Research Collection Doctoral Thesis Claisen'sche Umlagerungen bei Benzylalkoholen mit Acetalen des N,N-Dimethylacetamides Author(s): Gschwend-Steen, Katharina Publication Date: 1965 Permanent Link: https://doi.org/10.3929/ethz-a-000190534 Rights / License: In Copyright - Non-Commercial Use Permitted This page was generated automatically upon download from the ETH Zurich Research Collection . For more information please consult the Terms of use . ETH Library
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Rights / License: Research Collection In Copyright - Non ...30373/eth... · -11-Literaturübersicht über Claisen'sche Umlagerungen Diethermische Umlagerung vonAllylvinyläthern,
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Research Collection
Doctoral Thesis
Claisen'sche Umlagerungen bei Benzylalkoholen mit Acetalendes N,N-Dimethylacetamides
Claisen'sche Umlagerungen bei Benzylalkoholen mit Acetalen
des N, N-Dimethylacetamides
Die in diesem Kapitel beschriebene Uebertragung der eingangs erwähnten Um¬
lagerung des (-)-4-Hydroxy-2, 3-dimethyl-2-cyclohexen-carbonsaure-methylesters
(25) (vgl. Anmerkung ') mit Acetalen des N, N-Dimethylacetamides auf Benzylalko-
hole setzt eine kurze Diskussion der Eigenschaften von Amidacetalen voraus.
N, N-Dimethylacetamid-diathylacetal wurde von H. Meerwein et al. (21) aus
dem Saureamid durch Behandlung mit Triathyloxonium-tetrafluoroborat und anschlies¬
sende Umsetzung des Immomumsalzes mit Natriumathanolat dargestellt (vgl. Sche¬
ma 8). Bei der Destillation dieses Acetals I wird unter teilweiser Abspaltung von
Aethanol das äusserst reaktive 1-Dimethylamino-l-athoxy-athylen gebildet, welches
nach neuesten Erfahrungen von H. Bredereck (22) bei der Destillation über Cal¬
cium rein isoliert werden kann. Abweichend von der Methode H. Meerweins (21)
Schema 8
V/"3CH3 XCHg
(C2H5)3OBF4 L
QC,H
x-Z"5 /CHg
CHg CHg
BFfNaOC2H5
CH2==(/
H CHg
N-CHg
CH„
^A^g.
"^-N
\
OC2H5CH3
*) Der untenstehende, tricyclische Alkohol mit axialer, ß -standiger Hydroxylgruppekann thermisch mit N, N-Dimethylacetamid-diathylacetal, wie uns in privater Mit¬
teilung durch R.E. Ireland mitgeteilt wurde, in 60%iger Ausbeute m die/3-stan-
dige Amid-Verbindung überfuhrt werden. Bemerkenswert ist der Befund, dass die¬
se Verbindung nach den herkömmlichen Methoden als Vinylather nicht umgelagertwerden konnte, da Versuche schon an der Herstellung des Aethers infolge von Was¬
serabspaltung scheiterten.
60%
v.CH3.
2H5/CH3
2H5 CH3
N'CH3
- 16 -
wurde in unserem Laboratorium (25) N, N-Dimethylacetamid-dimethylacetal in Anleh¬
nung an eine Vorschrift von H. Bredereck (22, 23) mit Dimethylsulfat als Alkylie-
rungsmittel hergestellt (vgl. Schema 9). Durch Destillation dieses Dimethylacetals
über Natrium konnte das reine 1-Dimethylamino-l-methoxy-äthylen dargestellt wer¬
den.
Schema 9
O CH,
CHg XCHg(CHg)2S04
O^Hg^HgCHg XCHg
CHgSO,0
Na<lOCHg
CH,
IV
CHg"^^Hg
/CH3^
/""CHgCHg
Na
-N\
OCHg CHg
m
Die Reaktivität dieser Acetale beruht vermutlich auf einem thermisch induzier¬
ten, zu einem geringen Ausmass stattfindenden Zerfall in Jonenpaare des Typs IHa
(vgl. Schema 10). So ist verständlich, dass bei der Destillation durch Entfernung des
Methanols das entsprechende Keten-O, N-acetal D7 erhalten wird. Unter Zugabe eines
weiteren Alkohols (z. B. Benzylalkohole) zu Acetal HI oder IV stellen sich unter Um-
acetalisierung entsprechende Alkoxyl-Austausch- und Eliminationsgleichgewichte ein.
Diese werden durch Entfernung einer Komponente produktbestimmend verschoben.
Im vorliegenden Fall der Umlagerung von Benzylsystemen wurde durch destillative
Entfernung des Methanols das Gleichgewicht in Richtung der Benzylacetale verlagert.
Die präparative Umacetalisierung bei N, N-Dimethylformamid-acetalen (21,33) er¬
bringt eine experimentelle Hlustration für den Ablauf dieser Reaktionsschritte.
Das Benzyl-Keten-O, N-acetal V (vgl. Schema 11) besitzt die Voraussetzungen
zu einer Claisen'schen Umlagerung, wie sie in der Literaturübersicht beschrieben
sind. Die Claisen'sche Umlagerung an Benzylalkohlen schliesst das intermediär auf¬
tretende Zwischenprodukt VI ein; diese Entaromatisierung dürfte der Grund sein, dass
normale Benzylvinyläther der Claisen'schen Umlagerung widerstehen. Bei Verwen¬
dung von Acetalen des N, N-Dimethylacetamides wird der aufgezeichnete Reaktions¬
ablauf, welcher vom Aether- zum Amidcarbonylsystem führt, durch die günstige Bi¬
lanz der TT-Bindungsenergien trotzdem ermöglicht, und es werden Produkte gebildet,
die denjenigen einer Claisen'schen Umlagerung zumindest konstitutionell entsprechen.
- 18 -
Schema 11
vi vn
Umlagerungen an Benzylalkohol
In ca. 0. 5molarer Lösung wurde Benzylalkohol mit 1. 5-2. 0 Aequivalenten 1-
Dimethylamino-1-methoxy-äthylen IV, welches in der Folge als Reagens bezeichnet
wird, während 18-94 Stunden unter Rühren im Oelbad bei Temperaturen von 120-180°,je nach Lösungsmittel, umgesetzt, wobei die in Schema 12 dargestellten Produkte,
welche nach Entstehung und Struktur einzeln aufgeführt werden, gebildet wurden.
o-Tolylessigsäure-N, N-dimethylamid VH
Die Bildung des nach der Umlagerung erwarteten Amides VH ist stark lösungsmittel¬
abhängig. Die Umlagerungen in tert. -Amylalkohol bei 120 und im geschlossenen Rohr
bei 160° erbrachten maximal 10 % des Amides Vn, neben 75 % zurückgewonnenem Ben¬
zylalkohol. Bessere Ergebnisse zeitigten die Umlagerungen in Xylol bei 160° mit 46 %
Amid Vu, in o-Dichlorbenzol bei 180 mit 50 % und in N, N-Dimethylformamid bei
160 mit 72 - 78 % des Amides VH. Die Struktur des kristallinen Umlagerungspro-
duktes (Smp. 54-55 ) wurde anhand des IR- und NMR-Spektrums und durch die in
Schema 13 aufgezeichnete Synthese (vgl. (28)) festgelegt. Im IR-Spektrum ist die Car-
bonylbande bei 1640 cm" - signifikant für nicht cyclische Amide - und die charakteri¬
stische (C-H)-Schwingungsabsorption für 1, 2-disubstituierte Benzolsysteme bei 740
cm besonders hervorzuheben '. Das einfach zu interpretierende NMR-Spektrum
*) Die Zuordnung der Absorptionsbanden im IR-Spektrum erfolgte nach den Daten,welche in "Introduction to Practical Infra-Red Spectroscopy" von A. D. Cross
(1960) angegeben sind.
- 19 -
Schema 12
ßH
120-180°/18-94h
CH,K,0CH3
9«3 fs
N-CHgCHg
VII
vm DC
cf^'X) a""X)XI xn
weist lauter Singletts auf: Bei 2. 23ppm für die Methylgruppe am Benzolkern, bei
2.88ppm für die Protonen der beiden Amidmethylgruppen, die infolge freier Rota¬
tion als Singlett auftreten, bei 3. 51ppm die beiden Methylenprotonen und bei 7.03
ppm die Protonen des Benzolkerns.
- 20 -
Schema 13
CH2CN JsCHjCOOH
NaCN/CuCN ^/ HCl V^ a) SOC1217h/RT/DMS 6h/70° b) NH(CHg)2
xm* vn*
Ausgehend von oi-Brom-o-xylol wurde mit Natrium- und Kupfer-I-cyanid (27)
in Dimethylsulfoxid ot-Cyano-o-xylol hergestellt, dessen Verseifungsprodukt XHT
(28) sich nach IR-, NMR-Spektrum und Mischschmelzpunkt mit der Säure XIH, dar¬
gestellt aus Amid Vu durch Behandlung mit Triäthyloxonium-tetrafluoroborat und an¬
schliessender Verseifung, als identisch erwies. Das eigens zum Vergleich darge¬
stellte o-Tolylessigsäure-N, N-dimethylamid VIT war nach Mischprobe, IR- und
NMR-Spektrum mit dem Amid VU, welches aus den Umlagerungen erhalten wurde,
identisch. Zudem sind in der Literatur (28) die Säure XIII' und das bei der Alkylie-
rung als Nebenprodukt anfallende o-Tolylessigsäureamid Xr7' bekannt. Die Daten
unserer Verbindungen stimmen mit denjenigen der Literatur überein. Die Struktur,
insbesondere die o-Substitution dieses Amides Vn, ist hiemit gesichert.
2-(2'-Oxo-propyl)-phenylessigsäure-N, N-dimethylamid Vm
Das vermutlich in einer Kondensation von überschüssigem Acetal-Gemisch TR/TV an
das entaromatisierte Zwischenprodukt VI entstandene Methylketonamid VHI (Schema
14) wurde sowohl bei den Umlagerungen in Xylol, sowie in o-Dichlorbenzol je nach
Reaktionsdauer in 19-30%iger Ausbeute erhalten. Eine trotz grösserem Ueberschuss
an Reagens geringe Bildung des Methylketons VHI zeitigten die Umlagerungen in N, N-
Dimethylformamid mit 2-3%iger Ausbeute. Der Anteil an Methylketon-amid Vm un¬
ter den verschiedenen Reaktionsbedingungen kann anschaulich dargestellt werden
durch einen Vergleich der Verhältnisse zum jeweils gebildeten Amid VH. Die mittle¬
ren Prozentverhältnisse von Methylketon-amid VIH zu Amid VU verhalten sich von
N, N-Dimethylformamid zu tert. -Amylalkohol zu o-Dichlorbenzol und zu Xylol als
Reaktionsmedien wie 1:1.7:12.9:21.6. Das bedeutet, dass in Xylol rund 20 mal,
in o-Dichlorbenzol rund 10 mal mehr Methylketon-amid Vni gebildet wird als in N,N-
Dimethylformamid, das die Aromatisierung von VI zu VH sehr zu fördern scheint.
- 21 -
Schema 14
VI vm
Das reine Methylketon-amid VHI stellt eine an der Luft unbeständige, farblose Flüs¬
sigkeit vom Siedepunkt 130-140 /0.001 Torr dar. Charakteristische Absorptionsban¬
den im IR-Spektrum liegen bei 1710 und 1640 cm",verursacht durch die Carbonyl-
schwingungen der Methylketon- und Amid-Gruppe. Die für die 1, 2-Disubstitution am
Kern verantwortlichen Banden sind nur schwach und nicht signifikant. Das NMR-Spek¬
trum zeigt Singletts bei 2.12ppm für die Protonen der Methylgruppe, bei 2. 88ppm
und 2.93ppm für diejenigen der Amidmethylgruppen, bei 3.68 und 3. 57ppm für die
Methylenprotonen des Methylketon- und des Amid-Teiles und bei 7. 04ppm die vier
Kernprotonen. Die aus dem IR- und NMR-Spektrum ersichtliche Methylketon-Grup-
pierung wurde durch die Darstellung eines 2,4-Dinitrophenylhydrazons (Smp. 136.8 )
nachgewiesen. Der Beweis der o-Substitution am Kern wurde durch den Abbau mit
Chromsäure (Schema 15) zu Phthalsäure erbracht. Die auf Grund der bisher bespro¬
chenen Daten noch in Frage kommende Alternativstruktur XVÜ konnte auch nicht durch
das UV-Spektrum ausgeschlossen werden, welches sowohl in neutralem wie auch in
alkalischem Milieu das Spektrum des Toluols zeigt. Nach der Reduktion des Methyl-
keton-amides VIH mit Natriumborhydrid hingegen konnte auf Grund des NMR-Spek-
trums des gebildeten Alkohols XVI (Smp. 71°) die Struktur XVH ausgeschlossen wer¬
den. Die Methylgruppe der ursprünglichen Methylketon-Gruppe erscheint nun nicht
mehr als Singlett, sondern als Dublett bei 1. 25ppm mit einer Kupplungskonstanten
von 6 cps. Ein zweites Dublett mit einer Kupplungskonstanten von 6 cps liegt bei 2. 73
ppm für die zugehörigen Methylenprotonen. Die Absorption zwischen 3.7-4. 2ppm ist
dem einzelnen Proton am Carbinylkohlenstoff zuzusprechen, das Anlass zu einem mit
6 cps aufgespaltenen Multiplett gibt, während das Proton der Hydroxylfunktion in dem
- 22 -
mit Trifluoressigsäure aufgenommenen Spektrum bei 4. 58ppm absorbiert. Das IR-
Spektrum ist gekennzeichnet durch Banden bei 3570, 3480 cm für die OH-Schwin-
gungen, sowie durch das Fehlen der Carbonylabsorption bei 1710 cm .
Schema 15
xvn
2-(o-Tolyl)-acetessigsäure-N, N-dimethylamid PC
Das Methylketon-amid DC von recht eigenartiger Struktur wurde erst bei den Umla¬
gerungen in N, N-Dimethylformamid in ca. 10%iger Ausbeute isoliert und identifi¬
ziert, obwohl es gemäss Dünnschichtchromatogramm auch spurenweise in den übri¬
gen Lösungsmitteln gebildet worden war. Diese Verbindung stellt vermutlich das Re¬
sultat einer Kondensation des Reagens IH/rV mit schon gebildetem Amid Vn dar (Sche¬
ma 16). Diese Kondensation könnte in polaren Lösungsmitteln begünstigt sein. Dieses
von Amid VH nur mühsam abtrennbare Methylketon-amid DC konnte erst nach mehrma¬
ligem Chromatographieren rein isoliert werden. Die reine Verbindung bildet kleine
farblose Kristalle vom Schmelzpunkt 114. Im IR-Spektrum finden sich im wesentli¬
chen dieselben Banden wie bei Verbindung VIH: Die Absorption bei 1710 und 1640 cm"
für die Ketocarbonyl- und Amidschwingungen, sowie bei 750 cm" für 1, 2-Disbustitu-
tion am Kern. Im NMR-Spektrum geben die Protonen der Methylketongruppe Anlass
zu einem Singlett bei 2.03ppm, erscheinen also gegenüber denjenigen der Verbindung
VIH infolge grösserer Abschirmung bei höherem Feld (CH--CO VIII: 2.12ppm). Die
Protonen der Methylgruppe am Kern erscheinen in einem Singlett bei 2.23ppm, beim
- 23 -
Schema 16
OCHg
JJ-CHgfHa CH, ÇHg
^CH,
HgC^CHg
vn DC
gleichen Feld also wie diejenigen der Verbindung VH, während die Protonen der Di-
methylamidgruppe in zwei Singletts bei 2. 70 und 2. 93 ppm auftreten. Das für die
Methylketon-Struktur DC charakteristische einzelne Proton am dreifach substi¬
tuierten Kohlenstoff tritt in Form eines Singletts bei 4. 67 ppm auf. Das UV-
Spektrum in alkalischem Milieu mit Absorptionsmaxima bei 292 (3. 33) und 215 mu
(4.05) unterscheidet sich gegenüber demjenigen in neutralem Milieu mit Maxima bei
284 (2. 28), 271 (2. 58), 265 (2. 62) und 215 rryt (4. 06) sehr charakteristisch, indem
die enolisierte Verbindung DC ein System konjugierter Doppelbindungenbildet, einAb-
sorptionsbild, welches dieses substituierte Acetessigsäure-N, N-dimethylamid DC
vom konstitutionsisomeren Methylketon-amid VIII unterscheidet.
Weitere Strikturbeweise wurden durch die für ß -Ketoverbindungen signifikan¬
te Behandlung mit Kalilauge und Reduktion mit Natriumborhydrid zum entsprechen¬
den Alkohol (vgl. Schema 17) erbracht.
Schema 17
VH
<VCH3
DC xvm
- 24 -
Das mit konzentrierter Kalilauge behandelte Methylketon-amid DC wurde, in Analo-
gie zur ß-Ketoester-Spaltung, ohne Verseifung des Amides in Essigsäure und
das bekannte Amid VU gespalten (Schema 17). Die im Neutralteil enthaltene Verbin¬
dung konnte als das erwartete Amid VH nach Mischprobe und IR-Spektrum mit analy¬
siertem Amid identifiziert werden. Zur weiteren Bestätigung der erfolgten Struktur¬
zuordnung wurde das Methylketon-amid DC mit Natriumborhydrid reduziert. Im IR-
Spektrum dieses öligen Reaktionsproduktes ist naturgemäss eine Hydroxylschwingung
bei 3450 cm",sowie das Fehlen der Ketocarbonylschwingung zu verzeichnen. Die
Amidcarbonylfunktion erscheint bei 1620 cm".Aus dem NMR-Spektrum geht hervor,
dass es sich bei diesem Produkt um ein Diastereomerengemisch im Verhältnis von
1:4 handelt: Die der Hydroxylgruppe benachbarten Methylprotonen geben Anlass zu
zwei Dubletts bei 0.96 und 1. OOppm mit einer Kupplungskonstanten von 6 cps. Ein
weiteres, mit 6 cps aufgespaltenes Dublett ist dem einzelnen Proton an der Ketten¬
verknüpfung zuzuordnen, während dasjenige am Carbinylkohlenstoff zwischen 3. 0 und
4. 4ppm als kaum zerlegbares Multiplett erscheint. Die Strukturen der beiden Methyl-
keton-amide VHI und DC sind hiemit genügend gesichert.
Weitere Nebenprodukte:
Die Isolation von Benzylacetat X ist nicht unerwartet, stellt es doch eine aus dem
Zwischenprodukt V (vgl. Schema 11) unter den Bedingungen der Aufarbeitung entstan¬
dene Verbindung dar. Es wurde vorwiegend aus den für Benzylalkohol allgemein
schlechten Umlagerungsbedingungen in tert. -Amylalkohol in 20%iger Ausbeute iso¬
liert, zu 12 % auch aus Xylol bei der relativ kurzen Reaktionsdauer von 18 Stunden.
Die Umlagerungen in o-Dichlorbenzol und N, N-Dimethylformamid hingegen gestatte¬
ten praktisch keine Isolation von Benzylacetat X wie auch von Benzylalkohol bei glei -
eher Reaktionsdauer, dem allgemein besseren und einheitlicheren Reaktionsverlauf
entsprechend. Benzylacetat wurde auf Grund des IR- und NMR-Spektrums, sowie der
Analyse identifiziert.
Als weiteres Nebenprodukt wurde Dibenzyläther XI isoliert, welcher das Resultat
intermolekularer Wasserabspaltung darstellt und anhand der Spektren sowie mit Ver¬
gleichsmaterial (Dibenzyläther Fluka) identifiziert wurde. Als Produkt sämtlicher Um-
) Versuche, das durch analoge Umlagerung erhaltene Amid des /3-Naphthylcarbi-nols mit Kalilauge zu verseifen, zeigten, dass dieses nur schwer hydrolysierbarist.
- 25 -
Tabelle 1 Die Produkte sind nach der Eluationsreihenfolge der Chromatogrammegeordnet. Die Prozentangaben beziehen sich auf eingesetzten Benzylal¬kohol und stellen chromatographisch bestimmte Ausbeuten dar. Die in
Klammer angegebenen Prozentzahlen bedeuten die Ausbeuten an rein iso¬
liertem Material
Umlagerung
Lösungsmittel
Reagensäq. IV
Dauer
Temperatur(Bad)
1 2
Xylol
1.5
18h 92l/2h
160°
3 4 5
tert. -Amylalkohol
1.5
94h 92h 92h
120° 120° 160°
6 7
o-Dichlor¬
benzol
1.5
20h 20h
180°
8 9
Dimethylform-amid
2.0
20h 20h
160°
Dibenzyl XD 2.8 4.7 0.9 2.1 0.8 6.7 6.3 1.7 1.5
DibenzylŠther XI
4.0 6.3 2.6 2.5 3.3 4.7 2.6 0.7 0.7
Benzyl¬acetat X
11.6
(10. 4)"• ' K
. 19.2.
,.b.4
(17 7)4.D 0.4 0.9
Benzylalkohol 18-92 5
(13.6)à-° fiR fi
53.5 74.8bb-B
(50.3) (68.2)
Methylketon-amid DC
Spur Spur 9. 8 10.4
Amid Vn 26.9 46.5
(23.4) (39.6)
9.6 8.810 9
(9.2) (7.6)1U-9
51.4 49.3
(40.5) (39.0)78.1 72.6
Methylketon-amid vm
22.0 29.7
(20.2) (27.6)0.4 0.6 0.7 19.0 23.7 1.8 3.1
Total 86.2 90.4 85.7 86.7 95.0 81.8 81.9 92.5 89.2
lagerungen wurde Verbindung XI in bis zu 4%iger Ausbeute gebildet, in N, N-Dimethyl-
formamid nur bis zu 1 %.
Von Bedeutung für die Diskussion des Reaktionsmechanismus' der Umlagerungen bei
Benzylalkohol ist die Bildung von Dibenzyl XP. In polaren Lösungsmitteln wie tert. -
Amylalkohol und N, N-Dimethylformamid betrug die Ausbeute zwischen 1-2 %, in Xy¬
lol 3-5 % und in o-Dichlorbenzol sogar 6-7 %. Die Identifikation dieses Produktes ge¬
lang anhand der Analyse, der IR- und NMR-Spektren, sowie mit Vergleichsmaterial
(Dibenzyl Fluka, Smp. 51°).
- 26 -
Umlagerungen an p-Methoxybenzylalkohol
Die Umsetzung von Anisylalkohol mit Acetalen des N,N-Dimethylacetamides
interessiert im Hinblick auf den Einfluss eines p-Substituenten, der sowohl die homöo-
wie auch die heteropolare Spaltung der (C-O)-Bindung im Umlagerungszwischenpro-
dukt des Typs V fördern sollte. Die Ergebnisse zeigten, dass die Umlagerungen mit
Acetalen des N, N-Dimethylacetamides, welche beim Benzylalkohol zum mindesten
strukturell denjenigen einer Claisen'schen Umlagerung entsprechen, beim Anisylal¬
kohol unter starker Verharzung und Bildung von wenig einheitlichen Reaktionsproduk¬
ten nicht den Mechanismus einer Claisen'schen Umlagerung befolgen.
Wie bei den Umlagerungen mit Benzylalkohol wurde Anisylalkohol ohne Lösungs¬
mittel oder in 0. 5 molarer Lösung in Xylol oder N, N-Dimethylformamid bei 160 mit
1-5 Moläquivalenten 1-Dimethylamino-l-methoxy-äthylen während 161/2-20 Stunden
zur Reaktion gebracht. Das stark verharzte Rohprodukt wurde an desaktiviertem Si-
likagel aufgetrennt und die Komponenten nur in wechselnder schlechter Ausbeute iso¬
liert.
Gemisch aus 2-Methyl-5-methoxy-phenylessigsäure-N, N-dimethylamid XXm und
ß -Anisyl-propionsäure-N, N-dimethylamid XXIV
Das Amid XXIH, das dem Produkt einer Claisen' sehen Umlagerung entsprechen wür-
d-î, liess sich in keiner Weise vom isomeren Amid XXIV abtrennen und konnte nur
NMR-spektroskopisch nachgewiesen werden. Das Gemisch zeigt einen Siedepunkt von
125 /0. 01 Torr und setzt sich auf Grund von Intensitätsvergleichen der Kernresonanz¬
signale aus 79 % Amid XXm und 21 % Amid XXIV zusammen; die Methylprotonen am
Kern des Amides XXin geben Anlass zu einem scharfen Singlett bei 2.17ppm; zwei
weitere Signale bei 2. 84 und 2. 91 ppm werden durch die Protonen aller Amidmethyl¬
gruppen und die vier Methylenprotonen des Amides XXIV verursacht. Die beiden Me¬
thylenprotonen XXin treten in Form eines Singletts bei 3. 50ppm hervor, während zwi¬
schen 6. 5 und 7. lppm ein Multiplett sämtlicher Benzolprotonen erscheint. Das IR-
Spektrum ist im wesentlichen durch die Amidcarbonylbande bei 1640 cm" gekennzeich¬
net. Absorptionen mittlerer Intensität zwischen 880 und 800 cm lassen auf 1, 2- und
1, 2, 4-substituierte Kerne schliessen. Die Ausbeuten an Amidgemisch variierten kaum.
Sie betrugen in Xylol mit 1 Moläquivalent Reagens 14 %, bei Zugabe von 1. 5 Aequiva¬
lenten 26-29 % und mit 5 Aequivalenten 34 %, ebenso bei Zugabe von 5 Aequivalenten
ohne Lösungsmittel. In N, N-Dimethylformamid wurde unter Reaktion mit 2 Moläqui-
- 27 -
Schema 18
160°/16-20h. m
OCHg
CH2=^OCHg N-CH3
XX
/
CHg
CH,
^CH,
ÇHo
CH,
OCH,
XXVXXVI OCHg
f5^v.CH2VCH2^
CHgO"^
{^^BrC\^
OCHg OCHg ^OCHg
xxvnxxvm
- 28 -
valenten Reagens eine relativ geringe Ausbeute erhalten, verglichen mit dem weit
besseren Reaktionsverlauf beim Benzylalkohol. Das ß-Anisyl-propionsäure-N, N-
dimethylamid XXTV entspricht mechanistisch denjenigen Verbindungen, die bei der
thermischen Umlagerung von Benzylvinyläthern (17,18, vgl. Schema 7) entstanden.
Amid XXVI stellt ein Kuriosum dar, das nur bei der in N, N-Dimethylformamid aus¬
geführten Umlagerung in 4%iger Ausbeute isoliert und bei der Chromatographie des
rohen Umlagerungsproduktes zusammen mit Anisylalkohol erhalten wurde. Eine Tren¬
nung vom Alkohol konnte durch Destillation erzielt werden, indem diese Verbindung
einen Siedepunkt von 170-180°/0.005 Torr aufwies gegenüber 68°/0.005 Torr für Ani¬
sylalkohol. Die Strukturzuordnung erfolgte anhand des IR- und NMR-Spektrums so¬
wie der Analyse. Im IR-Spektrum ist in der (C=0)-Region nur eine Absorption, näm¬
lich diejenige eines Amidcarbonyls bei 1640 cm" zu finden. Aus dem NMR-Spektrum
ist ersichtlich, dass neben den Singletts der Protonen einer Amidmethylgruppe bei
2.68 und 2.90ppm sich die Signale für zwei Anisylreste finden. Zwei Singletts bei
3. 77 und 3.75 ppm sind den Protonen der beiden Methoxygruppen zuzuordnen, während
das Multiplett zwischen 6.68 und 7. lOppm durch sieben aromatische Protonen verur¬
sacht wird. Die Signale der übrigen Protonen befinden sich bei: 2. 07ppm, ein Sing¬
lett der Methylprotonen am Kern, zwischen 3. 2 und 3,4ppm ein Multiplett der Methy¬
lenprotonen und zwischen 3. 88 und 4.16ppm ein Multiplett des Protons am tertiären
Kohlenstoff. Neben dieser spektroskopischen Charakterisierung und der Elementar¬
analyse wurden zur erfolgten Strukturzuordnung keine weiteren Beweise erbracht. In¬
dessen kann man sich die Entstehung dieses Produktes nach dem in Schema 19 aufge¬
zeichneten Mechanismus erklären. Bezeichnenderweise erfolgte diese Reaktion nur in
N, N-Dimethylformamid, was in Anbetracht des hypothetischen Reaktionsschemas nicht
unplausibel ist.
Weitere Nebenprodukte:
Die schon inder Benzylreihe beobachtete intermolekulare Wasserabspaltung führt inder
Anisylreihe zum p,p'-Dimethoxy-dibenzyläther XXVU. Die Ausbeute betrug zwischen
1-6 % in N, N-Dimethylformamid und Xylol. Dagegen erhielt man bei Einsatz von nur
1 Moläquivalent Reagens in Xylol die Verbindung XXVn in 28%iger Ausbeute. Diese
Tatsache war nicht unerwartet, konnte doch eine bessere Umlagerung nur bei grösse¬
rem Ueberschuss an Reagens erzielt werden. Die Identifikation erfolgte anhand der
IR- und NMR-Spektren, sowie der Analyse und der Molekulargewichtsbestimmung.
Das zu Dibenzyl entsprechende Dimerisationsprodukt, p, p' -Dimethoxy-dibenzyl XXVm,
wurde bei den Umlagerungen von Anisylalkohol in wesentlich grösserer Ausbeute gebil-
- 30 -
Schema 19
CH3
,O^CNs^C CHg
OCH,RO N-CEL
CH3
c^e^cHg
0CH3
ROH
OCHg
det. In Xylol betrug die Ausbeute zwischen 4-10 %, in N, N-Dimethylformamid 3 %,
unabhängig von der variablen Reagenskonzentration. Diese Ausbeuten stellen rund
das Doppelte derjenigen in der Benzylreihe dar, ein Effekt, der in der zusätzlichen
Radikalstabilisierung durch die Methoxygruppe zu suchen ist. Die geringere Ausbeu¬
te in N, N-Dimethylformamid entspricht derjenigen an Dibenzyl. Die Identifikation
erfolgte anhand des IR-, NMR- und Massenspektrums, sowie der Analyse und der
Molekulargewichtsbestimmung.
- 31 -
Tabelle 2 Die Verbindungen sind in der Eluationsreihenfolge der Chromatogrammeaufgeführt. Die Prozentangaben beziehen sich auf eingesetzten Anisylal¬kohol und stellen chromatographisch bestimmte Ausbeuten dar. Die in
Klammer angegebenen Prozentzahlen bedeuten die Ausbeuten an rein iso¬
liertem Material.
Umlagerung
Lösungsmittel
Reagensäq. D7
Dauer
Badtemperatur
12 3 4
Xylol
1.0 1.5 1.5 5.0
16l/2h 16l/2h 16l/2h 17h
150°
5
5.0
18h
150°
6
DMF
2.0
20h
160°
p-Methoxydibenzyl XXVm 6.4 9.7 11.8 8.1
(4.4) (4.6)3.6 3.0
p-Methoxydibenzyläther XXVn 27.8 1.0 6.8 6.6
(26. 2)
3.5 1.1
Anisylalkohol XX 3.0 5.2 (16. 7)
Amid XXVI (4.1)
Amidgemisch XXm/XXIV 14.0 28.7 25.8 34.4
(9. 5) (23. 8)
34.2 24.6
Methylketon-amid XXV 1.4 11.3 5.2 25.7
(10. 2)
3.5 20.8
Total 52.6 50.7 49.60 80.0 44.8 74.3
Umlagerungen an ß -Naphthylcarbinol
l3-Naphthylcarbinol erwies sich als sehr günstiges Substrat für diese Umlagerungen,
offenbarte sich doch die produktbestimmende Lösungsmittelabhängigkeit besonders
klar: In Xylol wurde beinahe ausschliesslich /3-(2-Naphthyl)-propionsäure-N, N-di¬
methylamid XXXm (50%) neben 1, 2-Di-(ß -naphthyl)-äthan XXXVI und wenig 2-Me-
thyl-1-naphthalin-essigsäure-N, N-dimethylamid XXXH erhalten; in tert. -Amylalkohol
und N, N-Dimethylformamid hingegen wurde praktisch kein substituiertes Propionsäure-
amid XXXm, dafür 50-90 % "normales" Umlagerungsprodukt XXXÜund ebenfalls nur
sehr wenig der Verbindung XXXVI isoliert.
Die Versuchsbedingungen waren grundsätzlich gleich wie bei den vorangehenden
Umlagerungen. ß-Naphthylcarbinol (26) wurde in 0.6 molarer Lösung in Xylol, tert. -
Amylalkohol oder N, N-Dimethylformamid mit 1. 5-2.0 Moläquivalenten Reagens D7bei
- 32 -
Schema 20
CH3-NN'CH3
CH3XN^CH3
100-160 während 24 Stunden zur Reaktion gebracht. Der Reagensüberschuss wurde
nicht stark variiert. Es zeigte sich, dass schon bei Zugabe von 1. 8 Aequivalenten
ein erheblich besserer Reaktionsverlauf erfolgte. Mit 2 Aequivalenten Reagens wurde
in N, N-Dimethylformamid das beste Resultat mit einer 90%igen Ausbeute an reinem
Als Kondensationsprodukt des Reagens mit dem entaromatisierten Zwischenprodukt
des Typs VI resultiert nach Schema 14 das Methylketon-amid XXXIV (Smp. 116-118°).Als lösungsmittelabhängiges Produkt wurde es, obzwar in kleiner Ausbeute, doch
mehr in Xylol gebildet als in tert. -Amylalkohol. Aus den in N, N-Dimethylformamid
ausgeführten Umlagerungen wurde kein Methylketon-amid XXXD7 erhalten. Im IR-
Spektrum liegen die beiden Carbonylabsorptionen bei 1706 und 1644 cm". Singlett¬
absorptionen treten im NMR-Spektrum bei 2.13 (Methylketonprotonen), 2.95, 3.17
(Protonen der Dimethylamidgruppe), 3. 86 und 4. 07ppm (Protonen der beiden Methy¬
lengruppen) auf. Die Protonen des Naphthalinsystems geben Anlass zu einem Multi¬
plett zwischen 7. 2 und 7. 9 ppm. In der UV-Region sind vier Absorptionsmaxima bei.
295 (3. 24), 285 (3. 49), 275 (3. 39) und 229 (4. 52) mu zu nennen.
Weitere Nebenprodukte:
/3-Naphthylcarbinylacetat XXXV ist das Hydrolyseprodukt des nicht umgelagerten
Kondensates zwischen Alkohol und Reagens und wurde, dem praktisch vollständigen
Umsatz von ß -Naphthylcarbinol entsprechend, in geringer Ausbeute isoliert. Das
durch Destillation bei 70-80°/0.01 Torr gereinigte Produkt (Smp. 51-53°) war nach
Dünnschichtchromatogramm, IR- und NMR-Spektrum mit authentischem Acetat, dar¬
gestellt aus Acetanhydrid und ß -Naphthylcarbinol, identisch.
- 35 -
Auch bei den Umlagerungen am Naphthalingerüst wurde das Dimerisationsprodukt
1,2-Di( ß-naphthyl)-äthan XXXVI gebildet. Besonders einleuchtend wird hier der Zu¬
sammenhang zwischengebildetem Propionsäure- und Aethanderivat offenbart: In Xy¬
lol wurde, neben der praktisch ausschliesslichen Bildung von /3-(2-Naphthyl)-propion-
säure-N,N-dimethylamid, auch mehr 1, 2-Di-(/3-naphthyl)-äthan erhalten. Ein gewis¬
ser Zusammenhang in der Entstehung dieser beiden Produkte, wie er schon bei der
Umlagerung von Benzylvinyläthern (17,18, vgl. Schema 7) beobachtet wurde, kann
nicht von der Hand gewiesen werden. 1, 2-Di-( ß -naphthyl)-äthan XXXVI (Smp. 180-
181 ) (32) wurde auf Grund von IR-, UV- und Massenspektrum charakterisiert und
war mit authentischem Material identisch.
Tabelle 3 Die Verbindungen sind in der Eluationsreihenfolge der Chromatogrammeaufgeführt. Die Prozentangaben beziehen sich auf eingesetztes ^-Naphthyl¬carbinol und stellen chromatographisch bestimmte Ausbeuten dar. Die in
Klammer angegebenen Prozentzahlen bedeuten die Ausbeuten an rein iso¬
liertem Material.
Umlagerung
Lösungsmittel
Reagensäq. IV
Dauer
Badtemperatur
1
Xylol
1.5
24h
160°
2 3
tert. -Amylalkohol
1.5 1.8
24h 24h
123-125° 120°
4 5 6
DMF
2.0 1.8 2.0
24h 24h 24h
100° 120° 160°
7
DMF
2.om
24h
160°
l,2-Di-(/3-naphthyl)-äthan XXXVI
10.4
(2.3)3.9
(1.2) 3-6 1.5 3.211.3
(3.5)
(3 -Naphtylcarbinyl-acetat XXXV
1.80 0.8
(1.20) (0.8)2-3
ß-NaphthylcarbinolXXDC
12.2 1.0
(8.9) (1.0)60-62 34
Amid XXXn 9.6
(4.4)
68.7 83.0
(56.0) (78.7)36 ^ (93.4) (60.3)
Amid XXXm 52.01.9 1.4
(0. 38) (0. 6)(1.1) (11.6)
Methylketon-amid XXXIV
3.5
(2.5)1.7 1.6
(1.4) (1.0)
2.5
(0.8)
Total 75.5 90.2 91.4 ~100 94 97.9 95.9
- 36 -
Umlagerung von ß -Naphthylcarbinol mit N, N-Dimethylacetamid-dimethylacetal m
Dem Befund von H. Meerwein und Mitarbeitern (21) entsprechend, dass die Ein¬
stellung der Alkojy 1-Austausch- und Eliminationsgleichgewichte unter den Bedingun¬
gen der Reaktion eine nachgewiesene Eigenschaft von Amidacetalen ist, konnte bei der
Umlagerung mit Hilfe von reinem Amidacetal m gegenüber Keten-O, N-acetal TV kein
wesentlich anderes Reaktionsbild erwartet werden. In N, N-Dimethylformamid bei 160
erfolgte ebenfalls praktisch vollständiger Umsatz zu den Verbindungen XXXH und XXXm,
neben sehr wenig 1, 2-Di-(ß -naphthyl)-äthan XXXVI und Methylketon-amid XXXIV. Be¬
merkenswert ist aber das in 12%iger Ausbeute isolierte Propionsäurederivat XXXin,
das bislang nur in den in Xylol ausgeführten Umlagerungen gebildet wurde. 2-Methyl-
1-naphthalin-essigsäure-N, N-dimethylamid XXXn konnte in 60%iger Ausbeute isoliert
werden.
Umlagerungen an <* -Tetralol
Die bisherigen Umlagerungen umschlossen primäre, substituierte Allylalkohole.
Am Beispiel des o< -Tetralols wurde diese Umlagerung an einem sekundären Benzyl¬
alkohol realisiert. Die Gefahr der intramolekularen Wasserabspaltung, die bei den
bis anhin behandelten Systemen nicht auftreten konnte, wird bei den sekundären Alko¬
holen zum Problem. Im Falle des ctf-Tetralols wurde in N, N-Dimethylformamid bei
160 und bei 120 ca. 1/3 des Ausgangsmaterials als Wasserabspaltungsprodukt, 1,2-
Dihydronaphthalin XLD7, isoliert, neben der allerdings relativ hohen Ausbeute von ca.
men. Anti-Isophoronoxim lagert infolge der Starrheit des Systems in schlechter Aus¬
beute stereospezifisch um. Das Lactam LIVB kann aus dem Isomerisierungsprodukt,
das einer Beckmann'sehen Umlagerung sehr wohl zugänglich ist, entstanden sein,
oder dann muss das Prinzip der Spezifität dieser Umlagerung angezweifelt werden.
Das syn-Isophoronoxim-Addukt LHIB konnte in ausgezeichneter Ausbeute mit Trifluor¬
essigsäure in das Lactam LIVB überführt werden. Im Gegensatz dazu wurden unter
Beigabe von Trifluoracetat erstaunlicherweise auch 5 % nicht spezifisches Enamid
LD7A isoliert. Die beiden Laetame wurden spektroskopisch wie auch dünnschichtchro-
matographisch identifiziert und charakterisiert und lassen sich sehr gut unterscheiden.
Wie in der Literatur erwähnt (59), liegt das Absorptionsmaximum des Enamids LIVA
im UV-Gebiet bei längeren-Wellenlängen (234 m;u) als dasjenige des öC, ß -unges. Lac¬
tams LD7B (217m;u). Der Schmelzpunkt des Lactams LIVB liegt, wie sämtliche Schmelz¬
punkte der B-Reihe, höher. Eindeutig lassen sich die beiden Laetame NMR-spektrosko-
pisch unterscheiden. Während die beiden Methylengruppen des Enamids LIVA in Sing¬
letts absorbieren, erscheinen die dem Stickstoff benachbarten Methylenprotonen des
Lactams LIVB als Dublett mit einer Kupplungskonstanten von 6 cps. Auch im DR-Spek¬
trum zeigen sich charakteristische Unterschiede in bezug auf die Carbonylabsorption
und die Absorption der Doppelbindung. Im Enamid LIVA fallen die beiden Absorptionen
bei 1658 cm zusammen, während im °t, ß -ungesättigten Lactam LTVB die Carbonyl-
bande bei 1660 cm" und die Absorptionsbande der Doppelbindung bei 1620 cm" er¬
scheint.
Die Umlagerungen der Addukte der 3-Methyl-cyclopenten-2-on-oxime verliefen
den Erwartungen entsprechend unbefriedigend. Das Addukt des trans-Oxims LVDA
- 51 -
war einer stereospezifisch verlaufenden Umlagerung nicht zugänglich: Es wurde aus¬
schliesslich 3-Methyl-2-dehydro-valerolactam LVmB gebildet, welches dem trans¬
Prinzip zufolge nur aus dem Addukt des syn-Oxims LVTIB hätte entstehen sollen. Aus
beiden Oximen wurde dasselbe Umlagerungsprodukt isoliert. Dieses stellt eine sehr
flüchtige und hygroskopische Substanz vom Schmelzpunkt 55 dar, welche durch Chro¬
matographie und verlustreiche Sublimation rein dargestellt werden konnte. Im IR-Spek¬
trum finden sich die wie beim ot, ß -ungesättigten, substituierten Caprolactam UVB
getrennt erscheinenden Absorptionen des Carbonyls bei 1675 cm" und der Doppelbin¬
dung bei 1625 cm".Im NMR-Spektrum geben die Methylenprotonen neben dem Lactam-
stickstoff Anlass zu einem Triplett mit einer Kupplungskonstanten von 7 cps bei 3. 41
ppm, dessen drei Signale durch die Nachbarschaft des Protons am Stickstoff mit einer
Kupplungskonstanten von 2. 5 cps nochmals aufgespalten sind. Das Vinylproton erscheint
bei 5.7ppm, ähnlich demjenigen des oC, ß -ungesättigten Lactams UVB, welches bei
5. 75 ppm absorbiert. In Analogie zu den spektroskopischen Eigenschaften des ot, ß -
ungesättigten, substituierten Caprolactams LIVB, wurde auf das o( ,/3 -ungesättigte,
substituierte Valerolactam LVmB geschlossen, welches sowohl aus dem anti- LVIA
wie aus dem syn-Oxim LVIB erhalten wurde.
Dass das starre d<,ß -ungesättigte anti-Fünfring-Oxim aus sterischen Gründen
nicht oder nur unbefriedigend umlagern würde, entsprach den Erwartungen, da eine
•»"-Partizipation der ai, ß -Doppelbindung auszuschliessen war. Die wider das trans¬
Prinzip erfolgte Umlagerung dagegen war überraschend. Welcher Weg nun durch die¬
sen nicht stereospezifischen Umlagerungsverlauf eingeschlagen wird, bleibt unseren
Mutmassungen überlassen. Es scheint wahrscheinlich, dass aus dem Addukt Di-(p-
nitrophenyl)-harnstoff als gute Abgangsgruppe abgespalten wird, das entstandene Stick¬
stoffkation unter Assistenz der Trifluoressigsäure zur syn-Konfiguration isomerisiert
und umlagert (Schema 28).
- 52 -
Schema 28
CE
CFgCOOH ff
O—C
N-CßH.-NO_
„ 6 4 2
œNH-C-H.NO,
»
0 K // 6 4 2 JJin rk—/-«'CF„COO O—C
nh-c6h4no2\
CF,NO„
NH-C6H4N02
3C0£^/H-C6H4_2
CFgCOOH
NH-C6H4N02
- 53 -
EXPERIMENTELLER TEIL
Allgemeine Bemerkungen
Für die Bestimmung der nachstehenden physikalischen Daten sei den folgendenHerren und ihren Mitarbeitern gedankt:
Herrn W. Manser
Herrn P. -D. Dr. W.
für die Analysen, die in unserem mikroanalytischen La¬
boratorium unter seiner Leitung ausgeführt wurden.
Simon für die
IR-Spektren: aufgenommen mit einem Perkin-Elmer Spek-trograph (Modell A 21, NaCl-Prisma). Die Intensitäts¬
bezeichnungen s, m, w bedeuten stark, mittel, schwach.
S = Schulter. Die Zuordnung der Banden erfolgte nach
A.D. Cross (63).
UV-Spektren: aufgenommen mit einem Beckmann-Spektro-photometer (Modell DK 1). Die eingeklammerten Werte
hinter den Absorptionsmaxima bedeuten log£ -Werte.
NMR-Spektren: aufgenommen mit einem Varian A 60 Spek-trometer (60 MHz) mit Tetramethylsilan (à = 0) als in¬
terner Referenz. Die chemischen Verschiebungen wurden
in ppm, Spin-Spin-Wechselwirkungen J in cps (Hz) ange¬
geben. Es bedeuten s = Singlett, d = Dublett, t = Tri-
plett und m = Multiplett.
Molekulargewichtsbestimmungen: Messungen im angegebe¬nen Lösungsmittel nach der thermoelektrischen Methode
(64).
Herrn Dr. J. Seibl für die
Massenspektren, aufgenommen mit einem Massenspektro-graph Hitachi RMU/6A, Direkteinlass bei 120° und 70eV.
Die Schmelzpunkte wurden im offenen Röhrchen in einer Apparatur nach Dr. Tot-
toli bestimmt und sind nicht korrigiert.
Die Siedepunkt-Angaben bedeuten die bei den Kugelrohrdestillationen gemessenen
Badtemperaturen.
Die Dünnschichtchromatogramme wurden ausgeführt mit "Kieselgel G für Dünn¬
schichtchromatographie nach Stahl" (Merck), aktiviert bei 120°/ca. 2 h/Normal¬druck.
Die Säulenchromatogramme wurden ausgeführt mit "Kieselgel" (Merck), 0.05 -
0.2mm Korngrösse. Der H20-Gehalt wird bei den Chromatogrammen angegeben;findet sich kein Vermerk, so wurde das Kieselgel nicht desaktiviert.
- 54 -
Besonders herzlich danken möchte ich
Fräulein Dr. D. Felix
für die Ueberlassung von wertvollen
Unterlagen.
- 55 -
N, N-Dimethylacetamid-dimethylacetal IH
(Vorschrift nach (25) )
400 g (3.18 Mol) Dimethylsulfat und 280g (3.22 Mol) N,N-Dimethylacetamid wurden
unter Stickstoff und starkem Vibrieren während 2 Stunden auf 80° gehalten. Durch
Zugabe von 1000 ml frisch über Natriumhydrid destilliertem Triäthylenglykol--dimethyläther (Triglym) und Abkühlen auf Eiswassertemperatur unter fortwäh¬
rendem, heftigem Vibrieren entstand eine stabile Emulsion, zu der innerhalb
von 2 Stunden 225 g (4.13 Mol) am Hochvakuum getrocknetes und in der "Dry-box" pulverisiertes Natriummethylat eingerieselt wurde. Darauf wurde das Eis¬
wasserbad entfernt und während 14 Stunden bei Zimmertemperatur weiter vibriert.
Das gebildete Acetal wurde unter Wasserstrahlvakuum in eine Kühlfalle von -70°
abgesogen, wobei das Reaktionsgefäss bis auf 100° erwärmt wurde. Eine vorge¬schaltete Kühlfalle auf Zimmertemperatur sorgte für die Abscheidung allfälligmitdestillierten Triglyms.Rohausbeute: 360 g (2.7 Mol) N,N-Dimethylacetamid-dimethylacetal m ( =84.5 %).
Eine Probe dieses Rohproduktes wurde zur Charakterisierung bei 105° destilliert.
In der Folge wurde direkt das Rohprodukt zur Herstellung des Keten-O, N-acetals
verwendet.
Farblose Flüssigkeit, sehr feuchtigkeitsempfindlich, nur in der Kälte und unter
BenzolrAether /4:1 Gemische aus DC und VII 1231 ca. 36.0
BenzolrAether /4:1,1:1 Amid VII 1546 47.3
Aether Methylketon-amid VIII
Identifizierte Produkte
73 1.8
92.0
Durch zweimaliges Umkristallisieren des Methylketon-amides IX aus Hexan konn¬
ten 73.5mg vom Schmelzpunkt 114° isoliert werden. Das Amid VII ergab nach
einmaligem Umkristallisieren aus Hexan 1.09 g vom Schmelzpunkt 54°. Die aus
DC und VII bestehenden Gemische wurden zusammen mit den Mutterlaugen (1.663 g)nochmals an der 50-fachen Menge Silikagel chromatographiert.BenzolrAether /9:1 Methylketon-amid DC 84
BenzolrAether/9rl Gemische aus IX und VH 952
Ae?he°r:Aether/9:1'1:1 Amid VII 713
Durch zweimalige Kristallisation des Methylketon-amides IX aus Hexan konnten
nochmals 44 mg vom Schmelzpunkt 112° isoliert werden. Aus den Zwischenfrak¬
tionen wurden nach zweimaligem Umkristallisieren aus Aether/Hexan 70 mg Methyl¬keton-amid DC vom Schmelzpunkt 112° (leichtes Sintern bei 50°) erhalten. Das
Amid VII wurde einmal aus Hexan umkristallisiert und lieferte 522 mg vom
Schmelzpunkt 54°.
Insgesamt konnten durch Kristallisation der einheitlichen Fraktionen der zwei er¬
wähnten Chromatogramme 188 mg (4.6 %) Methylketon-amid DC vom Schmelzpunkt112 - 114° und 1.612 g (49.2 %) Amid VII vom Schmelzpunkt 54° isoliert werden.
Die Mutterlaugen wurden einer ß -Ketoamid-Spaltung mit 40%iger Kalilauge unter¬
zogen (siehe unten).
Präparative Ausbeuten
mg %(Durch Kristallisation der reinen] 188 4.6
[Fraktionen der Chromatogramme/1612 49.2
Nach alkalischer Hydrolyse 891 27.2
Nach alkalischer Hydrolyse 84 3^0
Methylketon-amid DC
Amid VII
Amid VII
o-Tolylessigsäure2775 84.0
CllH15ON 177-24
Js^ CH-COOH
C9H10O2 150.17
- 61 -
1.411g der Amid/Methylketon-amid-Mutterlauge (8.Umlagerung) wurden in 10 ml
Methanol gelöst und mit 10 ml 40%iger Kalilauge während 22 Stunden bei Zimmer¬
temperatur gerührt. Anschliessend wurde in Aether aufgenommen, dreimal mit
kalter, gesättigter Kochsalzlösung und einmal mit gesättigtem Phosphatpuffer von
pH 5 extrahiert. Nach dem Trocknen des Aethers über Natriumsulfat und Einen¬
gen am Rotationsverdampfer resultierten 1.28 g rohes Amid VH. Die alkalischenKochsalzextrakte wurden mit konzentrierter Phosphorsäure angesäuert und mit
Aether extrahiert. Es resultierten 165.2 mg saurer Anteil.
Das Amid VU wurde an Silikagel chromatographies und anschliessend 1 - 2mal
aus Hexan umkristallisiert. Schmelzpunkt 54°.
Ausbeute: 891mg Amid VH (5.04 mMol) = 27.2 % in bezug auf eingesetzten Ben¬
zylalkohol der 8. Umlagerung.Der saure Anteil wurde bei 70o/0.001 Torr sublimiert. Schmelzpunkt 87°.
Ausbeute: 84 mg o-Tolylessigsäure XIH (0.56 mMol) = 3 % in bezug auf eingesetz¬ten Benzylalkohol der 8. Umlagerung.
9. Umlagerung
2,0 g (18.5 mMol) Benzylalkohol3, 74 g (37 mMol) Reagens (ca. 2 Moläquivalente)35 ml N, N-Dimethylformamid / 20 Stunden / Badtempera¬
tur 160°
4,27 g Rohprodukt
Chromatogramm
Benzol Dibenzyl XII
Benzol Dibenzyläther XI
Benzol Benzylacetat X
BenzolrAether /9rl Methylketon-amid DC
BenzolrAether/9rl Gemische aus DC und VII
BenzolrAether /4rl Amid VII
BenzolrAether /4rl, Aether Methylketon-amid VIII
Identifizierte Produkte
Das Methylketon-amid IX wurde zweimal aus Methylacetat/Hexan umkristallisiert
und ergab 150 mg vom Schmelzpunkt 114°. Weitere 90 mg vom Schmelzpunkt 113°
konnten aus den Mischfraktionen durch zweimaliges Umkristallisieren abgetrenntwerden. Aus den Amid VII-Fraktionen konnten nach zweimaligem Umkristallisie¬
ren aus Hexan 341 mg vom Schmelzpunkt 54° isoliert werden. Die Mutterlaugenund die Mischfraktionen wurden bei 90°/0.001 Torr destilliert. Es resultierten
2. 219 g Destillat, das sich auf Grund der Intensitätsverhältnisse der Methylketon-protonen und der Protonen der Methylgruppen am Kern im NMR-Spektrum folgen-dermassen zusammensetzt:
Daraus folgt, dass diese Mischfraktionen 2.038 g (11. 5 mMol) Amid VII und 0.181 g
(0.83 mMol) Methylketon-amid DC enthielten; zusammen mit den durch Kristallisa¬
tion gewonnenen Produkten wurden 2.38 g (13.43 mMol) Amid VII = 72.6 % und
422 mg (1.93 mMol) Methylketon-amid DC = 10.4 % bei der 9. Umlagerung gebildet.
Analytische Ausbeuten
mg %24 1.5
12 0.7
25 0.9
194 4.8
1750 ca. 50.0
947 28.9
193 3.1
89.9
- 62 -
Die destillierten Mischfraktionen aus Amid VII und Methylketon-amid DC wurden
einer ß -Ketoamid-Spaltung unterzogen wie sie bei der 8. Umlagerung beschrie¬
ben ist:
2.088 g des Gemisches wurden in 16 ml Methanol gelöst und mit 16 ml 40%igerKalilauge während 22 Stunden gerührt. Anschliessend wurde in Aether aufgenom¬men und analog aufgearbeitet. Es wurden 1.846 g dünnschichtchromatographischeinheitliches Amid VH und aus dem alkalischen Auszug 222 mg Säure Xm erhalten.
Das Amid VH wurde in zwei Kugelrohren bei 93°/0.0lTorr destilliert, es kri¬
stallisierte in langen Nadeln vom Schmelzpunkt 54°.
Ausbeuter 1.749 g (9.88 mMol) Amid VH = 53.4 % in bezug auf eingesetzten Ben¬
zylalkohol der 9. Umlagerung.Der saure Anteil wurde ebenfalls im Kugelrohr bei 102°/0.005 Torr destilliert
und kristallisierte in weissen Nadeln vom Schmelzpunkt 88°.
Ausbeute: 197 mg (1.31 mMol) o-Tolylessigsäure XIH = 7.08% in bezug auf den
Benzylalkohol der 9. Umlagerung.
Isolierte Produkte der 9. Umlagerung
,mg %
Methylketon-amid DC [Durch Kristallisation der reinen! 241 5.9
Amid VH (Fraktionen des ChromatogrammsJ 341 \ „„ fi
Amid VII Nach alkalischer Hydrolyse 1749 / w« °
o-Tolylessigsäure XIH Nach alkalischer Hydrolyse 179 7.1
2528 76.8
Charakterisierung der Reaktionsprodukte
a) Dibenzyl XH
CT2
X) °14H14 182-25
Die Anfangsfraktionen der Chromatogramme der 1., 2., 4. - 6. Umlagerung wur¬
den zusammengenommen und an der 100-fachen Menge Silikagel chromatographiert.Das durch Petroläther eluierte Dibenzyl XII wurde zweimal bei 40 - 50°/0.005 Torrdestilliert. Da dieses Produkt im Dünnschichtchromatogramm immer noch Spurenvon Verunreinigungen aufwies, wurde nochmals an der 80-fachen Menge Silikagelchromatographiert. Nach erfolgter Kugelrohrdestillation bei 145°/llTorr wurden
noch 66 mg Dibenzyl Xn erhalten.
Farblose Kristalle, in Hexan löslich.
Schmelzpunkt r 35° )
Siedepunkt : 145°/llTorr oder 44 - 50°/0.005 TorrRf-Wert r 0.28 (Petroläther, Joddampf)
*) Handbook of Chemistry and Physics 42nd-Edition, Seite 866, No. 1809,(1960-61)Schmelzpunkt 52.5°
Cannizarro und Rossi, C. r. hebd. Séances Acad. Sei. 53, 542 .Schmelzpunkt
51.5 - 52.5°.
- 63 -
Charkaterisiert durch IR-Spektren in Chloroform und Schwefelkohlenstoff.
Die Substanz war nach IR-Spektrum und Dünnschichtchromatogramm mit Dibenzyl¬äther der Firma Fluka identisch.
c) Benzylacetat X
C9H10°2 150-17
Das durch Benzol eluierte Benzylacetat der 4. Umlagerung wurde bei 125°/llTorrdestilliert. Zur Charakterisierung wurde eine Probe nochmals an der 50-fachen
Menge Silikagel chromatographiert und destilliert.
*) J. Meisenheimer, Chem. Ber. 41, 1421 (1908).Siedepunkt 160°/llTorr
Die durch Benzol rAether/lrl und 1:3 eluierten Methylketon-amid VHI-Fraktionen
der 2. Umlagerung wurden bei 130 - 140°/0.001 Torr destilliert und ergaben1.116 g. Zur Charakterisierung wurde eine Probe nochmals an der 50-fachen Men¬
Aus den durch BenzolrAether/1 rl eluierten und bei 115°/0.005 Torr destillierten
Methylketon-amid Vin-Fraktionen der 1. Umlagerung wurde nach bekannten Metho¬den das 2,4-Dinitrophenylhydrazon hergestellt. Dieses wurde nach 6maligem Um¬
kristallisieren aus Methylacetat/Hexan charakterisiert.
Orange Nädelchen, sehr hygroskopisch.Schmelzpunkt r 136.8°
NMR (CDCI3) r ci= 2.00 (s.3H); 2.81 (s, 3H); 3.00 (s,3H); 3.74 (s,4H);7.25 (m,4H); AB-System mit cJA= 7.94, <Jß= 8.28, J = 9,die Signale des Protons B sind nochmals mit J = 2.5 auf¬
gespalten, zusammen 2H; 9.13 (d, J=2.5, 1H); 11.01
Strukturbeweise für die isolierten Umlagerungsprodukte
a) o-Tolylessigsäure-N, N-dimethylamid VH
^^.CHjCN CgHgN
131.17
8.33 g (45mMol) oc-Brom-o-xylol ) wurden in 250 ml frisch destilliertem Dimethyl-sulfoxid gelöst und mit 4.41g (90 mMol) Natriumcyanid und 1.04 g (11.6 mMol)Kupfer-I-cyanid versetzt (27). Die orange-farbene Lösung wurde unter Stickstoff
während 17 Stunden bei Zimmertemperatur gerührt. Die Aufarbeitung erfolgtedurch portionenweises Ausschütteln in Aether. Dieser wurde mit kalter, gesättig¬ter Ammoniumchloridlösung neutralgewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und
am Rotationsverdampfer eingeengt. Es resultierten 6.6 g eines gelben Oeles. Die¬
ses war gemäss Dünnschichtchromatogramm (BenzolrHexan/lrl, Jod) nahezu ein¬
heitlich und wurde zur weiteren Verwendung portionenweise im Kugelrohr bei
135°/llTorr destilliert. Dabei blieben Rückstände von 1.3 - 1.8 %. Eine genaue
Reinheitsprüfung wurde durch ein Saulenchromatogramm an Silikagel erbracht. Die
Anfangsfraktionen (9.6 % bez. auf eingesetztes Rohprodukt), eluiert durch Petrol¬
äther r Benzol/4rl, bestanden zur Hauptsache aus Nitril, waren jedoch leicht mit
einer Nebenkomponente verunreinigt. Die anschliessenden Fraktionen waren dünn¬
schichtchromatographisch einheitliches °<-Cyano-o-xylol und gelangten nach Destil¬
1.21g (9.25 mMol) o^-Cyano-o-xylol wurden in 5ml konzentrierter Salzsäure ge¬
löst und unter Rühren während 6 Stunden im Thermostat bei 70° und während 1
Stunde bei 80° reagieren gelassen. Anschliessend wurden unter Kühlung 9 ml Was¬
ser zugegeben. Das nunmehr kristalline Rohprodukt wurde in Aether/Methylacetataufgenommen, von der sauren, wässrigen Phase abgetrennt und einmal mit 10 ml
gesättigter, kalter Kochsalzlösung, dreimal mit 10 ml gesättigter, kalter Sodalö¬
sung und zweimal mit 10 ml Phosphatpuffer von pH 5 extrahiert. Nach dem Trock¬
nen über Natriumsulfat und Entfernen des Lösungsmittels am Rotationsverdampferwurden 401mg o-Tolylessigsäureamid XIV erhalten. Die alkalischen Extrakte
wurden nach dem Ansäuern mit konzentrierter Phosphorsäure in Aether aufgenom¬men und mit zwei Portionen Phosphatpuffer gewaschen. Nach dem Trocknen und
Entfernen des Aethers am Rotationsverdampfer wurden 1.03 g Säure XIII' erhalten.
Diese o-Tolylessigsäure XIII' wurde in der Kälte zweimal aus Hexan umkristalli¬
siert und ergab nach der Sublimation der Mutterlauge bei 78°/0.005 Torr 912 mg
vom Schmelzpunkt 87 - 88°. Der Mischschmelzpunkt mit der nachfolgend beschrie¬
benen o-Tolylessigsäure XHI, dargestellt aus Amid VU, zeigte keine Depression(vgl. Charakterisierung Seite 69).Das im Neutralteil enthaltene o-Tolylessigsäure-amid XIV' wurde einmal aus Me-
thylacetat/Hexan umkristallisiert und wies einen Schmelzpunkt von 162° auf.
412 mg (2.75 mMol) o-Tolylessigsäure xm' wurden in 2 ml (27.5 mMol) Thionyl-Chlorid aufgenommen und während einer Stunde rückflussiert. Das überschüssigeThionylchlorid wurde am WasserstrahlVakuum über eine Kühlfalle abgesogen. Der
Rückstand, ein gelbes Oel, wurde mit 3 ml absolutem Cyclohexan versetzt. Unter
heftigem Rühren wurden in der Kälte im Laufe von 10 Minuten 5 g (0.11 Mol) ab-
- 69 -
solutes Dimethylamin zugetropft. Anschliessend wurde während 10 Minuten bei
Zimmertemperatur weitergerührt und das überschüssige Dimethylamin am Vakuum
abgesogen. Das Reaktionsprodukt wurde in Aether aufgenommen und mit wenig gutgesättigtem Phosphatpuffer von pH 5 und kalter, gesättigter Kochsalzlösung neu¬
tralgewaschen. Nach dem Trocknen und Entfernen des Aethers am Rotationsver¬
(= 97.5 %). Das leicht verunreinigte Amid wurde an der 50-fachen Menge Silika¬
gel chromatographiert. Benzol:Aether/9rl und 4:1 eluierten 382.8 mg dünnschicht¬
chromatographisch (Kieselgel G Merck, Benzol:Essigester/l:l, Joddampf) einheit¬
liches o-Tolylessigsäure-N, N-dimethylamid VH'. Dieses Amid wurde zweimal aus
Hexan umkristallisiert und lieferte nach der Sublimation der Mutterlauge bei
609/0.005Torr 354.6 mg vom Schmelzpunkt 54° (= 72.85 %).Dieses o-Tolylessigsäure-N, N-dimethylamid VW war mit dem durch Umlagerungerhaltenen Amid VII nach TR-, NMR-Spektrum, Schmelzpunkt und Mischschmelz¬
265 mg (1.5 mMol) o-Tolylessigsäure-N, N-dimethylamid Vn der 2. Umlagerungwurden in wenig absolutem Methylenchlorid gelöst und bei Zimmertemperatur mit
1.49 ml einer 1.5 M Triäthyloxonium-tetrafluoroborat-Lösung in Methylenchlorid(2. 23 mMol) versetzt. Nach 4-stündigem Rühren wurde die Lösung auf Eis/Na¬triumbikarbonat-Lösung gegossen und in Aether aufgenommen. Nach dem Neutral¬
waschen mit kalter, gesättigter Kochsalzlösung und Trocknen des Aethers über
Natriumsulfat wurde am Rotationsverdampfer abgesogen. Es resultierten 270 mg
öliges Rohprodukt, welches mit 15.6 ml Methanol und 1.56 g Kaliumhydroxid in
3.12 ml Wasser versetzt wurde. Unter Stickstoffatmosphäre wurde das Reaktions¬
produkt während 131/2 Stunden bei Zimmertemperatur gerührt, anschliessend auf
Eis gegossen und in Aether aufgenommen, welcher mit gesättigter Kochsalzlösungneutralgewaschen wurde. Nach dem Trocknen über Natriumsulfat und Einengen des
Lösungsmittels resultierten 21 mg kristallines Rohprodukt, welches nicht unter¬
sucht wurde. Die wässrigen Phasen wurden unter Eiskühlung mit Salzsäure ange¬säuert und mit drei Portionen Aether/Methylenchlorid extrahiert, welche mit zwei
Portionen Phosphatpuffer von pH 5 gewaschen wurden. Nach üblichem Trocknen
über Natriumsulfat und Einengen wurden 190.5 mg rohe Säure Xin erhalten. Diese
wurde nach der Behandlung mit Aktivkohle aus Hexan kristallisiert und lieferte
140.3 mg vom Schmelzpunkt 87.5 - 88°. Durch Sublimation der Mutterlauge bei
80°/0.001 Torr wurden nochmals 24mg vom Schmelzpunkt 88° erhalten.
b) 2-(2'-Oxo-propyl)-phenylessigsäure-N, N-dimethylamid VHI
C13H19°2 N
221.29
219.3 mg (1 mMol) chromatographiertes und destilliertes Methylketon-amid Vm(7. Umlagerung) wurden in 2 ml Methanol gelöst und mit 94.5 mg (2. 5 mMol =
10 Moläquivalente) Natriumborhydrid versetzt. Das Gemisch erwärmte sich bis
zum leichten Rückflussieren des Methanols und wurde während 3 Stunden bei Zim¬
mertemperatur gerührt. Zur Spaltung des Borat-Komplexes wurde Eis und 1.1ml2N Natronlauge zugegeben und während 5-10 Minuten weitergerührt. Dann wurde
die Reaktionslösung in Aether aufgenommen und mit drei Portionen kalter, gesät¬tigter Kochsalzlösung neutralgewaschen. Nach dem Trocknen über Natriumsulfat
und Absaugen des Lösungsmittels am Rotationsverdampfer wurden 233 mg weisses,kristallines Rohprodukt erhalten, welches nach zweimaligem Umkristallisieren aus
gef. Cr 70.51 % Hr 8.58 % Nr 6.36 %ber. Cr 70.55 % Hr 8.65 % Nr 6.33 %
COOH
cy- wi
166.13XV
283 mg (1.29 mMol) charakterisiertes Methylketon-amid VHI der 2. Umlagerungwurde in 5 ml absolutem Aceton (Merck) gelöst, mit Eiswasser gekühlt und mit
5 ml Jones-Reagens*) versetzt. Nach 72-stündiger Reaktionszeit bei Zimmertem¬
peratur wurde mit Essigester extrahiert. Es resultierten 172 mg (= 80.3 %) kri¬
stalline Phthalsäure XV vom Schmelzpunkt 204 - 206°. (Lit. **)r 206 - 208°).Der Mischschmelzpunkt mit authentischer Phthalsäure (Smp. 203.4°) zeigte kei¬
ne Depression, die IR-Spektren (Nujol) waren identisch.
c) 2-(o-Tolyl)-acetessigsäure-N, N-dimethylamid IX
C13H19°2N
221.29
55 mg (0.25 mMol) des Methylketon-amides DC der 8. Umlagerung wurden in 0.5 ml
absolutem Methanol gelöst und mit 25 mg (0.625 mMol = 10 Moläquivalente) Natrium¬
borhydrid versetzt. Die Lösung erwärmte sich leicht und wurde während 3 Stunden
bei Zimmertemperatur gerührt. Nachdem der Borat-Komplex durch Zugabe von Eis
und 0.29 ml 2 N Natronlauge unter 5-10minütigem Rühren zerstört worden war,wurde die Reaktionslösung in Aether aufgenommen und mit wenig gesättigter, kal-
*) Jones-Reagensr 266.7 g Cr03 + 230 ml konzentrierte H2SO4 in 400 ml Was¬
ser, mit Wasser auf einen Liter verdünnen.
**) Handbook of Chemistry and Physics 42nd-Edition. Seite 1164, No. 6909
(1960 - 61) Schmelzpunkt 206 - 208°.
- 72 -
ter Kochsalzlösung neutralgewaschen. Das Lösungsmittel wurde über Natriumsul¬
fat getrocknet und am Rotationsverdampfer entfernt. 58 mg Alkohol XVm fielen
in Form eines farblosen Oeles an und wurden zweimal im Kugelrohr bei 100°/0.01 Torr destilliert. Kristallisationsversuche scheiterten. Dieser Alkohol setzte
sich, wie NMR-spektroskopisch ersichtlich war, aus einem Diastereomerenge-misch im Verhältnis von 4:1 zusammen.
Ausbeute: 53 mg (0.24 mMol) Alkohol XVIII = 96 %
o-Tolyl-(i'-hydroxy-äthyl)-essigsäure-N, N-dimethylamid XVIII (Diastereomeren-gemisch)
Farblose Flüssigkeit,SiedepunktRf-Wert
IR (CHC13)
Ht (CS2)
NMR (CC14)
NMR (CCI4+TFE)
Analyse
löslich in Hexan, Aether,
r 100°/0.0lTorrr 0.25 (BenzolrEssigester/lrl, Jod)
55mg (0.25mMol) des Methylketon-amides DC der 8. Umlagerung wurden in 0.4ml
Methanol gelöst und mit 0.4 ml 40%iger Kalilauge während 22 Stunden bei Zimmer¬
temperatur gerührt. Anschliessend wu^de die Lösung in Aether aufgenommen und
mit drei Portionen gesättigter Kochsalzlösung neutralgewaschen. Nach dem Trock¬
nen über Natriumsulfat und Absaugen des Aethers resultierten 52.7 mg rohes Amid
Vn, das sich im Dünnschichtchromatogramm, (BenzolrEssigester/lrl, Jod) mit
authentischem Amid VII' als identisch erwies. Das Amid VII wurde im Kugelrohrbei 90°/0.005 Torr destilliert und kristallisierte in Nadeln, welche noch einmal
aus Hexan kristallisiert wurden und einen Schmelzpunkt von 53.5 - 54° aufwiesen.
Ein Mischschmelzpunkt mit o-Tolylessigsäure-N, N-dimethylamid VII der 2. Um¬
lagerung wies keine Depression auf. Auch die IR-Spektren waren identisch.
Ausbeute: 42.4 mg (0.24 mMol) o-Tolylessigsäure-N, N-dimethylamid VII vom
Schmelzpunkt 53.5 - 54° = 96 %.
- 73 -
Umlagerungen an p-Methoxybenzylalkohol
Reaktionsve rlauf r
Diese Umlagerungen wurden unter denselben Bedingungen und in derselben Appa¬ratur, wie sie beim Benzylalkohol beschrieben sind, ausgeführt. Der verwendete
Anisylalkohol war bei 108°-110°/0.7Torr fraktioniert destilliert worden und kri¬
stallisierte bei Zimmertemperatur.
AufarbeitungrDie Reaktionslösung der zweiten Umlagerung wurde nicht aufgearbeitet, während
diejenigen der 1., 3. und 4. Umlagerung in ca. 200 ml Essigester aufgenommenwurden und pro 10 mMol angesetzten Anisylalkohol einmal mit 10 ml IN Salzsäu¬
re, einmal mit gesättigter, kalter Kochsalzlösung, einmal mit 10ml IN Natrium¬
bikarbonat-Lösung und noch zweimal mit gesättigter Kochsalzlösung extrahiert
wurden. Die Reaktionslösung der 5. Umlagerung wurde nur noch mit einer Por¬
tion 1N Salzsäure und zwei Portionen gesättigter Kochsalzlösung extrahiert, wäh¬
rend diejenige der 6. Umlagerung nach dem Beispiel der Benzylalkohol-Umlage-rungen in Essigester/Methylenchlorid 3:1 aufgenommen, mit 10 ml Phosphatpuf¬fer von pH 5 und zweimal mit 5 ml gesättigter, kalter Kochsalzlösung extrahiert
wurde. Die wässrigen Extrakte wurden noch zweimal mit organischem Lösungs¬mittel ausgeschüttelt. Anschliessend wurden die gesamten organischen Extrakte
über Natriumsulfat getrocknet und eingeengt. Die erhaltenen, öligen Rohproduktewurden je nach Angaben bei den einzelnen Umlagerungen an der 30 - 57-fachen
Menge Silikagel, das, wenn nichts anderes vermerkt ist, zu 7 % mit Wasser des-
aktiviert worden war, in die Komponenten aufgetrennt. Wie üblich wurden die im
Dünnschichtchromatogramm einheitlichen Fraktionen zusammengenommen und kri¬
stallisiert odpr destilliert. Die Charakterisierung der Komponenten folgt der Be¬
schreibung der einzelnen Umlagerungen.
1. Umlagerung
1,42 g (10, 3 mMol) Anisylalkohol1,04 g (10, 3 mMol) Reagens24 ml Xylol / 161/2 Stunden / Badtemperatur 150°
Beilstein 6, 1000 (490)r Smp. 125°, sehr leicht löslich in kaltem Aceton,Chloroform und Alkohol.
R. L. Huang und Surinder Singh, J. Chem. Soc. 1959, 3183: Smp. 125 - 127°.
M. Johnston und Gareth H. Williams, JACS 196D7T168-71: Smp. 125°,Sdp. 185 - 200°/0.03Torr.
- 77 -
b) p,p'-Dimethoxy-dibenzyläther XXVII
C16H18°3 258.30
Die durch Benzol eluierte Komponente der 1. Umlagerung wurde bei 160°/0.005Torr destilliert und lieferte 328 mg dünnschichtchromatographisch einheitliches
Das durch BenzolrAether/6r4 eluierte Methylketon-amid XXV der 2. Umlagerungwurde bei 155°/0.0lTorr destilliert und lieferte 381mg eines noch gelb-orangenOeles. Eine Probe wurde zur Charakterisierung nochmals an der 100-fachen Men¬
ge Silikagel chromatographiert und bei 168°/0.005Torr destilliert.
Farbloses Oel, rasch braun werdend.
Siedepunkt : 168°/0.005 TorrRf-Wert r 0.14 (BenzolrEssigester/lrl)
IR (CHCI3) r Banden u.a. bei 3000m, 2940m, 1705s, 1640vs, 1611s,~
0CH3Das durch wiederholte Chromatographie an Silikagel und Destillation bei 170 - 180°/0.005 Torr erhaltene Produkt der 6. Umlagerung (126 mg) wurde charakterisiert.
è= 2.07 (s,3H): 2.68 (s,3H): 2.90 (s,3H); von 2.703.50 2H; 3.77 (s,3H): 3.75 (s,3H); von 3.88-4.16
(m,lH); 6.68-7.10 (m,7H)ppm.
gef. Cr 73.45 % Hr 7.70 % Nr 4.24 %ber. Cr 73.36 % Hr 7.70 % Nr 4.28 %
Umlagerungen an ß-Naphthylcarbinol
Reaktionsverlauf r
Die Umlagerungen an ft-Naphthylcarbinol wurden unter denselben Bedingungen, wie
sie beim Benzylalkohol beschrieben sind, und in derselben Apparatur ausgeführt.ß-Naphthylcarbinol XXIX wurde ausgehend von 2-Bromnaphthalin durch Grignard-Reaktion mit Kohlendioxid, Veresterung der Carbonsäure mit Diazomethan und an¬
schliessende Reduktion mit Lithiumaluminiumhydrid hergestellt. ) Die Charakteri¬
sierung befindet sich im Anschluss an die Beschreibung der Umlagerungen.
AufarbeitungrDie Reaktionslösungen wurden in ca. 200 ml Aether aufgenommen und bei der 1.
Umlagerung zweimal mit 20 ml gesättigtem Phosphatpuffer von pH 5, bei den übri¬
gen Umlagerungen zweimal mit 10 ml Puffer und mit 2 Portionen gesättigter Koch¬
salzlösung extrahiert. Die wässrigen Phasen wurden ebenfalls noch zweimal mit
*) Das /Î -Naphthylcarbinol wurde in Anlehnung an eine Vorschrift von Phillipsfit äl tl63TSGSt6l.lt
Aether extrahiert. Die gesamten organischen Extrakte wurden über Natriumsulfat
getrocknet und am Rotationsverdampfer eingeengt. Das Rohprodukt wurde an der
60-fachen Menge nicht desaktiviertem Silikagel chromatographiert. Die einheitli¬
chen Fraktionen wurden zusammengenommen und bis zum konstanten Schmelzpunktumkristallisiert. Das flüssige Reaktionsprodükt XXXHI konnte durch Destillation
gereinigt werden. Die Charakterisierung folgt den Beschreibungen der Umlagerun¬gen.
1. Umlagerung
1,54 g ( 9, 62 mMol) |3-Naphthylcarbinol1, 5 g (14, 8 mMol) Reagens (ca. 1, 5 Moläquivalente)25 ml Xylol / 24 Stunden / BaHtemperatur 160°
Nach dreimaligem Umkristallisieren aus Aether/Petroläther konnten 930 mg Amid
XXXH vom Schmelzpunkt 113,5 - 114° isoliert werden. Die Mutterlaugen der 1. und
2. Umkristallisation (1.506 g) wurden chromatographiert.
*) Nicht sämtliche Fraktionen wurden durch Destillation gereinigt.
- 81 -
Chromatogramm Analytische Ausbeuten '
mg %Benzol : 1, 2-Di-(ß-naphthyl)-
äthan XXXVI 76 3.9
BenzolrAether/9rl r ß-Naphthylcarbinylacetat XXXV 49 1.8
BenzolrAether/9rl r ^-Naphthylcarbinol XXDC 258 12.2
BenzolrAether/1 rl r Amid XXXH/Amid XXXm 835 26.6
Essigester r Methylketon-amid XXXIV _63 1/7
Identifizierte Produkte 46.2
Aus dem mit BenzolrAether/1 rl eluierten Gemisch wurde durch Kristallisation
440 mg Amid XXXn abgetrennt, welches zusammen mit der Mutterlauge aus der
3. Umkristallisation des Rohproduktes nochmals kristallisiert wurde und 634 mgvom Schmelzpunkt 113 - 114° ergab. Diese Mutterlauge wurde abermals an Sili¬
kagel chromatographiert, um das isomere Amid XXXm abzutrennen. Aus dem
Chromatogramm konnten 200mg Amid XXXII vom Schmelzpunkt 113.5 - 114° und
86 mg isomeres Amid XXXm, das aber immer noch nicht vollständig von Amid
XXXH befreit war, isoliert werden. Insgesamt konnten 1.774 g reines Amid XXXH
erhalten werden. Aus den nicht einheitlichen 86 mg Propionsäureamid konnte durch
Destillation 12 mg reines Amid XXXm zur Identifikation abgetrennt werden.
Die 3. Umlagerung wurde mit 1.8Moläquivalent Reagens analog der 2. Umlage¬
rung ausgeführt. Die in der Tabelle 3 S. 35 aufgezeichneten Daten beziehen sich
auf die durch Chromatographie und in Klammer nach weiterer Reinigung erhalte¬
nen Ausbeuten. Ebenso gilt das für die 4. und 5. Umlagerung, die in N, N-Di-
meth"lformamid wie die nachfolgend beschriebene mit 2, resp. 1.8 Moläquivalent
Reagens ausgeführt wurden. Das Augenmerk wurde besonders auf die Ausbeute an
Amid XXXH gelenkt, weshalb die anderen Produkte nach erfolgter Chromatographienicht mehr weiter gereinigt wurden.
6. Umlagerung
1,0 g ( 6, 23 mMol) ß-Naphthylcarbinol1 28 g (12, 67 mMol) Reagens (ca. 2 Moläquivalente)10 ml N, N-Dimethylformamid / 24 Stunden / Badtemperatur 160°
1,613 g Rohprodukt
*) Diese analytischen Ausbeuten beziehen sich ausschliesslich auf das Chromato¬
gramm; die durch Kristallisation abgetrennten Produkte sind darin nicht inbe¬
griffen (deshalb die kleine Ausbeute).
- 82 -
Chromatogramm
Benzol
BenzolrAether/lrl
1, 2-Di-(p-naphthyl)-äthanXXXVI
Amid xxxn/xxxmIdentifizierte Produkte
Analytische Ausbeuten
mg %
29
1360
3.2
94.7
97.9
Aus den Amidfraktionen wurden durch einmalige Kristallisation aus Methylacetat/Petroläther 1.28 g (5.64mMol = 89.2 %) Amid XXXH vom Schmelzpunkt 114 -
1150 gewonnen. Die Mutterlauge (60 mg) und zwei Chromatogrammfraktionen
(18 mg) wurden bei 170°/0.01Torr destilliert. Aus dem NMR-Spektrum konnte
auf Grund der Intensität der Methylprotonen am Kern und der Methylenprotonendes Amides XXXH zum Gesamtintegral die Zusammensetzung von ca. 80 %Amid XXXH und ca. 20 % Amid XXXIII berechnet werden.
Zusammensetzung des Reaktionsproduktesmg %
Amid XXXH, durch Kristallisa¬
tion (Smp. 114 - 115°) 1280i 93.4
Amid XXXII, im Destillat 62 >
Amid XXXm, im Destillat _16 1_A1358 94.5
7. Umlagerung
1,0 g ( 6, 23 mMol) ß-Naphthylcarbinol1,68 g (12,6 mMol) N,N-Dimethylacetamid-dimethylacetal IH (2 Moläquivalente)10 ml N, N-Dimethylformamid / 24 Stunden / Badtemperatur 160°
2,17 g
Chromatogramm
Benzol
Benzol rAether/1 rl
Essigester
Rohprodukt
1, 2-Di-(0-naphthyl)-äthanXXXVI
Amid xxxn/xxxniMethylketon-amid XXXIV
Identifizierte Produkte
Analytische Ausbeute
mg %
101 11.3
1180 82.1
43 2.5
95.9
Aus den Amidfraktionen konnte durch einmalige Kristallisation aus Methylacetat/Petroläther 826 mg (3.64 mMol = 57.9 %) Amid XXXII vom Schmelzpunkt 113.5 -
114.5° abgetrennt werden. Die Mutterlauge (200 mg) und eine Chromatogrammfrak-tion (68 mg) wurden an der 135-fachen Menge Silikagel in 42 mg Amid XXXH
(Smp. 112.5 - 114°, einmal umkristallisiert) und 167mg (0.74mMol = 11.6 %)isomeres Amid XXXm, welches bei 170 - 190°/0. Ol Torr destilliert wurde, auf¬
1, 2-Di-(0-naphthyl)-äthan wurde aus /3-Naphthylcarbinylbromid über eine Grignard-Verbindung hergestellt und zeigte dieselben Spektren wie dasjenige, welches aus
den Umlagerungen erhalten wurde.
m (Nujol) r Banden u.a. bei 1597vw, 898m, 965m, 825s, 743s cm"1.
UV(C2HcOH) r 319 m;u (2.91) 268mAi(4.04)305 mp (2.99) 229mAi(5.22)286 m ai (3.87) 219 m/i (5.03)276 m ai (4.05)
MS r Molekularpik 282
spezifische Massen m/e = 141, 115.
K.F. Lang und H. Buffleb, Chem. Ber. 91, 2866 (1958).1, 2-Di-(/3-naphthyl)-äthan: Smp. 185°, UV^Spektrum (Dioxan) mit Maxima bei
ß-Naphthylcarbinylacetat wurde aus /5-Naphthylcarbinol mit Acetanhydrid synthe¬tisiert und war nach Schmelzpunkt, IR-, NMR- und UV-Spektrum identisch mit
demjenigen, welches aus den Umlagerungen erhalten wurde.
Eine Probe des einmal umkristallisierten Amides XXXH der 2. Umlagerung(1.764 g) wurde zur Charakterisierung noch einmal aus Methylacetat/Petrolätherumkristallisiert.
gef. Cr 75.61 % Hr 7.34 % Nr 5.13 %ber. Cr 75.81 % Hr 7.11 % Nr 5.20 %
- 87 -
Strukturbeweise für 2-Methyl-l-naphthalin-essigsäure-N,N-dimethylamid XXXH
C15H16°2
228.28
2.263 g (9.96 mMol) Amid XXXH wurden in wenig absolutem Methylenchlorid ge¬löst und mit 11ml (16.5 mMol) 1.5 M Triäthyloxonium-tetrafluoroborat in absolu¬
tem Methylenchlorid versetzt. Nach 5-stündigem Rühren bei Zimmertemperaturwurde die Reaktionslösung in Aether und eiskalter Natriumbikarbonatlösung auf¬
genommen und während 10 Minuten kräftig geschüttelt. Anschliessend wurde mit
gesättigter, kalter Kochsalzlösung neutral gewaschen. Nach dem Trocknen über
Natriumsulfat und Entfernen des Lösungsmittels am Rotationsverdampfer wurden
2.343 g Rohprodukt erhalten, welches an der 60-fachen Menge Silikagel in 1.598 g
Ester, eluiert durch Benzol, und 465 mg unverändertes Amid XXXH, eluiert durch
0.465 g (2.05 mMol)Amid XXXH vom Schmelzpunkt 114°Identifiziert nach Schmelzpunkt, Mischschmelz¬
punkt und Dünnschichtchromatogramm, (BenzolrEssigester/l:l, Joddampf) mit dem Ausgangsma¬terial.
J^OH
qVCH3 C13H12°2
200.23
1.59 g (7 mMol) des Esters wurden unter Stickstoff in ca. 90 ml einer 7.5 %igenLösung von Kaliumhydroxid in Methanol/Wasser 5:1 während 15 Stunden bei Zim¬
mertemperatur gerührt. Die Reaktionslösung wurde in Aether aufgenommen und
erbrachte nach dem Neutralwaschen mit gesättigter Kochsalzlösung 8 mg Neutral¬
teil. Der alkalisch-wässrige Auszug wurde mit Salzsäure angesäuert, mit Na¬
triumsulfat gesättigt, die Säure in Aether/Methylenchlorid aufgenommen und an¬
schliessend zweimal mit Phosphatpuffer von pH 5 gewaschen. Nach üblichem
Trocknen und Entfernen des Lösungsmittels wurden 1.29 g Säure XXXVH erhalten,welche aus Chloroform/Petroläther umkristallisiert wurde.
Ausbeute: 1.29 g (5.56 mMol) 2-Methyl-l-naphthalin-essigsäure XXXVH vom
200 mg (0.88 mMol) Amid XXXn wurden in 7.5 ml Methanol mit einer Lösung aus
1.12 g Kaliumhydroxid in 2 ml Wasser während 22 Stunden unter RUckfluss er¬
hitzt. Anschliessendes Aufnehmen in Aether und gesättigter Kochsalzlösung, Ab¬
trennen des alkalischen Teiles und Neutralwaschen mit ges. Kochsalzlösung lie¬
ferte nach dem Trocknen und Entfernen des Lösungsmittels 160 mg unveränder¬
tes Amid XXXH, welches aus Methylacetat/Petroläther umkristallisiert wurde
und im Mischschmelzpunkt mit dem Ausgangsmaterial keine Depression zeigte.Der alkalisch-wässrige Auszug wurde mit konzentrierter Salzsäure angesäuert.Die Säure wurde in Aether/Methylenchlorid aufgenommen und dieses mit ges.
Kochsalzlösung neutral gewaschen. Das Lösungsmittel wurde über Natriumsulfat
getrocknet und am Rotationsverdampfer entfernt. Es wurden 41mg isoliert, wel¬
che nach einmaligem Umkristallisieren aus Aethanol/Wasser 26 mg vom Schmelz¬
punkt 176 - 179° ergaben. Der Mischschmelzpunkt mit 2-Methyl-l-naphthalin-es-sigsäure*) zeigte keine Depression.Ausbeutenr 122 mg (0.54 mMol) Amid XXXH vom Schmelzpunkt 114 - 115° = 61 %
Die Umlagerungen an c*-Tetralol fanden unter denselben Bedingungen statt, wie
sie schon für die vorangehenden Umlagerungen angewendet wurden. (Absolute Lö¬
sungsmittel, Feuchtigkeits- und Sauerstoff-Ausschluss). Es wurde o<-Tetralol vom
Siedepunkt 88 - 90°/0.2Torr und Brechungsindex nfj* = 1.5637 verwendet. Die
Charakterisierung befindet sich anschliessend an die Beschreibung der Umlage¬
rungen.
*) Aus Ansatz Seite 87/88
- 90 -
Aufarbeitung:Die Reaktionslösungen der in Xylol ausgeführten Umlagerungen wurden nicht auf¬
gearbeitet, sondern am Wasserstrahlvakuum eingeengt. Die Reaktionslösungender Umlagerungen in tert.-Amylalkohol wurden in Aether, diejenigen in N, N-Di¬
methylformamid in Aether/Methylenchlorid aufgenommen und 1 - 2mal mit 10 ml
gesättigtem Phosphatpuffer von pH 5 und zweimal mit 5 ml gesättigter Kochsalz¬
lösung extrahiert. Die gesamten organischen Extrakte wurden über Natriumsulfat
getrocknet und in der Kälte am Rotationsverdampfer eingeengt. Die Rohproduktewurden an der 50 - 60-fachen Menge Silikagel chromatographiert. Die im Dünn¬
schichtchromatogramm einheitlichen Fraktionen wurden zusammengenommen und
umkristallisiert oder destilliert. Die Charakterisierung folgt im Anschluss an
die Umlagerungen.
1.-3. Umlagerung
Die ersten drei in Tabelle 4 aufgeführten Umlagerungen werden nicht ausführlich
beschrieben, da sie präparativ wie die folgende ausgeführt wurden.
4. Umlagerung
3,0 g (29,3 mMol) <*-Tetralol
3,07 g (30,4 mMol) Reagens (ca. 1.5 Moläquivalente)60 ml Xylol / 7 Stunden / Badtemperatur 150°
Lösungsmittel ohne Aufarbeitung am Vakuum entfernt
Aether rEssigester/lrl r Methylketon-amid XLV 252 4.8
Essigester, Methanol r Schwerlösliche Gemische 1500
Identifizierte Produkte 55.T
Das 1, 2-Dihydronaphthalin wurde bei 100 - 120O/11 Torr destilliert, während das
ebenfalls rein eluierte <*-Tetralol dünnschichtchromatographisch und IR-spektro-skopisch identifiziert wurde. Das Amid, ev. XLVII wurde bei 180°/0.01Torr in
schlechter Ausbeute destilliert und konnte nicht genau identifiziert werden. Das
Amid XLin wurde aus Aether/Pentan umkristallisiert. Das Methylketon-amidXLVwurde unter starker Verharzung bei 170°/0.01Torr destilliert. Die mit Essig¬ester und Methanol eluierten Fraktionen waren schwerlösliche, nicht identifizier¬
bare Gemische.
Präparative Ausbeuten
1, 2-Dihydronaphthalin XLIV ca. 760 29.0
Amid XLHI (Smp. 78.5 - 79.5°) 590 13.4
Methylketon-amid XLV 115 2^21461 44TÏ
Die 5. und 7. Umlagerung stellen Parallelversuche zur 6. Umlagerung dar und
Nach dem Aufarbeiten und Entfernen des Aethers und des Methylenchlorids in der
Kälte wurde das N, N-Dimethylformamid mit den flüchtigen Anteilen am Wasser¬
strahlvakuum in eine Kühlfalle abgesogen. Während der Rückstand, 1.406 g, an
der 60-fachen Menge Silikagel chromatographiert wurde, nahm man den Kühlfal¬
leninhalt in Pentan auf und schüttelte zur Entfernung des N, N-Dimethylformamidesmehrmals mit Wasser durch. Nach üblicher Trocknungsmethode und Entfernungdes Pentans in der Kälte wurden 429 mg leichtflüchtiger Anteil erhalten. Dieser
erwies sich als identisch mit den durch Benzol eluierten 181 mg, die noch im
Rückstand enthalten waren. Die beiden Produkte wurden zusammengenommen und
ergaben nach Destillation bei 70°/ 11 Torr 337 mg, welche als 1, 2-Dihydronaphtha¬lin identifiziert wurden.
Chromatogramm
Benzol
Benzol rAether/4 rl
BenzolrAether/lrlEssigester
1, 2-Dihydronaphthalin XLIV" als leichtflüchtiger Anteil
Methylketon-amid XLVI
Amid XLin
Methylketon-amid XLV
Identifizierte Produkte
Analytische Ausbeuten
mg %
SJ 34-8
150 4.3
1369 46.7
49 1.4
87.2
- 92 -
1, 2-Dihydronaphthalin XhTV
Methylketon-amid XLVI
Amid XLm (Smp. 78.5 - 80°)Methylketon-amid XLV
Präparative Ausbeuten
337 19.251 1.5
1089 37.2
7 0^11484
Charakterisierung der Reaktionsprodukte
a) 1,2-Dihydronaphthalin XLIV
58.1
C10H10 130.18
Das durch Benzol eluierte 1, 2-Dihydronaphthalin einer auf analoge Weise durch¬
geführten, hier nicht beschriebenen Umlagerung wurde bei 70°/llTorr destilliert.
Strukturbeweis für 5-Tetralylessigsäure-N, N-dimethylamid XLni
CH3s.N^CH3
X C14H15ON
213.27
156 mg (0.72 mMol) 5-Tetralylessigsäure-N, N-dimethylamid XLin wurden mit
1.0 g ca. 10 %iger Palladiumkohle vermischt und im Oelbad langsam auf 170°erhitzt. Nach 10-minütiger Reaktionszeit wurde die Temperatur auf 190° gestei¬gert. Anschliessend wurde das Reaktionsprodukt rasch auf Zimmertemperatur ab¬
gekühlt. Mehrmalige Extraktion mit Methylacetat in der Wärme ergab 122 mgRohprodukt, welches bei 165°/0.02Torr destilliert wurde.
Ausbeuter 110 mg (0.52 mMol) oi-Naphthylessigsäure-N, N-dimethylamid IL vom
gef. Cr 79.18 % Hr 7.37 % Nr 6.36 %ber. Cr 78.84 % Hr 7.09 % Nr 6.57 %
CH3-.N'CH3
C12H10°2
186.20
99 mg (0.46 mMol) durch Dehydrierung von Amid XLÇI gewonnenes m-Naphthyl-essigsäure-N, N-dimethylamid IL, in wenig absolutem Methylenchlorid gelöst, wur¬
den mit 0.402 ml (0.6 mMol) 1.5 M Triäthyloxonium-tetrafluoroborat in Methylen¬chlorid versetzt und während 4 Stunden bei Zimmertemperatur gerührt. Zur Frei¬
setzung des o(-Na»hthylessigsäureäthylesters wurde das Reaktionsprodukt mit kal-
- 97 -
ter, gesättigter Natriumbikarbonat-Lösung während 10 Minuten geschüttelt, in
Aether aufgenommen und mit gesättigter Kochsalzlösung neutralgewaschen. Nach
dem Trocknen über Natriumsulfat und Entfernen des Lösungsmittels am Rotations¬
verdampfer resultierten 90 mg Rohprodukt, welches nicht charakterisiert wurde
und sogleich, in 4 ml Methanol gelöst, mit 406 mg Kaliumhydroxid in 0.8 ml Was¬
ser verseift wurde. Nach 14-stündiger Reaktionszeit bei Zimmertemperatur folg¬te unter Aufarbeitung die übliche Trennung in Neutralteil und sauren Anteil.
Neutralteil: 34.4 mgSaurer Anteil: 57 mgDie Säure wurde zweimal aus Aether/Pentan umkristallisiert. Nach Sublimation
bei ca. 100°/0.001 Torr konnten 18 mg ot-Naphthylessigsäure L vom Schmelzpunkt128 - 130° isoliert werden.
Diese Säure war nach IR-Spektrum und Mischschmelzpunkt mit c<.-Naphthylessig-säure L' (Fluka, umkrist. subi. Smp. 128 - 130°) identisch. Mit /3-Naphthylessig-säure betrug die Depression des Mischschmelzpunktes ca. 40°.
Schmelzpunkt : 128 - 130°
ER (CHCls) : Banden u.a. bei 3520vw, 3040s, 3005s, 2920s, 2650m,~
4,4'-Dinitrophenyl-carbodiimid, ein Reagens für Beckmann'sche Umlagerungen
C9H15ON
153.22
8.7 g (0.125 Mol) Hydroxylamin-hydrochlorid wurden in 20 ml Pyridin und 100 ml
95 %igem Alkohol gelöst und mit 13.8g (0.1 Mol) Isophoron LI (Siedepunkt 79 -
80°/llTorr) versetzt. Die Reaktionslösung wurde während 90 Minuten am Rück-
fluss gekocht, anschliessend am Rotationsverdampfer stark eingeengt, mit 100 ml
Wasser versetzt und in der Kälte kristallisieren gelassen. Es wurden 18.8 g noch
feuchtes, feinkristallines Rohprodukt vom Schmelzpunkt 72 - 76° erhalten, wel¬
ches zur Umkristallisation in 30 ml Wasser/Methanol 1:5 gelöst wurde. In der 1.
Fraktion, auskristallisiert bei Zimmertemperatur, wurden 3.3 g dünnschichtchro¬
matographisch reines Oxim LHA vom Schmelzpunkt 102° erhalten. Die Mut¬
terlauge wurde vollkommen eingeengt und in 18 ml Methanol/Wasser 5:1 aufge¬nommen. Bei Zimmertemperatur kristallisierte eine 2. Fraktion von 1.2 g, bei.
5° eine 3. Fraktion 1.66 g. Diese Fraktionen waren laut Dünnschichtchromato¬
gramm (Benzol:Essigester/l:l, Joddampf) nicht mehr einheitlich, sondern Ge¬
mische aus angereichertem Oxim LIIA und Oxim LHB. Durch wiederholte frak¬
tionierte Kristallisation aus Hexan konnten 1.92 g reines Oxim LHA isoliert wer¬
den. Aus der wässrig-methanolischen und der Hexan-Mutterlauge kristallisierten
keine einheitlichen Fraktionen mehr, sondern unter Mischkristallbildung wurden
Produkte vom Schmelzpunkt 74 - 78° erhalten, die auf Grund des NMR-Spektrumsaus Oxim LIIA und LIIB bestanden. Diese Gemische wurden mit den Mutterlaugenan der 100-fachen Menge Silikagel chromatographiert. BenzolrAether/93:7 eluier¬
te in drei Fraktionen 5.22 g Oxim LIIA, aus welchen durch Umkristallisieren aus
Hexan 4.03 g vom Schmelzpunkt 101.7° isoliert werden konnte. Die nächsten drei
Fraktionen bestanden aus 2.3 g unauftrennbaren Gemischen, während die vier da¬
rauffolgenden, 1.825 g, aus angereichertem Oxim LIIB bestanden, welches nach
Umkristallisation aus Hexan 760 mg vom Schmelzpunkt 106.5 - 108° lieferte. Ben-
zolrAether/93r7 und 9:1 eluierte in den nächsten sieben Fraktionen 1.98 g reines
Oxim LnB, welches zusammen mit demjenigen aus den vorangehenden Fraktio¬
nen zweimal aus Hexan umkristallisiert wurde und einen Schmelzpunkt von 110,2-
111.2° aufwies. Die Mutterlaugen wurden zusammen mit den eluierten Gemischen
nochmals an der 100-fachen Menge Silikagel auf dieselbe Art chromatographiert.Nach Umkristallisation wurden 840 mg Oxim LIIA vom Schmelzpunkt 102° und 450 mgOxim LnB vom Schmelzpunkt 110.1° gewonnen.
gef. Cr 70.36 % Hr 9.96 % Nr 9.21 %ber. Cr 70.55 % Hr 9.87 % Nr 9.14 %
Reaktion von Isophoronoxim LIIA mit Polyphosphorsäure
150 mg (0.98 mMol) Isophoronoxim LIIA wurden unter Feuchtigkeitsausschluss mit1.5 ml Polyphosphorsäure*) im Oelbad während 10 Minuten erhitzt (Bedingungennach Lit. (59)). Anschliessend wurden unter Eiskühlung 10 ml gesättigte Kochsalz¬
lösung zugegeben und mit Aether extrahiert. Nach dem Neutralwaschen mit ges.
Kochsalzlösung, Trocknen des Aethers über Natriumsulfat und Entfernen des Lö¬
sungsmittels wurden 142 mg eines weissen, kristallinen Rohproduktes erhalten,welches sich laut Dünnschichtchromatogramm, (BenzolrEssigester/lr4, Jod) aus
Ausgangsmaterial, verunreinigt durch eine weitere Komponente, zusammensetzte.
Durch zweimaliges Umkristallisieren aus Hexan konnten 102 mg unverändertes,reines Oxim LHA zurückgewonnen werden, während die Mutterlauge an der 100-
fachen Menge Silikagel chromatographiert wurde. BenzolrAether/9rl eluierte 20.7
mg Oxim LHA, während die Aether-Fraktionen 3.5 mg Umlagerungsprodukt aus
Isophoronoxim A, En-amid LIVA eluierten. Mit Aceton wurden 7.1mg Umlage-
*) Polyphosphorsäurer 50 g 80 %ige Phosphorsäure + 20 g Phosphorpentoxid.
- 100 -
rungsprodukt aus Isophoronoxim B, ai, /Junges. Lactam LIVB, eluiert. Diese Um-
lagerungsprodukte wurden dünnschichtchromatographisch mit Vergleichspräpara¬ten nachgewiesen.Zusammenstellungr
Oxim LHA 122.7 mg = 81.8 % Smp. 102°
En-Amid LIVA 3.5 mg 2.3 % roh
expunges. Lactam LIVB 7.1mg 4.7 % roh
133.3 mg"
Reaktion von Isophoronoxim LIIB mit Polyphosphorsäure
150 mg (0.98 mMol) Isophoronoxim LIIB wurden unter denselben Bedingungen wie
für das Oxim LIIA mit 3ml Polyphosphorsäure umgelagert. Es wurden 140mgeines weissen Kristallisates erhalten, welches sich auf Grund des Dünnschicht-
chromatogramms aus o(,/Junges. Lactam LIVB, neben sehr wenig Oxim LIIA zu¬
sammensetzte. Durch zweimaliges Umkristallisieren aus Hexan konnten 119 mg
3, 5, 5-Trimethyl-2-dehydro-caprolactam LIVB vom Schmelzpunkt 109.1 - 109.7°isoliert werden, welches anhand von Literaturdaten (59) und des NMR-Spektrumsidentifiziert wurde. Die Mutterlauge 12 mg bestand ebenfalls aus Lactam LIVB,wenig Isophoronoxim LIIA und Spuren von En-Amid LIVA.
284.2 mg (1 mMol) Di-(p-nitrophenyl)-carbodiimid LDC (56,57) wurden in 5 ml ab¬solutem Nitromethan aufgeschlämmt und mit 153.2mg (1 mMol) IsophoronoximLIIA (Smp. 102°) versetzt, wobei sofort eine dichte Suspension gebildet wurde.Unter heftigem Rühren liess man während 14 Stunden unter Feuchtigkeitsaus¬schluss bei Zimmertemperatur reagieren. Nach längerem Stehen bei -20° wurdedas hellgelbe Addukt LIHA unter Feuchtigkeitsausschluss abfiltriert. Es wurden392.7 mg vom Schmelzpunkt 160.8 - 161.3° erhalten. Eine Probe wurde in abso¬lutem Aceton einmal in der Kälte umkristallisiert und gelangte mit einem
Schmelzpunkt von 161° zur Charakterisierung.Ausbeuter
gef. Cr 60.30 % Hr 5.35 % Nr 15.81 %ber. Cr 60.40 % Hr 5.30 % Nr 16.01 %
CH3.:Hj
N °2N-C6H4-\ S
C-O^
02N-C6H4-NH
^ C22H23°5N5
437.44
Zu einer Suspension von 284.2 mg (1 mMol) Di-(p-nitrophenyl)-carbodiimid LDC
in 5ml absolutem Nitromethan wurden 153.2mg (1 mMol) Isophoronoxim LHB
(Smp. 111°) gegeben. Nach ca. 30-minütigem Rühren bei Zimmertemperatur un¬
ter Feuchtigkeitsausschluss bildete sich eine beinahe klare, gelbe Reaktionslösung,aus der sich aber sogleich ein dichter Kristallkuchen abzuscheiden begann. An¬
schliessend wurde die Suspension wie beim Oxim-Addukt LÜIA während 14 Stun¬
den bei Zimmertemperatur gerührt, auf -20° gekühlt und das Addukt abfiltriert.
Es wurden 370.3 mg vom Schmelzpunkt 144.8 - 145.8° erhalten. Eine Probe wur¬
de aus absolutem Aceton umkristallisiert und gelangte mit einem Schmelzpunktvon 152.3° zur Charakterisierung. Auch hier wurde in der Folge von einer Iso¬
lation des Adduktes abgesehen, da dieses sehr feuchtigkeitsempfindlich ist und
sich nur schlecht Umkristallisieren lässt. In der Mutterlauge wurden zudem dünn¬
schichtchromatographisch bereits Umlagerungsprodukte identifiziert.
gef. Cr 60.51 % Hr 5.55 % Nr 15.86 %ber. Cr 60.40 % Hr 5.30 % Nr 16.01 %
- 102 -
Umlagerung des Adduktes LHIA mit Trifluoressigsäure
250.5 mg (0.573 mMol) Addukt LHIA (Smp. 160.8 - 161.3°) wurden in 3 ml abso¬
lutem Nitromethan aufgeschlämmt. Unter Rühren wurden langsam 0.13 ml (1.71mMol) absolute Trifluoressigsäure in 3 ml abs. Nitromethan zugetropft. Es re¬
sultierte eine klare, hellgelbe Lösung, die sich aber bald durch ausfallenden
Harnstoff trübte. Nachdem die Trifluoressigsäure zugetropft worden war, wurde
während 10 Minuten bei 80° weiter gerührt, wobei sofort ein fester Niederschlagvon Harnstoff gebildet wurde. Anschliessend wurde die Suspension rasch auf -15°
gekühlt, um im Laufe einer Stunde den Harnstoff auskristallisieren zu lassen,welcher durch eine tarierte Glasfilternutsche abfiltriert, mit Aether nachgewa¬schen und am Hochvakuum getrocknet wurde. Es wurden 136.7 mg erhalten
(=0.45mMol =79.1 %). Das Filtrat wurde in Aether mit einer Portion ges., kal¬
ter Natriumbikarbonat-Lösung und 2 Portionen ges., kalter Kochsalzlösung extra¬
hiert. Die wässrigen Phasen wurden noch zweimal mit Aether extrahiert. Nach
dem Trocknen der vereinigten Aether-Extrakte über Natriumsulfat und Absaugendes Lösungsmittels wurden 153.6mg eines gelben Rohproduktes erhalten, welches
p-Nitroanilin enthielt. Das Reaktionsprodukt wurde deshalb mit Hexan in der Wär¬
me extrahiert, da das beim Chromatographieren sehr störende p-Nitroanilin sich
darin nur wenig löste. Es wurden 123.5 mg extrahiert, welche laut Dünnschicht¬
chromatogramm aus zwei Umlagerungsprodukten bestanden, die an der 160-fachen
Menge Silikagel aufgetrennt wurden. Benzol, BenzolrAether/9rl und 4:1 eluierten
32.2 mg p-Nitroanilin nebst wenigen anderen Verunreinigungen. Ebenfalls Benzolr
durch BenzolrAether/ 64r36 enthielten 44.6 mg weisses, kristallines Umlagerungs¬produkt LIVB, 3, 5, 5-Trimethyl-2-dehydro-caprolactam. Von einer weiteren Rei¬
nigung durch Umkristallisation musste abgesehen werden, da diese Caprolactamesehr gut löslich sind und aus Hexan nur zusammen mit den Verunreinigungen kri¬
stallisierten. Zur Charakterisierung wurden Proben bei 61 - 64o/0,01Torr und
Umlagerung des Adduktes LIRA mit Trifluoressigsäure und Trifluoracetat
Nach der beschriebenen Methode wurden 153 mg (1 mMol) Isophoronoxim LttA. in
7 ml abs. Nitromethan gelöst und mit 284 mg (ImMol) Di-(p-nitrophenyl)-carbo-diimid LDC während ca. 24 Stunden unter Feuchtigkeitsausschluss bei Zimmertem¬
peratur gerührt.
Zur Addukt-Reaktionslösung wurden 414 mg (3 mMol) Natriumtrifluoracetat gegebenund durch Rühren gut verteilt. Anschliessend wurden 0.12ml(1.5mMol) abs. Tri¬
fluoressigsäure in 3 ml abs. Nitromethan zugetropft; dabei bildete sich keine kla¬
re Lösung, sondern es begann sofort Harnstoff auszufallen. Die Suspension wurde
während 10 Minuten bei 80° weitergerührt. Nach 1-stündigem Aufbewahren bei
-20° filtrierte man den ausgefallenen Harnstoff durch eine tarierte Glasfilternut¬
sche ab. Es konnten 163.5 mg getrockneter Harnstoff isoliert werden (54.1 %).Das Filtrat wurde in Aether aufgenommen, mit 126 mg (1.5 mMol) Natriumbikar¬
bonat versetzt und mit 5 ml ges. Kochsalzlösung ausgeschüttelt. Die ätherische
Phase wurde noch mit 5 ml gut ges. Kochsalzlösung extrahiert. Die wässrigen Pha-
- 103 -
sen wurden ihrerseits noch zweimal mit Aether extrahiert. Nach dem Trocknen
der gesamten Aether-Extrakte über Natriumsulfat und Entfernen des Lösungsmit¬tels wurden 362 mg eines gelben, kristallinen Rohproduktes erhalten, welches
dreimal mit 50 ml warmem Hexan extrahiert wurde. Der gelbe Hexan-Extrakt
enthielt 250 mg Umlagerungsprodukte, die an der 120-fachen Menge Silikagel auf¬
getrennt wurden. BenzolrAether/9rl und 64r36 eluierte 52.2 mg 3,3, 5-Trimethyl-
-5-dehydro-caprolactam LIVA. Durch BenzolrAether/3:7 und Aether wurden 63.6
mg 3, 5, 5-Trimethyl-2-dehydro-caprolactam LIVB dünnschichtchromatographischeinheitlich eluiert. Diese beiden Produkte wurden bei 65°/0.05Torr sublimiert.
Umlagerung des Adduktes LIHB mit Trifluoressigsäure
240 mg (0.55 mMol) Addukt LIHB (Smp. 145°) wurden in 3 ml absolutem Nitro¬
methan suspendiert und unter Rühren und Feuchtigkeitsausschluss tropfenweisemit 0.126 ml (1.65 mMol) Trifluoressigsäure in 2.8 ml Nitromethan versetzt. Im
Gegensatz zum Addukt LIHA entstand keine klare Lösung, sondern es begann so¬
gleich Harnstoff auszufallen. Anschliessend wurde die Suspension während 10 Mi¬
nuten bei 80° weiter gerührt und auf -20° abgekühlt. Der innerhalb einer Stunde
auskristalliserte Harnstoff wurde durch eine tarierte Glasfilternutsche abfiltriert,mit Aether nachgewaschen und am Hochvakuum getrocknet. Es wurden 118.3 mg(= 71.3 %) Di-(p-nitrophenyl)-harnstoff erhalten. Das Filtrat wurde wie bei der
Umlagerung des Adduktes LIHA (Seite 102) in Aether aufgearbeitet. Es konnten
163.2 mg gelbes Rohprodukt gewonnen werden, aus welchem mit warmem Hexan
137.6 mg Umlagerungsprodukt extrahiert wurden. Dieses Produkt wurde an der
Umlagerung des Adduktes LIHB mit Trifluoressigsäure und Trifluoracetat
Die Addukt-Bildung und die Umlagerung wurden mit denselben Mengen und bei
denselben Bedingungen ausgeführt, wie sie beim analogen Ansatz mit Isophorono¬xim LHA (Seiten 102/103)beschrieben sind. Es wurde Isophoronoxim LIIB vom
Schmelzpunkt 111° verwendet.
Nach der Aufarbeitung wurden 390 mg gelbbraunes Rohprodukt erhalten, welches
mit drei Portionen Hexan in der Wärme extrahiert wurde. Die so erhaltenen 270
mg gelbes Umlagerungsprodukt wurden an der 120-fachen Menge Silikagel chro¬
matographiert. Durch BenzolrAether/4rl und 3:7 wurden 8.3 mg 3,3, 5-Trimethyl--5-dehydro-caprolactam LIVA aluiert, während die nachfolgenden BenzolrAether/3r7-Fraktionen 108.7 mg kristallines 3, 5, 5-Trimethyl-2-dehydro-caprolactam LIVB
eluierten. Dieses wurde bei 65°/0.05Torr sublimiert und fiel in weissen, glän¬zenden Rhomboedern vom Schmelzpunkt 109.5° an.
gef. Cr 70.29 % Hr 9.88 % Nr 9.01 %ber. Cr 70.55 % Hr 9.87 % Nr 9.14 %
c%
IC
LVIB
CgHgON
111.14
11.7 g (0.169 Mol) Hydroxylamin-hydrochlorid wurden bei Zimmertemperatur in
27 ml Pyridin und 135 ml 95 %igem Alkohol gelöst und mit 12.9 g (0.135 Mol)3-Methyl-cyclopenten-2-on LV (Siedepunkt 64 - 65°/llTorr) versetzt. Das Reak¬
tionsgemisch wurde unter Rühren während 90 Minuten am Rückfluss gekocht und
anschliessend am Rotationsverdampfer stark eingeengt. Durch Zugabe von 135 ml
Wasser wurde das Oxim zum Kristallisieren gebracht und nach längerem Stehen
bei 0° abfiltriert. Es resultierten 13.8 g weisses Oximgemisch. Die wässrigeLösung wurde mit Kochsalz gesättigt und mit Aether nach Kutsche-Stäudel extra¬
hiert. Aus dieser ätherischen Lösung konnten nochmals 2.6 g durch Pyridin ver¬
unreinigtes Produkt gewonnen werden.
Das abfiltrierte Produkt wurde in 60 ml MethanolrWasser/3rl in der Wärme ge¬
löst und bei Zimmertemperatur kristallisieren gelassen. Eine 1. Fraktion von
8.4 g bestand aus Oxim LVIA, leicht verunreinigt durch Oxim LVIB, wie aus dem
Dünnschichtchromatogramm (Benzol:Essigester/l:l, Jod) hervorging. Durch Um¬
kristallisation aus Methylacetat bei Zimmertemperatur konnten 6.25 g reines
Oxim LVIA vom Schmelzpunkt 145.7° isoliert werden.
Nach dem Einengen der wässrig-methanolischen Mutterlauge und des Methylace-tates wurden 4.46 g erhalten, welche zusammen mit dem extrahierten Produkt an
der 100-fachen Menge Silikagel chromatographiert wurden. BenzolrAether/4rleluierte in 12 Fraktionen 5.08 g dünnschichtchromatographisch einheitliches Oxim
LVIA. Die nächsten 4 Fraktionen bestanden aus angereichertem Oxim LVIA, ne¬
ben Oxim LVIB, während die darauffolgenden 3 Fraktionen angereichertes Oxim
LVIB enthielten. BenzolrAether/4rl, 6:4 und Aether eluierte in 6 Fraktionen 587
mg reines Oxim LVIB. Durch Umkristallisation der dünnschichtchromatographischeinheitlichen Fraktionen aus Methylacetat/Hexan konnten die reinen Oxime erhal¬
ten werden.
Gewichtsbilanz r
Oxim LVIA 10.92 g (98.3 mMol)
Oxim LVIB 0.657 g ( 5.92 mMol)
72.8 % Schmelzpunkt 145.7 - 147.5°
(Lit. (61) Smp. 144°)
4.4 % Schmelzpunkt 157 - 158°
3-Methyl-cyclopenten-2-on-oxim LVIA
Umkristallisierbar aus Methylacetat/HexanSchmelzpunkt r 147.5° (Lit. (61): 144°)Rf-Wert r 0.37 (BenzolrEssigester/lrl, Jod)
- 106 -
IR (CHCI3)
NMR (CDCI3)
UV (C2H5OH)Analyse
: Banden u.a. bei 3580m, 3210s, 3090s, 3000m, 2980m.
gef. Cr 64.66 % Hr 8.25 % Nr 12.59 %ber. Cr 64.84 % Hr 8.16 % Nr 12.60 %
Reaktion von 3-Methyl-cyclopenten-2-on-oxim LVIA mit Polyphosphorsäure
111.1mg (ImMol) Oxim LVIA (Schmelzpunkt 147.8°) wurden unter Feuchtigkeits¬ausschluss mit 1ml Polyphosphorsäure*J während 10 Minuten bei 135° erhitzt.
Anschliessend wurde abgekühlt und unter Aether- und Eis-Zugabe mit gesättigterSodalösung neutralisiert. Die wässrige Phase wurde mit Kochsalz gesättigt und
noch dreimal mit Aether extrahiert. Die Aether-Extrakte wurden über Natriumsul¬
fat getrocknet und eingeengt. Es resultierten 107.1mg eines farblosen Kristalli-
sates, welches sich gemäss Dünnschichtchromatogramm (BenzolrEssigester/lrl,Jod) aus Oxim LVIA und Oxim LVIB zusammensetzte. Die beiden Isomeren wur¬
den an der 100-fachen Menge Silikagel aufgetrennt. Benzol eluierte 80.2 mg rei¬
nes Oxim LVIA, während die nächsten Fraktionen aus 14.0 mg Gemisch bestan¬
den. BenzolrAether/9rl eluierte einheitliches Oxim LVIB.
Zusammenstellungr80.2 mg Oxim LVIA
. as _
fin n,
14.0 mg Oxime LVIA/LVIB ca. 3:2 : °°f I°"
S
7.4mg Oxim LVIB,Umg" " '°
Reaktion von 3-Methyl-cyclopenten-2-on-oxim LVIB mit Polyphosphorsäure
55.5 mg (0.5 mMol) Oxim LVIB (Schmelzpunkt 158°) wurden nach der oben be¬
schriebenen Methode mit 1 ml Polyphosphorsäure zur Reaktion gebracht und auf-
*) Polyphosphorsäure: 50 g 80 %ige Phosphorsäure + 20 g Phosphorpentoxid.
- 107 -
gearbeitet. Es wurde 56 mg weisses, kristallines Rohprodukt erhalten, welches
an der 180-fachen Menge Silikagel aufgetrennt wurde. BenzolrAether/9rl eluierte
5.2mg dünnschichtchromatographisch einheitliches Oxim LVIA, 3.3mg Gemischaus Oxim LVIA+B und 20 mg Oxim LVIB, die noch mit Spuren von Oxim LVIA
verunreinigt waren. Die darauffolgenden Fraktionen enthielten 21.2 mg reines
schichtchromatogramm etwas Umlagerungsprodukt 3-Methyl-2-dehydro-valerolac-tam LVinB enthielten.
Zusammenstellungr5.2 mg Oxim LVIA Smp. 144° 1
- %
3.3mg Oxime LVI A+B, ca. lrl /' ca> 'mg ca' 1Z /o
20.0mg Oxim LVIB + Spuren Oxim LVIA 1. .„„g
„
21.2 mg Oxim LVIB Smp. 157° /•ca' 43 mg ca' 78 %
°'i^-C6H4-N02
C19H17°5N5
395.34
111.1mg (1 mMol) 3-Methyl-cyclopenten-2-on-oxim LVIA (Schmelzpunkt 147.5°)wurden in 7 ml absolutem Nitromethan aufgeschlämmt und mit 284.2 mg (ImMol)Di-(p-nitrophenyl)-carbodiimid LDC versetzt. Sogleich bildete sich ein dichter
Kristallbrei, welcher unter Feuchtigkeitsausschluss während 14 Stunden bei Zim¬
mertemperatur gerührt wurde. Nach vollständiger Kristallisation bei -20° wurde
das hellgelbe Addukt LVIIA abfiltriert und lieferte 367 mg vom Schmelzpunkt 165°.
Eine Probe wurde einmal aus absolutem Aceton umkristallisiert und schmolz bei
170.4° unter Zersetzung. Infolge Schwerlöslichkeit konnte das Addukt spektro¬skopisch nicht charakterisiert werden, pas Addukt wurde künftig nicht mehr iso¬
liert, sondern die Reaktionslösung direkt zur Umlagerung verwendet.
55.5 mg (0.5 mMol) 3-Methyl-cyclopenten-2-on-oxim LVIB (Schmelzpunkt 158°)wurden in 3.5 ml absolutem Nitromethan aufgeschlämmt und mit 142.1mg (o.5mMol) Di-(p-nitrophenyl)-carbodiimid LDC während 14 Stunden bei Zimmertempe¬ratur unter Feuchtigkeitsausschluss gerührt. Es bildete sich eine feinkristalline,gelbe Aufschlämmung des Adduktes LVIIB, welche nicht isoliert wurde, da die¬
se Addukte sehr empfindlich sind und dieses im besonderen sehr schwerlöslich
ist. Von einer spektroskopischen Charakterisierung musste daher abgesehen wer¬
den. In der Folge wurde diese Reaktionslösung direkt zur Umlagerung verwendet.
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Umlagerung des Adduktes LVHA mit Trifluoressigsäure
Nach der beschriebenen Methode wurde aus 111.1mg (1 mMol) 3-Methyl-cyclo-
penten-2-on-oxim LVIA (Schmelzpunkt 147.5°) das Addukt LVIIA hergestellt. Zur
Suspension des Adduktes in absolutem Nitromethan wurden unter Feuchtigkeits¬ausschluss bei Zimmertemperatur 0.23 ml (3 mMol) absolute Trifluoressigsäurein 5 ml absolutem Nitromethan zugetropft. Anschliessend wurde während 20 Mi¬
nuten bei 80° im Thermostaten weitergerührt. Der nach einer Stunde bei -20°
ausgefallene Harnstoff wurde durch eine tarierte Glasfilternutsche abfiltriert, mit
Aether gewaschen und am Hochvakuum getrocknet. Es wurden 79.6 mg (=26.3 %)
Di-(p-nitrophenyl)-harnstoff erhalten. Das Filtrat wurde in Aether aufgenommenund zur Neutralisation der Trifluoressigsäure unter Eiskühlung mit 252 mg (3 m
Mol) Natriumbikarbonat und 5 ml gesättigter Kochsalzlösung geschüttelt. Die or¬
ganische Phase wurde nach dem Abtrennen der wässrigen mit 5 ml gut gesättig¬ter Kochsalzlösung neutralgewaschen. Die wässrigen Phasen wurden noch zwei¬
mal mit Aether extrahiert. Die Aether-Extrakte wurden über Natriumsulfat ge¬
trocknet; anschliessend wurde der Aether auf dem Wasserbad abdestilliert.
486 mg Rohprodukt, welches noch Nitromethan enthielt, wurde an der 100-fachen
lin, während die AetherrEssigester-Gemische 112 mg nicht kristallines 3-Methyl-
-2-dehydro-valerolactam LVniB eluierten, welches bei 50°/0.01Torr unter Ver¬
lusten sublimiert wurde. In Form von weissen Kristallhäufchen vom Schmelzpunkt.
55° konnten 54.8 mg isoliert werden. 3-Methyl-2-dehydro-valerolactam LVEŒB
ist eine sehr hygrokopische, flüchtige Substanz, die nur unter Feuchtigkeitsaus¬schluss und Stickstoff umgefüllt werden kann. An der Luft zerfliessen die durch
Sublimation erhaltenen Kristalle schon nach wenigen Sekunden.
Die Ausbeute dürfte etwas höher liegen, da durch das Sublimieren dieser flüch¬
tigen Substanz Verluste aufgetreten sein können. Berechnet man die Ausbeute auf
das chromatographierte Material, abzüglich den Sublimationsrückstand, so erhält
man eine Ausbeute von 79 %.
Umlagerung des Adduktes LVIIA mit Trifluoressigsäure und Trifluoracetat
Nach der beschriebenen Methode wurde aus 111.1mg (1 mMol) 3-Methyl-cyclo-penten-2-on-oxim LVIA (Schmelzpunkt 148°) das Addukt LVIIA hergestellt. Zur
Suspension des Adduktes in absolutem Nitromethan wurden unter heftigem Rühren
414mg (3 mMol) Trifluoracetat gegeben. Anschliessend wurden unter Feuchtigkeits¬ausschluss 0.12 ml (1.5 mMol) absolute Trifluoressigsäure in 3 ml absolutem Nitro¬
methan eingetropft. Die Suspension wurde während 20 Minuten im Thermostaten
bei 80 weitergerührt, abgekühlt und zur AuskristaHTsation des Harnstoffes über
Nacht bei -20° aufbewahrt. Nach üblicher Filtration wurden 93.7 mg (= 31 %) Di-
-p-nitrophenyl)-harnstoff erhalten. Das Filtrat wurde wie beim vorangehenden An¬
satz in Aether mit 126 mg Natriumbikarbonat neutralisiert und aufgearbeitet. Das
gelbbraune Rohprodukt, noch Nitromethan enthaltend, wog 432.4 mg und wurde an
der ca. 70-fachen Silikagel chromatographiert. Durch BenzolrAether/lrl wurden
247.6 mg p-Nitroanilin eluiert. Die AetherrEssigester-Gemische eluierten 190.7 mg
3-Methyl-2-dehydro-valerolactam LVmB, welches bei 55°/0.001 Torr sublimiert
wurde. Auch hier waren während des Sublimierens grosse Verluste aufgetretenrEs konnten 57.3mg kristallines 3-Methyl-2-dehydro-valerolactam LVIHB isoliert
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werden. Der Rückstand (45.1mg) enthielt ebenfalls noch dieses Valerolactam
LVIHB, wie aus dem Dünnschichtchromatogramm geschlossen werden konnte.
Zu sammenstellungr3-Methyl-2-dehydro-valerolactam LVELIB Schmelzpunkt 55°
Auch hier dürfte die Ausbeute an Umlagerungsprodukt LVniB etwas höher liegen,wenn man die Flüchtigkeit und das noch im Rückstand enthaltene substituierte
Valerolactam LVIHB in Betracht zieht.
Umlagerung des Adduktes LVHB mit Trifluoressigsäure
Nach der üblichen Methode wurde aus 55.5 mg (0.5 mMol) 3-Methyl-cyclopenten--2-on-oxim LVIB (Schmelzpunkt 158°) das Addukt LVnB hergestellt. Die Umla¬
gerung erfolgte mit 0.12 ml (1.5 mMol) absoluter Trifluoressigsäure in 2.5 ml
absolutem Nitromethan wie sie beim Isomeren LVII (Seite 105) beschrieben ist.
Es konnten 35.8mg (= 23.7 %) getrockneter Di-(p-nitrophenyl)-harnstoff isoliert
werden. Das Filtrat wurde in Aether aufgenommen, einmal mit kalter, gesättig¬ter Natriumbikarbonatlösung und zweimal mit wenig gesättigter Kochsalzlösungextrahiert. Die wässrigen Phasen wurden noch zweimal mit Aether extrahiert,enthielten aber laut Dünnschichtchromatogramm (BenzolrEssigester/lrl, Jod)immer noch Umlagerungsprodukt und mussten daher nach Kutsche-Stäudel extra¬
hiert werden. (Die beim Isomeren LVHA beschriebene Aufarbeitungsmethode ist
daher vorzuziehen). Die gesamten Aether-Extrakte wurden über Natriumsulfat ge¬
trocknet. Nach dem Abdestillieren des Aethers auf dem Wasserbad resultierten
224.6 mg Rohprodukt, welches an der 100-fachen Menge Silikagel in die Kompo¬nenten aufgetrennt wurde. Benzol und BenzolrAether/4:l eluierte ca. 130 mg p-
-Nitroanilin. Aether und AetherrEssigester-Gemische eluierten 52.5 mg nicht kri¬
stallines 3-Methyl-2-dehydro-valerolactam LVIHB, welches bei 45°/0.001Torr un¬
ter Verlusten sublimiert wurde. Es wurden 18.1mg dünnschichtchromatographischreines Valerolactam-Derivat LVIHB vom Schmelzpunkt 55° isoliert.
Berechnet man die Ausbeute wiederum auf chromatographiertes Material, abzüg¬lich den Sublimationsrückstand (12 mg), so erhält man eine Ausbeute von 73 %.
Umlagerung des Adduktes LVHB mit Trifluoressigsäure und Trifluoracetat
Aus 55.5 mg (0.5 mMol) 3-Methyl-cyclopenten-2-on-oxim LVIB (Schmelzpunkt 158°)wurde nach der beschriebenen Methode das Addukt LVnB dargestellt. Zur Addukt-
Suspension wurden unter heftigem Rühren 207 mg (1.5 mMol) Natriumtrifluoracetat
gegeben. Die Umlagerung wurde mit 0.06 ml (0.75 mMol) absoluter Trifluoressig¬säure in 1.5 ml absolutem Nitromethan, wie sie beim Isomeren LVHA (Seite 105/106) beschrieben ist, durchgeführt. Es konnten 37.9 mg (= 25.1 %) Harnstoff ab¬
filtriert werden. Das Filtrat wurde in Aether aufgenommen und unter Rühren und
Kühlen mit 63 mg (0.75mMol) Natriumbikarbonat versetzt. Die Aufarbeitung erfolg¬te wie bei der analogen Umlagerung des Adduktes LVHA. Es wurden 362.6 mg gelb¬braunes Rohprodukt erhalten, welches noch Nitromethan enthielt. Dieses wurde zur
Chromatographie in wenig BenzolrAether/lrl aufgenommen, wobei sich 91.5mg
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nicht mehr lösten und laut Dünnschichtchromatogramm im wesentlichen aus p--Nitroanilin bestanden. Der lösliche Anteil wurde an der 70-fachen Menge Sili¬
kagel aufgetrennt. BenzolrAether/lr3 eluierte 160 mg Gemische, welche ebenfalls
p-Nitroanilin enthielten. BenzolrAether/lr3 eluierte ca. 27 mg Oxime LVIA+B,während die Aether rEssigester-Fraktionen 80.0 mg Umlagerungsprodukt LVD3B
und Lösungsmittel enthielten. Das Umlagerungsprodukt wurde während 60 Stun¬
den bei 55°/0.001 Torr sublimiert und lieferte 21mg in weissen Häufchen an¬
fallendes 3-Methyl-2-dehydro-valerolactam LVHIB, neben einem Rückstand von
43 mg, welcher ebenfalls noch Valerolactam LVIHB enthielt.
Zu sammenstellungr3-Methyl-2-dehydrovalerolactam LVUIB Schmelzpunkt 54.5°