.85-1.80 (m,35H), 4.25 (t,J=6Hz,2H,-CH20-), 7.10-7.50,

7.80-8.10 (2m,3K und 2H,arom.H).

2. Benzoyloxyamidin 121/Stearylalkohol

CH3(CH2)i7 0HCH3(CH2}170C0Ph + 120

OCOPh

121

164 mg (0.5 mmol) Benzoyloxyamidin 121* und 135 mg (0.5

mmol) Stearylalkohol* wurden in 1 ml Methylenchlorid* ge¬

löst und bei RT unter Stickstoff sechs Tage stehen gelas¬

sen. Der Benzoesäurestearylester wurde ebenfalls aus dem

Reaktionsgemisch chromatographisch an Silicagel (vgl.

oben) abgetrennt: 170 mg (90.8 %) Benzoesäurestearylester,

Smp. 44-45° C 22),

dessen IR- und iti-NMR-Spektren mit

denjenigen des oben aufgeführten Esters identisch waren.

21) Eine Fraktion ca. 2 ml. Fraktionen 3-7 enthielten laut DC (Sili¬

cagel, Äther/Hexan 1:4) nur den Ester mit Rf ca. 0.7.

22) Lit. Smp.: 42° C |70|.

- 169 -

ZUSAMMENFASSUNG

Teil A

Ziel dieser Arbeit war die Synthese des HCN-Pentameren 14

(2,4-Dicyano-3-amino-vinamidin, Isomere des Adenins), die

auf verschiedenen Wegen angestrebt wurde:

Die HCN-Addition an die HCN-Tetrameren 4^ und 5_ gelang

nicht. Die basisch katalysierte Thorpe-Dimerisierung des

HCN-Trimeren 3^ (Aminomalodinitril) lieferte weder das

Hexamere 2_3 (Schema 8) noch (durch anschliessende HCN-

Elimination) das Pentamere 1_4_, sondern in 60 % Ausbeute

das Pyrrolin _2_7. Um die Bildung von 2_7 zu verhindern, wur¬

den verschiedene N-geschützte Aminomalodinitrile dimeri¬

siert. Das Halbaminal j}_9 mit der säurelabilen Trimethyl-

norbornen-Schutzgruppe konnte schliesslich in Methylen-

chlorid/Triäthylamin bei RT zu 9^/ der zweifach geschütz¬

ten Form des Pentameren 14_ dimerisiert werden. Die spektro¬

skopischen Daten und die Stereochemie der drei isolierten

Diastereomeren 90al/a2, 90b und 90c werden diskutiert.

Bisher sind Versuche zur Isolierung des freien HCN-

Pentameren 1J_ oder eines entsprechenden Metallkomplexes

misslungen.

Teil B

Die Herstellung der N-Methyl-, N-Äthyl-, N-Methallyl- und

N-Isobutyl-Derivate von 3,3,6,9,9-Pentamethyl-2,10-diaza-

bicyclo[4.4.0]-l-decen (110) |48,72| wird beschrieben.

Diese sind als schwierig alkylierbare Amidinbasen (pK>ll)

von potentiellem Interesse in der organischen Synthese.

Des weiteren wurden orientierende Versuche über eine milde

Methode zur Veresterung von Carbonsäuren mit primären

Alkoholen mit Hilfe von N-Oxid des Amidins 110 und Di-

cyclohexylcarbodiimid mitgeteilt.

- 170 -

SUMMARY

Part A

Some oligomers of HCN have been studied. The synthesis of

1,5-di-(tricyclo[5.2.1.0"

]-exo-2,6-dimethyl-3-methyl-4-

oxadec-8-en-3-yl)"2,4-dicyano-3-amino-vinamidine (90)

(derivative of HCN-pentamer) is described. 9_0 was obtained

in 28 % yield through Thorpe-dimerisation of tricyclo-

[5.2.1.0'

'] -exo-2, 6-dimethyl-3-methyl-4-oxadec-8-en-3-

yl aminomalodinitrile (^9) in methylenchloride/triethyl-

amine at rt. The stereochemistry of isolated isomers

90a-c is proposed. The Thorpe-dimerisation of aminomalo¬

dinitrile (HCN-trimer) under the sarae conditions gave

another product, 3,4-diamino-5-imino-2-pyrrolin-2,4-di-

carbonitrile in 60 % yield.

Part B

The N-methyl-, N-ethyl-, N-methallyl- and N-isobutyl-de-

rivatives of 3,3,6,9,9-pentamethyl-2,10-diazabicyclo[4.4.0]-

1-decene (110), which have a high degree of steric hin-

drance, have been synthesised |48,72[. A new mild esteri-

fication method for carboxylic acids and primary alkohols

using the N-oxid of 110 and dicyclohexylcarbodiimide is

described.

- 171 -

LITERATUR (TEIL A UND B)

|1| R.M. Lemmon: Chem. Revs. 20./ 95 (1970).M. Calvin: Chemical Evolution, Clarendon Press, Oxford

1969.

S.L. Miller, L.E. Orgel: The Origins of Life on the

Earth, Prentice-Hall Inc., New Jersey 1974.

|2| Y. Yamada> I. Kumashiro, T. Takenishi: J. Org.

Chemistry _33_, 642 (1968) .

|3| P.H~"Abelson: Proc. Nat. Acad. Sei. US 5_5, 1365 (1966).C.N. Matthews, R.E. Moser: Pröe. Nat: Acad.- Sei. US

56, 1087 (1966).C.N. Matthews, R.E. Moser: Nature 215, 1230 (1967).K.-Harada: Nature 214, 479 (1967).

14p- R.E. Moser, A.R. Clagget, C.N. Matthews: Tetrahedron

Letters 13, 1599 (1968).R.E. Moser, A.R. Clagget: Tetrahedron Letters 13,1605 (1968).

|5| G.N. Schrauzer, J. Kohnle: Chem. Ber. 9J_, 3056 (1964).G.N. Schrauzer: Angew. Chemie 8JJ./ 465 (1976) .

|6| J. Oro, A.P. Kimball: Arch. Biochem. Biophys. 94,217 (1961).R. Sanchez, J. Ferris, L.E. Orgel: Science 153, 72 (1966).C. Pannamperuma, R.M. Lemmon, R. Mariner, M. Calvin:

Proc. Nat. Acad. Sei. US £9, 737 (1963).

|7| J.P. Ferris, L.E. Orgel: J. Amer. chem. Soc. J3J5, 3829

(1966) .

|8| R.A. Sanchez, J.P. Ferris, L.E. Orgel: J. Mol. Biol.

3_0, 223 (1967) .

|9| R.A. Sanchez, J.P. Ferris, L.E. Orgel: ibid. 3_8^ 121

(1968).

10 [ S.L. Miller: J. Amer. chem. Soc. 11_, 2351 (1955).

11| M.G. Miles, M.B. Hursthouse, A.G. Robinson: J. Inorg.Nucl. Chem. J33_, 2°15 (1971).

12| A. Rieche, M. Schulz: Liebigs Ann. Chem. 653, 32 (1962).

13| W. Ruske, E. Ruske: Chem. Ber. 91, 2496 (1958).

14 j Th. Völker: Angew. Chemie £!), 728 (1957); 21/ 379

(1960).

15 | Ch. Bedel: CR. Acad. Sei./Paris/ 176, 168 (1923).

16| W. Lotz, D.B. Donner, J.P. Ferris: Die Makromolekulare

Chemie 175, 403 (1974).

17| J.H. Boyer, H. Dabek: Chem. Commun. 1204 (1970);224 (1972).

- 172 -

L. de Vries: J. Org. Chemistry 3j*r 2604 (1973).

J.P. Ferris, D.B. Donner, W. Lotz: J. Amer. ehem. Soc.

9_4, 6968 (1972) .

J.H. Boyer, J. Kooi: J. Amer. ehem. Soc. ^8, 1099 (1976) .

J.P. Ferris, D.B. Donner, W. Lotz: Bioorg. Chem. 2_,95 (1972).

J.P. Ferris, R.A. Sanchez, R.W. Mancuso: Org. Synth.

Coli. Vol. V, 32 (1973) .

O..Lange: Chem. Ber. 6_, 99 (1837).

L.E. Hinkel, G.O. Richards, 0. Thomas: J. chem. Soc.

1432<(1937).R.L. Webb, S. Frank, W.C. Schneider: J. Amer. chem.

Soc. 77, 3491 (1955).

H. Bredereck, G. Schmötzer: Liebigs Ann. Chem. 600,

95 (1956)..

H. Bredereck, G. Schmötzer, H.J. Becher: ibid. 600,

87 (1956).

H. Bredereck, G. Schmötzer, E. Oehler: ibid. 600,

81 (1956).

W.N. Lipscomb, B.R. Penfold: Acta Cryst. _14_, 589 (1961).

a) J.P. Ferris, L.E. Orgel: J. Amer. chem. Soc. 88,

1074 (1966).

b) Y. Yamada, N. Nagashima, Y. Iwashita, A. Nakamura,

I. Kumashiro: Tetrahedron Letters £3_, 4529 (1968) .

c) J.P. Ferris, J.E. Kuder, A.W. Catalano: Science

166, 765 (1964) .

d) J.P. Ferris, J.E. Kuder: J. Amer. chem. Soc. 92,

2527 (1970) .

e) J.P. Ferris, F.R. Antonucci: J. Amer. chem. Soc.

9j5, 2010 (1974) .

f) T.H. Koch, R.M. Rodehorst: J. Amer. chem. Soc. 96,

6707 (1974) .

O.W. Webster, D.R. Hartter, R.W. Begland, W.A.

Sheppart, A. Cairncross: J. Org. Chemistry 31_, 4133

(1972).

J.P. Ferris, R.W. Trimmer: J. Org. Chemistry £1, 19

(1976).

L. de Vries: J. Org. Chemistry j39_, 2759 (1974).

L.C. Dorman: Tetrahedron Letters 4_, 459 (1966) .

E. Doltrozzo, K. Feldmann: Tetrahedron Letters 6_,4983 (1968); Ber. Bunsenges. Phys. Chem. 72/ 1140

(1968).

K.L. Wierzchowski, D. Shugar, A.R. Katritzky: J. Amer.

chem. Soc. £5_, 827 (1963) .

A.M. Sargeson, D.A. Buckingham, F.R. Keene: J. Amer.

chem. Soc. 9_5, 5649 (1973) .

A.W. Adamson: J. Amer. chem. Soc. 73, 5710 (1951).

- 173 -

R. Nast, H. Ruppert-Mesche, M. Helbig-Neubaur: Z.

anorg. und allg. Chemie 312, 314 (1961).

D.D. Coffman, R.A. Carboni, E.G. Howard: J. Amer.

chem. Soc. 8_0, 2838 (1958) .

W.F. Berkowitz, S.C. Grenetz: J. Org. Chemistry 41,10 (1976) .

E. Pretsch, T. Clerc, J. Seibl, W. Simon: Tabellen

zur Strukturaufklärung organischer Verbindungen,Springer-Verlag (1977).

"

L. de,Vries: J. Org. Chemistry 38, '4357 (1973) .

L. de Vries: J. Amer. chem. Soc. 10Q, >926 „(19,78) .

R. Breslow, R. Fairweather, J. Keana': J..v Amer. chem.

Soc. 8£, 2135 (1967) . 'v "

; :

I.N. Yukhnovski: Theor. Eksp. Khim. 3^? 410 (1967) .

Arbeitsbericht von C. Noe: ETH -ZürictT (1978) .

S. Baldwin: J. Org. Chemistry 2£, 3288 (1961).

L. de Vries: J. Org. Chemistry 3_6, 3442 (1971).

J.J. Bloomfield, S.L. Lee: J. Org. Chemistry 32,3919 (1967).R.D. Miller, D.L. Dolce, U.J. Merritt: J. Org.Chemistry 4jL, 1221 (1976) .

0. Diels, K. Alder: Chem. Ber. j>2^ 554 (1929) .

K. Alder, G. Stein: Angew. Chemie 5j0, 510 (1937) .

0. Diels, S. Olsen: J. Prakt. Chem. 156, 285 (1940).G.O. Schenck, J. Kuhls, C.H. Krauch: J. Naturf. 20b,635 (1965) .

S.G. McGeachin: Can. J. Chemistry 46, 1903 (1968).

W. Baumann: Diplomarbeit ETH Zürich (1963).

G.A. Olah, J. Nishimura, Y.K. Mo: Synthesis 661 (1973).

CA. McDowell, F.P. Lossing, I.H. Henderson, J.B.

Farmer: Can. J. Chemistry _3_4/ 345 (1956) .

J. Goerdeler, K. Wember: Chem. Ber. j36_, 400 (1953) .

F. Heinzer: Diss. ETH Nr. 5876 (1977).

S. Hünig, M. Kiessei: J. Prakt. Chem. 4_, 224 (1958);Chem. Ber. jJl, 380 (1958).

H. Oediger, F. Möller, K. Eiter: Synthesis 591 (1972).

R.W. Alder, P.S. Bowman, W.R.S. Steele, D.R. Winter-

man: Chem. Commun. 723 (1968) .

H.K. Hall: J. Amer. chem. Soc. 19_, 5444 (1957).

P. Ahlberg, K. Janne: Synthesis 452 (1976).

CD. Mengler: Liebigs Ann. Chem. 1543 (1974) .

- 174 -

A. Buzas, C. Engell, P. Fräon: Comp. rend. 255, 945

(1962) .

K. Lloyd, G.T. Young: J. Chem. Soc. C 2890 (1971).

E.J. Corey, K.C. Nicolaou: J. Amer. chem. Soc. 96,

5614 (1974).

E.J. Corey, K.C. Nicolaou, L.S. Meldvin: J. Amer.

chem. Soc. JT7, 653, 654 (1975).

E.J. Corey, D.J. Brunelle: Tetrahedron Letters 3_8^ 3409

(1976).

H. Gerlach, A. Thalmann: Helv. Chim. Acta 57_, 2661 (1974) .

H. Gerlach, K. Oertle, A. Thalmann, S. Servi: Helv.

Chim. Acta 5_8, 2036 (1975) .

S. Masamune, S. Kamata, W. Schilling: J. Amer. chem.

Soc. 92, 3515 (1975).

S. Masamune, H. Jamamoto, S. Kamata, A. Fukusawa:

J. Amer. chem. Soc. 9J_, 3513 (1975) .

T. Mukaiyama, M. Usui, E. Shimada, K. Saigo: Chem.

Letters 1£, 1045 (1975).

B.O. Handfort,J.H. Jones, G.T. Young, T.F.N. Johnson:

J. Chem. Soc. 6814 (1965).

S.M. Beaumont, B.O. Handfort, J.H. Jones, G.T. Young:

Chem. Commun. 53 (1965).

E. Grochowski, J. Jurczak: Synthesis 277 (1977).

0. Mitsunobu, M. Yamada: Bull. Chem. Soc. Japan 40,

2380 (1967).

0. Mitsunobu, M. Eguchi: ibid. _4£, 3427 (1971).

M. Iton, D. Hagiwara, J. Notani: Synthesis 456 (1975).

A.F. Hegarty, M.T. McCormack, G. Ferguson, P.J.

Roberts: J. Amer. chem. Soc. 9$_, 2015 (1977).

F. Zetzsche, A. Fredrich: Chem. Ber. 7^, 1114 (1940).

C. Chilevsky, W. Simon: Helv. Chim. Acta £7, 515 (1964).

H. Gillmann: Org. Reactions 6^, 352 (1951) .

K. Conrow: Org. Synthesis Coli. Vol. V, 1138 (1973) .

CG. Ovenberger, P. Huang, M.B. Berenbaum: Org.

Syntheses 2^, 50, 16 (1952).

K.H. Meyer, P. Streuli: Helv. Chim. Acta 20, 1179 (1937).

Houben-Weyl: Methoden der org. Chemie 15/2, S. 130-169,

G. Thieme Verlag Stuttgart (1974).

F. Heinzer, M. Soukup, A. Eschenmoser: Helv. Chim.

Acta, im Druck.

- 175 -

Lebenslauf

1947 Geboren am 28. Dezember in Prag als Sohn

des Vladimir und der Bozena Soukup-Machan

1954 - 1959 Primarschule in Prag

1959 - 1963 Sekundärschule in Prag

196 3" -• 1-96.7""

Chemisches Technikum Prag mit- Mat'ura-'"'''

Abschluss""

'-': -'-

_

19 67 - 1972 Prager Technische Hochschule für Chemie

1972 Diplomabschluss

1972 - 1973 Arbeit an einer Dissertationen der Prager

Technischen Hochschule (abgebrochen wegen

Verlassen der CSSR)

1973 - 1974 Industrietätigkeit bei Reichhold Chemie AG,

Hausen bei Brugg (AG)

1974 - 1978 Promotionsarbeit unter der Leitung von

Prof. Dr. A. Eschenmoser am Laboratorium

für organische Chemie der ETH Zürich

Zürich, im November 1978 Milan Soukup