Rights / License: Research Collection In Copyright - Non …5458/eth... · Tobias Michael Bruno Kissling MSc in Chemistry, Universität Bern geboren am 12. September 1979 von Wolfwil

Research Collection

Doctoral Thesis

Vom Fragment-Screening zu Leads für neue Alzheimer-Medikamente

Author(s): Kissling, Tobias Michael Bruno

Publication Date: 2011

Permanent Link: https://doi.org/10.3929/ethz-a-007178401

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Diss. ETH Nr. 19859

Vom Fragment-Screening zu Leads

für

neue Alzheimer-Medikamente

A B H A N D L U N G

zur Erlangung des Titels

DOKTOR DER WISSENSCHAFTEN

der

ETH Zürich

vorgelegt von

Tobias Michael Bruno Kissling

MSc in Chemistry, Universität Bern

geboren am 12. September 1979

von Wolfwil (SO)

angenommen auf Antrag von

Prof. Dr. François Diederich, Referent

Prof. Dr. Bernhard Jaun, Korreferent

Zürich 2011

Für meine Familie

Danksagung

Danksagung

Als erstes bedanke ich mich herzlich bei Herrn Prof. Dr. François Diederich für die

Möglichkeit, auf dem spannenden und herausfordernden Gebiet der Alzheimerforschung

arbeiten zu können, insbesondere für die grosse Freiheit bei der Gestaltung des Projektes und

die vielen wertvollen fachlichen Ratschläge.

Herrn Prof. Dr. Bernhard Jaun danke ich herzlich, dass er sich bereit erklärt hat, das

Korreferat zu übernehmen.

Ein herzlicher Dank gilt Herrn Prof. Dr. Detlef Günther für seine wertvolle Unterstützung.

Bei Bruno Bernet bedanke ich mich für die gründliche Korrektur meiner Dissertation.

Michael Hennig, Martin Stahl und Hans Hilpert danke ich für die Möglichkeit einer

spannenden Zusammenarbeit mit der Firma Hoffmann-La Roche. Ohne diese

Zusammenarbeit wäre das vorliegende Projekt nicht möglich gewesen. Bei Walter Huber und

Josianne Kohler bedanke ich mich für die aufwändigen Biacore-Messungen – das schwierige

Lösungsverhalten vieler Verbindungen war bei dieser Arbeit eine grosse Herausforderung.

Bei Armin Ruf und David Banner bedanke ich mich für die kristallographischen Experimente

– sie sind ebenfalls ein elementarer Bestandteil dieses Projekts. David Wechsler und Daniel

Zimmerli danke ich für ihre Expertise auf dem Gebiet der Chromatographie. Zusammen mit

Martin Binder haben sie es möglich gemacht, den Stabilitätsproblemen der ersten Generation

von Verbindungen auf die Spur zu kommen.

Ein grosser Dank gilt auch Irma Näf, die alles Administrative bestens im Griff hat und immer

sehr hilfsbereit ist. Prof. Dr. Carlo Thilgen danke ich für die Organisation der Praktika, die

Betreuung von Studenten war eine lehrreiche und interessante Erfahrung. Bei Thomas Mäder

bedanke ich mich für sein Engagement für die technischen Einrichtungen.

Walter Amrein, Xiangyang Zhang, Louis Bertschi, Oswald Greter und Rolf Häfliger danke ich

für das Messen der zahlreichen Massenspektren. Bei Prof. Dr. Bernhard Jaun, Marc-Olivier

Danksagung

Ebert, Philipp Zumbrunnen, Rainer Frankenstein und René Arnold bedanke ich mich

ausserdem für den kompetenten NMR-Service.

Ein herzlicher Dank gilt auch Sandro Tonazzi, Laurent Morax, Caroline Heintz, Linus Becker,

Kathrin Durrer, Yves Meur und Räff Schiess, die bei mir eine Projektarbeit oder ein OCP-2

gemacht haben, sowie den zahlreichen Studenten, welche das OCP-1 absolviert haben. Sie

alle haben das Projekt synthetisch und das Labor menschlich bereichert.

Ein herzlicher Dank geht auch an die Laborkolleginnen und -Kollegen aus dem G314. Es gab

viele spannende Gespräche mit Bernhard Stump, Anna Vogt, Damien Polet, Shin-Ichiro Kato,

Tony Wigglesworth, Wallace Wong, Fuyong Cheng, Benjamin Breiten und Andri Schütz.

Andri möchte ich zusätzlich für seine Hilfsbereitschaft bei Computerfragen danken. Zudem

bedanke ich mich bei zahlreichen weiteren Mitgliedern der Diederich-Gruppe für die vielen

unterhaltsamen Mittagessen, Apéros, Skiwochenenden und Ausflüge.

Ein ganz spezieller Dank gilt auch meiner Familie und meinen Freunden, die immer für mich

da waren.

Poster-Präsentation

Poster-Präsentation

XXth International Symposium on Medicinal Chemisty, EFMC-ISMC 2008, Wien,

Österreich, 31. August – 4. September 2008:

T. M. B. Kissling, W. Huber, A. Ruf, M. Stahl, M. Hennig, F. Diederich: From Fragments to

Leads for New Alzheimer Medicines – Structure-Based Design and Synthesis of Novel

-Secretase Inhibitors.

Inhaltsverzeichnis

i

Inhaltsverzeichnis

Inhaltsverzeichnis ........................................................................................................................ i

Zusammenfassung ..................................................................................................................... iii

Abstract ................................................................................................................................... viii

Abkürzungen ........................................................................................................................... xiii

1. Einleitung .................................................................................................................... 1

1.1 Alzheimer .................................................................................................................... 1

1.1.1 Gesellschaftliche Bedeutung .............................................................................. 1

1.1.2 Biologischer und medizinischer Hintergrund .................................................... 2

1.1.3 Therapieansätze .................................................................................................. 7

1.2 -Sekretase ................................................................................................................ 17

1.2.1 Einleitung ......................................................................................................... 17

1.2.2 Das aktive Zentrum .......................................................................................... 18

1.2.3 Flexibilität des Flaps und der S3-sub-Tasche .................................................. 20

1.3 Das Roche Needle-Screening .................................................................................... 23

2. Indolamine ................................................................................................................. 27

2.1 Einleitung und Modellierung des ersten Inhibitors ................................................... 27

2.2 Synthese des ersten Inhibitors ................................................................................... 32

2.2.1 Retrosynthese ................................................................................................... 32

2.2.2 Synthese ........................................................................................................... 33

2.3 Biacore-Affinitätsmessungen und Diskussion .......................................................... 40

2.4 Modellieren neuer Indolamin-Liganden .................................................................... 42

2.4.1 Sekundäres Indolamin-Derivat ......................................................................... 44

2.4.2 -Substituiertes sekundäres Indolamin-Derivat ............................................... 47

2.5 Synthese der Indolamin-Liganden ............................................................................ 50

2.5.1 Sekundäre Indolamine ...................................................................................... 50

2.5.2 -Substituierte sekundäre Indolamin-Derivate ................................................ 54

2.6 Biacore-Affinitätsmessungen .................................................................................... 58

2.7 Zusammenfassung und Ansatz für nächste Generation von Verbindungen.............. 62

2.8 Nächste Generation von Indolamin-Derivaten .......................................................... 63

2.9 Synthese der nächsten Generation von Indolamin-Derivaten ................................... 64

2.9.1 Retrosynthese verschiedener tertiärer Indolamin-Derivate .............................. 64

Inhaltsverzeichnis

ii

2.9.2 Synthese ........................................................................................................... 65


2.11 Zusammenfassung und Überleitung zu Tyramin-Derivaten ..................................... 69

3. Tyramine ................................................................................................................... 70

3.1 Einleitung .................................................................................................................. 70

3.2 Modellierung ............................................................................................................. 70

3.2.1 Verbindungen mit Substituenten für die S2-Tasche ........................................ 72

3.2.2 Verbindung mit Substituent für die S3-sub-Tasche ......................................... 75

3.3 Synthese .................................................................................................................... 79

3.3.1 Verbindungen mit Substituenten für die S2-Tasche ........................................ 79

3.3.2 Verbindung mit Substituent für die S3-sub-Tasche ......................................... 88


3.5 Röntgenkristall-Struktur von 147 mit -Sekretase .................................................. 101

3.6 Aziridine und Azetidinol als neue Bindungsmotive für die katalytische Dyade .... 102

3.6.1 Retrosynthese ................................................................................................. 102

3.6.2 Synthese ......................................................................................................... 103

3.7 Biacore-Affinitätsmessungen .................................................................................. 106

4. Zusammenfassung und Ausblick ............................................................................ 109

5. Experimenteller Teil ................................................................................................ 116

5.1 Allgemeine Bemerkungen ....................................................................................... 116

5.2 Synthesevorschriften ............................................................................................... 118

5.3 NMR-Daten zu Verbindungen (±)-142a und (±)-142b ........................................... 212

6. Literatur ................................................................................................................... 220

Zusammenfassung

iii

Zusammenfassung

Die Alzheimersche Krankheit ist eine schwere neurodegenerative Erkrankung und die

häufigste Ursache für Demenz bei älteren Menschen. Bis heute gibt es kein Heilmittel gegen

Alzheimer. Existierende Therapiemethoden weisen, wenn überhaupt, nur einen geringen

therapeutischen Nutzen auf. Es besteht also ein grosses Bedürfnis für neue Alzheimer-

Medikamente.

Gemäss der Amyloid-Kaskaden-Hypothese für die Entstehung der Alzheimerschen Krankheit

ist die Anhäufung von Amyloid--peptid (A) im Gehirn eine treibende Kraft bei der

Pathogenese von Alzheimer. A entsteht beim proteolytischen Abbau von APP (amyloid

precursor protein) durch -Sekretase (BACE1) und -Sekretase. Als Schlüssel-Enzym, das

beim Abbau von APP die Entstehung von A einleitet, stellt BACE1 ein attraktives Ziel für

die Entwicklung von neuen Wirkstoffen dar.

BACE1 ist eine monomere Aspartylprotease. Die aktive Tasche liegt in der Furche zwischen

dem N-terminalen und dem C-terminalen Lobus und wird bedeckt durch einen flexiblen Flap

(Abb. 1).

Abb. 1: Darstellung von BACE1. N-terminaler Lobus in blau, C-terminaler Lobus in rot, Ligand 8 und Flap in

grün (PDB Code: 3BUH).

Ein fragment screening, das von der Firma Hoffmann-La Roche durchgeführt wurde, zeigte,

dass Tyramin 9 mit hoher Liganden-Effizienz in die aktive Tasche von BACE1 bindet

(LE = 0.37, KD = 2000 M). Durch Oberflächenplasmonenresonanz-Messungen (Biacore)

Zusammenfassung

iv

konnten weitere Tyramin-Derivate wie beispielsweise 8, sowie ein Indolamin-Derivat (10)

gefunden werden, die höhere Affinitäten zu BACE1 aufweisen. Röntgenkristallstrukturen

von BACE1 im Komplex mit verschiedenen Tyramin-Fragmenten zeigten, dass das primäre

Amin des Tyramins Wasserstoffbrücken zur katalytischen Dyade ausbildet und, dass Reste in

ortho-Position von der Phenolgruppe die S3-Tasche besetzen. Zusätzlich wurde in der S3-

sub-Tasche ein Thiophen-Derivat (7) gefunden (Abb. 2).

Abb. 2: Wichtige Fragmente aus dem Needle Screening für den Entwurf von neuen potentiellen -Sekretase-

Inhibitoren.

Die Röntgenkristallstruktur mit der Tyramin-Nadel 8 diente als Ausgangspunkt für unsere

Modellierungsstudien mit MOLOC. Als Grundstruktur für den Entwurf von neuen

potentiellen -Sekretase-Inhibitoren verwendeten wir zunächst die Indolamin-Nadel 10,

wobei wir die Annahme trafen, dass das Indolamin-Fragment einen analogen Bindungsmodus

zu den Tyramin-Derivaten aufweist. Derivate mit verschiedenen Resten in 3-Position des

Indols, welche einen Gewinn von Affinität in der S3-Tasche bringen sollten, sowie Derivate

mit neuen Bindungsmotiven für die katalytische Dyade wurden von uns entworfen und

synthetisiert, anschliessend wurden ihre Bindungseigenschaften in einem Biacore-Assay

durch Roche untersucht (Abb. 3).

In einer ersten Serie zeigte sich, dass das primäre Amin von 10 durch ein Azetidin ersetzt

werden kann, ohne dass sich die Affinität bedeutend verändert (26). Zusätzlich wurde ein

Vektor für die S3-Tasche eingeführt, dieser brachte aber nicht die erhoffte Verbesserung der

Affinität. Mit den Derivaten 57 und 58 wurden weitere Substituenten für die S3-Tasche

getestet, welche sich sehr eng an den Tyramin-Derivaten aus den Röntgenkristallstrukturen

orientierten. Auch hier konnte jedoch keine Verbesserung der Affinität in Analogie zu den

Tyraminen erzielt werden, was nahe legt, dass die Indolamine einen anderen Bindungsmodus,

als die Tyramine aufweisen.

Zusammenfassung

v

Abb. 3: Biacore-KD-Werte für verschiedene Indolamin-Derivate.

Im Rahmen der Synthese des entworfenen Indolamin-Zielmoleküls 38 wurde bei der

Reduktion der Vorstufe 60 mit LiAlH4 als Hauptprodukt überraschenderweise das Aziridin 61

gefunden (Abb. 4). Bei der Herstellung eines Analogons von 38 durch Alkylierung mit

2-Phenoxyethylbromid wurde hingegen kein Zyklisierungsprodukt gefunden. Es wäre

spannend, zu untersuchen, wie weit sich diese Methode, welche im Rahmen dieser Arbeit

auch zur Synthese von weiteren Aziridinen eingesetzt wurde, allgemein zur Synthese von

Aziridinen optimieren und anwenden lässt. Verbindung 61 erwies sich als interessanteste

Verbindung dieser Serie und gab den Anstoss zur Synthese des Azetidinols 89 und des

Pyrrolidins 86, welche ebenfalls interessante Bindungseigenschaften aufweisen. Bei diesen

zyklischen Aminen handelt es sich um interessante potentielle Bindungsmotive für

Aspartylproteasen oder andere Enzyme.

Abb. 4: a) LiAlH4, THF, Rückfluss, 1.5 h.

Zusammenfassung

vi

Da, wie oben beschrieben, gewisse Zweifel am Bindungsmodus der Indolamine bestehen,

wurden für weitere Zielmoleküle Tyramin 9 als Grundstruktur verwendet. Ein interessantes

Teilprojekt war der Versuch, ein Tyramin-Fragment in der S1/S3-Tasche mit einem

Thiophen-Fragment in der S3-sub-Tasche zu Verknüpfen. Dazu wurde auf Grundlage der

Fragmente 7 und 8 das Zielmolekül (±)-146b entworfen (Abb. 5).

Abb. 5: Biacore-KD-Werte für Zielmolekül 146b und diverse Derivate.

Biacore-Messungen von Roche zeigten, dass das Zielmolekül (±)-146b nur wenig besser

bindet, als das Diastereomer (±)-146a. Aufgrund von Modellierungsstudien legt dies nahe,

dass nicht der modellierte Bindungsmodus vorliegt. Neben dem Zielmolekül (±)-146b,

wurden auch noch Biacore-Messungen mit 147 und 139 durchgeführt. Beide Fragmente

weisen gute Bindungseigenschaften für ihre Grösse auf. Bei einer idealen Verknüpfung

könnte man für (±)-146b einen wesentlich tieferen KD-Wert als 12 M erwarten. Dies ist ein

weiterer Hinweis dafür, dass (±)-146b einen anderen Bindungsmodus aufweist. Das

Fragment 147 ist hingegen ein interessanter Ansatzpunkt für den Entwurf weiterer potentieller

BACE1-Inhibitoren und auch eine kristallographische Untersuchung des Bindungsmodus von

139 könnte interessante neue Erkenntnisse bringen.

Es gelang der Firma Hoffmann-La Roche sogar, von 147 eine Röntgenkristallstruktur in der

aktiven Tasche von -Sekretase zu lösen, welche zeigt, dass der Bindungsmodus von 8 und

147 sehr ähnlich ist (Abb. 6).

Zusammenfassung

vii

Abb. 6: Überlagerung von 147 (grün) mit 8 (cyan) und Darstellung von 147 in der aktiven Tasche von

-Sekretase.

In einem weiteren Teilprojekt wurden, inspiriert durch die zyklischen Amine aus Abb. 3,

verschiedene zyklische Amine ausgehend von 8 und 9 synthetisiert und von Roche auf ihre

Bindungseigenschaften untersucht (Abb. 7).

Abb. 7: Biacore- KD-Werte für verschiedene Tyramin-Derivate mit zyklischen Aminen.

Während bei (±)-165 keine deutliche Veränderung des KD-Wertes im Vergleich zu 8 zu

beobachten ist, weisen die anderen drei Verbindungen (160, (±)-164 und 168) sehr

vielversprechende KD-Werte auf, welche eine nähergehende Untersuchung dieser

Bindungsmotive interessant machen. Wie auch für andere Messserien, muss man hier jedoch

noch darauf hinweisen, dass es teilweise deutliche Abweichungen bei den geschätzten KD-

Werten aus verschiedenen Biacore-Messungen von Roche gab und, dass die Resultate deshalb

mit einer gewissen Vorsicht zu betrachten sind. Dennoch wäre es auch hier wiederum

äusserst spannend, die Bindungsmodi dieser Substanzen kristallographisch zu identifizieren.

Die vorgestellten Bindungsmotive könnten sich auch für andere Aspartylproteasen oder für

weitere Zwecke als vielversprechend erweisen.

Abstract

viii

Abstract

Alzheimer’s disease (AD) is a severe neurodegenerative disorder and the most common cause

of dementia in elderly people. To this day, there is no cure for AD. Existing treatments

offer – if at all – only small therapeutic benefits, therefore, there is an urgent need for new

medicines.

According to the amyloid hypothesis of AD, accumulation of amyloid -peptide (A) is the

primary influence driving AD pathogenesis. A is formed by the sequential processing of the

amyloid precursor protein (APP) by -secretase (BACE1) and -secretase. Being the key

enzyme that initiates the formation of A, BACE1 represents an attractive drug target.

BACE1 is a monomeric aspartic protease. The active site is located in the cleft between the

N-terminal and the C-terminal lobe and is covered by a flexible flap (Fig. 1).

Fig. 1: Ribbon representation of BACE1. N-terminal lobe shown in blue, C-terminal lobe in red, flap and

ligand 8 in green (PDB Code: 3BUH).

A fragment screening, performed by F. Hoffmann-La Roche, revealed that tyramine 9 binds to

the active site of BACE1 with a high ligand efficiency (LE = 0.37, KD = 2000 M). Further

tyramine derivatives (e.g. 8) as well as an indolamine derivative (10) with improved binding

affinities have been discovered by Roche, using surface plasmon resonance measurements

(Biacore). X-ray crystal structures of BACE1 complexed with several of these compounds

showed that the amine moiety of the tyramine fragments forms hydrogen bonds to the

catalytic dyad and the residues located in ortho-position of the phenol moiety occupy the

Abstract

ix

S3 pocket. Additionally, a thiophene fragment (7) has been found in the S3 sub-pocket

(Fig. 2).

Fig. 2: Basic information for the design and synthesis of novel -secretase inhibitors.

The X-ray crystal structure with tyramine needle 8 served as starting point for our modeling

studies using MOLOC. Initially we used indolamine needle 10 as basic structure for the

design of novel -secretase inhibitors, assuming the indolamine fragment having a binding

mode analogous to the tyramine derivatives. Compounds with different residues in 3-position

of the indole moiety intended to gain affinity in the S3 pocket as well as derivatives with

novel binding motifs for the catalytic dyad have been designed and synthesized. The binding

properties of these compounds have subsequently been studied in a Biacore assay by Roche

(Fig. 3).

Fig. 3: Biacore KD values for various indolamine derivatives.

In a first series of compounds, it has been shown that the primary amine of 10 can be replaced

by an azetidine moiety without considerably changing the affinity (26). Additionally, a vector

for the S3 pocket has been introduced, however not bringing the anticipated increase of

Abstract

x

affinity. Compounds 57 and 58 served to investigate further residues for the S3 pocket in

closer analogy to the tyramine fragments of the X-ray crystal structures. These vectors did

not bring the gain in affinity hoped for in analogy to the tyramines either which suggests that

the binding mode of the indolamines may be different from the one of the tyramines.

In the course of the synthesis of the designed target molecule 38, during reduction of the

precursor compound 60 using LiAlH4, surprisingly aziridine 61 was observed as the main

product (Fig. 4). However, synthesizing an analogue of 38 via alkylation of the precursor

with 2-phenoxy ethyl bromide, no cyclization product was found. It would be interesting, to

investigate, how far this method, which has been used for the synthesis of further aziridines in

the course of this project, can be optimized and applied generally for the synthesis of

aziridines. Compound 61 turned out to be the most promising of this series and gave impetus

to the synthesis of azetidinol 89 and pyrrolidine 86 which also show interesting binding

properties. These cyclic amines present interesting potential binding motifs for aspartic

proteases and other enzymes.

Fig. 4: a) LiAlH4, THF, Reflux, 1.5 h.

Since, as described above, there is some doubt about the binding mode of the indolamines,

tyramine 9 was used as basic scaffold for further target molecules. An interesting subproject

was the attempt to link a tyramine fragment in the S1/S3 pocket with a thiophene fragment in

the S3 sub-pocket. For this purpose, target molecule (±)-146b has been designed on the basis

of fragments 7 and 8 (Fig. 5).

Abstract

xi

Fig. 5: Biacore KD values for (±)-146b and various derivatives.

Biacore measurements by Roche revealed that target molecule (±)-146b shows only

somewhat stronger binding to -Secretase than diastereomer (±)-146a. This indicates that the

binding mode of these compounds may not be in accordance with the proposed binding mode

based on modeling studies. Alongside target molecule (±)-146b, compounds 147 and 139

have been tested in the Biacore assay as well. Both fragments show good binding properties

for their size. In case of an ideal fragment linking, a substantially lower KD value than 12 M

could be expected for (±)-146b. This is another evidence for a different binding mode of

(±)-146b compared to the one proposed based on modeling. In contrast, fragment 147 is an

interesting starting point for the design of prospective BACE1 inhibitors. Hoffmann-

La Roche successfully solved an X-ray crystal structure of fragment 147 in the active site of

-secretase which proves that the binding mode of 147 is very similar to the binding mode of

8 (Fig. 6). A crystallographic exploration of the binding mode of 139 could disclose further

valuable insights.

Fig. 6: Overlay of 8 (cyan) and 147 (green) as well as illustration of 147 in the active site of -secretase.

Abstract

xii

In a further subproject, inspired by the cyclic amines depicted in Fig. 3, several cyclic

derivatives of 8 and 9 have been synthesized and their binding properties have been analyzed

by Roche (Fig. 7).

Fig. 7: Biacore KD values for various tyramine derivatives with cyclic amine moieties for the catalytic dyad.

Whereas no significant improvement of the KD value of (±)-165 compared to the KD value of

the primary amine analogue 8 is observable, the other three compounds 160, (±)-164, and 168

show very promising KD values which encourage a closer exploration of these binding motifs.

However, it has to be pointed out that in this series of Biacore measurements as well as in

other series in some cases significantly different KD values for the same compound have been

obtained by Roche in different single measurements, wherefore the results have to be

estimated with caution. Nevertheless, also for these molecules, it would be very interesting to

identify the binding modes by crystallography. The presented binding motifs could prove to

be valuable for different aspartic proteases as well as for other purposes.

Abkürzungen

xiii

Abkürzungen

°C Grad Celsius

9-BBN 9-Borabicyclo[3.3.1]nonan

Å Angström (1 Å = 10-10

m)

A Amyloid--Peptid

Abb. Abbildung

Ac Acetyl

ACE-Cl -Chloroethylchloroformat

APLP APP-like protein

APP Amyloid-Vorläuferprotein (engl.: amyloid precursor protein)

Äq. Äquivalent

arom. aromatisch

AS Aminosäure

BACE -site APP-cleaving enzyme

BC Blitzchromatographie

ber. berechnet

bzgl. bezüglich

d Tag

DMA N,N-Dimethylanilin

DMF N,N-Dimethylformamid

DMSO Dimethylsulfoxid

dppf Diphenylphosphinoferrocen

EA Elementaranalyse

EI Electron Impact

ESI Electro Spray Ionization

Et Ethyl

FRET Fluorescence Resonance Energy Transfer

gef. gefunden

ges. gesättigt

h Stunde

HIV Human Immunodeficiency Virus

HR High Resolution

Abkürzungen

xiv

IC50 concentration of inhibitor producing 50% inhibition [1]

IR Infrarotspektroskopie

Ki Inhibitionskostante [1]

KD Dissoziationskonstante

konz. konzentriert

LC Liquid Chromatography

Lit. Literaturstelle

LRP Low-density lipoprotein receptor-related protein

M Molar

M Molekül

MALDI Matrix Assisted Laser Desorption Ionisation

min Minute

MRI Magnetic Resonance Imaging

MS Massenspektroskopie

Ms Methansulfonyl

NMR Nuclear Magnetic Resonance

org. organisch

PDB Protein Data Bank

PG Schutzgruppe

Ph Phenyl

PrPC zelluläres Prionprotein

PrPSc

Scrapie Prionprotein

PSGL-1 P-selectin glycoprotein ligand-1

Py Pyridin

RLBA Radio Ligand Binding Assay

RT Raumtemperatur

RP Reversed Phase

RV Rotationsverdampfer

SAR Structure Activity Relationship

Smp. Schmelzpunkt

THF Tetrahydrofuran

TMS Tetramethylsilan

wässr. wässrig

Alzheimer

1

1. Einleitung

1.1 Alzheimer

In der Schweiz leiden über 100'000 Menschen an Demenz [2], weltweit sind etwa 37

Millionen Menschen betroffen [3]. Alzheimer ist die wichtigste Form von

Demenzerkrankung, sie ist verantwortlich für rund 70% aller Demenzfälle [4]. Die Krankheit

wurde 1907 von Alois Alzheimer (1864–1917) in einer Fallstudie beschrieben [5] und bereits

1911 vom bekannten Psychiater Emil Kraepelin in einem Lehrbuch nach seinem Schüler

Alois Alzheimer benannt [6]. Die Alzheimersche Krankheit ist eine grosse Belastung für die

Patienten und ihre Angehörigen, sie führt auch zu erheblichen Pflegekosten. Bisher gibt es

keine Therapien, die zu einer Heilung der Krankheit führen; bestenfalls ermöglichen die zur

Verfügung stehenden Medikamente eine Verzögerung des Krankheitsverlaufs. Die

Entwicklung von neuen Medikamenten, welche das Fortschreiten der Krankheit effizient

stoppen können, ist deshalb von immenser Bedeutung.

1.1.1 Gesellschaftliche Bedeutung

Die Alzheimersche Krankheit ist von zunehmender Bedeutung in unserer Gesellschaft. Dank

der modernen Medizin erreichen die Menschen eine immer höhere Lebenserwartung. Dies

hat aber in Verbindung mit tiefen Geburtenraten eine Veränderung der demographischen

Verteilung zur Folge, die oft als Überalterung der Gesellschaft bezeichnet wird. Die

Häufigkeit des Auftretens der alzheimerschen Krankheit nimmt mit steigendem Alter immer

stärker zu (Tabelle 1.1) [4, 7], die Prävalenzrate verdoppelt sich etwa alle 5 Altersjahre. Die

Alzheimersche Krankheit kann, in ihrer präsenilen Form, bereits im Alter von 30–50 Jahren

auftreten. Diese genetisch bedingte Form der Krankheit ist jedoch selten, sie ist nur für rund

1–2% der Fälle verantwortlich [8]. Ab einem Alter von 65–70 Jahren steigen die jährliche

Inzidenzrate, sowie die Prävalenz jedoch steil an. Man spricht in diesem Fall von der senilen

Form von Alzheimer.

Alzheimer

2

Altersgruppe [Jahre] Mittlere Prävalenzrate [%] Mittlere Inzidenzrate pro Jahr [%]

65–69 1.2 0.4

70–74 2.8 0.9

75–79 6.0 1.9

80–84 13.3 4.1

85–89 23.9 6.5

90+ 34.6 10.1

65+ 6.9 1.9

Tabelle 1.1 Prävalenz und Inzidenz von Demenzen nach Altersgruppen, adaptiert aus [7].

Der massive Anstieg der Prävalenz von Demenz bei den älteren Patienten ist hauptsächlich

auf die Alzheimersche Krankheit zurückzuführen [4], andere Formen der Demenz wie zum

Beispiel vaskuläre Formen der Demenz oder die Parkinsonsche Krankheit spielen dabei eine

untergeordnete Rolle.

Demenzerkrankungen sind ein zentrales Problem des schweizerischen Gesundheits- und

Sozialwesens [9]. Die Alzheimersche Krankheit stellt inzwischen die vierthäufigste

Todesursache nach Herz-Kreislaufleiden, Krebs und Schlaganfall dar. Die bemerkbare

Krankheitsdauer beträgt im Durchschnitt 7–9 Jahre. In der Schweiz leiden über 100'000

Menschen an Demenz [2]. Ungefähr 40% der Betroffenen leben in Alters- und Pflegeheimen

und 60% leben zu Hause. Beide Gruppen sind auf Betreuung durch Angehörige und oder

Pflegepersonal angewiesen. Neben dem Leid für die Betroffenen und ihre Angehörigen

verursacht die Krankheit auch beträchtliche Kosten. Eine Studie [10] berechnete die

Gesamtkosten für das Jahr 1998 auf über 3 Milliarden Franken. Die Kosten für das Jahr 2007

werden bereits auf 6.3 Milliarden Franken geschätzt [2]. Die grössten Kostenblöcke sind die

von Angehörigen geleistete Pflege, sowie die Alters- und Pflegeheimaufenthalte.

1.1.2 Biologischer und medizinischer Hintergrund

Die Alzheimerschen Krankheit ist eine neurodegenerative Hirnerkrankung, deren Ursachen

noch nicht vollständig geklärt sind. Die Degeneration von Synapsen und der Tod von

Neuronen führen zu einem Schrumpfen der betroffenen Hirnregionen [11]. Es handelt sich

dabei speziell um Regionen, die in Lern- und Gedächtnisprozesse, sowie das emotionale

Alzheimer

3

Verhalten involviert sind. Das Gehirn von Alzheimer-Patienten enthält charakteristische

Ablagerungen – die so genannten amyloiden Plaques und neurofibrilläre Faserbündel, die

auch Tangles genannt werden. Die amyloiden Plaques bestehen aus extrazellulären amorphen

Aggregaten von Amyloid--Peptid (A) [12]. Gehirnregionen, in denen Plaques gefunden

werden, weisen typischerweise eine reduzierte Zahl von Synapsen auf und Neuriten, die mit

Plaques assoziiert sind, sind häufig geschädigt. Aufgrund dieser Erkenntnisse geht man

davon aus, dass A die Synapsen und Neuriten schädigt. Gemäss der Amyloid-Hypothese

[13] ist die Akkumulation von A im Gehirn die primäre treibende Kraft der Alzheimer-

Pathogenese. Es wird vermutet, dass der weitere Krankheitsprozess, wie die Bildung der

neurofibrillären Faserbündel, auf ein Ungleichgewicht zwischen Produktion und Abbau von

A zurückzuführen ist [14]. Dies macht den Prozess der A-Entstehung zu einem

interessanten Target für die Entwicklung neuer Therapien.

1.1.2.1 Amyloide Plaques – A

Bei den amyloiden Plaques handelt es sich um pathologische, amorphe Proteinablagerungen

aus A im Gehirn. Ähnliche Ablagerung findet man in Gehirnen von Menschen, die an

Prionen-Erkrankungen, wie zum Beispiel der Creutzfeld-Jakob-Krankheit, leiden [15].

Anstelle der Bildung von A durch proteolytische Spaltung des Membranproteins APP

(amyloid precursor protein) bei der Alzheimerkrankheit, wird bei Prionen-Krankheiten das

maligne Scrapie Prionenprotein PrPSc

aus dem zellulären Prionprotein PrPC gebildet. A ist

zytotoxisch, dies konnte anhand von kultivierten Neuronen in vitro und in vivo bei

Retinazellen nachgewiesen werden [16]. Durch vorangehende Behandlung der Zellen mit

Vitamin E konnte die schädigende Wirkung reduziert werden, was dafür spricht, dass die

zellschädigende Wirkung zumindest teilweise auf freie Radikale zurückzuführen ist. Neuere

Erkenntnisse von Soscia et al. [17] zeigen, dass A antimikrobielle Eigenschaften aufweist,

die Wissenschaftler schliessen daraus, dass A möglicherweise eine Funktion im natürlichen

Immunsystem wahrnimmt. Forschern ist es gelungen, amyloide Plaques bei transgenen

Mäusen mittels MRI (Magnetic Resonance Imaging) sowohl mit [18], als auch ohne [19] die

Verwendung eines Kontrastmittels nachzuweisen. Letztere Methode könnte unter Anderem

bei der Diagnose von Alzheimer eine Bedeutung erlangen.

Alzheimer

4

1.1.2.1.1 Entdeckung der amyloiden Plaques

Der Begriff Amyloid wurde im Jahre 1854 vom deutschen Wissenschaftler Rudolph Virchow

(1821–1902) eingeführt [20]. Virchow führte Iod-Färbungen an Gehirn-Präparaten mit

abnormalem makroskopischem Erscheinungsbild durch. Er beobachtete dabei eine Blau-

Färbung, die bei Zugabe von Schwefelsäure nach violett umschlug. Er schloss daraus, dass es

sich bei der Substanz, die der makroskopischen Veränderung zugrunde liegt, um Zellulose

handelt und gab ihr den Namen Amyloid nach dem griechischen amylon (Stärke). Im Jahre

1859 zeigten Nikolaus Friedreich und August Kekulé schliesslich, dass Amyloid nicht aus

Kohlenhydraten, sondern aus Proteinen besteht. Im Verlaufe der Zeit wurden zahlreiche

Krankheitsbilder entdeckt, die mit amyloiden Ablagerungen einhergehen. Darunter fallen

unter anderem die A-Ablagerungen bei der Alzheimerschen Krankheit.

1.1.2.1.2 Entstehung von A – proteolytischer Abbau von APP zu A

Das Amyloid-Vorläuferprotein APP ist ein integrales Membranprotein mit einer

Transmembran-Domäne, einem kurzen zytoplasmatischen C-Terminus und einem grossen

extrazellulären, glykosylierten N-Terminus [11, 21]. APP wird in verschiedenen Isoformen

mit Längen von 695 bis 770 Aminosäuren gebildet. Im Gehirn kommt APP695 am

häufigsten vor, es unterscheidet sich von den längeren Formen darin, dass ihm in der

Ektodomäne eine Protease-Inhibitor-Sequenz vom Kunitz-Typ fehlt. Die A-Sequenz liegt

auf der Zelloberfläche, bzw. auf der lumenalen Seite der ER- und Golgi-Membran. Drei

verschiedene Sekretasen sind in den proteolytischen Abbau von APP involviert – -, - und

-Sekretase. Die Identität der -Sekretase ist noch nicht vollständig geklärt, Kandidaten sind

TACE (tumor necrosis factor--converting enzyme), ADAM9 und ADAM10 (a disintegrin

and metalloproteinase). Die -Sekretase, welche APP in der Transmembran-Region

schneidet, ist ein Komplex aus den vier verschiedenen Proteinen Presenilin, Nicastrin, APH-1

(anterior pharynx-defective 1) und PEN-2 (presenilin enhancer 2). Die Aspartyl-Protease

BACE1 (-site APP-cleaving enzyme 1, Memapsin2, Asp2) wurde von verschiedenen

Gruppen als -Sekretase identifiziert [22-26]. Meist wird APP sequentiell durch - und -

Sekretase gespalten, dann entstehen das lösliche sAPP und C83, woraus durch die -

Alzheimer

5

Sekretase das kleine p3-Peptid abgespalten wird. Wenn jedoch APP erst durch -Sekretase

prozessiert wird, entstehen sAPP und C99 aus dem die -Sekretase A40 oder A42 freisetzt

(Abbildung 1.1). Oligomerisierung und Ablagerung von A42 führen gemäss der Amyloid-

Kaskaden-Hypothese schliesslich zu den verheerenden Schädigungen im Gehirn von

Alzheimerpatienten.

Abbildung 1.1 Darstellung des Abbaus von APP, Bild nach [11].

1.1.2.1.3 Die Amyloid-Kaskaden-Hypothese

Bereits im Jahre 1992 wurde von Hardy und Higgins die Amyloid-Kaskaden-Hypothese [13]

aufgestellt und mit der Zeit durch die Beiträge zahlreicher Forscher immer weiter verfeinert

Alzheimer

6

(Abbildung 1.2) [14, 27, 28]. Die Hypothese geht davon aus, dass die Schädigungen im

Gehirn und die daraus resultierende Demenz von Alzheimerpatienten letztlich auf Störungen

im APP/A42-Stoffwechsel zurückzuführen sind. Überproduktion, verminderter Abbau oder

erhöhte Aggregation von A42 können verschiedene Ursachen haben. Einige Fehlfunktionen

sind auf Mutationen in den APP-, Presenilin 1- oder Presenilin 2-Genen zurückzuführen, dies

kann zu der erblichen frühen Form der Alzheimerschen Krankheit führen. Andere Störungen

sind nicht erblich bedingt, ihre Ursachen sind noch nicht vollständig geklärt. Diese führen zu

der häufigeren senilen Form der Alzheimer-Krankheit.

Überproduktion, verminderter Abbau oder erhöhte Aggregation von A42

↓

A42 Oligomerisierung und Deposition als diffuse Plaques

↓

Erste Effekte von A42-Oligomeren auf die Synapsen

↓

Mikrogliale und astrozytische Aktivierung

↓

Progressive Schädigung von Synapsen und Neuriten

↓

Veränderte neuronale ionische Homöostase, oxidative Schädigungen

↓

Veränderte Kinase/Phosphatase-Aktivitäten → Tangles

↓

Verbreitete neuronale und neuritische Dysfunktion und Apoptose geschädigter Zellen

↓

Demenz

Abbildung 1.2 Die Amyloid-Kaskaden-Hypothese, adaptiert aus .[14, 27, 28].

Alzheimer

7

1.1.3 Therapieansätze

1.1.3.1 Bisherige Medikamente

Die bisherigen Medikamente können den Krankheitsverlauf nicht stoppen. Sie behandeln

nicht die Ursache der Krankheit, sondern mildern nur die Symptome. Die Neuronen, welche

Glutamat oder Acetylcholin als Neurotransmitter verwenden, scheinen besonders stark

geschädigt zu werden. Serotonin- und Norepinephrin-abhängige Neuronen werden jedoch

auch beeinträchtigt [11]. Die wichtigsten gegenwärtig vermarkteten Medikamente können in

zwei Gruppen eingeteilt werden, dies sind die Cholinesterase-Inhibitoren und die N-Methyl-

D-Aspartat-Rezeptor-Antagonisten (NMDA).

Bereits in den 70er Jahren des zwanzigsten Jahrhunderts wurde entdeckt, dass Alzheimer-

Erkrankte abnormale Neurotransmitter-Spiegel im Gehirn aufweisen [29]. Die Acetylcholin-

Spiegel sind zu niedrig, deshalb soll durch Inhibition der Cholinesterase in cholinergen

Neuronen der Abbau von Acetylcholin reduziert und damit seine Konzentration in den

Synapsen erhöht werden.

Der bekannteste NMDA-Rezeptorantagonist ist Memantin. Es ist ein spannungsabhängiger,

nicht kompetitiver Antagonist mittlerer Affinität [30]. Memantin blockiert die Wirkung

pathologisch erhöhter tonischer Konzentrationen von Glutamat. Normalerweise blockiert

Mg2+

den NMDA-Rezeptor-assoziierten Kalziumkanal. Die Bindung von Glutamat führt

jedoch dazu, dass Mg2+

den Kanal freigibt und Ca2+

einströmen kann. Eine chronisch erhöhte

Glutamat-Konzentration im synaptischen Spalt führt zu einem exzessiven Kalzium-Einstrom

in die Zelle, was langfristig zellzerstörend wirkt. Man bezeichnet diesen Sachverhalt als

Exitotoxizität.

Der Nutzen dieser beiden Typen von Medikamenten ist umstritten. Gemäss einer 2004

publizierten Studie ist Donezepil – ein Cholinesterase-Inhibitor nicht kosteneffektiv und

bringt kaum Vorteile bezüglich des Gesundheitszustands der Patienten [31]. Auch für

Memantin gibt es gemäss dem britischen NICE (National Institute for Health and Clinical

Excellence) nicht genügend Hinweise auf eine gute Wirksamkeit [32]. Inzwischen gibt es

Hinweise, dass eine Kombinationstherapie von Donepezil mit Memantin zu einer

Alzheimer

8

Verbesserung führt bei Patienten mit mittelschwerer bis schwerer Alzheimer-Krankheit [33].

Bisher gibt es jedoch keine Therapien, welche die Ursachen und nicht nur die Symptome der

Krankheit bekämpfen. Die erhältlichen Medikamente sind weder dazu in der Lage, bereits

eingetretene Störungen zu mildern, noch das Fortschreiten der Krankheit zu stoppen. Neue,

effizientere Behandlungsmethoden sind deshalb dringend erforderlich und Gegenstand

intensiver Forschung [34].

1.1.3.2 Strategien zur Entwicklung neuer Medikamente

1.1.3.2.1 Eingriff in den Abbau von APP – Sekretasen als Targets

Gemäss der Amyloid-Kaskaden-Hypothese ist ein übermässiges Vorkommen von A42 die

hauptsächliche Ursache für die Entstehung von Demenz bei Alzheimerpatienten. Die drei

Sekretasen, - - und -, sind in den Abbau von APP involviert und bieten sich deswegen als

potentielle Targets für die Entwicklung neuer Medikamente an [35-37].

1.1.3.2.1.1 -Sekretase

Eine Prozessierung von APP durch die -Sekretase schliesst die Bildung von A zum

vornherein aus. Eine Stimulation des APP-Abbaus durch die -Sekretase könnte daher zu

einer Reduktion des A-Spiegels führen. Die genaue Identität der -Sekretase ist aber noch

unklar [11]. Zudem geht man davon aus, dass sie in den Abbau mehrerer Substrate involviert

ist, was sie bezüglich Toxizität und Nebenwirkungen allfälliger Inhibitoren zu einem

riskanten Target macht.

1.1.3.2.1.2 -Sekretase

Bei der -Sekretase [11, 35-37] handelt es sich um einen Komplex aus mindestens vier

Membranproteinen. Sie besteht aus den Proteinen Presenilin, Nicastrin, APH1 und PEN2.

Das aktive Zentrum scheint auf Presenilin zu liegen, das in einem Loop in 2 Fragmente

Alzheimer

9

geschnitten wird, welche anschliessend als Heterodimer assoziiert bleiben. Presenilin enthält

zwei katalytische Aspartate im Transmembranbereich, von denen auf jedem der beiden

Fragmente je eines zu finden ist. Man geht davon aus, dass Presenilin APP nach einem

Aspartyl-Protease-Mechanismus schneidet. Die anderen 3 Proteine sind mit dem Presenilin-

Heterodimer assoziiert und sind für die Protease-Aktivität erforderlich.

Normalerweise schneidet -Sekretase rund 90% des APP zwischen Val40 und Ile41 (A-

Nummerierung), dabei entsteht A40. Rund 10% des APP wird zwischen Ala42 und Thr43

gespalten, wobei das gefährlichere A42 entsteht. Es werden auch noch weitere A-

Varianten wie zum Beispiel A39 und A43 gebildet, jedoch nur in sehr geringen Anteilen.

Es wurden bereits dutzende Mutationen von Presenilin gefunden, die bei der frühen

Alzheimer-Form relevant sind [35]. Alle bisher gefundenen Mutationen verursachen eine

spezifische Steigerung der A42-Produktion. Dies unterstreicht die Bedeutung einer

Reduktion der A42-Produktion für die Behandlung von Alzheimer. Nichtsteroidale

Antirheumatika (NSAR) können die Spezifität der -Sekretase so modulieren, dass der A42-

Anteil reduziert wird [38] und stattdessen mehr von der kürzeren Isoform A(1-38) gebildet

wird. Durch die Verabreichung von Ibuprofen konnte bei mutierten Mäusen der A42-

Spiegel in deren Gehirnen reduziert werden.

Ein grosses Problem bei der Verwendung von -Sekretase als Target für Medikamente ist die

Tatsache, dass die -Sekretase neben der Spaltung von APP zu A auch noch in andere

Prozesse involviert ist [11]. Ein weiteres wichtiges Substrat der -Sekretase ist Notch-1, ein

Zelloberflächen-Rezeptor, der unter anderem bei der Entwicklung von vielen Organsystemen

von Bedeutung ist. Experimente mit Presenilin-Knockout-Mäusen haben gezeigt, dass diese

schwere Defekte des Skeletts und des zentralen Nervensystems aufweisen [39]. Homozygote

Knockout-Mutanten sind nicht überlebensfähig. Spätere Untersuchungen an konditionalen

Knockout-Mäusen [40], bei denen Presenilin nur im postnatalen Vorderhirn inaktiviert ist,

haben gezeigt, dass diese lebensfähig sind, die Tiere weisen allerdings gewisse kognitive

Defizite beim räumlichen Langzeitgedächtnis auf. Ihre A-Produktion ist reduziert und das

C-terminale Fragment von APP wird akkumuliert. Diese Mausmodelle stellen in Frage, ob

eine Inhibition der -Sekretase ohne schwere Nebenwirkungen überhaupt möglich ist. Eine

Modulation der Aktivität, wie sie bei NSAR beobachtet wurde, ist möglicherweise eher ein

gehbarer Weg.

Alzheimer

10

Inzwischen wurden verschiedene -Sekretase-Inhibitoren und -Sekretase-Modulatoren

gefunden, welche gegenwärtig in klinischen Studien erforscht werden. Einige Verbindungen

befinden sich gegenwärtig (Stand 20. Juni 2011) in Phase II [41], zum Beispiel der Inhibitor

BMS-708163 [42, 43] und der Modulator CHF-5074 [44].

1.1.3.2.1.3 BACE1

Im Jahre 1999 wurde die Transmembran-Aspartyl-Protease BACE1 (kurz: BACE), auch

Memapsin2 oder Asp2 genannt, von verschiedenen Gruppen erstmals als -Sekretase

identifiziert [22-26]. Die -Sekretase ist zusammen mit der -Sekretase für die Entstehung

von A verantwortlich und folglich eines der Haupt-Targets zum Eingriff in die

hypothetische Amyloid-Kaskade. Die -Sekretase spaltet APP auf der lumenalen Seite der

Membran. Anschliessende Spaltung durch die -Sekretase führt zur Freisetzung von A.

Eine Inhibition der -Sekretase würde folglich die Entstehung von A von vornherein

unterbinden.

Es gibt einige Begebenheiten, welche BACE1 zu einem attraktiven Target für die

Entwicklung neuer Alzheimermedikamente machen [45]. Die Tatsache, dass über die

Biologie der -Sekretase relativ viel bekannt ist, bietet eine solide Grundlage. Es gibt

Knockout-Mausmodelle [46, 47], die zeigen, dass einerseits die -Sekretase für die Bildung

von A essentiell ist, andererseits die Tiere dennoch gesund und fruchtbar sind. Diese

Erkenntnisse geben Anlass zur Hoffnung, dass eine Inhibition der -Sekretase ohne

mechanismus-inhärente Toxizität möglich sein dürfte und stellen eine erste Validierung von

BACE1 als Target für die Entwicklung neuer Alzheimermedikamente dar. Weitere Studien

mit transgenen Mäusen mit humaner -Sekretase sowie Knockout-Mäusen [48, 49] zeigten,

dass beide Maus-Linien lebensfähig und fruchtbar sind. Die Tiere wiesen jedoch, verglichen

mit normalen Mäusen, einige interessante Unterschiede in ihren Verhaltensmustern auf. Die

transgenen Mäuse, welche BACE überexprimierten, wiesen einen erhöhten 5-

Hydroxytryptamin-Turnover (Serotonin) auf, waren neugieriger und weniger ängstlich als

normale Mäuse. Dies ist konsistent mit der bekannten Korrelation zwischen Ängstlichkeit

und gesenktem 5-Hydroxytryptamin-Turnover [50]. -Sekretase-Knockout-Mäuse wiesen

Alzheimer

11

hingegen einen ängstlicheren, weniger neugierigen Phänotyp auf. Diese Erkenntnisse zeigen

eine Verbindung zwischen BACE1, der serotonergen Neurotransmission und dem Verhalten

auf. Aufgrund dieser Ergebnisse ist es möglich, dass auch beim Menschen bei einer

Inhibition der -Sekretase Angststörungen auftreten könnten. Die Autoren weisen jedoch

ausdrücklich darauf hin, dass bei den Versuchstieren die -Sekretase entweder komplett

fehlte, oder aber eine starke Überexpression stattfand, bei einer Inhibitor-Therapie beim

Menschen jedoch die Protein-Expressionslevel kaum verändert würden und die

Enzymaktivität durch einen Inhibitor nicht unbedingt vollständig unterdrückt würde. Eine in

vitro Studie hat gezeigt, dass BACE1 die primäre -Sekretase in Neuronen ist [51] und

Studien mit Gehirn-Präparaten von frisch verstorbenen Alzheimer-Patienten brachten zum

Vorschein, dass der A-Level mit der -Sekretase-Aktivität korreliert [52]. Diese Befunde

stützen die Annahme, dass die hypothetische Amyloid-Kaskade durch Inhibition der -

Sekretase unterbrochen werden kann.

Neben APP wurden noch weitere Substrate von BACE1 gefunden. Bei den bisher

identifizierten Substraten handelt es sich um die APP homologen APLP1 und 2 [53], eine

membrangebundene Sialyltransferase [54-56], das Protein PSGL-1, welches bei

Entzündungsreaktionen eine wichtige Rolle bei der Adhäsion von Leukozyten an

Endothelzellen spielt und um das Membranprotein LRP [57]. Es ist noch unklar was für

Implikationen diese BACE1-Substrate für die Anwendung von BACE1-Inhibitoren haben.

Die Modelle mit den Knockout-Mäusen suggerieren jedoch, dass eine Inhibition ohne

schwere Nebenwirkungen beim Menschen durchaus möglich sein kann.

Die Tatsache, dass bereits für andere Aspartyl-Proteasen [58], wie die HIV-Protease oder

Renin [59], erfolgreich Inhibitoren entwickelt werden konnten, ist ermutigend. Es gibt einige

HIV-Protease-Hemmer, die heute im Handel erhältlich sind, so zum Beispiel Saquinavir,

Ritonavir und Indinavir [60, 61]. Bei beiden oben genannten Proteasen hat das

strukturbasierte Design mit Hilfe von Röntgenstrukturen eine wichtige Rolle gespielt. Auch

von BACE1 wurden zahlreiche Kristallstrukturen gelöst, die erste wurde im Jahre 2000

publiziert [62], sie zeigt die -Sekretase im Komplex mit dem peptidischen Inhibitor OM99-2

(PDB: 1FKN). Zu Beginn dieser Doktorarbeit standen allein in der PDB [63]

9 Kristallstrukturen zur Verfügung (Stand: 7. April 2005), darunter 2 Apo-Strukturen

und 7 Strukturen mit gebundenen Inhibitoren (Tabelle 1.2). Seither wurde eine grosse Zahl

neuer Strukturen in der PDB zur Verfügung gestellt. Heute findet man in der PDB mit der

Alzheimer

12

Suchanfrage „beta secretase“ 167 Strukturen (Stand: 20. Juni 2011). Diese eindrückliche

Zunahme von neuen Strukturen zeigt, welch grosse Bedeutung der Forschung nach neuen

Alzheimermedikamenten beigemessen wird. Neben den publizierten Strukturen existieren

noch zahlreiche Strukturen, die in der Pharma-Industrie gelöst wurden und nicht öffentlich

zugänglich sind.

PDB-Struktur Lit. Auflösung [Å] Inhibitor

1FKN [62] 1.90 Ja

1M4H [64] 2.10 Ja

1SGZ [65] 2.00 Nein

1W50 [66] 1.75 Nein

1W51 [66] 2.55 Ja

1TQF [67] 1.80 Ja

1XS7 [68] 2.80 Ja

1XN2 [69] 1.90 Ja

1XN3 [69] 2.00 Ja

Tabelle 1.2 Röntgenstrukturen der -Sekretase in der PDB (Stand 7. April 2005) [63].

Mit Hilfe dieser strukturellen Informationen sollte es durch Analyse der aktiven Tasche und

der Bindungsmodi der Liganden möglich sein, gezielt selektive, nicht-peptidische Inhibitoren

der -Sekretase zu entwerfen. Da beim Menschen nur relativ wenige Aspartyl-Proteasen

existieren, und da die aktive Tasche von BACE1 offener und weniger hydrophob ist, als die

anderer Aspartyl-Proteasen, sollte auch das Problem der Selektivität lösbar sein.

Zu Beginn dieses Projekts, sind bereits einige Inhibitoren der -Sekretase publiziert worden

[62, 66-78], es handelt sich dabei jedoch vorwiegend um peptidomimetische Inhibitoren, die

sich aufgrund ihrer pharmakologischen Eigenschaften nicht als Medikamente eignen würden.

Mittels mit einem Trägerpeptid konjugierten peptidischen Inhibitoren, welche die Blut-Hirn-

Schranke überwinden können, konnte an transgenen Mäusen in vivo gezeigt werden, dass die

Inhibition von BACE zu einer Reduktion des A-Spiegels in Plasma und Gehirn führt [79-

81]. Durch diese Beobachtungen konnte BACE auch in vivo als Target für die Reduktion von

A validiert werden und es wurde gezeigt, dass transgene Mäuse für die Untersuchung der

-Sekretase-Inhibition ein geeignetes Model sind. Für eine erfolgreiche Entwicklung von

Inhibitoren, die als Medikamente brauchbar wären, ist es jedoch erforderlich, kleine, relativ

Alzheimer

13

lipophile Wirkstoffe zu finden, da diese oral verabreichbar sein sollten und die Blut-Hirn-

Schranke überwinden können müssen.

Inzwischen wurden zahlreiche Kristallstrukturen mit nichtpeptidischen BACE1-Inhibitoren in

der PDB publiziert. Eine Auswahl von Verbindungen mit vielfältigen Grundgerüsten ist in

Abbildung 1.3 abgebildet. Die meisten dieser Verbindungen, so verschieden sie auch sind,

haben die Gemeinsamkeit, dass sie alle an die katalytische Dyade von BACE1 binden, so zum

Beispiel das neuartige zyklische Sulfon-Hydroxyethylamin-Dipeptidisoster 1 aus 3PI5 [82],

das 2-Aminobenzimidazol 2 aus 3MSL [83], das 2-Amino-3,4-dihydrochinazolin 3 aus 2Q15

[84], das Pyrrolyl-2-aminopyridin 4 aus 3L38 [85] und das Pyridinyl-aminohydantoin 5 aus

3LHG [86]. Das Aminopyrimidin 6 aus 3EXO [87] stellt hier eine grosse Ausnahme dar,

indem es überhaupt nicht an die katalytischen Aspartate bindet. Stattdessen bindet es via das

Sulfonamid an Gly230, welches ebenfalls Teil des aktiven Zentrums von BACE1 ist.

Abbildung 1.3: Inhibitoren aus publizierten Röntgenkristallstrukturen mit vielfältigen Grundgerüsten.

Alzheimer

14

Mit zwei -Sekretase-Inhibitoren wurden klinische Tests der Phase I durchgeführt [41]. Es

handelt sich um CTS-21166 von CoMentis [88] und HPP854 von High Point

Pharmaceuticals [89].

1.1.3.2.1.4 BACE2

BACE2 [90, 91], auch Asp1 oder Memapsin1 genannt, ist ein Homologes von BACE1. Es ist

jedoch nicht mit der -Sekretase zu verwechseln, welche im Gehirn für die proteolytische

Spaltung von APP an der -Stelle verantwortlich ist! Das Expressionsmuster [92] von

BACE2 unterscheidet sich wesentlich von demjenigen von BACE1. BACE2 mRNA wird in

den meisten peripheren Geweben des Menschen nur auf tiefem Niveau exprimiert, speziell

auch im Gehirn wurden sehr niedrige oder nicht detektierbare mRNA-Konzentrationen

gefunden, was darauf hindeutet, dass BACE2 nicht in den Abbau von APP zu A involviert

ist. Höhere Expressions-Level wurden im Darm, den Nieren, der Bauchspeicheldrüse, der

Plazenta, der Prostata, dem Magen und der Luftröhre gefunden. Eine Arbeit von Casas et al.

legt nahe, dass BACE2 in den Insulinstoffwechsel in der Bauchspeicheldrüse involviert ist

[93]. Ein möglicher Zusammenhang von Diabetes und Alzheimer wird von Akter et al.

diskutiert [94]. In einer Studie von Ahmed et al. wurde die enzymatische Aktivität von

BACE1 und BACE2 in Gehirnproben von Verstorbenen untersucht [95]. Die BACE2-

Aktivität wies dabei – im Gegensatz zu BACE1 – keinen signifikanten Zusammenhang mit

der A-Konzentration auf und es wurde kein signifikanter Unterschied von BACE2 in

Alzheimer-Gehirnen im Vergleich zu normalen Gehirnen gefunden, während die BACE1-

Aktivität in Alzheimergehirnen deutlich erhöht war. Sie schliessen daraus, dass BACE1

höchstwahrscheinlich hauptverantwortlich für die A-Produktion im Gehirn ist und dass ein

Beitrag von BACE2 unwahrscheinlich sei.

Zu Beginn dieser Arbeit war noch keine Röntgenstruktur von BACE2 in der PDB publiziert,

die Struktur wurde jedoch modelliert [96]. Das Modell zeigt eine sehr grosse Ähnlichkeit der

Topologie mit BACE1. Einer der Hauptunterschiede ist, dass im Modell bei BACE2 nur 2

Disulfidbrücken gefunden wurden, während bei BACE1 deren 3 existieren. Es wurden auch

einige feine Unterschiede im Bereich der aktiven Tasche gefunden. Diese dürften es

erlauben, Inhibitoren zu entwickeln, die eine gute Selektivität für BACE1 gegenüber BACE2

aufweisen, was für die Entwicklung von Medikamenten von Bedeutung ist. Ostermann et al.

Alzheimer

15

haben 2006 die bislang einzige (Stand 17. Mai 2011) Röntgenstruktur von BACE2 publiziert

[97]. Tierversuche mit BACE1-Knockout-Mäusen [98] haben gezeigt, dass die Expression

von BACE2 nicht kompensatorisch hochreguliert wird, daraus lässt sich schliessen, dass es

nicht erforderlich ist, BACE2 zusätzlich zu BACE1 zu inhibieren. Versuche mit

BACE1/BACE2-Doppelt-Knockout-Mäusen könnten erste Hinweise darüber geben, ob eine

Inhibition beider -Sekretasen zu Nebenwirkungen führt. Solche Studien wurden bereits

durchgeführt [99, 100]. Anscheinend sind die BACE1/BACE2-Doppelt-Knockout-Mäuse

fruchtbar, rund die Hälfte der Tiere stirbt jedoch bereits in den ersten drei Lebenswochen, was

möglicherweise auf eine besondere Anfälligkeit auf Infektionen zurückzuführen ist [100]. In

Anbetracht dieser Resultate ist eine selektive Inhibition von BACE1 gegenüber BACE2 unter

Umständen erforderlich. Experimente mit in vivo Inhibition von BACE1 und BACE2 mit

selektiven und nicht selektiven Inhibitoren könnten weitere Erkenntnisse zu dieser

Problematik bringen.

1.1.3.2.2 Weitere Therapieansätze

Neben den bereits erwähnten Ansätzen existieren noch diverse andere [36, 37]. So haben

epidemiologische Studien gezeigt, dass sich der langfristige regelmässige Konsum von NSAR

günstig auf das Alzheimerrisiko auswirken kann [101]. Es wurde ebenfalls entdeckt, dass an

Mikrotubuli bindende und diese stabilisierende Medikamente wie das Krebsmedikament

Paclitaxel einen günstigen Einfluss auf neurodegenerative Krankheiten wie Alzheimer haben

könnten [102]. Eine weitere Studie hat gezeigt, dass Gleevec die A-Produktion inhibiert

[103]. Senkung der BACE-Genexpression mittels siNAs [104] und Verhinderung der

Aggregation von A42 zu den pathogenen Fibrillen [105] sind weitere Strategien. Es gibt

auch Studien mit diversen pflanzlichen Wirkstoffen, die einen günstigen Einfluss bei der

Prävention oder Therapie von Alzheimer haben könnten. Dies sind zum Beispiel Gingko

biloba-Extrakte [106] oder Cannabinoide [107]. Eine französische Studie hat ein reduziertes

Alzheimerrisiko bei Wein-Konsumenten aufgezeigt, die Ursache könnte im Gehalt von

Flavonoiden und der antioxidativen Wirkung von Wein liegen [108]. Eine vielversprechende

Verbindung ist zudem Epigallocatechingallat [41, 109], welche unter anderem in Grüntee zu

finden ist. Mit diesem Catechin laufen zahlreiche klinische Studien für die mögliche

Anwendung gegen verschiedenste Krankheiten. Unter anderem eine Phase II/III Studie zur

Alzheimer

16

Verwendung bei Alzheimer [110]. Es wurde entdeckt, dass die Retikulone die Aktivität von

BACE und die Bildung von A modulieren [111]. Studien an Mäusen haben gezeigt, dass

auch ein immunotherapeutischer Ansatz [21, 37, 112, 113] – entweder durch die

Verabreichung von Antikörpern oder durch Impfung mit A – Erfolg versprechen könnte.

Bei transgenen Mäusen konnten gewisse Erfolge verzeichnet werden. Nach erfolgreichen

toxikologischen Tests mit 5 verschiedenen Tierarten, darunter auch Primaten, wurden erste

Studien mit Menschen gestartet, diese mussten jedoch gestoppt werden, nachdem etwa 5%

der Patienten an Meningoencephalitis erkrankten. Inzwischen befinden sich zwei

verschiedene monoklonale Antikörper zur Therapie von Alzheimer in zahlreichen klinischen

Studien der Phase III [41]: Bapineuzumab [114-120] und Solanezumab [121-123].

-Sekretase – Strukturanalyse

17

1.2 -Sekretase

1.2.1 Einleitung

Die -Sekretase (BACE1, Memapsin2, Asp2) [22-26] gehört zu der Familie A1 [124] der

Aspartyl-Proteasen. Weitere bekannte Vertreter dieser Familie sind unter anderem Renin,

Cathepsin D und E, sowie Pepsinogen A und C. Die -Sekretase ist ein monomeres Enzym

und weist einen N-terminalen, sowie einen C-terminalen Lobus auf. BACE1 ist ein 501

Aminosäuren langes Protein [27] mit einem 21 AS langen Signalpeptid gefolgt von einer

Propeptid-Domäne, welche die Reste 22–45 umfasst. Die lumenale Domäne besteht aus den

Resten 46–460. Darauf folgen eine 17 AS lange Transmembrandomäne und ein 24 AS langer

cytosolischer C-Terminus. Die aktive Tasche liegt auf der lumenalen Domäne in einer Spalte

zwischen dem N-terminalen und dem C-terminalen Lobus. Das Enzym weist zwei bei

Aspartylproteasen hoch konservierte Active-Site-Motive auf, welche die Reste 93–96 und

289–292 umfassen. Ein wichtiges strukturelles Element ist der sogenannte Flap, welcher auf

dem N-terminalen Lobus liegt und die aktive Tasche bedeckt. Der Flap ist flexibel und kann

in einer offenen und einer geschlossenen Konformation vorliegen [65]. Das pH-Optimum

von BACE1 liegt bei ca. 4.5 [45].

Abbildung 1.4 Ribbon-Darstellung von BACE1.


18

1.2.2 Das aktive Zentrum

Aspartyl-Proteasen der Familie A1 [124] weisen auf beiden Domänen ein charakteristisches,

konserviertes Active-Site Motiv auf:

Xaa-Xaa-Asp-Xbb-Gly-Xbb

Xaa: hydrophober Rest

Xbb: Ser/Thr

Bei der -Sekretase sind dies:

LVDTGS (Reste 91-96, N-terminal)

IVDSGT (Reste 287-292, C-terminal)

Abbildung 1.5 Konserviertes Active-Site-Motiv.

Die beiden Aspartate bilden zusammen die katalytische Dyade, welche die Hydrolyse der

Peptidbindung katalysiert. Der vorgeschlagene Mechanismus [125] ist in Abbildung 1.6

dargestellt. Ein Wassermolekül wird durch einen deprotonierten Aspartat-Rest, die

allgemeine Base, polarisiert. Der zweite, protonierte Aspartyl-Rest bildet eine Wasserstoff-

Brücke zur Carbonylgruppe der zu spaltenden Peptidbindung aus. Dies polarisiert die C=O-


19

Bindung und erleichtert den nucleophilen Angriff des Wassermoleküls am Kohlenstoff

zusätzlich. Die Reaktion verläuft über einen tetraedrischen Übergangszustand. Der Stickstoff

der Peptidbindung wird durch die protonierte Aspartyl-Gruppe, die allgemeine Säure,

protoniert, die Peptidbindung wird gespalten, und die Spaltprodukte werden gebildet, während

die katalytischen Aspartate wieder in den ursprünglichen Protonierungszustand versetzt

werden.

Abbildung 1.6 Vorgeschlagener Mechanismus für Aspartylproteasen, adaptiert aus [125].

Die Nomenklatur der Taschen erfolgt gemäss der für Proteasen gebräuchlichen Terminologie

von Schechter und Berger (Abbildung 1.7) [126]. Die Aminosäure-Reste werden vom

C-Terminus hin zum N-Terminus mit Pn−1’, Pn’, Pn, Pn+1 usw. bezeichnet. Die entsprechenden

Taschen werden mit Sn−1’, Sn’, Sn, Sn+1 usw. bezeichnet. Die Taschen der -Sekretase sind in

Abbildung 1.8 dargestellt.

Abbildung 1.7 Nomenklatur der Taschen von Proteasen nach Schechter und Berger [126].


20

Abbildung 1.8 Nomenklatur der BACE1-Active-Site nach Schechter und Berger.

1.2.3 Flexibilität des Flaps und der S3-sub-Tasche

Der Flap auf der N-terminalen Domäne ist flexibel und kann sowohl in einer offenen, als

auch in einer geschlossenen Konformation vorliegen [65]. In den in der PDB publizierten

Strukturen findet man den Flap in allen Strukturen mit gebundenem Inhibitor in der

geschlossenen Konformation vor, während der Flap in den beiden publizierten Apo-

Strukturen 1SGZ und 1W50 in der offenen Konformation vorliegt. Der Flap der -Sekretase

ist sehr flexibel, in der vollständig geöffneten Konformation ist die Spitze des Flaps fast 7 Å

weiter geöffnet, als in der geschlossenen Konformation (Abbildung 1.9).


21

Abbildung 1.9 Offene (1W50) und geschlossene (1W51) Flap-Konformation.

Bei der S3-Tasche von -Sekretase gibt es eine charakteristische S3-sub-Tasche. Die Analyse

aller uns zur Verfügung stehenden Röntgenstrukturen hat gezeigt, dass diese Tasche ebenfalls

in einer offenen und einer geschlossenen Konformation vorliegen kann (Abbildung 1.10). Es

wurde untersucht, ob ein direkter Zusammenhang zwischen der Flap-Konformation und der

Konformation der S3-sub-Tasche besteht. Die Analyse hat gezeigt, dass Röntgenstrukturen

mit allen vier möglichen Kombinationen vorliegen. So weist zum Beispiel die eine Apo-

Struktur (Flap bei beiden geöffnet) eine offene (z.B. 1W50) S3-sub-Tasche auf, während

diese in der zweiten in der geschlossenen (1SGZ) Konformation vorliegt. Bei den Strukturen

mit gebundenem Inhibitor und geschlossener Flap, finden wir die S3-sub-Tasche ebenfalls

sowohl in der offenen (z.B. 1W51), als auch in der geschlossenen (z.B. 1FKN) Form vor. Es

wurde überprüft, ob ein Zusammenhang hergestellt werden kann zwischen der Art des

Inhibitors und der Konformation der sub-Tasche (Tabelle 1.3). Es hat sich gezeigt, dass im

Falle von langen peptidischen Inhibitoren beide Konformationen der S3-sub-Tasche gefunden

werden. Im Falle von kleineren Inhibitoren liegt die S3-sub-Tasche in allen uns zur

Verfügung stehenden Strukturen in der geöffneten Konformation vor. Dies gilt sowohl für

die publizierten Strukturen 1W51 [66] und 1TQF [67], wo der Flap in der geschlossenen

Konformation vorliegt, als auch für die Fragmente aus einem Roche Needle-Screening, wo

der Flap in der geöffneten Konformation vorliegt (roche_bace_1.pdb bis roche_bace_14.pdb;

mit Ausnahme von roche_bace_11.pdb, wo eine Carboxylgruppe das Schliessen des Flap

induziert).


22

offene Flap – offene S3 Subpocket

1W50 (apo)

roche_bace_9

offene Flap – geschl. S3 Subpocket

1SGZ (apo)

geschl. Flap – offene S3 Subpocket

1W51

1TQF

elan_718778

geschl. Flap – geschl. S3 Subpocket

1FKN

1M4H

bace_4381894

Tabelle 1.3 Konformationen des Flaps und der S3-sub-Tasche.

Abbildung 1.10 Offene und geschlossene S3-Subpocket.

Die Struktur 1TQF und ein damit zusammenhängender weiterentwickelter Inhibitor haben

eine weitere wichtige Erkenntnis bezüglich der möglichen Konformationen der S3-sub-

Tasche gebracht [67, 70]. In dieser Struktur liegt die Tasche nämlich in einer Konformation

vor, welche in Richtung der S1/S3-Tasche deutlich weiter geöffnet ist, als in den anderen

Strukturen, wo die S3-sub-Tasche nur durch einen dünnen Kanal mit der angrenzenden

S1/S3-Tasche verbunden ist (Abbildung 1.11). Diese Erkenntnis ist bedeutsam im Hinblick

auf den Einbezug der S3-sub-Tasche in das strukturbasierte Design eines neuen Inhibitors.

Während bei der nur leicht geöffneten Konformation repulsive Wechselwirkungen einen

Einbezug der S3-sub-Tasche in das Design sehr schwierig machen, eröffnet die in 1TQF

erstmals vorgefundene Konformation deutlich bessere Perspektiven. Der Einbezug der S3-


23

sub-Tasche könnte für eine gute Selektivität eines Inhibitors für die -Sekretase gegenüber

anderen Aspartyl-Proteasen einen wichtigen Beitrag leisten.

Abbildung 1.11 Die 3 Hauptkonformationen der S3-sub-Tasche.

1.3 Das Roche Needle-Screening

Aus einem bei Hoffmann-La Roche durchgeführten Needle-Screening konnten verschiedene

wichtige Erkenntnisse im Hinblick auf das Design von neuen -Sekretase-Inhibitoren

gewonnen werden. Einige Strukturen und Assay-Ergebnisse wurden von Kuglstatter et al.

inzwischen publiziert [127].

Eine sehr wichtige neue Erkenntnis des Needle-Screenings ist, dass Inhibitoren der

-Sekretase potenziell auch an das Enzym mit dem geöffneten Flap binden können. In allen

bis damals publizierten Strukturen mit gebundenem Inhibitor lag der Flap hingegen in der

geschlossenen Konformation vor.


24

Das Screening hat auch gezeigt, dass die S3-sub-Tasche einen wichtigen Beitrag zu der

Bindung eines neuen Inhibitors leisten könnte. In der Struktur roche_bace_2 findet sich ein

3-substituiertes Thiophen 7 mit einem KD-Wert von 110 M (Abbildung 1.12).

Abbildung 1.12 S3-sub-Tasche in offener und geschlossener Konformation mit dem Thiophen-Fragment.

Das Screening hat ergeben, dass ein 2-alkyl- oder 2-phenyl-substituiertes Tyramin-Derivat,

wie beispielsweise 8, eine gute strukturelle Grundlage für das Design neuer -Sekretase-

Inhibitoren darstellt. Die Röntgenstrukturen zeigen, dass die primären Amino-Gruppen dabei

an das Aspartat 93 der katalytischen Dyade binden, während die 2-Substituenten in Richtung

der S1/S3-Tasche orientiert sind. Die phenolische Hydroxyl-Gruppe bindet dabei an das

Rückgrat-Carbonyl von Phe169 (Abbildung 1.13).


25

Abbildung 1.13 Tyramin-Fragment 8 in der aktiven Tasche mit offener Flap.

Das Screening hat ebenfalls gezeigt, dass anstelle von Tyramin 9 oder eines Tyramin-

Derivates auch ein Indolamin 10 mit einem KD-Wert von < 60 M bindet. Von dieser Struktur

stand uns keine Röntgenstruktur zur Verfügung, aufgrund von Modellierung mit MOLOC und

einem Strukturvergleich kann jedoch die fundierte Vermutung angestellt werden, dass ein zu

den Tyramin-Derivaten analoger Bindungsmodus vorliegt, wobei das Indol N-H an das

Rückgrat-Carbonyl von Phe169 bindet und die 3-Position des Indols in Richtung S1/S3-

Tasche orientiert ist (Abbildung 1.14).


26

Abbildung 1.14 Vergleich von Tyramin 9 und Indolamin-Fragment 10.

Indolamine

27

2. Indolamine

2.1 Einleitung und Modellierung des ersten Inhibitors

Das Needle-Screening von Hoffmann-La Roche mit den daraus hervorgegangenen

Röntgenstrukturen und KD-Werten bildete den Ausgangspunkt für das Modellieren, welches

mit dem Programm MOLOC [128] durchgeführt wurde. Das Tyramin-Fragment 8 wurde als

Grundmotiv für das Modellieren ausgewählt.

In einem ersten Schritt wurde die Phenol- gegen die 5-substituierte Indol-Einheit

ausgetauscht. Das Indolamin-Motiv bildet aufgrund seines KD-Werts von < 60 M eine

vielversprechende Grundlage für die Entwicklung eines neuen Inhibitors. Ein weiteres

Argument für das Indolamin-Motiv ist, dass die 3-Position des Indols sich aufgrund ihrer

Position und ihrer chemischen Eigenschaften sehr gut dazu eignet, Vektoren in Richtung der

S1/S3-Tasche einzufügen.

In einem weiteren Schritt entschieden wir uns, das primäre Amin, welches an die katalytische

Dyade bindet, durch ein sekundäres zyklisches Amin zu ersetzen. Das Modellieren mit

MOLOC hat gezeigt, dass sich ein 3-substituiertes Pyrrolidin 11 oder ein 3-substituiertes

Azetidin 12 ideal dafür eignen (Abbildung 2.1). Weitere Substitution der Heterocyclen

könnte in einer späteren Phase des Projektes dazu dienen, weitere Vektoren in die

S’-Richtung oder in Richtung der S2-Tasche einzufügen. Das Azetidin- weist gegenüber dem

Pyrrolidin-Motiv den Vorteil auf, dass bei der Synthese kein Stereozentrum kontrolliert

werden muss. Verschiedene Pyrrolidin-Derivate wurden bereits als Aspartyl-Protease-

Inhibitoren beschrieben – beispielsweise als Plasmepsin-Inhibitoren [129] und als Inhibitoren

der HIV-Protease [130, 131].

Indolamine

28

Abbildung 2.1: Überlagerung der mit MOLOC in der aktiven Tasche optimierten Azetidin- und Pyrrolidin-

Grundstruktur.

Das 3-substituierte Azetidin 12 bindet in den Modellierungsstudien schön zwischen den

beiden Aspartaten der katalytischen Dyade. Das Indol-N-H bildet eine Wasserstoff-Brücke

zum Rückgrat-Carbonyl von Phe169 aus. Das Indol-Fragment selbst weist zudem einige

aromatische Wechselwirkungen mit Resten des Flaps (Tyr132) und Resten der S1-Tasche

(Phe169 und Trp176) auf. Die Methylgruppe in 3-Position des Indols zeigt in Richtung der

S3/S3-sub-Tasche und ist stellvertretend für andere mögliche Vektoren in dieser Richtung

dargestellt, welche weitere Kontakte mit Resten der genannten Taschen ausbilden sollen

(Abbildung 2.2).

Indolamine

29

Abbildung 2.2: Distanzen der mit MOLOC optimierten Azetidin-Grundstruktur.

Aufgrund der Struktur der aktiven Tasche und aufgrund bekannter Inhibitoren wie z.B. des

Inhibitors der Struktur 1TQF, die sich ebenfalls auf die non-primed-Seite der aktiven Tasche

beschränken, wurde entschieden, die S’-Seite der aktiven Tasche zunächst nicht in das Design

eines neuen Inhibitors einzubeziehen. Ein Einbezug der S’-Seite würde zudem schnell zu

einer drastischen Erhöhung des Molekulargewichts führen.

Bereits das Needle-Screening hatte gezeigt, dass die S3-sub-Tasche einen wertvollen Beitrag

zur Bindung eines neuen Inhibitors bieten könnte. Erste Modellierungsstudien unter

Einbezug der Struktur roche_bace_2 mit dem Thiophen-Liganden 7 zeigten jedoch, dass es

schwierig ist, ausgehend von der S1/S3-Tasche einen Linker in die S3-sub-Tasche zu finden,

da der verbindende Kanal nur sehr eng ist und deshalb repulsive Wechselwirkungen kaum zu

vermeiden sind. Die Publikation der Struktur 1TQF in der PDB hat jedoch gezeigt, dass die

S3-sub-Tasche auch in einer Konformation vorliegen kann, die in Richtung der S1/S3-Tasche

einen deutlich weiteren Zugang bietet. Diese Erkenntnis hat der Idee des Einbezugs der S3-

sub-Tasche in das Design eines neuen Inhibitors neuen Auftrieb verliehen.

Modellierungsstudien1 haben gezeigt, dass es möglich sein dürfte, das Indolamin-Motiv über

einen C2-Linker in 3-Position mit einem Phenylring in der S3-sub-Tasche zu verknüpfen.

1 In Zusammenarbeit mit Dr. Martin Stahl, F. Hoffmann-La Roche, Basel.

Indolamine

30

Dieser Vektor in die S3-sub-Pocket lässt sich schön überlagern mit demjenigen des aufgrund

der Struktur 1TQF gemodelten Merck-Inhibitors mit einem IC50 von 11 nM (Abbildung 2.3).

Abbildung 2.3: Überlagerung des modelierten Merck-Inhibitors mit dem Zielmolekül 13.

Das Modellieren dieses 3-Phenethyl-substituierten Indol-Derivates 13 zeigt in der Struktur

1TQF einige repulsive Kontakte mit dem Flap. Der Flap liegt in dieser Struktur jedoch in der

geschlossenen Konformation vor, und bei einer Öffnung des Flaps würden diese repulsiven

Interaktionen verschwinden. Aus der Studie der uns zur Verfügung stehenden

Röntgenstrukturen wissen wir, dass die Konformation der S3-sub-Tasche nicht zwingend von

der Flap-Konformation abhängt, aufgrund dessen ist die Annahme realistisch, dass sich der

Flap auch bei der hier vorliegenden Konformation der S3-sub-Tasche öffnen kann. Zudem

finden sich in der Struktur 1TQF, welche einen geschlossenen Flap aufweist,

Wasserstoffbrücken zwischen dem Liganden und dem Flap, welche das Schliessen des Flaps

induzieren könnten.

In Abbildung 2.4 ist Lage des Zielmoleküls in der aktiven Tasche der -Sekretase

schematisch dargestellt.

Indolamine

31

Abbildung 2.4: Schematische Darstellung der Lage des Zielmoleküls 13 in der aktiven Tasche.

Das hier vorliegende Zielmolekül erlaubt es, einige wichtige Konzepte zu validieren:

- Indol-Motiv in S1-Tasche

- Azetidin-Motiv zur Bindung an die katalytische Dyade

- 3-Substitution des Indols zum Einführen von Substituenten in die S3- und S3-sub-

Tasche

Das Zielmolekül zeichnet sich zudem durch sein Molekulargewicht von zirka 290 aus, was

noch Spielraum für weitere Funktionalisierung lässt. Ein weiterer Vorteil ist, dass das

Zielmolekül keine Stereozentren aufweist, was die Synthese erleichtern sollte. Durch

Vergleichstests mit einigen Derivaten lässt sich zeigen, ob die oben aufgeführten Konzepte

sich bewähren (Abbildung 2.5).

Indolamine

32

Abbildung 2.5 Vergleichstests zur Validierung der einzelnen Bindungselemente.

2.2 Synthese des ersten Inhibitors

2.2.1 Retrosynthese

Das Zielmolekül 13 soll ausgehend von kommerziell erhältlichen Chemikalien hergestellt

werden (Abbildung 2.6). Die Bindung zwischen dem Azetidin-Fragment und dem Halo-Indol

soll durch eine Suzuki-Kupplung geknüpft werden. Das dafür benötigte Olefin 14 soll aus

dem entsprechenden Keton 15 dargestellt werden, welches wiederum aus dem entsprechenden

Alkohol durch Oxidation gewonnen werden soll. Das N-Diphenylmethyl-azetidin-3-ol 16 soll

aus (±)-Epichlorhydrin (±)-17 und Diphenylmethylamin 18 hergestellt werden. Das

5-Bromindol-Fragment mit dem Substituenten in 3-Position des 5-Bromindols 19 soll durch

Acylierung mit Phenylacetylchlorid 20 und anschliessende Reduktion vorbereitet werden.

Indolamine

33

Abbildung 2.6: Retrosynthese.

2.2.2 Synthese

2.2.2.1 Darstellung des Olefins für die Kupplung

Als erstes wurde die Synthese des benötigten Olefins 14 in Angriff genommen (Abbildung

2.7). Die notwendigen Stufen zur Herstellung des Olefins wurden bereits in der Literatur

[132] beschrieben. Zuerst wurde Diphenylmethylamin 18 mit (±)-Epichlorhydrin (±)-17

N-alkyliert. Das erhaltene sekundäre Amin (±)-21 wurde durch Erhitzen in Acetonitril

zusammen mit Triethylamin selektiv zum entsprechenden 3-Azetidinol 16 zyklisiert. Die

Herstellung des 3-Methylenazetidins 14 erfolgte in 2 Stufen. Als erstes wurde das

3-Azetidinol 16 durch eine Parikh-Doering-Oxidation [133] zum entsprechenden Keton 15

oxidiert. Dieses wurde anschliessend zum 3-Methylenazetidin 14 olefiniert [134]. In beiden

Fällen ist es gelungen, die Ausbeuten gegenüber den Literaturangaben zu steigern. Die

Literaturausbeuten [134] betragen 82% für die Oxidation und 75% für die Olefinierung.

Abbildung 2.7: Synthese von 1-Benzhydryl-3-methylenazetidin. a) iPrOH, RT, 24 h. b) Et3N, MeCN, Rückfl.,

24 h. c) Py∙SO3, Et3N, DMSO, RT, 2.5 h. d) MeP(Ph)3Br, t-BuOK, DMSO, 24 h, 60 °C.

Indolamine

34

2.2.2.2 Darstellung des 3-substituierten 5-Bromindols

Als nächstes galt es, das zweite für die Suzuki-Kupplung benötigte Fragment, das

3-substituierte 5-Bromindol 22 herzustellen. Dazu wurde 5-Bromindol 19 mit

Phenylacetylchlorid 20 in Gegenwart von Diethylaluminiumchlorid gemäss einer von

Okauchi et al. beschriebenen Methode zu 23 acyliert [135, 136] (Abbildung 2.8). Diese

Methode erlaubt eine regioselektive Acylierung in 3-Position bei vielen N-ungeschützten

Indolen mit verschiedenen funktionellen Gruppen. Aufgrund der sehr schlechten Löslichkeit

des Produktes in für die Chromatographie geeigneten Lösungsmitteln erwies sich eine

chromatographische Reinigung des Produktes als sehr mühselig. Deshalb wurde nach

Alternativen zur Reinigung gesucht. Es zeigte sich, dass sich die Verbindung aus Aceton oder

THF kristallisieren lässt. Das 3-acylierte 5-Bromindol 23 liess sich anschliessend in einer

ähnlichen Prozedur wie von Ibaceta-Lizana et al. beschrieben [137], problemlos und mit guter

Ausbeute mit LiAlH4 in THF zum zweiten für die Suzuki-Kupplung benötigten

Fragment 22 [136] reduzieren.

Abbildung 2.8: Synthese von 22 ausgehend von 5-Bromindol. a) Et2AlCl (1 M in Hexan), CH2Cl2, 0 °C,

30 min. b) 0 °C, 3 h. c) LiAlH4, THF, Rückfluss, 2 h.

2.2.2.3 Suzuki-Kupplung

Nachdem beide benötigten Fragmente 14 und 22 zur Verfügung standen, ging es darum, sie

durch Suzuki-Kupplung miteinander zu verknüpfen (Abbildung 2.9). Ein Beispiel für eine

Suzuki-Kupplung des 9-BBN-Additionsproduktes von 1-Benzhydryl-3-methylenazetidin 14

wurde bereits von Vice et al. [138] beschrieben. Nach der beschriebenen Prozedur ist es

gelungen, sowohl unsubstituiertes 5-Bromindol 19 als auch 3-Phenylethyl-5-bromindol 22 mit

dem 9-BBN-Additionsprodukt von 1-Benzhydryl-3-methylenazetidin 14 zu kuppeln.

Indolamine

35

Abbildung 2.9: Suzuki-Kupplung. a) 9-BBN, THF, Rückfluss, 1 h. b) 11 oder 19, [PdCl2dppf∙CH2Cl2],

Cs2CO3, Ph3As, DMF, H2O, 65 °C, 4 h.

Die chromatographische Reinigung der Produkte 24 und 25 erwies sich als alles andere als

trivial. So gelang es zunächst nicht, eine vom 9-BBN herstammende Verunreinigung vom

jeweiligen Produkt abzutrennen, da sich deren Rf-Wert bei diversen getesteten

Lösungsmittelkombinationen kaum von demjenigen der Produkte unterschied. Das Problem

konnte aber schliesslich gelöst werden, indem dem Laufmittel aus Hexan, Ethylacetat und

Triethylamin zusätzlich 1% Methanol beigemischt wurde. Dadurch gelang es den Rf-Wert der

Verunreinigung, bei der es sich, aufgrund von spektroskopischen Daten, um cis-1,5-

Cyclooctandiol handeln dürfte, soweit zu vergrössern, dass diese sauber abgetrennt werden

konnte.

2.2.2.4 Darstellung und Reinigung der Zielmoleküle 13 und 26

Die Darstellung und besonders die Reinigung der Zielmoleküle 13 und 26 erwiesen sich als

die schwierigsten Schritte auf dem Syntheseweg, da die Verbindungen, wie sich im Rahmen

der Experimente herausstellte, unerwartet instabil sind.

Zunächst wurde versucht, die Entschützung von 25 analog zu der von Billotte [139]

erfolgreich durchgeführten Entschützung des Azetidins 27 zu bewerkstelligen (Abbildung

2.10). Dabei konnte das gewünschte Produkt leider nicht isoliert werden. Im

hochaufgelösten Massenspektrum war zwar ein Peak erkennbar, der höchstwahrscheinlich

dem Produkt zuzuordnen ist, daneben waren aber auch noch die Ausgangsverbindung 25 und

zahlreiche nicht identifizierte Nebenprodukte erkennbar. Deshalb wurde nach einer

alternativen Entschützungsmethode gesucht.

Indolamine

36

Abbildung 2.10: Entschützung mit ACE-Cl. a) ACE-Cl, 1,2-Dichloroethan, 70 °C, 1 h. b) MeOH, Rückfl., 1 h.

Mögliche Varianten waren die saure Entschützung mit wässr. HCl [140] oder die reduktive

Entschützung mit Et3SiH/TFA [141]. Beide Methoden schlugen jedoch fehl, das gesuchte

Produkt wurde nicht beobachtet, stattdessen fanden sich nicht identifizierte

Zersetzungsprodukte. Eine plausible Erklärung dafür dürfte darin zu finden sein, dass Indole

unter sauren Bedingungen zu Oligomerisierung und Zersetzung neigen [135].

Eine weitere Möglichkeit, die Benzhydryl-Schutzgruppe zu entfernen bestand in der

Hydrogenolyse mit H2 [142]. Die hydrogenolytische Entschützung erwies sich schliesslich

als erfolgreich (Abbildung 2.11). Dazu wurde zunächst das HCl-Salz des entsprechenden

Benzhydrylamins hergestellt. Ausgehend vom HCl-Salz der geschützten Verbindung 24 bzw.

25 konnte die Benzhydryl-Schutzgruppe vollständig entfernt werden und zurück blieb das

jeweils gewünschte Produkt (13 bzw. 26) und Diphenylmethan. Diese beiden Verbindungen

waren chromatographisch leicht trennbar. Es zeigte sich aber (NMR), dass die gesuchten

Produkte (13 bzw. 26) nur in einer Reinheit von ca. 80 bis 90% vorlagen und eine oder

mehrere unbekannte Verunreinigungen enthielten.

Abbildung 2.11: Hydrogenolytische Abspaltung des Benzhydrylrests. a) H2, 10% Pd/C, MeOH, RT, 2–4 h.

Mittels Säulenchromatographie auf Kieselgel unter Zugabe von 1–2% konz. wässr. NH4OH

zum jeweiligen Laufmittel aus Dichlormethan und Methanol gelang es nicht, diese

Verunreinigungen zu entfernen und das jeweilige Produkt in höherer Reinheit zu erhalten –

durch wiederholtes chromatographieren traten eher mehr Nebenprodukte auf – ein Indiz

darauf, dass die Verbindungen instabil sind. Eine typische Reinigungsmethode für

Ammonium-Salze ist die reversed phase-HPLC. Zunächst wurde versucht, die Verbindungen

mit Acetonitril/Wasser mit 0.1% TFA als Laufmittel zu reinigen. Im analytischen

Indolamine

37

Chromatogramm zeigte dies gute Resultate. Es gelang aber nicht, die Methode auf die

präparative Trennung zu übertragen da sich herausstellte, dass die Verbindungen unter diesen

Bedingungen nicht stabil sind. Die Fraktionen welche das Produkt enthielten, zeigten schnell

eine rote Färbung, was auf Oligomerisierung des Indolkerns hindeutet. Mit der weniger

sauren Essigsäure anstelle von TFA gelang es aufgrund von Peak-tailing bereits bei

analytischen HPLC-Versuchen nicht, eine gute Trennung zu erhalten. Es wurde auch noch

versucht, die Reinigung unter basischen Bedingungen durchzuführen, dabei trat aber extremes

Peak-tailing auf, was diese Trennmethode ausschloss.

Eine Probe der Verbindung 13 wurde schliesslich zur LC-MS-Analyse2 nach Basel zu

Hoffmann-La Roche geschickt. Auf einer mit UV-DAD, Lichtstreuungs-Detektor und MS

ausgestatteten RP-HPLC-Anlage wurden in einem automatisierten Verfahren 10 verschiedene

RP-HPLC-Trennsäulen getestet und die beste (Agilent Eclipse XDB C18) wurde zur

Optimierung der Trennbedingungen weiterverwendet. Als Lösungsmittel wurde

Acetonitril/Wasser mit 0.05% Ameisensäure verwendet. Es zeigte sich, dass das Produkt 13

eine Reinheit von ca. 90% aufwies und, dass es 2 Hauptverunreinigungen enthielt. Der

Produkt-Peak zeigte relativ starkes Peak-tailing, anhand des Signals vom UV-DAD-Detektor

zeigte sich aber, dass der Peak auf ein einzelnes Produkt zurückzuführen ist. Dieses Setup

erlaubte schliesslich auch die präparative Reinigung des Produktes welche auf einer ähnlichen

Anlage durchgeführt wurde3. Die gereinigte Verbindung 13 (Abbildung 2.12) wies eine

Reinheit von ca. 97% auf.

Abbildung 2.12: Chromatogramm der gereinigten Verbindung 13.

2 David Wechsler und Daniel Zimmerli

3 David Wechsler

Indolamine

38

2.2.2.5 Stabilität des Zielmoleküls

Eine Probe von 13, die zwei Wochen bei Raumtemperatur aufbewahrt wurde, wies ein

Hauptzersetzungsprodukt 28 auf, das durch Säulenchromatographie (CH2Cl2/MeOH,

1.5% konz. wässr. NH4OH) isoliert werden konnte. Diese Verbindung wurde ebenfalls mit

LC-MS analysiert3. Die Verbindung war ca. 80% rein und wies ausserdem 5 weitere deutlich

erkennbare Verunreinigungen auf. Um mehr Informationen über den Haupt-

Zersetzungsvorgang zu erhalten, wurde die Struktur dieser Verbindung durch die

Strukturidentifizierungs-Abteilung von Hoffmann-La Roche aufgeklärt4. Es zeigte sich, dass

es sich um das Dimer 28 handelt (Abbildung 2.13), das anscheinend durch intermolekularen

Angriff eines Azetidins am C(2) eines zweiten Azetidins unter Ringöffnung entsteht. Dabei

dürfte der Abbau der Ringspannung eines Azetidins eine Haupttriebkraft sein.

Abbildung 2.13: Struktur des Hauptzersetzungsproduktes von 13.

Mit einer Probe der mittels RP-HPLC gereinigten Verbindung, dem Ameisensäure-Salz

von 13, wurden während 2 Wochen Stabilitätsmessungen mit RP-HPLC-MS durchgeführt5.

Dazu wurde eine Probe des Formiats von 13 in Wasser/MeCN gelöst und es wurden während

2 Wochen regelmässig Messungen durchgeführt. Dabei konnte keine Zersetzung beobachtet

werden.

Aus den oben beschriebenen Erkenntnissen lässt sich ableiten, dass offenbar unter basischen

Bedingungen, wie z.B. wenn die Verbindung als freies Amin, als Öl vorliegt, die

Stabilitätsprobleme wohl hauptsächlich auf die intermolekulare Dimerisierung

zurückzuführen sind. Unter sauren Bedingungen wird diese Reaktion durch Protonierung des

4 Martin Binder, NMR-Mixture Analysis

5 David Wechsler

Indolamine

39

Azetidins unterbunden. Sind die Bedingungen aber zu stark sauer, wie dies offenbar z.B. bei

wässriger TFA der Fall ist, findet eine rote Verfärbung statt, welche ein deutlicher Hinweis

auf Oligomerisierungs- und Zersetzungsreaktionen am Indolkern ist. Wie es scheint, ist die

Verbindung aber als Ameisensäure-Salz gelöst in Acetonitril/Wasser stabil. Der pH-Bereich,

in welchem die Verbindung stabil ist, erscheint ziemlich klein. Für die Reinigung mit RP-

HPLC kommt anscheinend von den gebräuchlichen Additiven nur Ameisensäure in Frage,

da TFA zu sauer ist und Essigsäure keine adäquaten Peak-Formen ergibt. Die

Stabilitätsprobleme sollten durch eine geeignete Formulierung des Produktes lösbar zu sein.

Um eine Referenzverbindung zum Testen der Stabilität des Azetidinfragmentes zu erhalten,

wurde 3-Benzylazetidin (29) hergestellt, das bereits, synthetisiert via Lactam, von Testa et al.

[143] beschrieben wurde. Ausgehend von 1-Benzhydryl-3-methylenazetidin (14) und

Iodbenzol wurde die Verbindung, entlang der weiter oben für die Zielmoleküle 13 und 26

beschriebenen Route durch 9-BBN-Addition, Suzuki-Kupplung und anschliessende

Hydrogenolyse der Benzhydryl-Schutzgruppe von 30 [144] hergestellt (Abbildung 2.14).

Beide Synthesestufen liessen sich auf Anhieb realisieren, und beide Produkte konnten in sehr

guter Reinheit (NMR) isoliert werden.

Abbildung 2.14: Synthese der Testverbindung zum Prüfen der Stabilität des Azetidinrings. a) 9-BBN, THF,

Rückfluss, 2 h. b) Iodbenzol, [PdCl2dppf∙CH2Cl2], Cs2CO3, Ph3As, DMF, H2O, 65 °C, 4.5 h.

c) 1.25 Äq. 2M HCl in Et2O, Et2O, 0 °C, 5 min. d) H2, 10% Pd/C, MeOH, RT, 1.2 h.

Die Stabilität von 3-Benzylazetidin (29) wurde untersucht, indem eine Probe während

19 Tagen bei RT unter Argon und unter Ausschluss von Licht aufbewahrt wurde. Ein

anschliessend gemessenes NMR-Spektrum zeigte, dass sich die Verbindung bereits ca. zur

Hälfte zersetzt hatte. Im ESI-MS dominierte ein Peak mit Masse 295.3, was mit einem Dimer

analog dem oben beschriebenen 28 (Abbildung 2.13) vereinbar ist. Daneben war ein

schwacher Peak für 3-Benzylazetidin 29 sichtbar. Dieser Versuch zeigt, zusammen mit den

Erkenntnissen aus der Hauptzersetzungsroute von 13, dass die Azetidinringe dieser

Indolamine

40

Verbindungen als freie Amine ziemlich instabil sind. Beim 3-Benzylazetidin 29 ist es aber im

Gegensatz zur Verbindung 13 gelungen, die Verbindung durch einfache

Säulenchromatographie auf Kieselgel unter Zugabe von 2% konz. wässr. NH4OH zum

Laufmittel in guter Reinheit zu erhalten. Es ist also nicht auszuschliessen, dass

Zersetzungsreaktionen bei denen der Indolkern involviert ist, bei den

Reinigungsschwierigkeiten von 13 ebenfalls einen Beitrag leisten. Die Herstellung eines

Pyrrolidinanalogons von 13 könnte darüber Aufschluss geben, ob abgesehen vom

Azetidinring noch weitere instabile Bauteile im Molekül vorliegen.

2.3 Biacore-Affinitätsmessungen und Diskussion

Die Untersuchung von Protein-Ligand-Wechselwirkungen mittels Oberflächenplasmonen-

resonanz-Messungen (SPR, surface plasmon resonance) gewinnt zunehmend an Bedeutung in

der Arzneimittelforschung [145]. Ein ausführlicher Übersichtsartikel zu diesem Thema wurde

von Huber und Mueller publiziert [146]. Moderne Messinstrumente ermöglichen es, diese

Technologie für das Screening von zunehmend grösseren Fragment- und weiteren

Verbindungs-Bibliotheken zu verwenden. Die Methode weist verschiedene Vorteile

gegenüber anderen biochemischen und biophysikalischen Techniken auf. Der

Proteinverbrauch ist im Vergleich zu anderen Methoden sehr gering, die Entwicklung des

Assays dauert weniger lang, als bei anderen Technologien und die Kinetik und

Thermodynamik der Protein-Ligand-Wechselwirkungen können untersucht werden [145,

147]. Bei geeigneten Verbindungen kann grundsätzlich eine gute Reproduzierbarkeit der

Messwerte erreicht werden [148]. Allerdings können gemäss Herrn Walter Huber (Roche)

substanzbedingt diverse Schwierigkeiten auftreten, z.B. wenn Verbindungen schlecht löslich

sind oder Aggregate [149] bilden. Bei Membranproteinen sind die vielen hydrophoben

Oberflächenbereiche der Transmembrandomäne eine zusätzliche Herausforderung. Auch

unspezifisches und überstöchiometrisches Binden an das Protein können – besonders bei

Verbindungen mit niedriger Affinität und Messungen bei hohen Konzentrationen – auftreten.

In solchen Fällen können KD-Werte lediglich grob abgeschätzt werden. Dennoch erlaubt die

Methode in der Regel eine Abschätzung der Affinitätsreihenfolge einer Serie von

Verbindungen, wodurch man wertvolle Hinweise zur Struktur-Wirkungsbeziehung erhalten

kann.

Indolamine

41

Auf der Suche nach neuen Inhibitoren der -Sekretase wurden die in Abbildung 2.15

abgebildeten Azetidinderivate 13, 26 und 29 bei Hoffmann-La Roche in einem Biacore-Assay

auf ihre Affinität zur aktiven Tasche von BACE1 getestet.

Abbildung 2.15: Biacore-KD-Werte vom Indolamin 10 und den Azetidinderivaten 13, 26 und 29.

Zunächst fällt auf, dass das Indolamin-Motiv für eine Bindung an BACE1 notwendig ist; das

Phenyl-Derivat 29 ist inaktiv. Ebenfalls konnte gezeigt werden, dass es möglich ist, das

primäre Amin des Indolamins durch einen Azetidinring zu ersetzen, ohne dass dabei viel

Affinität verloren geht. Die Substanz 26 zeigte im Biacore-Assay einen KD-Wert von

rund 100 M. Dieser Wert liegt im Bereich der einfachen „Indolamin“-Needle 10 welche

einen Wert von rund 60 M aufweist, was momentan der beste Wert für eine Needle dieser

Art ist. Typischerweise liegt die Messungenauigkeit einer Biacore-Messung bei ungefähr

einem Faktor von 2. Der Ligand 26 band zudem kompetitiv zu einem Peptidanalogon mit

hoher Affinität [127], was ein klarer Hinweis auf eine Bindung zur Substratbindungsstelle ist.

Diese Messung zeigt, dass es möglich ist, das primäre Amin durch ein Azetidin zu ersetzen.

In zwei biochemischen Assays bei Hoffmann-La Roche – FRET (Fluorescence Resonance

Energy Transfer) und RLBA (Radio Ligand Binding Assay) – konnte hingegen keine

Inaktivierung von -Sekretase beobachtet werden, was an der zu geringen Aktivität des

getesteten Liganden 26 für diese Assays liegen dürfte.

Ein in 3-Position des Indols eingeführter Phenethyl-Substituent für die S3/S3-sub-Tasche

brachte nicht die erhoffte Affinitätssteigerung. Verbindung 13 weist trotz des zusätzlichen

Rests keine verbesserte Affinität gegenüber dem unsubstituierten Analogon 26 auf und bindet

ebenfalls mit einem KD-Wert von rund 100 M. Das Einführen eines besser geeigneten

Substituenten könnte möglicherweise eine deutliche Verbesserung der Affinität bringen. Es

ist aber anzunehmen, dass es erforderlich ist, weitere Vektoren einzuführen, um Affinitäten

im nanomolaren Bereich zu erzielen.

Indolamine

42

Bei der Synthese der Azetidinverbindungen zeigte sich, dass diese nur schlecht zugänglich

sind, da die N-ungeschützten Derivate sich schnell unter Ringöffnung zersetzen. Zudem sind

diese Azetidine eher ungeeignet, um auf einfache Weise zusätzliche Vektoren für weitere

Bindungstaschen, über die S1/S3-Tasche hinaus einzuführen. Aus diesen Gründen,

entschieden wir uns, nach chemisch ausreichend stabilen Alternativen zu suchen, welche

zudem ermöglichen sollen, auf synthetisch möglichst einfache Weise, weitere Vektoren

einzufügen.

2.4 Modellieren neuer Indolamin-Liganden

Den Ausgangspunkt für das Modellieren mit MOLOC bildete, wie bereits bei den Azetidin-

Liganden, das bei Hoffmann-La Roche durchgeführte Needle-Screening. Dabei stützten wir

unsere Modellierung auf die Indolamin-Nadel 10, die mit einem KD-Wert von < 60 M bindet

(Abbildung 2.16), dies ist der beste Wert, der in diesem Needle-Screening gefunden wurde.

Da uns von dieser Nadel keine Röntgenstruktur zur Verfügung stand, trafen wir für die

Modellierung die Annahme, dass die Nadel analog zu den Tyramin-Nadeln in der S1/S3-

Tasche bindet.

Abbildung 2.16: Indolamin-Fragment 10.

Das Needle-Screenig hat gezeigt, dass das Einführen von geeigneten 2-Alkyl oder 2-Aryl-

Substituenten bei Tyramin 9 zu einer signifikanten Verbesserung der Affinität führt (8, 31, 32

und 33) (Abbildung 2.17). Wir hoffen durch das Einführen von geeigneten Substituenten in

3-Position des Indolamins 10 einen ähnlichen Effekt zu erreichen.

Indolamine

43

Abbildung 2.17: Affinitätssteigerung durch Reste für die S3-Tasche.

Das kristallographische Screening hat gezeigt, dass sekundäre Amine (34 und 35)

grundsätzlich toleriert werden. Dies sollte erlauben, einen zweiten Vektor einzuführen, um

die Affinität weiter zu steigern (Kapitel 2.4.1). Zudem zeigte das Screening, dass ein

Methylrest am C die Affinität verbessern kann (36) und, dass auch ein Aminopropanol-

Derivat (37) in die aktive Tasche von BACE1 binden kann (Abbildung 2.18). Eine solche

Hydroxyl-Gruppe sollte es ermöglichen, noch einen dritten Vektor einzuführen (Kapitel

2.4.2). Im Falle der Verbindungen 36 und 37 wurde das Soaking der Kristalle mit den

jeweiligen Racematen durchgeführt. Bei der Analyse der Röntgenstrukturen zeigte sich, dass

selektiv die abgebildeten Enantiomere (R)-36 und (S)-37 binden.

Abbildung 2.18: Sekundäre Amine und C-substituierte Derivate.

Alle nachfolgend beschriebenen Modellierungsstudien basieren, falls nicht anders erwähnt,

auf der Struktur roche_bace_9.pdb.

Indolamine

44

2.4.1 Sekundäres Indolamin-Derivat

Abbildung 2.19: Sekundäres Indolamin 38.

Ausgehend vom Indolamin-Fragment 10 mit einem KD-Wert von < 60 M (Abbildung 2.16)

wurde das sekundäre Indolamin 38 entworfen (Abbildung 2.19). Zunächst wollten wir einen

Substituenten für die S3-Tasche aussuchen, um dort Affinität zu gewinnen. Ein wichtiges

Kriterium dabei war, dass der Substituent nicht zu gross für die Tasche ist, da dies zu

Affinitätsverlusten infolge repulsiver Kontakte führen könnte. Beim Modellieren hat sich

gezeigt, dass ein CF3-Rest in 3-Position des Indols sich günstig in die S3-Tasche einfügen

würde. Gemäss einer Studie von Kobayashi et al.[150], wird allerdings 3-(Trifluoromethyl)-

indol (39) von LiAlH4 – einem Reagenz, das in der geplanten Synthese mehrmals eingesetzt

werden soll – zu Skatol (3-Methylindol, 40) reduziert (Abbildung 2.20). Deshalb entschieden

wir uns aus synthetischen Gründen zum isosteren Ersatz [125] des CF3-Rests. Das van-der-

Waals-Volumen eines CF3-Rests liegt mit 39.8 Å3 zwischen den Volumina einer Methyl-

(VvdW = 21.6 Å3) und einer Isopropyl-Gruppe (VvdW = 56.2 Å

3) [151-153]. Vom Volumen her

noch ähnlicher wäre eine Ethyl-Gruppe (VvdW = 38.9 Å3), da diese aber weniger Kontakte mit

der S3-Tasche aufweist, als der etwas voluminösere Isopropyl-Substituent, gaben wir

letzterem den Vorzug.

Abbildung 2.20: Reaktion von 39 mit LiAlH4: a) LiAlH4, Et2O, Rückfluss.

Indolamine

45

Abbildung 2.21: Modellierung des sekundären Indolamins 38.

Modellieren mit MOLOC hat gezeigt, dass eine N-Alkylierung der primären Amino-Gruppe

des Indolamin-Fragmentes mit einem 2-Phenoxyethyl-Substituenten dazu dienen könnte, die

S1’-Tasche zu nutzen. Dabei verschiebt sich die Amino-Gruppe, die an die katalytische

Dyade bindet, so dass sie zwischen Asp93 und Asp289 zu liegen kommt, wobei das

katalytische Wassermolekül verdrängt wird. Bei den Röntgenstrukturen mit den Tyramin-

Derivaten liegt die Amino-Gruppe jeweils in einer Position, in welcher sie nur an Asp93

direkt bindet, an Asp289 hingegen indirekt via das katalytische Wassermolekül. Das Indol-

Derivat 38 weist einige sehr kurze Kontakte von 3.2 Å und 3.4 Å zum Carbonyl von Gly291

der katalytischen Dyade auf, MOLOC zeigt jedoch keine repulsiven Wechselwirkungen an

(Abbildung 2.22).

Indolamine

46

Abbildung 2.22: Kurze Kontakte des Indolamins 38.

Neben der oben beschriebenen Konformation des Indolamins 38 mit dem 2-Phenoxyethyl-

Substituenten in der S1’-Tasche, konnten mittels MOLOC noch zwei weitere Konformationen

gefunden werden, bei denen ebenfalls keine repulsiven Kontakte angezeigt wurden

(Abbildung 2.23). Bei einer dieser Konformationen kommt der 2-Phenoxyethyl-Substituent

in der S2’-Tasche zu liegen. Gegen diese Konformation spricht jedoch die Tatsache, dass die

S2’-Tasche relativ hydrophil ist und ein komplexes Netzwerk von Wasserstoffbrücken

aufweist, welches durch das Eindringen des hydrophoben Phenyl-Restes gestört würde. Bei

der anderen Konformation weist der 2-Phenoxyethyl-Rest eine edge-to-face-Interaktion mit

Tyr132 von der Flap auf. Der Indolamin-Rest liegt in allen 3 beschriebenen Fällen nahezu an

der gleichen Stelle. Im Falle von N-Isopropyldopamin (roche_bace_13.pdb) wurde

beobachtet, dass im Kristall eine Konformation vorliegt, in welcher der Isopropyl-Rest in

Richtung der S2-Tasche „zurückfaltet“ und eine zweite, weniger populierte Konformation, bei

welcher der Rest in Richtung der S2’-Tasche zu liegen kommt6. Es ist also denkbar, dass ein

sekundäres Indolamin ebenfalls mehrere Konformationen einnehmen könnte.

Abbildung 2.23: Weitere Konformationen des sekundären Indolamins 38.

6 Andreas Kuglstatter

Indolamine

47

Ausgehend von 3-Isopropyl-Indolamin soll, neben der oben beschriebenen Verbindung, auch

eine Serie von Derivaten mit weiteren Substituenten für die S1’-Tasche hergestellt werden.

2.4.2 -Substituiertes sekundäres Indolamin-Derivat

Abbildung 2.24: C-Substituiertes, sekundäres Indolamin (R)-41.

Beim Modellieren haben wir festgestellt, dass ausgehend von einem -substituierten

Indolamin-Derivat von 38, zusätzlich zu der S1/S3- und der S1’-Tasche, auch noch die

S2-Tasche zugänglich sein dürfte. So lässt sich zum Beispiel ein Arylsulfonamid in die

S2-Tasche einfügen ((R)-41) (Abbildung 2.24, Abbildung 2.27). Wie bereits beim

unsubstituierten sekundären Amin 38 bestehen auch hier einige sehr kurze Kontakte zum

Gly291 (Abbildung 2.25), in MOLOC werden aber keine repulsiven Kontakte angezeigt.

Abbildung 2.25: Kurze Kontakte.

Die sekundäre Aminogruppe von (R)-41, welche an die katalytischen Aspartate Asp93 und

Asp289 bindet, liegt wiederum in etwa an der Position, wo sich sonst das katalytische Wasser

befindet. Das Aminopropanol-Derivat (S)-37 in roche_bace_4.pdb bindet hingegen nur an

Asp93; zudem weist es die andere enantiomere Konfiguration auf, als (R)-41 (Abbildung

2.26).

Indolamine

48

Abbildung 2.26: Enantiomere Aminopropanol-Derivate.

Abbildung 2.27: (R)-41 mit Arylsulfonamid für die S2-Tasche.

Eine Überlagerung des gemodelten sekundären Indolamins 38 mit dem Aminosäure-

Derivat (R)-41 zeigt, dass sowohl das Indol-Fragment in der S1/S3-Tasche, als auch der 2-

Phenoxyethyl-Rest in der S1’-Tasche fast identische Positionen aufweisen.

Indolamine

49

Abbildung 2.28: Überlagerung des sekundären Indolamins 38 mit (R)-41.

Ausgehend von der hier gemodelten Struktur könnte man in einer weiteren Phase auch das

Design und die Synthese einer makrozyklischen Verbindung in Angriff nehmen, indem man

eine geeignete Seitenkette in 3-Position des Indols durch einen passenden Linker mit dem

Sulfonamid verknüpfte (Abbildung 2.28 und Abbildung 2.29).

Abbildung 2.29: Möglichkeit zur Synthese eines makrozyklischen Inhibitors.

Mögliche

Verknüpfung zu

einem

makrozyklischen

Inhibitor

Verknüpfung

Indolamine

50

2.5 Synthese der Indolamin-Liganden

2.5.1 Sekundäre Indolamine

2.5.1.1 Retrosynthese der sekundären Indolamine

Eine retrosynthetische Analyse von sekundären Indolaminen mit verschiedenen Substituenten

in 3-Position des Indols und am C ist in Abbildung 2.30 dargestellt.

Abbildung 2.30: Retrosynthese für sekundäre Indolamine.

3-Alkyl-5-bromindole sollen durch Fischersche Indolsynthese hergestellt werden [154], [155].

Die Bromindole sollen durch Metallierung und Reaktion mit DMF in die entsprechenden

Aldehyde (42) überführt werden [156]. Aus diesen können durch Henry-Reaktion mit

Nitroalkanen (43) die entsprechenden Nitroalkene gewonnen werden [157]. Durch Reduktion

mit LiAlH4 sind daraus die entsprechenden primären Indolamine ((±)-44) zugänglich [157].

Durch Acylierung und anschliessende Reduktion mit LiAlH4 erhält man die entsprechenden

sekundären Amine ((±)-45).

Indolamine

51

2.5.1.2 Synthese von sekundären Indolaminen

Zwei verschiedene 3-substituierte 5-Bromindole, das 3-Isopropyl-Derivat 46 und das

3-n-Butyl-Derivat 47, wurden durch Fischersche Indolsynthese gemäss einer von Hanig et al.

beschriebenen Methode [154, 155] in akzeptablen Ausbeuten hergestellt (Abbildung 2.31).

Abbildung 2.31: a) AcOH, Rückfluss, 3 h.

Die Aldehyde 48–50 wurden anschliessend aus den entsprechenden 5-Bromindol-Derivaten

durch Lithiierung und nachfolgende Reaktion mit DMF analog einer von Moyer et al.

beschriebenen Methode hergestellt [156, 158]. Aus den Aldehyden konnten nach einer von

Troxler et al. beschriebenen Route [157] in 2 Stufen, via die Nitrovinyl-Verbindungen 51–55,

mit sehr guten Ausbeuten die gesuchten Indolamine 10, (±)-56, 57, 58 und (±)-59 hergestellt

werden (Abbildung 2.32).

Abbildung 2.32: a) 1. KH (1.0 Äq.), Et2O, 0 °C, 15 min. 2. t-BuLi (2.0 Äq.), −78 °C, 10 min. 3. DMF, Et2O,

−78 °C → RT. 4. 1 M wässr. H3PO4. b) CH3COONH4, RNO2 (R = Me oder Et), Rückfluss, 2 h.

c) LiAlH4, Rückfluss, 1 h.

Die gesuchten sekundären Indolamine wurden aus den entsprechenden primären Indolaminen

durch Acylierung, gefolgt von Reduktion oder durch Alkylierung hergestellt. Um zu der mit

MOLOC modellierten Verbindung 38 zu gelangen, wurde 3-Isopropylindol (57) mit dem

Indolamine

52

kommerziell erhältlichen Phenoxyacetylchlorid mit guter Ausbeute in das gewünschte Amid

60 überführt. Reduktion mit LiAlH4 ergab nur 16% Ausbeute vom gewünschten

Phenoxyethylamin 38, als Hauptprodukt wurde mit 33% Ausbeute das Aziridin 61 erhalten.

Offenbar findet unter den Reaktionsbedingungen vorzugsweise eine Zyklisierung unter

Abspaltung von Phenol statt (Abbildung 2.33).

Abbildung 2.33: a) Et3N, CH2Cl2, 0 °C, 1 h. b) LiAlH4, THF, Rückfluss, 1.5 h.

Ein weiteres Derivat wurde unter Verwendung von Cyclopropancarbonsäurechlorid

hergestellt (Abbildung 2.34). Die Acylierung von 57 zu 62 verlief glatt mit 81% Ausbeute.

Bei diesem Derivat verlief auch die anschliessende Reduktion mit einer sehr guten Ausbeute

von 99% (63), was zeigt, dass diese Reaktionsfolge für die Herstellung von sekundären

Indolaminen durchaus geeignet ist, sofern die Reduktionsprodukte stabil sind.

Indolamine

53

Abbildung 2.34: a) Et3N, CH2Cl2, 0 °C, 1.5 h. b) LiAlH4, THF, Rückfluss, 5.5 h.

Da sowohl die Acylierung, als auch die folgende Reduktion sehr sauber verliefen, wurde

getestet, ob sich eine solche Reaktion auch als Eintopf-Reaktion durchführen lässt (Abbildung

2.35). Zu diesem Zweck wurde das kommerziell erhältliche Tryptamin 64 als Testverbindung

eingesetzt und mit Acetylchlorid umgesetzt. Als kein Tryptamin mehr vorhanden war, wurde

LiAlH4 zugegeben und das Gemisch wurde unter Rückfluss erhitzt. Das gesuchte

Produkt 65 [159] konnte nach chromatographischer Reinigung mit 85% Ausbeute in guter

Reinheit isoliert werden. Es ist anzunehmen, dass sich diese Reaktionsfolge ebenso gut auf

die oben beschriebenen Indolamine anwenden lässt, wodurch zahlreiche sekundäre

Indolamine sehr schnell zugänglich würden.

Abbildung 2.35: a) AcCl, Et3N, THF, 0 °C, 1.5 h. b) LiAlH4, THF, Rückfluss, 2 h.

Als Vergleichsverbindung zum 3-Isopropylindol-Derivat 38 wurde das 3-unsubstituierte

Indol-Derivat 66 hergestellt. Weil sich die Herstellung des sekundären Phenoxyethyl-

Indolamins 38 durch Acylierung gefolgt von Reduktion wegen der bevorzugten Bildung des

Aziridins 61 als problematisch erwiesen hatte, wurde hier eine alternative Syntheseroute

gewählt. Das gesuchte sekundäre Amin 66 wurde durch Alkylierung mit

1.0 Äq. Phenoxyethylbromid (67) in immerhin 44% Ausbeute erhalten (Abbildung 2.36). Als

Indolamine

54

Nebenprodukt entstand in 9% Ausbeute das entsprechende tertiäre Amin 68, welches sich

chromatopraphisch gut abtrennen liess.

Abbildung 2.36: a) K2CO3, THF, Rückfluss, 14 h.

2.5.2 -Substituierte sekundäre Indolamin-Derivate

2.5.2.1 Retrosynthese des -substituierten sekundären Indolamin-Derivats

Bei der Grundstruktur des Liganden mit dem zusätzlichen -Substituenten für die

S2-Tasche ((R)-41) handelt es sich um ein Regioisomer ((±)-69) der Aminosäure Tryptophan

(Abbildung 2.37).

Abbildung 2.37: Regioisomer ((±)-69) von Tryptophan.

Eine Syntheseroute für diesen Typ von Verbindungen wurde von Carlier et al. beschrieben

[160]. Aus dem Aminosäure-Derivat (±)-70 sollte das entsprechende racemische

2-Aminopropanol-Derivat (±)-41 mit den 3 Vektoren gut zugänglich sein. Die

retrosynthetische Analyse ist in Abbildung 2.38 dargestellt.

Indolamine

55

Abbildung 2.38: Retrosynthetische Analyse des Liganden mit drei Vektoren.

Verbindung (±)-41 soll für die Biacore-Messungen zunächst als Racemat hergestellt werden.

Das geschützte Aminosäure-Derivat (±)-70 soll aus dem entsprechenden Aldehyd 49 und

dem geschützten Phosphonoglycin-trimethylester 71 hergestellt werden. Der S1’-Taschen-

Vektor soll durch Entschützung der primären Aminogruppe von (±)-70 und Acylierung,

gefolgt von Reduktion zum sekundären Amin, eingeführt werden. Alternativ kommt auch

eine Alkylierung in Frage, wobei mit dem analogen tertiären Amin als Nebenprodukt zu

rechnen ist. Der S2-Taschen-Vektor soll nach Reduktion des Methylesters von (±)-70 zum

primären Alkohol unter Mitsunobu-Bedingungen eingeführt werden.

Falls Derivate von Verbindung (±)-41 interessante Bindungseigenschaften an BACE1

aufweisen, sollte auch eine enantioselektive Herstellung möglich sein. Die Synthese eines

geschützten, optisch aktiven Indols mit einer Aminosäureeinheit in 5-Position wurde bereits

von Carlier et al. [160] beschrieben (Abbildung 2.39). Sie stellten aus Indol-5-carbaldehyd

(48) nach einer Methode von Schmidt et al. [161] durch Olefinierung das entsprechende Z-

Olefin 72 her. Gemäss ihren Angaben ist im Falle von Indol-5-carbaldehyd (48) eine

Indolamine

56

Schützung des Indol-NH für die Herstellung des Olefins notwendig, da mit der ungeschützten

Verbindung ein Gemisch von Produkten erhalten wurde. Anschliessend erhielten sie durch

asymmetrische katalytische Hydrierung des Dehydroaminosäure-Derivats (Z)-72 das

geschützte Tryptophan-Regioisomer (R)-73 in sehr guter Ausbeute und mit einem

Enantiomerenüberschuss von 97.5%. Durch Wahl des geeigneten Enantiomers des

Katalysators müsste es mit dieser Route möglich sein, gezielt das gewünschte Enantiomer zu

synthetisieren.

Abbildung 2.39: a) 1.2 Äq. KOt-Bu, 1.5 Äq. BocO2, 0 °C → RT, 3 d, 100%. b) 1.5 Äq. (MeO)2P(O)CH-

(NHCbz)CO2Me, 1.5 Äq. TMG, THF, −78 °C → RT, 3 d, 85%. c) 2–3 mol% [Rh(COD)(R,R)-

MeDuPhos]+

TfO−, H2 (1 Atm), CH2Cl2, 25 °C, 3d, quant., 97.5% ee.

2.5.2.2 Synthese von -substituierten Indolamin-Derivaten

Zunächst wurde die Synthese des -substituierten Indolamin-Derivates ohne 3-Substituent am

Indol und in racemischer Form in Angriff genommen. Das erste Syntheseziel waren die

Aminoalkohole (±)-74 und (±)-75 (Abbildung 2.40). Diese Verbindungen sollten bereits im

Biacore-Assay getestet werden, um abzuschätzen, ob durch den zusätzlichen Substituenten

die Affinität positiv oder negativ beeinflusst wird. Aufgrund der Biacore-Ergebnisse sollte

anschliessend entschieden werden, ob die modellierte Verbindung (R)-41 synthetisiert werden

soll. Eine Schützung des Indol-NH des Aldehyds 48 erwies sich in unseren Händen für die

Olefinierung als unnötig, das gewünschte Produkt 76 wurde in 69% Ausbeute isoliert

(Abbildung 2.40). Die Konfiguration der Doppelbindung von 76 wurde nicht eindeutig

bestimmt, in Analogie zu Verbindung (Z)-72, welche von Carlier et al. beschrieben wurde

[160], könnte man vermuten, dass Verbindung 76 ebenfalls als (Z)-Isomer vorliegt. Das

olefinische H-Atom konnte im 1H-NMR-Spektrum nicht eindeutig identifiziert werden und

wird möglicherweise von den Signalen von diversen aromatischen H-Atomen überlagert. Im

13C-NMR-Spektrum konnten aufgrund von überlagerten Signalen ebenfalls nicht alle C-

Indolamine

57

Atome eindeutig zugeordnet werden. Es ist deshalb nicht auszuschliessen, dass ein Gemisch

von (E)- und (Z)-Isomer vorliegt, oder dass Rotamere des Carbamats beobachtet wurden. Die

Konfiguration der Doppelbindung wurde nicht näher untersucht. Die racemische Hydrierung

der Doppelbindung wurde nach einer von Rousseau et al. [162] beschriebenen Methode

durchgeführt. Die gesuchte Verbindung (±)-77 wurde in 96% Ausbeute erhalten.

Abbildung 2.40: a) 1.5 Äq. (MeO)2P(O)CH-(NHCbz)CO2Me, 1.5 Äq. TMG, THF, −78 °C → RT, 4.5 d.

b) NiCl2∙6 H20, NaBH4, MeOH, 0 °C, 1 h. c) Pd(OH)2, H2, EtOH, 3.5 h, RT. d) LiAlH4, THF,

Rückfluss, 4 h. e) LiAlH4, THF, Rückfluss, 5.5 h.

Die Cbz-Schutzgruppe wurde nach einer von Fuchs et al. [163] beschriebenen Methode

abgespalten, und der entsprechende Methylester (±)-78 wurde in guter Ausbeute isoliert. Aus

dem Methylester (±)-78 wurde durch Reduktion mit LiAlH4 der Aminoalkohol (±)-74 in 60%

Ausbeute erhalten. Der 2-(Methylamino)alkohol (±)-75 konnte in guter Ausbeute gewonnen

werden, indem der Cbz-geschützte Methylester (±)-77 [164] direkt mit LiAlH4 umgesetzt

wurde.

Indolamine

58

2.6 Biacore-Affinitätsmessungen

Die Resultate der Biacore-Affinitätsmessungen der neu synthetisierten Verbindungen sind in

Abbildung 2.41 zusammengefasst, Abbildung 2.42 enthält die Resultate einer Auswahl von

Verbindungen, aus dem bei Roche durchgeführten Needle-Screening.

Die Verbindungen in Abbildung 2.41 wurden teilweise unter zwei verschiedenen

Pufferbedingungen gemessen (Puffer 1: 10 mM NaOAc pH 4.6, 100 mM NaCl, 0.005%

Tween 20, 3 mM EDTA, 2% DMSO. Puffer 2: 50 mM NaOAc pH 4.6, 350 mM NaCl, 0.005%

Tween 20, 3 mM EDTA, 2% DMSO.). Bei Puffer 1 handelt es sich gemäss Herrn Walter

Huber (Roche) um den für -Sekretase verwendeten Standardpuffer und Puffer 2 wird

verwendet, um unspezifisches Binden zu unterdrücken. Bei den angegebenen KD-Werten

handelt es sich um Schätzwerte, sie konnten nicht extrahiert werden, da die Dose/Response-

Kurven bei Konzentrationen bis 100 M kein Sättigungsverhalten zeigten, was wiederum an

unspezifischem Binden bei hohen Konzentrationen liegen dürfte. Diese Schwierigkeiten

können besonders bei Verbindungen mit niedriger Affinität auftreten, speziell, wenn diese im

Puffer schlecht löslich sind. Verbindungen mit grösseren hydrophoben Resten können in

Lösungen zudem als Aggregate vorliegen oder Mizellen bilden, für eine gute Messbarkeit

sollten die Verbindungen jedoch als Monomere in der Lösung vorliegen. Da -Sekretase ein

Membranprotein ist, weist das immobilisierte Protein viele hydrophobe Oberflächenbereiche

auf, was unspezifisches Binden von Substanzen mit grösseren hydrophoben Gruppen

zusätzlich fördern könnte. Die Biacore-Technologie weist für Verbindungen mit gutem

Lösungsverhalten im Bereich der für die Messung erforderlichen Konzentrationen

grundsätzlich eine gute Zuverlässigkeit und Reproduzierbarkeit auf, wie eine Studie von

Cannon et al. zeigte [148]. Ausserdem wird bei Herrn Huber der Zustand des Proteins nach

der Immobilisierung auf dem Sensor durch eine Referenzmessung mit einer Positivkontrolle

immer überprüft um eine hohe technische Messqualität sicherzustellen.

Bei den Verbindungen mit den kleinsten KD-Werten wurden Kompetitionsexperimente gegen

ein Peptidanalogon (KD ca. 10 nM) durchgeführt. Das beste Verhalten wurde beim

Aziridin 61 beobachtet (31% kompetitiv). Aus den Kompetitionsexperimenten geht gemäss

Herrn Huber hervor, dass die Moleküle bei der eingesetzten Konzentration (100 M) nur zu

Indolamine

59

einem kleinen Teil in die aktive Tasche binden und dass darüber hinaus unspezifisches

Binden vorliegt.

Beim Vergleichen der Resultate für die Indolamine mit denen für die Tyramine fallen einige

Unterschiede auf. So führen Substituenten am C bei den getesteten Indolaminen durchwegs

zu einer Verringerung der Affinitäten: (±)-56 bindet fast 7-mal schlechter, als das analoge

Indolamin 10, Verbindung 10 bindet rund 6-mal schlechter (Puffer 1) als 58. Aufgrund des

Vergleichs der Tyramine 9 und 36 wäre jedoch eine eindeutige Verbesserung der Affinitäten

zu erwarten gewesen. Zudem fällt beim Betrachten der Verbindungen 10, (±)-56, (±)-74 und

(±)-78 auf, dass die Bindung umso schlechter wird, je grösser der Substituent an C ist. Aus

diesen Beobachtungen geht hervor, dass diese Position sich kaum eignet, um zusätzliche

Substituenten für weitere Bindungstaschen einzufügen. Daher wurde das -substituierte

sekundäre Indolamin-Derivat (R)-41 nicht mehr fertig synthetisiert, um früher die Herstellung

einer neuen Generation von Verbindungen in Angriff nehmen zu können.

Für das Molecular Modeling der Indolamine wurde angenommen, dass diese einen zu den

Tyraminen analogen Bindungsmodus aufweisen. Daraus wurde der Schluss gezogen, dass es

möglich sein sollte, durch das Einführen von Substituenten in 3-Position des Indols, die S3-

Tasche zu adressieren. So wird zum Beispiel bei den Tyraminen die Bindung durch das

Einführen einer Cyclohexyl-Gruppe ca. um einen Faktor 9 verbessert (vgl. Verb. 9 vs. 8,

Abbildung 2.42). Eine Kristallstruktur von BACE1 mit Ligand 8 (roche_bace_9.pdb) zeigt,

dass dieser Cyclohexyl-Rest tatsächlich in der S3-Tasche liegt. In Analogie könnte man nun

erwarten, dass bei den Indolaminen geeignete Substituenten in 3-Position einen ähnlich

günstigen Effekt haben müssten. So wurden Derivate von 10 mit einem Isopropyl- (57),

sowie einem n-Butyl-Rest (58, Analogon zu 32) hergestellt und getestet. Die Ergebnisse

waren ernüchternd, der Isopropyl-Rest führte zu einer Verschlechterung der Affinität um

einen Faktor von etwa 7, der n-Butyl-Rest führte zwar nicht zu einer Verschlechterung,

brachte aber ebenfalls keinen signifikanten Gewinn. Diese Resultate deuten darauf hin, dass

die Indolamine eher nicht wie vom Modellieren her erwartet an BACE1 binden – es wäre z.B.

denkbar, dass das Indol im Vergleich zum Phenol der Tyramine so rotiert ist, dass

3-Substituenten hinaus in die Lösungsmittelumgebung zeigen, anstatt in die S3-Tasche.

Aufgrund der schlechten Resultate der Kompetitionsexperimente ist es aber auch möglich,

dass überhaupt kein analoger Bindungsmodus vorliegt.

Indolamine

60

Was sich hingegen positiv auf die Bindungseigenschaften auszuwirken scheint, ist die weitere

Substitution des primären Amins der Indolamine. So bindet 63 ca. doppelt so gut wie 57, und

auch 38 bindet deutlich besser als 57. Der Effekt, dass ein sekundäres Amin besser bindet, als

das entsprechende primäre lässt sich auch zwischen den Verbindungen (±)-75 und (±)-74

beobachten. Was hierbei nicht ins Gesamtbild passt ist, dass 66 schlechter bindet als 10,

aufgrund der anderen Resultate wäre eher das Gegenteil zu erwarten. Ein weiterer Trend ist,

dass tertiäre Amine besser zu binden scheinen, als sekundäre. So bindet 68 besser als 66 und

besonders das Aziridin 61 sticht positiv hervor – es bindet fast 12-mal besser (Puffer 1),

als 57! Zudem ist es die Verbindung, welche die stärkste kompetitive Inhibition aufweist.

Indolamine

61

Abbildung 2.41: Biacore-Daten der synthetisierten Indolamine.

Indolamine

62

Abbildung 2.42: Biacore-Daten einer Auswahl von Verbindungen aus dem Screening von Roche.

2.7 Zusammenfassung und Ansatz für nächste Generation von Verbindungen

Aufgrund der vorliegenden Resultate lässt sich sagen, dass im Falle der Indolamine sowohl

eine Substitution an C, als auch eine Substitution des Indols in 3-Position, nicht den in

Analogie zu den Tyraminen erwarteten positiven Effekt auf die Bindungseigenschaften

aufweisen. Diese Beobachtungen deuten darauf hin, dass die Bindungsmodi der Tyramine

und Indolamine möglicherweise nicht analog sind. Auch die Tatsache, dass es bisher nicht

gelungen ist, mit Verbindung 10 (Abbildung 2.42) eine Co-Kristallstruktur mit BACE1 zu

lösen, vermag diesen Verdacht nicht zu entkräften.

Besonders positiv hervorgestochen ist das Aziridin 61 (Abbildung 2.41) – es bindet 12-mal

besser, als das analoge primäre Amin 57. Es erscheint nun interessant, einige tertiäre Amin-

Analoga von Verbindung 10 (welche etwa 4-mal besser bindet, als 57) herzustellen, um das

Thema der tertiären Amine abzurunden.

Indolamine

63

2.8 Nächste Generation von Indolamin-Derivaten

Die interessanten Bindungseigenschaften vom Aziridin 61 haben unser Interesse dafür

geweckt, wie in Kapitel 2.7 beschrieben, eine Serie von analogen Verbindungen herzustellen.

Neben dem Dimethyl-Derivat 79 erscheinen verschiedene Aziridin- (80), Azetidin- (81) und

Pyrrolidin-Derivate (82) interessant. Diese Nadeln könnten auch dazu dienen, weitere

Vektoren einzuführen. Als Ausgangspunkt für die Synthese wurde das primäre Indolamin 10

ausgewählt, weil dieses besser bindet, als die analoge Verbindung mit einer Isopropyl-Gruppe

in 3-Position des Indols. Als Vierring-Derivat wurde zunächst das entsprechende Azetidinol

gewählt, da dieses synthetisch besser zugänglich ist, als das analoge Azetidin.

Abbildung 2.43: Tertiäre Indolamine.

Indolamine

64

2.9 Synthese der nächsten Generation von Indolamin-Derivaten

2.9.1 Retrosynthese verschiedener tertiärer Indolamin-Derivate

Die tertiären Indolamine in diesem Kapitel können alle ausgehend vom primären

Indolamin 10 synthetisiert werden. Das Dimethyl-Derivat 79 kann in 4 Stufen via das

Monomethyl-Derivat 83 hergestellt werden, so dass dieses ebenfalls getestet werden kann.

Das Aziridin-Derivat 84 kann in 2 Stufen via das Phenoxyacetylamid 85 synthetisiert werden.

Das Azetidinol 89 kann ebenfalls in 2 Stufen durch Umsetzen von 10 mit (±)-Epichlorhydrin

und anschliessende Zyklisierung des monoalkylierten Derivates gewonnen werden. Das

Pyrrolidin-Analogon 86 kann in 1 Stufe durch Umsetzen mit 1,4-Dibrombutan hergestellt

werden.

Abbildung 2.44: Retrosynthese-Schema für verschiedene tertiäre Amine

Indolamine

65

2.9.2 Synthese

2.9.2.1 Mono- und Dimethyl-Derivat

Die Synthese des Dimethyl-Derivates 79 vom Indolamin 10 wurde so durchgeführt, dass auch

die entsprechende Monomethyl-Verbindung 83 erhalten und getestet werden konnte. Dazu

wurde das Indolamin 10 zunächst mit Ethylformiat in guter Ausbeute zum entsprechenden

Formamid 87 umgesetzt. Durch anschliessende Reduktion mit LiAlH4 wurde das

Monomethyl-Derivat 83 erhalten (Abbildung 2.45). Die Dimethyl-Verbindung 79 wurde

anschliessend in 2 Stufen aus dem Monomethyl-Derivat 83 hergestellt. Dazu wurde das

sekundäre Amin zunächst mit Cbz-Cl umgesetzt. Das erhaltene Carbamat 88 wurde

anschliessend mit LiAlH4 in guter Ausbeute zur Zielverbindung 79 umgesetzt.

Abbildung 2.45: a) Ethylformiat, Rückfluss, 16.25 h. b) 2.6 Äq. LiAlH4, THF, RT, 5 h. c) 1.5 Äq. Et3N,

1.1 Äq. Cbz-Cl, CH2Cl2, 0 °C → RT, 24 h. d) 2.7 Äq. LiAlH4, THF, Rückfluss, 2.5 h.

Indolamine

66

2.9.2.2 Aziridin-Derivat

Das Aziridin-Derivat 84 wurde analog der Verbindung mit dem Isopropyl-Substituenten in 3-

Position des Indols (61, Abbildung 2.33) in 2 Stufen via das Amid 85 aus 10 hergestellt,

wobei die gesuchte Verbindung in 30% Ausbeute isoliert werden konnte.

Abbildung 2.46: a) Phenoxyacetylchlorid, Et3N, CH2Cl2, 0 °C, 1 h. b) LiAlH4, THF, Rückfluss, 9 h.

2.9.2.3 Azetidinol-Derivate

Zur Synthese des Vierring-Analogons 89 wurde das primäre Indolamin 10 zuerst mit

(±)-Epichlorhydrin alkyliert. Verbindung (±)-90 wurde dann durch Erhitzen in Et3N/MeCN

zum Azetidinol 89 zyklisiert, welches direkt für den Biacore-Assay eingesetzt wurde, ohne

noch die Hydroxyl-Gruppe zu entfernen.

Abbildung 2.47: a) 1.1 Äq. (±)-Epichlorhydrin, iPrOH, 0 °C → RT, 19 h. b) Et3N, MeCN, Rückfluss, 16.75 h.

Zu Vergleichszwecken wurde zusätzlich zum Indolamin-Analogon 89 aus Tyramin 9 noch

das Tyramin-Derivat 91 nach derselben Route via das Oxiran (±)-92 in vernünftiger Ausbeute

hergestellt (Abbildung 2.48).

Abbildung 2.48: a) 1.1 Äq. (±)-Epichlorhydrin, iPrOH, 0 °C → RT, 23 h. b) Et3N, MeCN, Rückfluss, 16.75 h.

Indolamine

67

2.9.2.4 Pyrrolidin-Derivat

Für die Synthese des Fünfring-Analogons von 10 wurde zunächst ein Vorversuch mit

Tryptamin 64 als Testverbindung durchgeführt. Das gewünschte Derivat 93 [165], welches

als regioisomere Vergleichsverbindung ebenfalls im Biacore-Assay getestet werden sollte,

konnte in einer Stufe, durch Umsetzen mit 1,4-Dibrombutan, in akzeptabler Ausbeute

gewonnen werden (Abbildung 2.49).

Abbildung 2.49: a) 1.0 Äq. 1,4-Dibrombutan, 4.0 Äq. K2CO3, THF, Rückfluss, 20 h.

Die analoge Indolamin-Verbindung 86 konnte unter denselben Reaktionsbedingungen

problemlos erhalten werden (Abbildung 2.50).

Abbildung 2.50: a) 1.0 Äq. 1,4-Dibrombutan, 4.0 Äq. K2CO3, THF, Rückfluss, 17 h.

Indolamine

68


Bei den Biacore-Affinitätsmessungen (Abbildung 2.51) dieser Serie von Arylethylamin-

Derivaten fielen drei Verbindungen durch ihren hohen kompetitiven Anteil von der Bindung

an BACE1 besonders positiv auf. Es handelt sich dabei um die beiden Indolamin-Derivate 84

und 89, sowie um das Tyramin-Derivat 91. Sie alle binden mit einem kompetitiven Anteil

von rund 70 bis 80%. Als besonders bemerkenswert erscheint, dass beim Monomethylamin

83 und besonders beim Dimethylamin 79 keine Bindung nachgewiesen werden konnte,

obschon sie als nahe Analoga des Aziridins 84 betrachtet werden können. Das Pyrrolidin-

Analogon 86 bindet zwar mit 12 M ziemlich gut, weist jedoch nur einen geringen Anteil

kompetitive Bindung auf. Auffällig ist hierbei, dass die eher schwächer basischen

Verbindungen 84, 89 und 91 besser kompetitiv binden als die stärker basischen

Verbindungen. Für ein tertiäres Azetidin kann gemäss einer Publikation von Morgenthaler

et al. [166] ein pKa-Wert von rund 7.9 angenommen werden, während für ein tertiäres

Pyrrolidin oder tertiäres Alkyl-dimethylamin der Wert bei ungefähr 10.2 bis 10.3 liegen

dürfte. Auch die beiden tertiären Azetidinole 89 und 91 müssten aufgrund der Hydroxyl-

Gruppe in -Position deutlich weniger basisch sein, als Verbindungen wie z.B. 79. Ihr pKa-

Wert dürfte schätzungsweise bei rund 8 liegen, wenn man 2 mal 1.2 pKa-Einheiten für die

Hydroxyl-Gruppe in -Position abzieht, welche 2 -Transmissionswege aufweist. Aufgrund

dieser Erkenntnisse erscheint es äusserst interessant, auch in zukünftigen Verbindungen

weniger basische Amine als Bindungselement für die katalytische Dyade einzubauen.

Indolamine

69

Abbildung 2.51: Biacore-Resultate der tertiären Indolamine.

2.11 Zusammenfassung und Überleitung zu Tyramin-Derivaten

Durch die Synthese und die Affinitätsmessungen der in Kapitel 2 beschriebenen Indolamine

stellten wir fest, dass deren Struktur-Aktivitätsbeziehungen wohl einem anderen Muster

folgen, als die der Tyramin-Derivate in den von Hoffman-La Roche gemessenen

Röntgenkristallstrukturen. Deshalb haben wir beschlossen, uns beim Entwurf der nächsten

Generation von Verbindungen näher an den Tyramin-Nadeln des Needle-Screenings zu

orientieren. Dank der Synthese der tertiären Amine 84, 89 und 91 wurde hingegen die

interessante Erkenntnis gewonnen, dass tertiäre Amine mit einem pKa-Wert von ca. 8 sich

besonders günstig auf einen hohen Anteil von kompetitiver Bindung auszuwirken scheinen.

Deshalb sollen die viel versprechenden Aziridin- und Azetidinol-Motive auch bei der

nächsten Generation von Verbindungen getestet werden.

Tyramine

70

3. Tyramine

3.1 Einleitung

Im Rahmen der Suche nach neuen Inhibitoren der -Sekretase wurden verschiedene

Azetidin- (94) und Ethylamin-Derivate ((±)-95) der Indolamin-Verbindung 10 hergestellt und

auf ihre Affinität zur aktiven Tasche von BACE1 getestet (Kapitel 2). Die Strukturen dieser

Verbindungen sind in Abbildung 3.1 dargestellt.

Abbildung 3.1: Azetidin- und Ethylamin-Derivate von 10.

Es hat sich herausgestellt, dass die Struktur-Aktivitätsbeziehung der Indolamin-Derivate wohl

nicht dem von den Tyramin-Derivaten her bekannten Muster folgt. Um die Erkenntnisse des

Needle-Screenings und der Röntgenstrukturen für das strukturbasierte Design wirklich nutzen

zu können, wurde daher beschlossen, sich näher an den Röntgenstrukturen mit den Tyramin-

Derivaten zu orientieren und zu den Phenolderivaten zurückzukehren. Es wurden neue

Verbindungen entworfen, die Reste enthalten, welche die S2-Tasche, sowie die S3-sub-

Tasche erschliessen sollen. Dabei wurde unter anderem nach dem Prinzip des fragment-

linkings [167] vorgegangen.

3.2 Modellierung

Den Ausgangspunkt für die Modellierung bildete, wie bereits bei den früher hergestellten

Verbindungen, das bei Hoffmann-La Roche durchgeführte Needle-Screening. Dabei stützten

wir unsere Modellierung auf die Tyramin-Nadel 8 mit einem Cyclohexyl-Rest in der S3-

Tasche, die mit einem KD-Wert von 220 M bindet (roche_bace_9.pdb, Abbildung 3.2). Es

Tyramine

71

handelt sich dabei um die Tyramin-Verbindung mit dem kleinsten KD-Wert von der uns eine

Röntgenstruktur zur Verfügung steht.

Abbildung 3.2: Cyclohexyl-Tyramin-Nadel 8.

Das Needle-Screenig hat gezeigt, dass das Einführen von geeigneten 2-Alkyl-Substituenten

bei Tyramin zu einer signifikanten Verbesserung der Affinität führt (Abbildung 3.3). Wir

hofften, durch das Einführen von geeigneten Substituenten für die S2- und die S3-, sowie die

S3-sub-Tasche eine weitere deutliche Verbesserung der Affinität zu erreichen.

Abbildung 3.3: Affinitätssteigerung durch Reste für die S3-Tasche.

Aus dem Screening ging ebenfalls hervor, dass sekundäre Tyramine grundsätzlich toleriert

werden. Dies könnte es erlauben, zu einem späteren Zeitpunkt zusätzlich einen Vektor für die

S1’- oder die S2’-Tasche einzuführen, um die Affinität weiter zu steigern.

Alle nachfolgend beschriebenen Modellierungsstudien basieren, falls nicht anders erwähnt,

auf der Struktur roche_bace_9.pdb.

Tyramine

72

3.2.1 Verbindungen mit Substituenten für die S2-Tasche

Zahlreiche Inhibitoren, von denen in der PDB Kristallstrukturen publiziert wurden, weisen

Arylsulfonamid-Reste auf, welche in der S2-Tasche binden. Ein Beispiel dafür ist die in

Abbildung 3.4 dargestellte Verbindung 96 (PDB: 2B8L), welche mit einem IC50 von 15 nM

(in vitro) bzw. 29 nM (zellbasierend) an BACE1 bindet.

Abbildung 3.4: Ligand 96 aus Struktur 2B8L (PDB).

Wir haben nun durch Modellieren mit MOLOC Verbindungen entworfen, bei welchen

ausgehend von einem S3-Taschen-Rest am Tyramin-Fragment ein Arylsulfonamid für die

S2-Tasche eingeführt werden soll. Zwei mögliche Verbindungen, Arylketon (1S,3R)-97 und

Arylamid (S)-98, sind in Abbildung 3.5 dargestellt. Anstelle von Arylsulfonamiden mit

einem Benzol-Kern könnten auch Arylsulfonamide mit verschiedenen Heteroaromaten als

Kern synthetisiert werden, welche zudem weitere Substituenten tragen können, um die

Bindungseigenschaften zu optimieren.

Abbildung 3.5: Arylsulfonamide (1S,3R)-97 und (S)-98.

Die Modellierung für die Arylsulfonamide (1S,3R)-97 und (S)-98 (Abbildung 3.5) ist in

Abbildung 3.6 und Abbildung 3.7 dargestellt. Einige Abstände wurden eingezeichnet.

Tyramine

73

MOLOC zeigt für beide Verbindungen einige schwache repulsive intramolekulare

Wechselwirkungen an, die wir jedoch nicht als schwerwiegend einstufen. Es wurden

hingegen keine repulsiven Kontakte mit der aktiven Tasche von BACE1 gefunden. Die

beiden konservierten Wassermoleküle wurden in das Modellieren einbezogen, damit das

primäre Amin analog zum bei den Tyramin-Derivaten konservierten Bindungsmodus bindet.

Ein wichtiger Unterschied zur Struktur 2B8L mit dem Liganden 96 ist, dass in unserem Fall

die Flap geöffnet ist und somit die Arylsulfonamid-Einheit auf der S2-Tasche aufliegt. Bei

Struktur 2B8L liegt das Arylsulfonamid-Fragment hingegen sandwichartig zwischen der Flap

und den S2-Resten eingebettet. Die Reste der S2-Tasche liegen ansonsten in 2B8L und in

roche_bace_9.pdb sehr ähnlich.

Abbildung 3.6: Entworfener Arylketon-Ligand (1S,3R)-97 mit Substituent für die S2-Tasche (Distanzen in [Å]).

Tyramine

74

Abbildung 3.7: Entworfener Arylamid-Ligand (S)-98 mit Substituent für die S2-Tasche (Distanzen in [Å]).

Eine Überlagerung der entworfenen Verbindungen mit dem Ligand aus Kristallstruktur 2B8L

zeigt, dass die Arylsulfonamid-Fragmente bei allen drei Verbindungen sehr ähnlich liegen

(Abbildung 3.8). Besonders ausgeprägt ist diese Übereinstimmung im Falle des Arylketons

(grün, Abbildung 3.9).

Bei der Betrachtung dieser Abbildungen erscheint es zudem sehr interessant, herauszufinden,

wie sich die Bindungseigenschaften des Liganden aus Struktur 2B8L verändern würden, wenn

man den Phenyl-Rest der S1-Tasche durch das analoge Phenol austauschen würde. Man

könnte sich ebenfalls vorstellen, makrozyklische Verbindungen zu entwerfen und

herzustellen, welche die S1/S3 und die S2-Tasche besetzen.

Tyramine

75

Abbildung 3.8: Überlagerung der entworfenen Strukturen (1S,3R)-97 und (S)-98 mit dem Liganden 96 aus

Kristallstruktur 2B8L (PDB).

Abbildung 3.9: Überlagerung des Arylketons (1S,3R)-97 (grün, Abbildung 3.6) mit dem Liganden 96 aus

Kristallstruktur 2B8L (PDB).

3.2.2 Verbindung mit Substituent für die S3-sub-Tasche

Das Needle-Screening hat, neben den Tyraminen, welche in die S1/S3-Tasche binden,

zusätzlich ein Thiophen-Derivat 7 gezeigt, das mit einem KD-Wert von 110 M in die so

genannte S3-sub-Tasche bindet. Ein sehr interessanter Ansatz zum Entwerfen von neuen

Liganden ist es nun, nach einer Möglichkeit zu suchen, dieses Thiophen-Fragment mit der

Möglichkeit zur

Verknüpfung zum

Markrozyklus

Einbau von Phenol

anstelle von Phenyl

(blaue Struktur)

Tyramine

76

besten Tyramin-Nadel zu verknüpfen – dieser Ansatz ist als so genanntes fragment-linking

bekannt.

Abbildung 3.10: Tyramin-Derivat 8 (roche_bace_9.pdb) und Thiophen-Derivat 7 (roche_bace_2.pdb).

Durch Modellierungsstudien mit MOLOC wurde nun eine Verbindung entworfen, bei der

wichtige Strukturelemente der beiden Verbindungen 8 und 7 aus Abbildung 3.10 miteinander

verknüpft werden. Durch Änderung des Cyclohexyl-Rests in eine Cyclopentyl-Gruppe und

durch eine Acetylen-Brücke gelang es, die beiden Fragmente so zu verknüpfen, dass sich die

neu entworfene Verbindung (1S,3R)-99 im Modell schön in die aktive Tasche der -Sekretase

einfügt (Abbildung 3.11 und Abbildung 3.12).

Abbildung 3.11: Entworfene Verbindung (1S,3R)-99 mit Rest für die S3-sub-Tasche.

Zwei, bei den Tyramin-Kristallstrukturen konservierte, Wassermoleküle in der aktiven Tasche

– das katalytische Wassermolekül, sowie eines, welches an das Flap-Tyrosin gebunden ist –

wurden für das Modellieren miteinbezogen, da sich sonst die primäre Aminogruppe

von (1S,3R)-99 von der Position wegbewegt, die bei den Tyramin-Kristallstrukturen

konserviert ist. Die Modellierung des entworfenen Liganden, sowie einige Abstände sind in

Abbildung 3.12 dargestellt. Mit MOLOC wurden dabei keine repulsiven Kontakte mit der

aktiven Tasche gefunden. Der Thiophen-Rest kann später durch andere Heteroaromaten oder

weitere Reste ersetzt werden, um auch deren Bindungseigenschaften zu messen.

Tyramine

77

Abbildung 3.12: Entworfener Ligand (1S,3R)-99 mit Substituent für die S3-sub-Tasche (Distanzen in [Å]).

Eine Überlagerung von Verbindung (1S,3R)-99 mit dem Cychlohexyl-Tyramin 8 und dem

Thiophen 7 aus dem Needle-Screening zeigt, dass sowohl das Tyramin-Fragment , als auch

der Thiophen-Ring sehr ähnlich liegen wie die Fragmente 8 und 7 in den Röntgenstrukturen

roche_bace_9.pdb und roche_bace_2.pdb (Abbildung 3.13 und Abbildung 3.14).

Abbildung 3.13: Überlagerung des entworfenen Liganden (1S,3R)-99 (grün) mit den Liganden 8 und 7 aus

roche_bace_9.pdb (Cyclohexyl-Tyramin) und roche_bace_2.pdb (Thiophen-Derivat).

Tyramine

78

Abbildung 3.14: Überlagerung des entworfenen Liganden (1S,3R)-99 (grün) mit den Liganden 8 und 7 aus

roche_bace_9.pdb (Cyclohexyl-Tyramin) und roche_bace_2.pdb (Thiophen-Derivat).

Tyramine

79

3.3 Synthese

3.3.1 Verbindungen mit Substituenten für die S2-Tasche

3.3.1.1 Retrosynthese

3.3.1.1.1 Retrosynthese des Arylketons (±)-97

Für die Synthese des racemischen Arylketons (±)-97 soll das benötigte Cyclopentyl-Phenol-

Fragment (±)-100 (Gemisch von cis- und trans-Isomer) als Organometallverbindung mit der

erforderlichen Carbonylverbindung 101 umgesetzt werden. Dazu kommen beispielsweise

eine Grignard-Reaktion mit anschliessender Oxidation des sekundären Alkohls zum Keton

oder eine Weinreb-Keton-Synthese in Frage. Das gesuchte cis-Diastereomer soll

chromatographisch vom trans-Diastereomer getrennt werden. Die Umsetzung zum

gewünschten Zielmolekül (±)-97 soll anschliessend durch Entschützung und Umwandlung

des primären Alkohls in das analoge Amin durch Mitsunobu-Reaktion und Entfernung der

Phenol-Schutzgruppe erfolgen. Das Bromid (±)-100 (Gemisch von cis- und trans-Isomer),

welches für die Herstellung der benötigten Organometallverbindung erforderlich ist, soll aus

dem analogen Alkohol (±)-102 (Gemisch von cis- und trans-Isomer) gewonnen werden,

welcher seinerseits durch Reduktion des Ketons (±)-103 hergestellt werden soll. Dieses soll

durch eine 1,4-Addition des entsprechenden geschützten Bromtyrosols 104 an Cyclopentenon

105 eingeführt werden. Das Bromtyrosol 104 soll durch Bromierung von kommerziell

erhältlichem Tyrosol 106 zu 107 und anschliessende Schützung synthetisiert werden. Das

gesuchte Carbonyl-Fragment 101 soll aus Methyl-3-methoxy-5-nitrobenzoat 108 hergestellt

werden, welches nach einer Vorschrift von Herlt et al. [168] aus dem käuflichen Methyl-3,5-

dinitrobenzoat zugänglich ist.

Tyramine

80

Abbildung 3.15: Retrosynthese des Arylketons (±)-97.

3.3.1.1.2 Retrosynthese des Arylamids (±)-98

Bei der Synthese des racemischen Arylamids (±)-98 soll die Amid-Bindung durch Reaktion

des Pyrrolidins (±)-109 mit dem Säurechlorid 110 gebildet werden. Die Umsetzung zum

gewünschten Zielmolekül (±)-98 soll anschliessend durch Entschützung und Umwandlung

des primären Alkohls in das analoge Amin durch Mitsunobu-Reaktion und Entfernung der

Phenol-Schutzgruppe erfolgen. Das o-Pyrrolidin-Tyrosol-Fragment (±)-109 soll aus dem

entsprechenden -Lactam (±)-111 durch Reduktion gewonnen werden. Das -Lactam (±)-111

sollte durch Reduktion der Nitrogruppe von (±)-112 zum primären Amin, analog einer von

Walz und Sundberg publizierten Vorschrift [169], und anschliessende intramolekulare

Zyklisierung zugänglich sein. Eine ähnliche Reaktion wurde von Becht, Meyer und

Helmchen bei der Synthese von Rolipram durchgeführt [170]. Die Nitroverbindung (±)-112

müsste durch Michael-Addition von Nitromethan am entsprechenden ,-ungesättigten Ester

Tyramine

81

113 analog einer von Demnitz et al. in der Synthese von Rolipram beschriebenen Methode

hergestellt werden können [171]. Der ,-ungesättigte Ester 113 sollte durch Reaktion des

entsprechenden Aldehyds 114 mit Phosphonoessigsäure-triethylester analog einer von Yoon,

Shair, Danishefsky und Shulte beschriebenen Methode erhältlich sein [172]. Der Aldehyd

114 soll aus dem analogen Bromid 104 durch Lithiierung und Umsetzen mit DMF nach einer

von Moyer et al. beschriebenen Methode [156] gewonnen werden. Die Synthese des

geschützten ortho-Brom-Tyrosols 104 aus kommerziell erhältlichem Tyrosol 106 wurde im

vorangehenden Kapitel 3.3.1.1.1 beschrieben. Das Säurechlorid 110 ist nach einer Vorschrift

von Herlt et al. [168] via 108 aus dem käuflichen Methyl-3,5-dinitrobenzoat zugänglich.

Abbildung 3.16: Retrosynthese des Arylamids (±)-98.

Tyramine

82

3.3.1.2 Synthese

Als erstes wurde die Synthese des Arylsulfonamid-Fragmentes und einiger Analoga in

Angriff genommen. Das erste Syntheseziel war das Pyrrolidin-Fragment 115. Diese

Verbindung und einige Analoga sollten bereits im Biacore-Assay getestet werden um

Abzuschätzen, ob diese Fragmente aufgrund ihrer Affinität einen wertvollen Beitrag zur

Gesamtbindung der Zielmoleküle (1S,3R)-97 und (S)-98 leisten könnten. Aufgrund der

Biacore-Ergebnisse sollte anschliessend entschieden werden, ob die modellierten

Verbindungen (1S,3R)-97 und (S)-98 synthetisiert werden sollten.

Abbildung 3.17: Pyrrolidin-Fragment 115.

3.3.1.2.1 Synthese der Aryslsulfonamid-Fragmente

Synthese der Arylsulfonamid-Fragmente ohne Methoxy-Gruppe

Bei der Synthese der gesuchten Arylsulfonamid-Fragmente wurden zunächst die Analoga

ohne Methoxy-Gruppe hergestellt, um so später in der Lage zu sein, den Beitrag dieser

Gruppe zur Bindung der Zielmoleküle an -Sekretase evaluieren zu können.

Tyramine

83

Abbildung 3.18: a) 1.5 Äq. SOCl2, MeOH, 0 °C → Rückfluss, 17 h. b) 1.1 Äq. MsCl, 1.1 Äq. Pyridin, CH2Cl2,

0 °C → RT. c) 1.1 Äq. NaH, 2.0 Äq. MeI, DMF, RT, 1 h. d) 2.0 Äq. LiAlH4, THF, 0 °C, 1.5 h.

e) 1.5 Äq. PCC, Molsieb, CH2Cl2, 0 °C, 1 h. f) 3.0 Äq. NaOH (wässr.), THF/MeOH, 60 °C,

1.5 h. g) SOCl2, Rückfluss, 3 h.

Dazu wurde zunächst 4-Aminobenzoesäure mit SOCl2 in MeOH zu 116 [173] verestert.

Anschliessend wurde die Amino-Gruppe mit MsCl nach einer Vorschrift von Lis und

Marisca [174] in das entsprechende Sulfonamid 117 [173] überführt. Daraus wurde analog

einer von Stachel et al. beschriebenen Methode [70] durch Deprotonierung mit NaH und

Umsetzen mit MeI das analoge N-Methyl-sulfonamid 118 [175] gewonnen (Abbildung 3.18).

Die Herstellung des gesuchten Aldehyds aus dem Ester wurde über 2 Stufen durchgeführt, da

die direkte Reduktion zum Aldehyd oft nicht glatt verläuft. Der Ester 118 wurde analog einer

von MacKenzie et al. publizierten Methode [176] mit LiAlH4 mit sehr guter Ausbeute zum

entsprechenden Alkohol 119 [175] reduziert. Dieser konnte, ohne chromatographische

Reinigung, direkt für die anschliessende Oxidation, nach einer von Peng und Blagg

beschriebenen Methode [177], mit PCC zum entsprechenden Aldehyd 120 eingesetzt werden,

welche ebenfalls glatt verlief. Durch Verseifung des Esters 118 in quantitativer Ausbeute

zu 121 [178], anlog einer von Stachel et al. publizierten Vorschrift [70], und Erhitzen der

erhaltenen Säure in SOCl2 wurde daraus das gewünschte Säurechlorid 122 mit ebenfalls sehr

guter Ausbeute synthetisiert.

Tyramine

84

Synthese der Methoxy-Derivate

Die Synthese des gesuchten Methoxy-Derivates geht von kommerziell erhältlichem Methyl-

3,5-dinitrobenzoat 123 aus. Nach einer von Herlt et al. publizierten Methode [168] wurde

eine der beiden Nitro-Gruppen durch Erhitzen mit LiOMe in MeOH gegen eine Methoxy-

Gruppe ausgetauscht (Abbildung 3.19). Die methanolische Lösung von LiOMe wurde frisch

durch Lösen von Li-Draht in trockenem MeOH hergestellt, und die gesuchte Verbindung 124

konnte in akzeptabler Ausbeute isoliert werden. Als Nebenprodukte dieser Reaktion werden

3-Methoxy-5-nitrobenzoesäure 125, sowie 3,5-Dinitrobenzoesäure 126 beobachtet, ausserdem

wird nicht alles Startmaterial umgesetzt [168] (Abbildung 3.19).

Abbildung 3.19: a) 2.0 Äq. LiOMe, MeOH, Rückfluss, 4 h. b) 10% Pd/C, H2 (1 atm), THF, RT, 19.5 h.

c) 10% Pd/C, H2 (1 atm), EtOAc/MeOH 1:1, RT, 19.5 h. d) 1.1 Äq. MsCl, 1.1 Äq. Pyridin,

CH2Cl2, 0 °C → RT, 23 h. e) 1.1 Äq. NaH, 2.0 Äq. MeI, DMF, RT, 3 h. f) 2.0 Äq. LiAlH4,

THF, 0 °C, 1.5 h. g) 1.5 Äq. PCC, Molsieb, CH2Cl2, 0 °C, 2 h. h) 3.0 Äq. NaOH (wässr.),

THF/MeOH, 60 °C, 1.5 h. i) SOCl2, Rückfluss, 3 h.

Tyramine

85

Die Nitro-Gruppe von Methyl-3-methoxy-5-nitrobenzoat 124 wurde anschliessend mit 10%

Pd/C bei 1 atm H2 zum entsprechenden Anilin 127 [179] reduziert. Die Reaktion gelang

sowohl in MeOH/EtOAc, als auch in THF sehr gut. Analog einer von Lis und Marisca

beschriebenen Methode [174] wurde die Verbindung mit sehr guter Ausbeute zum

entsprechenden Sulfonamid 128 [180] umgesetzt. Das Sulfonamid wurde analog einer von

Stachel et al. beschriebenen Methode [70] durch Deprotonierung mit NaH und Umsetzen mit

MeI reibungslos in das analoge N-Methyl-sulfonamid 129 überführt. Durch Reduktion des

Esters 129 [180] zum Alkohol 130 [176] und anschliessende Oxidation zum

Aldehyd 131 [177] konnte das benötigte Fragment für die Herstellung von (1S,3R)-97

problemlos erhalten werden. Hydrolyse des Esters 129 analog einer von Stachel et al.

publizierten Vorschrift [70] lieferte die entsprechende Säure 132 [180] in quantitativer

Ausbeute. Durch Erhitzen der Säure in SOCl2 wurde daraus das gewünschte Säurechlorid

110 zur Synthese von (S)-98 erhalten.

3.3.1.2.2 Verknüpfung zu Pyrrolidin-Fragment 115

Um bereits vor der Fertigstellung des Pyrrolidinyl-Phenol-Fragmentes 109 herauszufinden, ob

die geplante Verknüpfung mit diesem gut funktionieren sollte, wurde das Säurechlorid 122

mit Pyrrolidin umgesetzt, wobei das gesuchte Amid 115 in sehr guter Ausbeute isoliert

werden konnte. Die Verknüpfung der beiden Fragmente dürfte also nach dieser Methode

ebenfalls problemlos gelingen.

Abbildung 3.20: a) 1.0 Äq. Pyrrolidin, 1.5 Äq. Et3N, CH2Cl2, RT, 6 h.

Tyramine

86

Biacore-Messungen von Arylsulfonamid-Fragmenten

Einige der hergestellten Verbindungen wurden eingesendet zu Roche und im Biacore-Assay

getestet. Die Messresultate der gemessenen Verbindungen sind in Abbildung 3.21

zusammengestellt. Bei einigen Verbindungen konnte eine schwache Bindung nachgewiesen

werden. Die beste Bindung weist Verbindung 128 auf. In den beiden durchgeführten

Messungen wurde ein KD-Wert von 590 bzw. 245 M ermittelt. Dies ist in Anbetracht der

niedrigen Affinität der Verbindung als gute Reproduzierbarkeit zu werten. Bei

Verbindung 129 ergab die erste Messung einen KD-Wert von 15591 M und die zweite einen

Wert von 1256 M. Das ist ein Unterschied von mehr als einem Faktor 10, es ist unklar,

worauf dies zurückzuführen ist, es könnte jedoch mit der niedrigen Affinität der Verbindung

und deren Lösungsverhalten zusammenhängen, wie dies in Kapitel 2.6 diskutiert wurde. Bei

Verbindung 133 wurde bei der ersten Messung ein KD-Wert von 2221 M ermittelt. Bei der

zweiten Messung wurde hingegen aus den Rohdaten des Messgerätes ein negativer Wert

für KD errechnet. Negative Werte erhält man beispielsweise, wenn das Detektorsignal für die

Substanz-Messung im Gegensatz zum Detektorsignal der Referenzmessung einen negativen

Wert aufweist. So ergaben die Messungen von Verbindung 133 Detektorantworten von 47.8

und 46.6 für die Referenzverbindung (Peptidanalogon, KD ca. 10 nM), die Detektorantworten

für Verbindung 133 lagen bei 3.5 und -3.0. Negative Werte wurden auch für weitere

Verbindungen errechnet (119, 120, 121 und 131). Diese Datenlage legt nahe, dass auch die

anderen Messdaten mir Vorsicht zu betrachten sind, möglicherweise stösst die Biacore-

Methode hier aufgrund der tiefen Affinität und des Lösungsverhaltens der Verbindungen an

die technischen Grenzen. Zusammenfassend zeigen die Resultate, dass diese Klasse von

Arylsulfonamid-Fragmenten keine vielversprechenden Bindungseigenschaften im Biacore-

Assay zeigen. Aufgrund zu niedriger Affinitäten dieser Fragmente wurde die Synthese der

geplanten Zielmoleküle (1S,3R)-97 und (S)-98 nicht weiter verfolgt.

Tyramine

87

Abbildung 3.21: Biacore-Messresultate der getesteten Arylsulfonamid-Fragmente, KD-Werte bei mehreren

Messungen: 1. Messung/2. Messung.

Tyramine

88

3.3.2 Verbindung mit Substituent für die S3-sub-Tasche

3.3.2.1 Retrosynthese

Für die racemische Synthese des gewünschten Zielmoleküls ((±)-99) kommen grundsätzlich

verschiedene Routen in Frage. Eine vielversprechende wird nachstehend erläutert. Bei dieser

Route (Abbildung 3.22) soll das gesuchte Zielmolekül (±)-99 durch Verknüpfung des

Phenolfragments (±)-103 und des Thiophenfragments 134, sowie anschliessende Entfernung

des tertiären Alkohols, welcher durch die Verknüpfung der Fragmente entsteht, Entschützung

und Umwandeln des primären Alkohols in das analoge primäre Amin unter Mitsunobu-

Bedingungen erhalten werden. Das Phenolfragment (±)-103 und das Thiophenfragment 134

sollen durch Metallierung des Alkins und Angriff am Keton verknüpft werden, wobei eine

Mischung von 1,3-cis- und 1,3-trans-Derivat erwartet wird, welche getrennt werden soll. Die

Cyclopentyl-Gruppe soll durch eine 1,4-Addition des entsprechenden geschützten

Bromtyrosols 104 an Cyclopentenon 105 eingeführt werden. Das geschützte

Bromtyrosol 104 soll aus Tyrosol 106 via Bromtyrosol 107 synthetisiert werden. Die

Entscheidung, Tyrosol statt Tyramin als Ausgangsverbindung zu verwenden, wurde aus

schutzgruppentechnischen Überlegungen getroffen. Die meisten Aminschutzgruppen könnten

nicht bei der Verknüpfung des Phenolfragments (±)-103 mit dem metallierten

Thiophenfragment 134 verwendet werden, zudem können aufgrund des Acetylens keine

Schutzgruppen verwendet werden, welche reduktiv entfernt werden müssen. Eine

Schutzgruppe wie Trityl eignet sich wiederum kaum zur doppelten Schützung eines primären

Amins. Wird hingegen Tyrosol verwendet, gibt es eine grosse Auswahl an geeigneten

Schutzgruppen. Das Thiophenfragment 134 soll aus Propargylalkohol und 3-

Methoxythiophen hergestellt werden.

Tyramine

89

Abbildung 3.22: Retrosynthese von Zielmolekül (±)-99.

3.3.2.2 Synthese

3.3.2.2.1 Synthese des Phenolfragments

Zunächst wurde Tyrosol 106 nach einer von Sviridov et al. beschriebenen Methode [181] in

2-Position bromiert (107). Zur Schützung der phenolischen Hydroxylgruppe wurde das

analoge MOM-Derivat 135 analog einer von Miller et al. beschriebenen Methode [182]

hergestellt, anschliessend wurde der primäre Alkohol TBDMS geschützt (136) [183-185].

Die 1,4-Addition wurde analog einer von Matsuzawa et al. beschriebenen Methode [186]

durchgeführt. Damit gelang es, das gewünschte Cyclopentanon-Derivat (±)-137 mit einer

akzeptablen Ausbeute von immerhin 57% herzustellen. Bei der Reaktionskontrolle kann hier

neben dem Produkt (±)-137 auch das Silyl-Enolether-Analogon beobachtet werden, welches

beim Aufarbeiten zum gewünschten Keton hydrolysiert wird.

Tyramine

90

Abbildung 3.23: a) 1.0 Äq. Br2, 1.4 Äq. NaHCO3, CH2Cl2/MeOH, 0 °C, 3 h. b) 1. 1.0 Äq. NaH, THF, 0 °C,

20min. 2. 1.0 Äq. MOM-Cl, THF, 0 °C, 6 h. c) 1.2 Äq. TBDMS-Cl, 1.4 Äq. Imidazol, CH2Cl2,

0 °C, 30 min. d) 1. 2.0 Äq. Mg, 0.1 Äq. 1,2-Dibromethan, THF, Rückfluss, 30 min.

2. 0.05 Äq. CuBr.MeS2, −78 °C, 10 min. 3. 1.0 Äq. Cyclopentenon, 2.0 Äq. Me3SiCl,

−78 °C → RT, 20 h.

3.3.2.2.2 Synthese des Thiophen-Fragments

Das Thiophenfragment 134 [187] (Abbildung 3.24) konnte analog einer von Chayer et al.

beschriebenen Methode [188] aus 3-Methoxythiophen und Propargylalkohol in akzeptabler

Ausbeute hergestellt werden. Als Vergleichsverbindung zu 134 wurde das Phenyl-

Analogon 138 nach einer von Luo et al. publizierten Vorschrift [189] in guter Ausbeute aus

Phenol und Propargylbromid hergestellt.

Abbildung 3.24: a) 2.0 Äq. Propargylalkohol, 0.38 Äq. NaHSO4, Toluol, Rückfluss, 2 h 20 min.

b) 1.0 Äq. K2CO3, Aceton, 50 °C, 19 h.

Tyramine

91

3.3.2.2.3 Verknüpfung der Fragmente

Eine Literaturrecherche zeigte, dass es, besonders im Bereich der Steroidchemie, zahlreiche

Beispiele gibt, bei denen ein Propargylether oder Propargylalkohol zuerst metalliert und

anschliessend an ein Fünfring-Keton addiert wird [190-192]. So gelang es, durch Lithiierung

des jeweiligen Alkins und anschliessende Addition an Cyclopentanon, sowohl die Thiophen-

Verbindung 139, als auch das Phenyl-Analogon 140 in guten Ausbeuten zu erhalten.

Abbildung 3.25: a) 1. 1.0 Äq. n-BuLi, THF, 0 °C, 40 min. 2. 1.0 Äq. Cyclopentanon, 0 °C → RT, 3 d.

Modellieren mit MOLOC hat gezeigt, dass der bei dieser Methode entstehende tertiäre

Alkohol bei der Bindung an BACE1 nicht stören sollte, sondern sogar eine gute

Wasserstoffbrücke zu einer Carbonylgruppe ausbilden dürfte. Es besteht daher kein Anlass,

diese Hydroxyl-Gruppe im Verlauf der weiteren Synthese zu enfernen.

Die oben beschriebene Methode konnte problemlos auf die Verknüpfung von 134 mit dem

Cyclopentanon-Derivat (±)-137 übertragen werden. Im Gegensatz zur Reaktion mit

Cyclopentanon entstehen hier aber zwei Diastereomere – ein 1,3-cis-, sowie ein 1,3-trans-

Derivat. Erwartungsgemäss sollte bevorzugt das cis-Derivat gebildet werden. Die beiden

Isomere wurden in einem Verhältnis von ca. 2.3 zu 1 erhalten und konnten mit einem

geeigneten ternären Lösungsmittelgemisch (Hexan/TBME/EtOAc: 80:13:7)

säulenchromatographisch getrennt werden. Es gelang, das gewünschte trans-Isomer (±)-141b

in einer Ausbeute von 25% und das cis-Isomer (±)-141a in einer Ausbeute von 58% zu

isolieren, woraus sich eine gute Gesamtausbeute von 85% ergibt.

Tyramine

92

Abbildung 3.26: a) 1.0 Äq. n-BuLi, THF, 0 °C, 1 h.

Um die beiden Isomere identifizieren zu können, wurden die ensprechenden Methoxy-

Derivate (±)-142a und (±)-142b hergestellt. Dazu wurden die Hydroxyl-Gruppen von

(±)-141a und (±)-141b mit NaH deprotoniert und anschliessend mit Methyliodid alkyliert.

Die gewünschten Produkte konnten jeweils in ca. 50% Ausbeute isoliert werden.

Abbildung 3.27: a) 2.1 Äq. NaH, 5.0 Äq. MeI, THF, Rückfluss, 11 h.

Die Unterscheidung der beiden Isomere erfolgte aufgrund von NOE zwischen der

Methoxygruppe bzw. des CH-Protons und den beiden verschiedenen CH2-Protonen

(Abbildung 3.28). Dies bestätigte die obige Erwartung, dass mehrheitlich das cis-Derivat

(±)-141a gebildet wird. Die Daten sind in Kapitel 5.3 aufgeführt.

Abbildung 3.28: Unterscheidung von cis- und trans-Derivat mittels NOE.

Tyramine

93

3.3.2.2.4 Synthese des Zielmoleküls

Die TBDMS-Schutzgruppen von (±)-141a und (±)-141b wurden mit methanolischer

Zitronensäure-Lösung entfernt. Durch Umsetzen von (±)-143a und (±)-143b mit

Tosylchlorid in CH2Cl2 konnten die primären Alkoholgruppen anschliessend selektiv in die

benötigten Abgangsgruppen überführt werden ((±)-144a und (±)-144b). Durch Umsetzen mit

Kaliumphthalimid wurden aus den entsprechenden Tosylaten (±)-144a und (±)-144b die

analogen Phthalimid-Derivate (±)-145a und (±)-145b hergestellt [193]. Die

Zielverbindung (±)-146b und das analoge Diastereomer (±)-146a wurden in 2 Stufen aus den

Phthalimid-Vorläufern synthetisiert. Zunächst wurden mit Hilfe von Methylhydrazin [194]

die primären Aminogruppen freigesetzt. Durch Behandeln mit PPTS [195] oder Zugabe von

konz. wässr. HCl-Lösung konnten schliesslich die MOM-Schutzgruppen entfernt und die

gesuchten Verbindungen erhalten werden.

Abbildung 3.29: a) 1 M methanolische Zitronensäure, RT, 26 h. b) 1.1 Äq. TosCl, 1.5 Äq. Et3N, kat. DMAP,

CH2Cl2, RT 24 h. c) 1.2 Äq. Kaliumphthalimid, DMF, 70 °C, 3 h. d) Methylhydrazin/MeOH

(1:9), RT, 24 h. e) 9.1 Äq. PPTS, MeOH, Rückfluss, 70 h.

Tyramine

94

3.3.2.3 Synthese von o-Cyclopentyl-Tyramin via Claisen-Umlagerung

Aus einem ursprünglichen Nebenprojekt zur Synthese des Phenolfragments (±)-103 auf einer

anderen Route, als via 1,4-Addition, ergaben sich, wie sich herausstellen sollte, einige

interessante Verbindungen. Von einer davon, o-Cyclopentyl-Tyramin 147, gelang es Roche

sogar eine Röntgenkristall-Struktur mit -Sekretase zu erhalten.

Abbildung 3.30: o-Cyclopentyl-Tyramin 147.

3.3.2.3.1 Vorversuche mit Allyl-Derivat

Um die Durchführbarkeit der Synthese des gewünschten Phenolfragments via

Claisenumlagerung zu untersuchen, wurde zunächst ein Vorversuch mit dem entsprechenden

Allyl-Derivat durchgeführt. Dazu wurde zunächst das primäre Amin von Tyramin 9 mit

Cbz-Cl geschützt 148 [196]. Anschliessend wurde das Phenol in guter Ausbeute mit

Allylbromid zu 149 alkyliert. Die Claisenumlagerung konnte mit guter Ausbeute, analog

einer von Matsumura et al. beschriebenen Methode [197], in DMA unter Rückfluss

durchgeführt werden (150).

Abbildung 3.31: a) 1.1 Äq. Cbz-Cl, 1.5 Äq. Et3N, DMF, RT, 2 h. b) 1.2 Äq. Allylbromid, 1.5 Äq. K2CO3,

Aceton, Rückfluss, 18.5 h. c) N,N-Dimethylanilin, Rückfluss, 3 h.

Tyramine

95

3.3.2.3.2 Cyclopentylderivat-Synthese

Für die Synthese des Cyclopentyl-Derivates musste zunächst das erforderliche

3-Bromcyclopenten (±)-151 [198] synthetisiert werden. Dieses wurde in einer Stufe durch

allylische Bromierung von Cyclopenten mit NBS, ähnlich einer von Hückel und Bross [199]

beschriebenen Methode, hergestellt. Das Produkt ist ziemlich instabil [200] und muss

deshalb gekühlt und dunkel aufbewahrt werden und sollte rasch weiterverwendet werden.

Abbildung 3.32: a) 0.29 Äq. NBS, AIBN, CCl4, Rückfluss, 1 h 40 min.

Die Synthese des Tyraminfragmentes startet von kommerziell erhältlichem Tyramin 9. In

einem ersten Schritt wurde das primäre Amin mit sehr guter Ausbeute Boc-geschützt (152)

[201]. Anschliessend wurde das Phenol mit 3-Bromcyclopenten (±)-151 alkyliert. Es erwies

sich dabei, dass diese Reaktion am besten gelingt, wenn zuerst das Phenol mit NaH

deprotoniert wird. Man erhielt so das gewünschte Produkt (±)-153 in guter Ausbeute. Unter

den oben für die Synthese von 149 verwendeten Reaktionsbedingungen, mit K2CO3 in

Aceton, konnten hingegen keine brauchbaren Resultate erzielt werden.

Abbildung 3.33: a) 1.0 Äq. Boc2O, THF, RT, 1 h 40 min. b) 1.2 Äq. NaH, 1.0 Äq. 3-Bromcyclopenten, THF,

0 °C, 3 h, RT, 18 h.

Als nächstes musste nun die Claisenumlagerung durchgeführt werden. Die oben bei der

Synthese von 150 verwendeten Bedingungen, Erhitzen in DMA [197], erwiesen sich hier

ebenfalls als ungeeignet, das gesuchte Produkt (±)-154 konnte lediglich in einer Ausbeute von

6% isoliert werden. Es wurde deshalb nach einer effizienteren Methode gesucht. In der

Literatur findet sich ein Bericht von Anderson et al. [202], über die Umlagerung eines

vergleichbaren Derivates 155 mit sehr guter Ausbeute durch Erhitzen unter

lösungsmittelfreien Bedingungen in Gegenwart von K2CO3 während 30 min (Abbildung

Tyramine

96

3.34). In unserem Fall konnte nach 30 min jedoch noch keine Umsetzung erkannt werden.

Nach 20 h konnten 20% Umlagerungsprodukt aus dem schwarz gewordenen

Reaktionsgemisch isoliert werden.

Abbildung 3.34: a) K2CO3, 185 °C, 30 min.

Eine weitere Methode ist die Claisen-Umlagerung in Gegenwart von Eu(fod)3, die von Trost

und Toste beschrieben wurde [203] (Abbildung 3.35). Nach einer asymmetrischen

O-Alkylierung von 4-Methoxyphenol, gelang es ihnen mit dieser Methode das gewünschte

Umlagerungsprodukt 156 in guter Ausbeute und mit zuverlässigem Transfer der Chiralität zu

erhalten. In unserem Fall konnte mit dieser Methode leider keine Konversion erzielt werden.

Abbildung 3.35: a) Eu(fod)3, CHCl3, 50 °C, 8 h.

Als weitere Methode erwähnen die Autoren die Umlagerung unter Verwendung von Et2AlCl.

Diese Variante führe in ihrem Fall zu signifikanter Racemisierung, weshalb sie die Methode

nicht weiter verfolgten. In unserm Fall war dies nicht von Bedeutung, da bereits die

Alkylierung racemisch durchgeführt wurde. Durch Verwendung von Et2AlCl gelang es

schliesslich, das gesuchte Produkt (±)-154 in akzeptabler Ausbeute zu erhalten. Als

Nebenprodukt trat die dealkylierte Verbindung 152 auf.

Abbildung 3.36: a) 1.0 Äq. Et2AlCl (1 M in Hexan), Toluol, RT, 16 h.

Tyramine

97

Die Ergebnisse der verschiedenen Reaktionsbedingungen für die Synthese von (±)-154 sind in

Tabelle 3.1 zusammengefasst.

Reaktanden T t Ausbeute

DMA 200 °C 003 h 06%

K2CO3 190 °C 020 h 20%

Eu(fod)3, THF 085 °C 110 h -

Et2AlCl, Hexan/Toluol RT 016 h 52%

Tabelle 3.1: Verschiedene Reaktionsbedingungen für Claisen-Umlagerung.

Beim Versuch, die phenolische Hydroxyl-Gruppe von Tyrosol 106 mit

3-Bromcyclopenten (±)-151 zu alkylieren, konnten direkt 17% des umgelagerten Produktes

(±)-157 isoliert werden. Dieses soll auch auf seine Aktivität bezüglich der Inhibition von

BACE1 getestet werden.

Abbildung 3.37: a) 1.1 Äq. NaH, 1.0 Äq. 3-Bromcyclopenten, THF, RT, 20 h.

Aus dem umgelagerten Produkt (±)-154 wurde durch Entschützen mit TFA das

Cyclopentenyl-Derivat (±)-158 hergestellt. Durch Reduktion der Doppelbindung mit

Raney-Ni analog einer von Gataullin et al. beschriebenen Methode [204] konnte daraus das

Cyclopentyl-Derivat 147 synthetisiert werden. Diese beiden Verbindungen sollen ebenfalls

auf ihre BACE1-Inhibitionseigenschaften getestet werden.

Abbildung 3.38: a) TFA, CH2Cl2, RT, 1.5 h. b) Raney-Ni, H2 (1 atm), EtOH/H2O, RT, 3 h.

Tyramine

98


Die Bindungseigenschaften der in Abbildung 3.39 dargestellten Verbindungen wurden durch

Herrn Walter Huber bei Roche in Basel mit einem Biacore-Assay untersucht. Für einige

Verbindungen wurden mehrere Messungen – teilweise bei unterschiedlichen Konzentrationen

– durchgeführt. Messungen bei unterschiedlichen Konzentrationen werden durchgeführt,

wenn Verbindungen ein problematisches Lösungsverhalten zeigen und es daher erforderlich

ist, mit grösseren Verdünnungen zu Arbeiten um die Bildung von Aggregaten und

Ausfällungen zu vermeiden. Die Messdaten sind in Tabelle 3.2 aufgeführt.

Abbildung 3.39: Strukturen der gemessenen Verbindungen.

Tyramine

99

Verbindung

Konz. (Messung)

[M] KD [M] Messserie 1

KD [M] Messserie 2

134 200 −

200 1769

138 200 −

200 −

200 −

139 200 − 154

200 − 138

140 200 351

200 −

(±)-146a 200 −

50 −

50 −

10 36 23

(±)-146b 200 −

50 0000000.72 12

50 −

10 53

147 200 − 33

200 −

200 −

(±)-157 200 −

50 −

50 −

10 73

(±)-158 200 96 124

200 80

200 −

Tabelle 3.2: Messdaten der Verbindungen aus Abbildung 3.39 (− = Messung nicht auswertbar).

Für Verbindung 138 konnte in einer Reihe von drei Messungen keine Bindung gemessen

werden. Negative Werte für KD können sich rechnerisch bei bestimmten Kombinationen der

Detektorantworten der Referenz-Verbindung und der Test-Substanz ergeben, es handelt sich

dabei um nicht verwertbare Messergebnisse. Bei Fragment 140 konnte in einer von

2 Messungen ein Wert von 351 M erhalten werden. Für das Thiophen-Fragment 134 ergab

eine von 2 Messungen einen Wert von 1769 M. Für das Cyclopentanol-Derivat 139 konnte

in einer ersten Messreihe kein Bindungs-Wert ermittelt werden. Messungen zu einem späteren

Zeitpunkt ergaben jedoch KD-Werte von 154 M und 138 M. Das häufige Vorkommen von

unterschiedlichen Messresultaten für ein und dieselbe Verbindung dürfte mit einem

schwierigen Lösungsverhalten der Verbindungen zusammenhängen, wie bereits in Kapitel 2.6

ausführlicher erläutert wurde. Auch die scheinbar plausiblen Ergebnisse müssen daher mit

Vorsicht betrachtet werden und könnten irreführend sein. Die Daten für die beiden

Cyclopentanol-Derivate 139 und 140 deuten auf potentiell interessante

Tyramine

100

Bindungseigenschaften hin. Eine weitere Untersuchung durch Röntgenkristallographie und

zusätzliche Bindungs-Assays wären von Interesse.

Auch für die Verbindungen (±)-157, (±)-158 und 147 wurden zahlreiche nicht verwertbare

Messdaten erhoben, die Zuverlässigkeit der verwendbaren Daten ist folglich ungewiss. Die

erhaltenen Werte liegen im Bereich von 33 bis 124 M und sind damit in einem ähnlichen

Bereich, wie die von Kuglstatter et al. für 8 publizierten Daten [127], sie erscheinen deshalb

aber durchaus plausibel. Das Tyramin-Fragment (±)-158 und das Tyrosol-Analogon (±)-157

weisen recht ähnliche KD-Werte im Bereich von rund 100 M auf. Für das Cyclopentyl-

Derivat 147 wurde mit 33 M der tiefste Wert in dieser Serie gemessen.

Für die Zielmoleküle (±)-146a und (±)-146b wurden ebenfalls diverse nicht verwertbare

Messungen erhalten. Der tiefste gemessene Wert wurde für (±)-146b erhalten, er

beträgt 0.7 M. Angesichts der beiden weiteren gemessenen KD-Werte von 12 M und 53 M

mag es sich dabei um einen Ausreisser gegen unten handeln. (±)-146a weist mit KD-Werten

von 23 M und 36 M sehr ähnliche Bindungseigenschaften auf. Die Liganden-Effizienz ist

im Vergleich zum deutlich kleineren Analogon 147 deutlich tiefer, durch den zusätzlichen

Thiophen-Substituenten werden die Bindungseigenschaften von (±)-146a und (±)-146b im

Vergleich zu 147 nicht signifikant verbessert. Dies und die Tatsache, dass das 1,3-cis- und

1,3-trans-Derivat etwa gleich stark binden, deuten darauf hin, dass das Zielmolekül (±)-146b

nicht nach dem aufgrund des Modellierens für (1S,3R)-99 vorgeschlagenen Bindungsmodus

bindet. Vom erhofften synergistischen Effekt durch die Verknüpfung von 2 Fragmenten kann

schon gar nicht gesprochen werden. Das Tyramin-Fragment 147 bleibt hingegen ein

interessanter Ansatzpunkt für die Entwicklung neuer BACE1-Inhibitoren.

Tyramine

101

3.5 Röntgenkristall-Struktur von 147 mit -Sekretase

Es ist der Firma Roche gelungen, von der Verbindung 147 eine Röntgenkristall-Struktur mit

einer Auflösung von 1.8 Å zu erhalten. Das Cyclopentyl-Tyramin-Derivat 147 nimmt eine im

Vergleich zum Cyclohexyl-Analogon 8 aus roche_bace_9.pdb sehr ähnliche Position ein.

Eine Überlagerung der beiden Liganden (Abbildung 3.40) verdeutlicht dies.

Abbildung 3.40: Überlagerung der Verbindungen 8 (cyan) und 147 (grün) aus den jeweiligen

Röntgenstrukturen aus verschiedenen Perspektiven.

In Abbildung 3.41 finden sich verschiedene Darstellungen des Liganden 147 in der aktiven

Tasche von -Sekretase.

Abbildung 3.41: 3 verschiedene Darstellungen des Liganden 147 mit der dazugehörigen Proteinstruktur.

Tyramine

102

3.6 Aziridine und Azetidinol als neue Bindungsmotive für die katalytische Dyade

Die im Rahmen der Indolamine entdeckten, vielversprechenden Bindungsmotive für die

katalytische Dyade – Aziridin und Azetidinol sollten nochmals als o-Cyclohexyl-Tyramin-

Derivate getestet werden, da von diesem im Gegensatz zu den Indolaminen der

Bindungsmodus aus einer Cokristallstruktur mit BACE1 eindeutig bekannt ist.

3.6.1 Retrosynthese

Die Ausgangsverbindung für die Synthese der verschiedenen funktionalisierten Amine ist

o-Cyclohexyl-Tyramin 8. Die Verbindung kann durch eine Claisen-Umlagerung und

anschliessende Hydrogenolyse aus der Cbz-geschützten O-cyclohexenylierten Verbindung

(±)-159 erhalten werden. Dieses Molekül ist in 2 Stufen ausgehend von Tyramin (9) gut

zugänglich.

Abbildung 3.42: Retrosynthese von o-Cyclohexyl-Tyramin.

Die gesuchten Zielmoleküle können ausgehend von o-Cyclohexyl-Tyramin 8 in jeweils 2

Stufen hergestellt werden. Das Azetidinol 160 erhält man durch N-alkylierung mit

(±)-Epichlorhydrin und anschliessende Zyklisierung zum gewünschten Azetidinol. Die

Aziridin-Derivate 161 können durch Acylierung bzw. Alkylierung gefolgt von Reduktion mit

LiAlH4 erhalten werden.

Tyramine

103

Abbildung 3.43: Retrosynthese der funktionalisierten Amine.

3.6.2 Synthese

3.6.2.1 o-Cyclohexyl-Tyramin

Für die Synthese der gewünschten Zielmoleküle wurde zunächst o-Cyclohexyl-Tyramin 8

hergestellt. Das primäre Amin der Ausgangsverbindung Tyramin 9 wurde dazu zunächst

durch Umsetzen mit Cbz-Chlorid geschützt (148). Anschliessend wurde das Phenol mit

3-Bromcyclohexen alkyliert ((±)-159). Ein zentraler Schritt für die Synthese von

o-Cyclohexyl-Tyramin 8 ist die Claisen-Umlagerung von Verbindung (±)-159. Zunächst

wurden die bereits beim Allyl-Derivat 149 und beim Cyclopentenyl-Derivat (±)-153

verwendeten Methoden (Kapitel 3.3.2.3) getestet, die Resultate waren jedoch unbefriedigend.

Schliesslich zeigte sich, dass die Umsetzung von (±)-159 in H2O in einer Mikrowelle

bei 300 W und 190 °C während 1 h das gewünschte Produkt (±)-162 in guter Ausbeute liefert.

Die Hydrierung von (±)-162 zu 8 mit Raney-Ni, analog zu (±)-158, verlief nur langsam.

Nach 1.5 Tagen konnte noch immer kein vollständiger Umsatz beobachtet werden. Der

Wechsel zu 10% Pd/C lieferte das gewünschte Produkt 8 in kürzerer Zeit und in guter

Ausbeute.

Tyramine

104

Abbildung 3.44: a) 1.1 Äq. Cbz-Cl, 1.5 Äq. Et3N, DMF, RT, 2 h. b) 1.1 Äq. NaH, 1.2 Äq. 3-Bromcyclohexen,

THF, 0 °C → RT, 26 h. c) H2O, MW (300 W), 190 °C, 1h. d) 10% Pd/C, H2 (1 atm), MeOH,

RT, 20 h.

Zur Synthese des Azetidinol-Derivates 160 wurde 8, analog zu der für 89 und 91

beschriebenen Route, zuerst mit (±)-Epichlorhydrin zu (±)-163 monoalkyliert und

anschliessend zum gewünschten Azetidinol 160 zyklisiert.

Abbildung 3.45: a) 1.1 Äq. (±)-Epichlorhydrin, iPrOH, 0 °C → RT, 18 h. b) Et3N, MeCN, Rückfluss, 18 h.

Die 2-Hydroxymethyl-aziridin-Derivate (±)-164 und (±)-165 wurden in 2 Stufen mit guter

Ausbeute analog einer von Comstock und Rajski beschriebenen Methode hergestellt [205].

Tyramin (9) bzw. das o-Cyclohexyl-Derivat 8 wurden zunächst in einer Gabriel-Cromwell-

Reaktion mit Ethyl-2,3-dibrompropionat zu (±)-166 bzw. (±)-167 alkyliert und anschliessend

mit LiAlH4 zu den analogen Alkoholen (±)-164 und (±)-165 umgesetzt.

Abbildung 3.46: a) 1.0 Äq. Ethyl 2,3-dibrompropionat, 3.0 Äq. Et3N, THF, Rückfluss, 4 h. b) 1.1 Äq. LiAlH4,

THF, 0 °C, 30 min.

Tyramine

105

Die Synthese des Aziridin-Derivates 168 wurde analog der Synthese von 61 und 84

durchgeführt. Dazu wurde in einem ersten Schritt das Amid 169 hergestellt. Dieses wurde in

einem zweiten Schritt mit LiAlH4 zum sekundären Amin 170 reduziert, wobei das

Zielmolekül 168 als Nebenprodukt isoliert werden konnte.

Abbildung 3.47: a) 1.1 Äq. Phenoxyacetylchlorid, 1.5 Äq. Et3N, CH2Cl2, 0 °C, 1h, RT, 1h. b) 2.6 Äq. LiAlH4,

THF, Rückfluss, 5 h.

Tyramine

106


Die in Abbildung 3.48 dargestellten Tyramine wurden durch Herrn Walter Huber bei Roche

in Basel mit einem Biacore-Assay untersucht. Die Messdaten zu den Verbindungen sind in

Tabelle 3.3 aufgeführt. Teilweise wurden die Messungen bei verschiedenen Verbindungs-

Konzentrationen durchgeführt, was bei Verbindungen mit schwierigem Lösungsverhalten eine

etablierte Vorgehensweise ist, wie in Kapitel 3.4 bereits erwähnt wurde. Manche

Verbindungen wurden zu einem späteren Zeitpunkt erneut untersucht. Beim genaueren

Betrachten fällt auf, dass die Messergebnisse bei vielen Verbindungen ziemlich inkonsistent

ausfallen, was auf ein schwieriges Lösungsverhalten zurückzuführen sein dürfte. In

zahlreichen Fällen lässt sich aus den Detektorsignalen ein negativer KD-Wert errechnen. Dies

geschieht, wenn das Detektorsignal der Messung mit der Verbindung einen negativen Wert

aufweist, was mit Messschwankungen zu tun hat, die sich insbesondere dann Auswirken,

wenn eine Verbindung im Vergleich zur Referenz-Substanz (Peptidanalogon, KD ca. 10 nM)

nur eine sehr schwache Bindung aufweist.

Abbildung 3.48: Verbindungen mit Aziridin- und Azetidinol- Bindungsmotiven für die katalytische Dyade.

Tyramine

107

Verbindung

Konz. (Messung)

[M] KD [M] Messserie 1

KD [M] Messserie 2

8 200 − 57

200 −

200 −

200 −

160 200 −

10 4.3 8

(±)-164 200 −

10 2.9 n.d. („klebrig“)

(±)-165 200 − 79

200 121.8

200 −

(±)-166 200 −

10 −

(±)-167 200 −

200 158.2

200 −

168 200 −

10 1.9 n.d. („klebrig“)

170 200 −

50 − 13

10 7.3

10 13.2

Tabelle 3.3: Messdaten der Verbindungen aus Abbildung 3.48 (− = Messung nicht auswertbar).

Die teilweise grossen Schwankungen der Messungen lassen sich deutlich bei Verbindung 8

erkennen. In den ursprünglich uns zugestellten Dokumenten von Roche, sowie in der

Publikation von Kuglstatter et al. [127] wird für die Substanz ein KD-Wert von 220 M

angegeben. Dann wurden 4 Messungen durchgeführt, bei denen aufgrund negativer

Detektorsignale kein KD-Wert bestimmt werden konnte, wie oben beschrieben. Bei einer

späteren, zusätzlichen Messung wurde ein Wert von 57 M ermittelt. Dies ist zwar viermal

tiefer, liegt aber immerhin ungefähr im Bereich der ursprünglichen Angaben. Die

Problematik solcher Messschwankungen liegt darin, dass das Risiko, sowohl falsch positive,

als auch falsch negative Ergebnisse zu erhalten, besteht und, dass eine zuverlässige

Einschätzung des Wertes der Messdaten erschwert ist.

Das Aziridin-Derivat 168 und das Azetidinol-Derivat 160 zeigen – mit Vorbehalt der

Messzuverlässigkeit – ganz interessante KD-Werte im Bereich von rund 2 bis 8 M. Durch

die Einführung des Aziridin- und Azetidinol-Motivs für die Bindung an die katalytische

Dyade scheint eine deutliche Steigerung der Bindung bei nur geringem Zuwachs des

Molekulargewichts im Vergleich zum primären Amin-Derivat 8 möglich. Auch die

Tyramine

108

Einführung eines Phenoxyethylamin-Rests (Verbindung 170) scheint eine klare Verbesserung

der Bindungseigenschaften zu bringen mit Werten von 7 bis 13 M. Allerdings geht hier

aufgrund des grösseren Massezuwachses einiges an Liganden-Effizienz verloren. Das

Aziridin- und das Azetidinol-Derivat sind also klar die vielversprechenderen und

interessanteren Verbindungen.

Die beiden Aziridin-Derivate (±)-167 und (±)-165 weisen höhere KD-Werte auf, als die

Ausgangsverbindung 8. Möglicherweise wird durch das neue Bindungsmotiv das Tyramin-

Fragment in einer Weise verschoben, welche die Gesamt-Bindung eher beeinträchtigt. Der

KD-Wert von rund 3 M, welcher für (±)-164 ermittelt wurde, ist hingegen äusserst

interessant, weist doch Tyramin selbst einen KD-Wert von 2000 M auf (Kugelstatter et al.

[127]). Allerdings konnte der Wert in einer weiteren Messung nicht bestätigt werden, da sich

die Verbindung im Assay zu „klebrig“ verhalte, das heisst, dass viel unspezifische Bindung

auftrete. Dies ist ein weiteres Beispiel für die Problematik, die bei Verbindungen mit relativ

niedriger Affinität und schwierigem Lösungsverhalten auftreten kann.

Bei der Messung dieser Serie von Verbindungen mit neuen Bindungsmotiven für die

katalytische Dyade haben sich drei Substanzen als besonders interessant herausgestellt. Es

handelt sich um die beiden Aziridin-Derivate 168 und (±)-164, sowie um das Azetidinol-

Derivat 160. Eine kristallographische Aufklärung der Bindungsmodi dieser Substanzen wäre

ausserst spannend.

Zusammenfassung und Ausblick

109

4. Zusammenfassung und Ausblick

Auf der Suche nach neuen Inhibitoren für die -Sekretase wurden zunächst verschiedene

Serien von Indolamin-Derivaten hergestellt, welche aufgrund der Ergebnisse eines Needle-

Screenigs der Firma Hoffmann-La Roche (Abbildung 4.1) entworfen wurden. Die

entworfenen Strukturen basieren primär auf einer Röntgenkristallstruktur des Cyclohexyl-

Tyramin-Derivates 8, den Biacore-Daten für das Indolamin-Fragment 10 und auf der

Thiophen-Nadel 7, welche in der S3-sub-Tasche gefunden wurde.

Abbildung 4.1: Wichtigste Verbindungen aus dem Needle-Screening.

In einer ersten Serie von Verbindungen wurde das primäre Amin des Indolamin-Fragments

gegen ein Azetidin ausgetauscht und es wurde in 3-Position des Indols ein Vektor eingeführt,

welcher die S3-Tasche addressieren sollte. Während der Vektor für die S3-Tasche nicht die

erhoffte Affinitätssteigerung brachte, zeigte sich, dass die Bindungseigenschaften durch den

Austausch des primären Amins durch ein Azetidin nicht beeinträchtigt zu werden scheinen

(26 und 13). Bei den Affinitätsmessungen einer nächsten Serie von Indolamin-Derivaten mit

kleineren Resten für die S3-Tasche, stellte sich heraus, dass die Struktur-Aktivitäts-Beziehung

der Indolamine wider Erwarten wohl nicht derjenigen der Tyramine aus den Kristallstrukturen

des Needle-Screenings entspricht. Während eine n-Butyl-Gruppe in 3-Position des Indols

ungefähr dieselbe Affininität ergab, wie beim unsubstituierten Derivat, brachte die i-Propyl-

Gruppe, welche gemäss Modellierung ebenfalls sehr gut passen müsste, sogar einen

deutlichen Verlust an Affinität (Abbildung 4.2).

Abbildung 4.2: Verschiedene Indolamin-Derivate.


110

Für den Entwurf der nächsten Generation von Zielverbindungen orientierten wir uns aufgrund

der mit den Indolaminen gesammelten Erfahrungen sehr eng an den Tyramin-Nadeln aus den

BACE1-Kristallstrukturen. Dabei wurden unter anderem eine Verbindung ((S)-98), welche

aus der S3-Tasche heraus die S2-Tasche mit einem Arylsulfonamid-Fragment adressiert und

eine Verbindung ((1S,3R)-99), welche eine Verknüpfung des Tyramin-Fragments 8 in der

S1/S3-Tasche mit dem Thiophen-Fragment 7 in der S3-sub-Tasche darstellt, entworfen

Abbildung 4.3.

Abbildung 4.3: Entworfene Zielmoleküle basierend auf 7 und 8.

Von den Zielverbindungen (S)-98 und (1S,3R)-99 wurden im Verlaufe der Synthese-Arbeiten

verschiedene Fragmente hergestellt und getestet. Die Sulfonamid-Fragmente 115 und 133

zeigten dabei nur enttäuschende Affinitäten im Bereich von rund 2 mM, das ist für ein

Fragment dieser Grösse eher wenig, weshalb die Synthese von (S)-98 nicht weiter verfolgt

wurde. Das Fragment 139 von Verbindung (1S,3R)-99 zeigte hingegen mit einem KD-Wert

von rund 150 M recht vielversprechende Bindungseigenschaften, weshalb die Synthese

fortgesetzt wurde (Abbildung 4.4).

Abbildung 4.4: Getestete Fragmente von (S)-98 und (1S,3R)-99.

Besonders positiv ist das Ergebnis des Cyclopentyl-Tyramin-Derivats 147, es bindet mit

einem KD-Wert von 33 M sogar noch besser, als das Cyclohexyl-Analogon 8, welches in

derselben Messerie mit einem KD-Wert von 57 M gemessen wurde. Es gelang der Firma

Hoffmann-La Roche sogar, von 147 eine Röntgenkristallstruktur in der aktiven Tasche von


111

-Sekretase zu lösen, welche zeigt, dass der Bindungsmodus von 8 und 147 sehr ähnlich ist

(Abbildung 4.5).

Abbildung 4.5: Überlagerung von 147 (grün) mit 8 (cyan) und Darstellung von 147 in der aktiven Tasche von

-Sekretase.

Aufgrund der interessanten Bindungseigenschaften von 139, aus synthetischen Gründen und

wegen ermutigenden Modellierungsstudien wurde Verbindung (1S,3R)-99 mit einer

zusätzlichen Hydroxyl-Gruppe am Cyclopentyl-Ring hergestellt. Bei der Verknüpfung des

Thiophenfragmentes mit dem Tyraminfragment entstanden ein 1,3-cis- und ein 1,3-trans-

Derivat jeweils als Racemat. Beide wurden bis zu den Zielverbindungen weitersynthetisiert.

Sowohl, das aufgrund der Modellierungsstudien gewünschte 1,3-trans-Derivat (±)-146b, als

auch das 1,3-cis-Isomer (±)-146a wurden hergestellt und im Biacore-Assay getestet

(Abbildung 4.6).

Abbildung 4.6: 1,3-trans-Zielmolekül (±)-146b und 1,3-cis-Isomer (±)-146a.

Die gemessenen Werte im Biacore-Assay lagen in einer ersten Messserie bei 0.7 M und

53 M für (±)-146b, sowie bei 36 M für (±)-146a. Aufgrund der grossen Messspanne

bei (±)-146b wurden die Verbindungen ein weiteres Mal getestet. Diesmal wurden die in

Abbildung 4.6 angegebenen Messwerte von 12 M für (±)-146b und 23 M für (±)-146a

ermittelt. Aufgrund der Datenlage ist davon auszugehen, dass beide Verbindungen eine

ähnliche Affinität zu -Sekretase aufweisen. Dies bedeutet, zusammen mit der Tatsache, dass


112

die Verbindungen kaum besser binden, als das Cyclopentyl-Tyramin-Derivat 147,

dass (±)-146b sehr wahrscheinlich nicht nach dem aufgrund der Modellierungsstudien

erhofften Bindungsmodus an -Sekretase bindet. Es kann auch kein synergistischer Effekt

durch die Fragmentverknüpfung beobachtet werden. Umso interessanter, wäre es, die

Bindungsmodi von (±)-146b und (±)-146a, sowie denjenigen von 139 kristallographisch

aufzuklären, um neue Erkenntnisse für die Entwicklung zukünftiger -Sekretase-Inhibitoren

zu gewinnen.

Bei der Synthese der Indolamine wurde bei der Herstellung des sekundären Indolamins 38

durch Reduktion von 60 mit LiAlH4 überraschenderweise als Hauptprodukt das Aziridin 61

erhalten (Abbildung 4.7). Es handelt sich dabei um das Zyklisierungsprodukt von 38 unter

Abspaltung von Phenol.

Abbildung 4.7: a) LiAlH4, THF, Rückfluss, 1.5 h.

Die beschriebene Zyklisierung scheint sich vorwiegend bei der Reduktion von

Phenoxyacetamiden wie 60 mit LiAlH4 zu ereignen. Als die zu 38 analoge Verbindung 66

durch Alkylierung von 10 mit Phenoxyethylbromid 67 hergestellt wurde (Abbildung 4.8),

konnte kein entsprechendes Zyklisierungsprodukt beobachtet werden. Es wäre sehr

interessant, zu untersuchen, wie weit sich diese Methode allgemein zur Synthese von

Aziridinen optimieren und anwenden lässt.

Abbildung 4.8: a) K2CO3, THF, Rückfluss, 14 h..


113

Das Aziridin 61 wurde ebenfalls im Biacore-Assay getestet und erwies sich als die

interessanteste Verbindung der entsprechenden Serie von Indolaminen. Mit einem KD-

Wert von 20 M bindet es rund 10-mal so stark, wie das analoge primäre Amin 57. Dies gab

den Anstoss dazu, eine Serie von zyklischen Amin-Derivaten von verschiedenen Indolamin-

und Tyramin-Nadeln herzustellen.

Abbildung 4.9: KD-Werte diverser zyklischer Amin-Derivate.

Die Testergebnisse ausgewählter zyklischer Amin-Derivate sind in Abbildung 4.9

zusammengestellt. Bei den Indolaminen weist erneut das in 3-Position unsubstituierte

Indolamin-Derivat 84 den tieferen KD-Wert auf, als das Isopropyl-Derivat 61. Das

Aziridin 84, das Azetidinol 89 und das Pyrrolidin 86 zeigen alle ähnliche Werte im Bereich

von gut 10 M, das ist etwas tiefer, als beim primären Amin-Analogon 10. Interessant sind

auch die Resultate der Tyramin-Derivate. Sowohl das Aziridin (±)-168, als auch das

Azetidinol (±)-160, binden deutlich stärker, als das primäre Tyramin-Derivat 8. Etwas

überraschend scheinen die Messwerte für (±)-164 und (±)-165. Man würde eher erwarten,

dass (±)-165 aufgrund des zusätzlichen Cyclohexyl-Rests und in Analogie zu 9 und 8 stärker

bindet, als (±)-164. Möglicherweise verändert das neue Bindungsmotiv den Bindungsmodus

in einer Weise, dass die Cyclohexyl-Gruppe nun eine optimale Bindung verhindert. Wie

bereits für andere Messserien erwähnt, muss man auch hier darauf hinweisen, dass es


114

teilweise deutliche Abweichungen bei den geschätzten KD-Werten aus verschiedenen

Messungen gab und, dass die Resultate deshalb mit Vorsicht zu betrachten sind. Dennoch

wäre es auch hier wiederum äusserst interessant, die Bindungsmodi dieser Substanzen

kristallographisch zu identifizieren. Die vorgestellten Bindungsmotive könnten sich auch für

andere Aspartylproteasen oder für weitere Zwecke als vielversprechend erweisen.

Für die Zukunft erscheint nun eine weitere kristallographische Untersuchung der

besprochenen Bindungsmotive äusserst interessant. Für eine der Verbindungen ist dies Roche

bereits gelungen. Das Ergebnis wird vertraulich behandelt und kann daher an dieser Stelle

nicht präsentiert werden.

Ein interessantes Projekt wäre, die Aziridin- und Azetidinol- Bindungsmotive in strukturell

geeignete bekannte Inhibitoren von -Sekretase und von anderen Aspartylproteasen

einzubauen. Zur Selektion geeigneter Inhibitoren wäre eine Suche in der PDB nach

Aspartylprotease-Inhibitoren mit primären Aminogruppen als Bindungsmotive für die

katalytische Dyade ein guter Startpunkt. Durch Modellieren der Bindungsmotive an

ausgewählten Inhibitoren mit MOLOC könnten die vielversprechendsten Kandidaten

ausgewählt werden. Eine anschliessende Synthese der Inhibitoren, Untersuchung der

Bindungseigenschaften mittels Biacore oder anderen geeigneten Bindungs-Assays sowie

kristallographische Analyse der interessantesten Verbindungen würde es erlauben, neue

Erkenntnisse über die allgemeine Einsetzbarkeit dieser Bindungsmotive bei der Suche nach

neuen Medikamenten zu erlangen.

In einem zusätzlichen Projekt könnte die Palette von zyklischen Amin-Bindungsmotiven

erweitert werden (Abbildung 4.10). Ausgehend vom Azetidinol 160 – oder einer anderen

geeigneten Azetidinol-Nadel – könnten das analoge Azetidin und das Keton, sowie diverse

Fluorverbindungen hergestellt und auf ihre Bindungseigenschaften untersucht werden. Die

Synthese von Ethern und substituierten Aminen würde es erlauben, weitere

Bindungssubstituenten einzuführen. Auch eine Serie von zusätzlichen Aziridin-Derivaten,

z.B. ausgehend von (±)-164, wäre eine spannende Erweiterung der Palette. Die genannten

Verbindungen wären unter anderem auch deshalb interessant, weil sich die pKa-Werte der

tertiären Amine durch die unterschiedlichen Substituenten am Azetidin- bzw. Aziridin-Ring

verändern würden, was wiederum die Bindungseigenschaften an -Sekretase verändern

dürfte. Beim Keton wäre es ausserdem interessant, die Lage des Keton/Hydrat-


115

Gleichgewichtes zu bestimmen – aufgrund der Ringspannung des Azetidins dürfte das

Gleichgewicht, im Vergleich zu ungespannten Ketonen, deutlich in Richtung Hydrat

verschoben sein. Der Einfluss des Keton/Hydrat-Gleichgewichts auf die Bindungsaffinität

wäre ebenfalls spannend zu untersuchen.

Abbildung 4.10: Erweiterung der Palette von Azetidinen und Aziridinen.

Experimenteller Teil

116

5. Experimenteller Teil

5.1 Allgemeine Bemerkungen

Dünnschichtchromatographie (DC): Kieselgelplatten 60 F254 (auf Glas) der Firma Merck

oder Kieselgelplatten ALUGRAM SIL G/UV254 (auf Aluminium) von Machery-Nagel. Die

Detektion erfolgte mit UV-Licht bei 254 nm, durch Anfärben mit Vanillin-Lösung (15 g

Vanillin, 2.5 ml konz. H2SO4, 250 ml Ethanol), durch Anfärben mit p-Anisaldehyd-Lösung

(3.7 ml p-Anisaldehyd, 1.5 ml Eisessig, 5 ml konz. H2SO4, 135 ml EtOH), durch Anfärben

mit Mostain-Lösung (20 g (NH4)6Mo7O24∙6 H2O, 0.4 g Ce(SO4)2 in 400 ml 10% H2SO4) oder

durch Anfärben mit Kaliumpermanganat-Lösung (3 g KMnO4, 20 g K2CO3, 10 ml 5% NaOH-

Lösung in 300 ml H2O) oder durch Anfärben in einer Iodkammer.

Säulenchromatographie (BC): Kieselgel 60 der Firma Fluka (Korngrösse 40–63 m). Die

verwendeten Lösungsmittelgemische sind jeweils in Klammern angegeben. Es wurde mit

0-0.4 bar Überdruck gearbeitet. Die Lösungsmittel wurden vor der Verwendung destilliert.

Schmelzpunkte (Smp.): wurden mit einer Büchi Melting Point B-540 Schmelzpunkt-

Apparatur in offenen Kapillaren bestimmt und sind nicht korrigiert.

1H-NMR Spektren: wurden im angegebenen Lösungsmittel auf NMR-Spektrometern von

Varian (Gemini 300 (300 MHz) und Mercury 300 (300 MHz)) oder Bruker (ARX 300

(300 MHz), DRX 400 (400 MHz) und AV 400 (400 MHz)) aufgenommen. Die Spektren

wurden, sofern nicht anders angegeben, bei Raumtemperatur gemessen. Es sind die

chemischen Verschiebungen [ppm] bzgl. TMS als interner Standard ( = 0.00 ppm) und in

Klammern die Spinmultiplizität (s = Singulett, d = Dublett, t = Triplett, m = Multiplett), die

Kopplungskonstanten J in Hz, die Anzahl der signalerzeugenden Protonen und ein

Zuordnungsvorschlag angegeben.

13C-NMR Spektren: wurden im angegebenen Lösungsmittel auf NMR-Spektrometern von

Varian (Gemini 300 (75 MHz) und Mercury 300 (75 MHz)) oder Bruker (ARX 300 (75 MHz)

DRX 400 (100 MHz) und AV 400 (100 MHz)) aufgenommen. Alle Spektren wurden bei


117

Raumtemperatur gemessen. Es sind die chemischen Verschiebungen () in ppm bzgl. des

Lösungsmittelpeaks angegeben ( gemäss Lit. [206]). Wenn DEPT 90 und DEPT 135

Spektren gemessen wurden, wurde bei den Signalen in Klammern die Anzahl direkt ans C

gebundenen Protonen angegeben (q = CH3, t = CH2, d = CH, s = C).

Infrarotspektren (IR): wurden mittels ATR (Attenuated Total Reflectance) Probentechnik

auf einem Perkin-Elmer Spectrum BX FT-IR-Gerät aufgenommen. Die Lage der Banden ist

in cm–1

angegeben.

Massenspektren (MS): wurden vom MS-Service des Laboratoriums für organische Chemie

der ETH Zürich auf einem VG-TRIBRID (EI), einem Finnigan MAT TSQ 7000 (ESI) und auf

einem IonSpec Ultima Spektrometer (MALDI, mit 2,5-Dihydroxybenzoesäure als Matrix)

gemessen. Es werden die Massen des Molekülions und einiger charakteristischer Fragmente

angegeben, dahinter in Klammern die jeweilige Peakintensität (in % des Basispeaks).

Elementaranalyse (EA): wurden vom mikroanalytischen Labor des Laboratoriums für

organische Chemie der ETH Zürich durchgeführt.

Biacore-Messungen: Die Biacore-Messungen wurden bei Hoffmann-La Roche von Herrn

Walter Huber und Frau Josiane Kohler auf Geräten der Firma Biacore durchgeführt. BACE1

wurde für die Messungen mittels Amin-Kupplung auf CM-5 Sensoren immobilisiert. Die

Testverbindungen wurden in DMSO gelöst und für die Messung mit Acetat-Puffer verdünnt.

Die Bindungsexperimente wurden in Acetat-Puffern durchgeführt. Kompetitionsexperimente

wurden gegen ein hochaffines Peptidanalogon durchgeführt. Detailliertere Angaben wurden

von Kuglstatter et al. publiziert [127].

Modellieren mit MOLOC: Für die Modellierungsstudien wurde die Software MOLOC [128]

verwendet. Mögliche Inhibitoren wurden manuell in der aktiven Tasche der BACE-Struktur

roche_bace_9.pdb positioniert. Die Reste der aktiven Tasche wurden fixiert und der Ligand

wurde frei gelassen für die Minimierung der Energie im Kraftfeld. Die möglichen Inhibitoren

wurden bezüglich Vermeidung repulsiver Wechselwirkungen, Ausbildung günstiger

Wasserstoffbrücken und optimaler Ausfüllung der Tasche zwecks Ermöglichung möglichst

vieler attraktiver van der Waals-Kontakte zwischen Enzym und Ligand begutachtet [207].


118

5.2 Synthesevorschriften

4-(2-Aminoethyl)-2-cyclohexylphenol (8) [127]

Unter Argon wurde 10% Pd/C (662 mg) vorgelegt und mit einer Lösung von (±)-162 (2.34 g,

6.66 mmol) in MeOH (40 ml) versetzt. Die Suspension wurde während 20 h unter H2 (1 atm)

gerührt. Das Gemisch wurde über Celite filtriert (nachgewaschen mit EtOAc), das

Lösungsmittel wurde am RV entfernt und das Rohprodukt wurde chromatographisch gereinigt

(SiO2, EtOAc/MeOH 9:1, 1% konz. wässr. NH4OH).

Ausbeute: 1.44 g (90%). Gelbliches, hochviskoses Öl. IR (ATR): 3353, 2921, 2849, 1607,

1507, 1441, 1360, 1272, 1249, 1179, 1139, 1099, 1031, 941, 908, 878, 850. 1H-NMR

(400 MHz, CDCl3): 1.19‒1.50 (m, 5H, CHHCyclohexyl), 1.70‒1.90 (m, 5H, CHHCyclohexyl), 2.69

(t, 2H, J = 6.7, CH2CH2NH2), 2.87‒2.94 (m, 1H, CHCyclohexyl), 2.97 (t, 2H, J = 6.7,

CH2CH2NH2), 4.14 (br. s, 2H, NH2), 6.65 (d, 1H, J = 8.1, arom. H), 6.81 (dd, 1H, J = 2.1, 8.1,

arom. H), 6.98 (d, 1H, J = 2.1, arom. H). 13

C-NMR (100 MHz, CDCl3): 26.52, 27.18 (2C),

33.33 (2C), 37.20, 38.81, 43.29, 115.44, 126.57, 127.41, 130.10 (s), 134.82 (s), 152.71 (s).

ESI-HRMS: 220.1696 (10, [M + H]+, C14H22NO

+, ber.: 220.1696), 203.1431 (100,

[M − NH2]+, C14H19O

+, ber.: 203.1430).


119

2-(1H-Indol-5-yl)ethanamin (10) [157]

Nitrovinyl-Verbindung 51 (1.0 Äq., 500 mg, 2.657 mmol) wurde unter Argon in THF (29 ml)

gelöst und LiAlH4 (5.09 Äq., 513 mg, 13.52 mmol) wurde portionenweise zugegeben. Das

Reaktionsgemisch wurde während 3 h unter Rückfluss erhitzt. Nach dem Abkühlen auf RT

wurde mit 20 ml Et2O verdünnt, H2O (0.52 ml), 10% wässr. NaOH-Lösung (0.77 ml) und

H2O (1.56 ml) wurden zugegeben und das Gemisch wurde während 15 min bei RT gerührt.

MgSO4 wurde zugegeben und das Gemisch wurde während weiteren 30 min gerührt,

abfiltriert (nachgewaschen mit TBME) und das Lösungsmittel wurde am RV entfernt. Das

Rohprodukt wurde chromatographisch gereinigt (SiO2, EtOAc/MeOH 9:1, 1% konz. wässr.

NH4OH).

Ausbeute: 328 mg (77%). Hellbrauner Feststoff. Smp.: 116–125 °C. IR (ATR): 3359, 3287,

3111, 3023, 2920, 2854, 1653, 1576, 1458, 1432, 1339, 1292, 1148, 1102, 1064, 1034, 913,

896, 884, 795, 767, 752, 728, 640, 609. 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): 1.36 (s, 2H, NH2), 2.84

(t, 2H, J = 6.6, CH2CH2NH2), 3.00 (dt, 2H, J = 0.9, 6.6, CH2CH2NH2), 6.50 (m, 1H, arom. H),

7.04 (dd, 1H, J = 1.5, 8.3, arom. H), 7.19 (m, 1H, arom. H), 7.33 (d, 1H, J = 8.4, arom. H),

7.46 (m, 1H, arom. H), 8.23 (s, 1H, NHIndol). 1H-NMR (300 MHz, CD3OD): 2.78 (m, 2H,

CH2CH2NH2), 2.86 (m, 2H, CH2CH2NH2), 6.38 (d, 1H, J = 3.3, arom. H), 6.95 (dd, 1H,

J = 1.4, 8.3, arom. H), 7.18 (d, 1H, J = 3.0, arom. H), 7.31 (d, 1H, J = 8.9, arom. H), 7.36 (m,

1H, arom. H). 13

C-NMR (75 MHz, CD3OD): 40.00, 44.64, 102.00, 112.18, 120.99, 123.32,

125.83, 129.74 (s), 130.87 (s), 136.50 (s). EI-HRMS: 160.0996 (22, [M]+, C10H12N2

+, ber.:

160.0995), 131.0742 (95), 130.0670 (100), 103.0551 (12), 77.0384 (12), 59.0369 (10),

31.0225 (37). ESI-HRMS: 161.1078 (5, [M + H]+, C10H13N2

+, ber.: 161.1073), 144.0805

(100).


120

5-(Azetidin-3-ylmethyl)-3-phenethyl-1H-indol (13)

Aus 25 wurde durch Lösen in Et2O, Einleiten von HCl-Gas und Abdampfen des

Lösungsmittels das entsprechende HCl-Salz hergestellt. Das Salz 25∙HCl (26.5 mg, 0.0537

mmol) und 10% Pd/C (26 mg) wurden in MeOH (5 ml) suspendiert und während 4 h unter H2

bei RT gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde über Celite filtriert und der Filterinhalt wurde

mit MeOH mit 1% Et3N gewaschen. Das Lösungsmittel wurde am RV entfernt und das

Rohprodukt wurde chromatographisch gereinigt (SiO2, CH2Cl2/MeOH 9:1, 2% konz. wässr.

NH4OH).

Ausbeute: 7.9 mg (51%). Rf = 0.39 (CH2Cl2/MeOH 8:2, 1% konz. wässr. NH4OH). Gelbes

Öl. IR (ATR): 3407, 3225, 2919, 2849, 1602, 1495, 1479, 1452, 1092, 794, 747, 697. 1H-

NMR (300 MHz, CDCl3): 2.88‒3.14 (m, 7H, N(CH2)2CHCH2, CH2CH2Ph), 3.49 (m, 2H,

N(CHH)2), 3.69 (m, 2H, N(CHH)2), 6.90 (m, 1H, Indol-C(2)H), 6.97 (dd, 1H, J = 1.5, 8.4,

Indol-C(7)H), 7.14‒7.37 (m, 7H, arom. H), 7.97 (br. s, 1H, NHIndol). 13

C-NMR (75 MHz,

CDCl3): 27.45, 36.73 (2C), 40.76, 52.96 (2C), 111.06, 115.95 (2C), 118.20, 121.68, 122.89,

125.87, 128.34 (2C), 128.53 (2C), 130.65, 135.06, 142.41. MALDI-HRMS: 291.1854 (81,

[M + H]+, C20H23N2

+, ber.: 291.1856), 274.1588 (100, [M − NH3]

+), 189.0659 (5), 162.1282

(9), 145.5920 (7), 137.0787 (9).


121

1-Benzhydryl-3-methylenazetidin (14) [134]

Methyltriphenylphosphoniumbromid (3.13 Äq., 39.2 g, 109.7 mmol) und Kalium-tert-butylat

(3.0 Äq., 11.76 g, 104.8 mmol) wurden im Ultraschallbad unter Argon in DMSO (140 ml)

gelöst und mit einer Lösung von 15 (1.0 Äq., 8.305 g, 35.0 mmol) in DMSO (70 ml) versetzt.

Das Gemisch wurde 24 h bei 60 °C und anschliessend 14 h bei RT gerührt, auf Eiswasser

gegossen und 4-mal mit Et2O extrahiert. Die vereinigten org. Phasen wurden 4-mal mit H2O

(mit wenig NaHCO3) gewaschen und über K2CO3 getrocknet. Das Lösungsmittel wurde am

RV entfernt und der Rückstand wurde in n-Pentan aufgenommen. Der resultierende Feststoff

wurde abfiltriert, mit Hexan gewaschen und verworfen. Das Filtrat wurde am RV

eingedampft und das Rohprodukt (10 g braunes Öl) wurde mittels BC (SiO2, EtOAc/Hexan

1:20, 0.5% Et3N) gereinigt.

Ausbeute: 6.75 g (82%). Rf = 0.29 (EtOAc/Hexan 1:20, 1% Et3N). Hellgelber Feststoff.

Smp.: 74–75 °C. IR (ATR): 2936, 2805, 1694, 1489, 1450, 1261, 1162, 1042, 1028, 948, 887,

756, 745, 701, 693, 630. 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): 3.77 (t, 4H, J = 2.4, N(CH2)2), 4.47 (s,

1H, NCH(Ph)2), 4.83 (quintet, 2H, J = 2.4, C=CH2), 7.13‒7.21 (m, 2H, arom. H),

7.22‒7.29 (m, 4H, arom. H), 7.40‒7.45 (m, 4H, arom. H). 13

C-NMR (75 MHz, CDCl3):

62.11 (2C), 77.97, 105.09, 127.23 (2C), 127.58 (4C), 128.60 (4C), 141.14 (s), 142.68 (s, 2C).


122

1-Benzhydryl-azetidin-3-on (15) [134]

Eine Lösung von 16 (14.2 g, 59.3 mmol) in DMSO (160 ml) wurde mit Et3N (81 ml) versetzt.

Schwefeltrioxid-Pyridin-Komplex (59.2 g, techn., ≥ 45% SO3) wurde in DMSO (335 ml)

gelöst und zur Lösung von 16 pipettiert. Das Gemisch wurde 2.5 h bei RT gerührt und

anschliessend auf Eiswasser gegossen. Die wässr. Phase wurde 4-mal mit CH2Cl2 extrahiert.

Die vereinigten org. Extrakte wurden 3-mal mit H2O und 1-mal mit ges. wässr. NaCl-Lösung

gewaschen und über Na2SO4 getrocknet. Das Lösungsmittel wurde am RV abdestilliert und

das Rohprodukt (17.79 g) wurde chromatographisch gereinigt (SiO2, CH2Cl2/EtOAc/Hexan

1:1:8, 0.3% Et3N).

Ausbeute: 12.85 g (91%). Rf = 0.50 (EtOAc/Hexan 1:5). Hellgelber Feststoff.

Smp.: 76‒77.5 °C. IR (ATR): 2947, 2805, 2779, 1807, 1596, 1585, 1489, 1451, 1425, 1404,

1096, 1070, 1007, 755, 744, 701, 692, 631, 621. 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): 4.00 (s, 4H,

N(CH2)2), 4.58 (s, 1H, NCH(Ph)2), 7.17‒7.24 (m, 2H, arom. H), 7.26‒7.33 (m, 4H, arom. H),

7.45‒7.50 (m, 4H, arom. H). 13

C-NMR (75 MHz, CDCl3): 74.37 (2C), 77.95, 127.39 (4C),

127.66 (2C), 128.86 (4C), 142.51 (2C), 201.16 (C=O). EI-HRMS: 237.1150 (0.3, [M]+,

C16H15NO+, ber.: 237.1148), 209.1200 (5, [M − C=O]

+), 167.0865 (100), 152.0629 (15),

91.0544 (4). EA für C16H15NO (237.30): ber. C 80.98, H 6.37, N 5.90; gef. C 80.44, H 6.42,

N 5.74.


123

1-Benzhydryl-azetidin-3-ol (16) [132]

Das sekundäre Amin (±)-21 (1.0 Äq., 22.05 g, 92.14 mmol) wurde unter Argon im

Ultraschallbad in MeCN (170 ml) gelöst und das Gemisch wurde auf 0 °C gekühlt.

Et3N (3.0 Äq., 38.5 ml, 276.4 mmol) wurde zugespritzt. Das Eisbad wurde entfernt und das

Reaktionsgemisch wurde während 22 h unter Rückfluss erhitzt. Die beim Abkühlen

ausgefallenen Kristalle (4.78 g) wurden abfiltriert und mit MeCN gewaschen (3 x 50 ml).

Die Mutterlauge wurde am RV eingeengt und durch zweimalige Kristallisation (MeCN,

CH2Cl2, Hexan) wurden weitere Kristalle gewonnen (4.20 g und 3.34 g). Der Rückstand aus

der Mutterlauge wurde in Et2O aufgenommen und mit 1 M HCl ausgeschüttelt. Es bildete

sich ein weisser Niederschlag, der abfiltriert und mit Et2O gewaschen wurde. Das freie Amin

wurde durch Aufarbeiten mit 1 M NaOH und Extraktion mit Et2O gewonnen. Trocknen der

org. Phase über Na2SO4 und Abdestillieren des Lösungsmittels am RV ergab 16 als weissen

Feststoff (8.03 g). Die gesammelten Kristalle wurden in CH2Cl2 gelöst und mit 1 M NaOH

und ges. wässr. NaCl-Lösung gewaschen. Trocknen der org. Phase über Na2SO4 und

Abdestillieren des Lösungsmittel am RV ergab zusätzliches Produkt 16 als weissen

Feststoff (6.85 g). Gesamtausbeute: 14.88 g (67%, ohne BC). Eine Fraktion von 6.85 g

Produkt wurden chromatographisch weiter gereinigt (SiO2, EtOAc/Hexan 1:1). Ausbeute:

6.18 g (korrigierte Ausbeute: 60%).

Ausbeute: 14.88 g (67%, ohne BC). Weisser Feststoff. Rf = 0.37 (EtOAc/Hexan 1:1). Smp.:

112–113 °C. IR (ATR): .3059, 2937, 2846, 1490, 1450, 1350, 1161, 982, 763, 743, 693, 701,

632. 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): 2.42 (br. s, 1H, OH), 2.89 (m, 2H, N(CHH)2), 3.53 (m,

2H, N(CHH)2), 4.34 (s, 1H, NCH(Ph)2), 4.45 (quintet, 1H, J = 5.7, CHOH), 7.15‒7.22 (m,

2H, arom. H), 7.23‒7.30 (m, 4H, arom. H), 7.35‒7.41 (m, 4H, arom. H). 13

C-NMR (75 MHz,

CDCl3): 62.03, 63.46 (2C), 78.59, 127.32 (2C), 127.55 (4C), 128.60 (4C), 141.82 (2C). EI-

HRMS: 239.1300 (5, [M]+, C16H17NO

+, ber.: 239.1305), 195.1047 (5), 167.0865 (100),

152.0637 (15), 119.0747 (5), 91.0551 (12), 72.0444 (8). EA für C16H17NO (239.31): ber.

C 80.30, H 7.16, N 5.85; gef. C 80.27, H 7.18, N 5.91.


124

(±)-Benzhydryl-oxiranylmethyl-amin ((±)-21) [132]

Benzhydrylamin (1.0 Äq., 17 ml, 98.6 mmol) wurde unter Argon in Isopropanol (180 ml)

gelöst. Das Gemisch wurde im Eisbad auf 0 °C gekühlt, und (±)-Epichlorhydrin (1.06 Äq.,

8.2 ml, 105 mmol) wurde zugetropft. Das Reaktionsgemisch wurde während 2.5 h im Eisbad

und anschliessend während 26 h bei RT gerührt. Das Gemisch wurde nochmals auf 0 °C

gekühlt und eine zusätzliche Portion (±)-Epichlorhydrin (0.13 Äq., 1.0 ml, 12.79 mmol)

wurde zugegeben. Das Gemisch wurde während 30 min im Eisbad und anschliessend

während 24 h bei RT gerührt. Das Lösungsmittel wurde am RV abdestilliert und das

Rohprodukt wurde mit BC (SiO2, EtOAc/Hexan 5:1) gereinigt.

Ausbeute: 23.10 g (98%). Rf = 0.20 (EtOAc/Hexan 5:1). Weisser Feststoff. Smp.: 63–66 °C.

IR (ATR): 3320, 3061, 3025, 2832, 1597, 1492, 1451, 1344, 1181, 1115, 1103, 1083, 1063,

1044, 1027, 929, 903, 852, 837, 758, 747, 702, 696, 621. 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):

2.69 (dd, 1H, J = 7.2, 12.3, CHH(–O–)CH), 2.80 (dd, 1H, J = 4.2, 12.3, CHH(–O–)CH),

3.58 (d, 2H, J = 5.7, NHCH2), 3.89 (m, 1H, CH2(–O–)CH), 4.84 (s, 1H, CH(Ph)2),

7.18‒7.40 (m, 10H, arom. H). 13

C-NMR (75 MHz, CDCl3): 47.76, 50.64, 67.32, 70.24,

127.34 (4C), 127.37 (2C), 128.72 (4C), 143.37, 143.49. EI-HRMS: 239.1312 (1, [M]+,

C16H17NO+, ber.: 239.1305), 196.1135 (20), 167.0859 (100), 152.0627 (11), 91.0568 (6).


125

3-Phenylethyl-5-bromindol (22) [136]

Das acylierte Indol 23 (1.0 Äq., 1.57 g, 5.00 mmol) wurde unter Argon unter Erwärmen in

THF (20 ml) gelöst. Die Lösung wurde langsam zu einem Gemisch von LiAlH4 (4.0 Äq.,

759 mg, 20.0 mmol) in THF (20 ml) gegeben und es wurde mit zusätzlichem THF (10 ml)

nachgespült. Das Reaktionsgemisch wurde während 2 h auf 70 °C erwärmt. Nach dem

Abkühlen wurde eine ges. wässr. Lösung von Kaliumnatriumtartrat vorsichtig zugegeben und

die org. Phase wurde mit THF und Et2O verdünnt. Die org. Phase wurde abdekantiert und die

wässr. Phase wurde 3-mal mit Et2O extrahiert. Die vereinigten org. Phasen wurden 2-mal mit

H2O gewaschen und über MgSO4 getrocknet. Das Rohprodukt (1.53 g) wurde

chromatographisch gereinigt (SiO2, EtOAc/Hexan 1:6).

Ausbeute: 1.384 g (92%). Rf = 0.43 (EtOAc/Hexan 1:3). Blassgelbes Öl. IR (ATR): 3423,

3023, 2918, 2852, 1601, 1494, 1452, 1418, 1223, 1092, 879, 863, 790, 749, 732, 697, 652.

1H-NMR (300 MHz, CDCl3): 3.01 (m, 4H, CH2CH2Ph), 6.90 (d, 1H, J = 2.4, arom. H),

7.16‒7.33 (m, 7H, arom. H), 7.70 (m, 1H, arom. H), 7.92 (br. s, 1H, NH). 13

C-NMR

(75 MHz, CDCl3): 27.09, 36.46, 112.63, 115.90 (2C), 121.61, 122.74, 124.81, 126.05,

128.43 (2C), 128.59 (2C), 129.33, 134.91, 142.13. MALDI-HRMS: 301.0290 (15, [M]+,

C16H1481

BrN+, ber.: 301.0284), 299.0305 (17, [M]

+, C16H14

79BrN

+, ber.: 299.0304), 209.9738

(17, [M − C7H7]+, C9H7

81BrN

+, ber.: 209.9736), 207.9758 (16, [M − C7H7]

+, C9H7

79BrN

+, ber.:

207.9757).


126

3-Phenylacetyl-5-bromindol (23) [136]

5-Bromindol (1.0 Äq., 2.94 g, 15.0 mmol) wurde unter Argon in CH2Cl2 (65 ml) gelöst und

im Eisbad auf 0 °C gekühlt und Diethylaluminiumchlorid-Lösung (1.0 M in Hexan, 1.52 Äq.,

22.8 ml, 22.8 mmol) wurde zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde während 30 min

gerührt und eine Lösung von Phenylacetylchlorid (1.5 Äq., 2.98 ml, 22.5 mmol) in CH2Cl2

(65 ml) wurde während 10 min zugetropft. Das Gemisch wurde 3 h bei 0 °C gerührt. Ges.

wässr. NaHCO3-Lösung (50 ml) wurde zugegeben und die wässr. Phase wurde mit CH2Cl2,

Et2O und Toluol extrahiert. Das Gemisch wurde mit ges. wässr. Kaliumnatriumtartrat-

Lösung behandelt und die festen Rückstände wurden abfiltriert. Die org. Phase wurde am RV

eingeengt und das Rohprodukt wurde mit BC (SiO2, EtOAc/Hexan 1:1) gereinigt.

Ausbeute: 3.08 g (65%). Rf = 0.43 (EtOAc/Hexan 1:1). Weisser Feststoff.

Smp.: 249‒252 °C (Zers.). IR (ATR): 3121, 3028, 2897, 1629, 1613, 1434, 1140, 1105, 944,

884, 872, 797, 782, 731, 698, 629. 1H-NMR (300 MHz, (CD3)2SO): 4.16 (s, 2H, CH2Ph),

7.17‒7.38 (m, 6H, arom. H), 7.46 (d, 1H, J = 8.7, arom. H), 8.31 (d, 1H, J = 2.1, arom. H),

8.59 (d, 1H, J = 3.0, arom. H), 12.20 (br. s, 1H, NH). 13

C-NMR (75 MHz, (CD3)2SO): 45.64,

114.27, 114.61, 115.47, 123.48, 125.51, 126.30, 127.35, 128.26 (2C), 129.40 (2C), 135.49,

135.82, 136.25, 192.75 (C=O). MALDI-HRMS: 316.0154 (10, [M + H]+, C16H13

81BrNO

+,

ber.: 316.0155), 314.0175 (12, [M + H]+, C16H13

79BrNO

+, ber.: 314.0175), 303.0190 (12),

284.1032 (6), 217.0612 (13), 189.0657 (12), 117.5348 (8). EA für C16H12BrNO (314.18):

ber. C 61.17, H 3.85, N 4.46; gef. C 61.22, H 3.94, N 4.46.


127

5-(1-Benzhydryl-azetidin-3-ylmethyl)-1H-indol (24)

Eine Lösung von 14 (1.0 Äq., 118 mg, 0.50 mmol) in entgastem THF (0.5 ml) wurde unter

Argon auf 0 °C gekühlt. Eine entgaste Lösung von 9-BBN in THF (0.5 M, 3.0 Äq., 3.0 ml,

1.5 mmol) wurde zugegeben. Das Kühlbad wurde entfernt und das Gemisch während 1 h

unter Rückfluss erhitzt. Nach dem Abkühlen wurde entgastes H2O zugegeben (48 Äq.,

0.43 ml, 24 mmol). Die Lösung wurde unter Argon zu einem Gemisch von 5-Bromindol

(1.0 Äq., 98 mg, 0.50 mmol), Pd(dppf)Cl2∙CH2Cl2 (0.05 Äq., 20.4 mg, 0.024 mmol),

Cs2CO3 (1.8 Äq., 293 mg, 0.90 mmol) und Ph3As (0.1 Äq., 15.3 mg, 0.05 mmol) in entgastem

DMF (2 ml) gegeben. Das Gemisch wurde während 4 h bei 65 °C und anschliessend

während 14 h bei RT gerührt. Die Mischung wurde auf Wasser gegossen, der pH wurde

mit 10% wässr. NaOH-Lösung auf pH 11 eingestellt und die wässr. Phase wurde 3-mal mit

EtOAc extrahiert. Die vereinigten org. Phasen wurden 2-mal mit ges. wässr. NaCl-Lösung

gewaschen, über Na2SO4 getrocknet und das Lösungsmittel wurde am RV entfernt. Das

Rohprodukt wurde chromatographisch gereinigt (SiO2, 1. CH2Cl2/Hexan 1:1, 2. EtOAc/Hexan

1:6, 1% Et3N).

Ausbeute: 90 mg (52%). Weisser Schaum. IR (ATR): 3414, 3024, 2940, 2827, 1489, 1474,

1451, 1342, 1202, 1064, 1028, 885, 745, 724, 701, 621, 610. 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):

2.72‒2.96 (m, 5H, N(CHH)2, N(CH2)2CH, N(CH2)2CHCH2), 3.31‒3.41 (m, 2H, N(CHH)2),

4.33 (s, 1H, NCH(Ph)2), 6.45 (m, 1H, Indol-C(3)H), 6.95 (dd, 1H, J = 1.5, 8.4, Indol-C(2)H),

7.12‒7.19 (m, 3H, arom. H), 7.21‒7.29 (m, 5H, arom. H), 7.34‒7.43 (m, 5H, arom. H),

8.07 (br. s, 1H, NHIndol). 13

C-NMR (75 MHz, CDCl3): 32.00, 40.83, 59.86 (2C), 78.63,

102.34, 110.94, 119.87, 122.98, 124.46, 127.10 (2C), 127.69 (4C), 128.14, 128.50 (4C),

131.78, 134.54, 142.54 (2C). MALDI-HRMS: 353.2006 (100, [M + H]+, C25H25N2

+,

ber.: 353.2012), 176.5990 (6), 167.0853 (19).


128

5-[(1-Benzhydryl-azetidin-3-yl)methyl]-3-phenethyl-1H-indol (25)

Das Methylenazetidin 14 (1.0 Äq., 706 mg, 3.00 mmol) wurde unter Argon in THF (3 ml)

gelöst und mit einer Lösung von 9-BBN in THF (0.5 M, 3.0 Äq., 18 ml, 9.0 mmol) versetzt.

Das Gemisch wurde im Ultraschallbad entgast und während 2.3 h unter Rückfluss erhitzt.

Nach dem Abkühlen wurde entgastes H2O zugegeben (36 Äq., 1.95 ml, 108 mmol). Die

Lösung wurde unter Argon zu einem Gemisch von Cs2CO3 (1.8 Äq., 1.759 g, 5.4 mmol),

Ph3As (0.1 Äq., 92 mg, 0.30 mmol), Pd(dppf)Cl2∙CH2Cl2 (0.05 Äq., 123 mg, 0.15 mmol)

und 22 (1.0 Äq., 901 mg, 3.00 mmol) in DMF (12 ml) gegeben. Das Reaktionsgemisch

wurde während 10 min im Ultraschallbad entgast, während 4.5 h bei 60 °C und anschliessend

während 10.5 h bei RT gerührt. Die Mischung wurde auf Wasser gegossen und der pH wurde

mit 10% wässr. NaOH-Lösung auf pH 11 eingestellt. Die wässr. Phase wurde 3-mal mit

EtOAc extrahiert. Die vereinigten org. Phasen wurden 2-mal mit ges. wässr. NaCl-Lösung

(mit wenig NaHCO3) gewaschen, über Na2SO4 getrocknet und das Lösungsmittel wurde am

RV entfernt. Das Rohprodukt wurde chromatographisch gereinigt (SiO2, 1. CH2Cl2/Hexan

1:1, 1% Et3N, 2. EtOAc/Hexan 1:6, 1% Et3N, 1% MeOH). Das erhaltene Produkt wies noch

Verunreinigungen auf und wurde ein zweites Mal chromatographisch gereinigt (SiO2,

EtOAc/Hexan 1:6, 1% Et3N, 1% MeOH).

Ausbeute: 767 mg (56%). Rf = 0.29 (EtOAc/Hexan 1:4, 1% Et3N, 1% MeOH). Weisser

Schaum. IR (ATR): 3430, 3024, 2939, 2840, 1599, 1493, 1451, 1343, 1203, 1075, 1028, 792,

743, 695. 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): 2.76‒3.06 (m, 9H, N(CHH)2, N(CH2)2CH,

N(CH2)2CHCH2, CH2CH2Ph), 3.32‒3.42 (m, 2H, N(CHH)2), 4.35 (s, 1H, NCH(Ph)2), 6.83 (d,

1H, J = 2.1, Indol-C(2)H), 6.92 (dd, 1H, J = 1.4, 8.3, Indol-C(7)H), 7.11‒7.32 (m, 13H,

arom. H), 7.37‒7.43 (m, 4H, arom. H), 7.95 (br. s, 1H, NHIndol). 13


27.40, 32.09, 36.66, 40.97, 59.90 (2C), 78.67, 110.93, 115.76 (2C),.117.94, 121.56, 122.72,

125.82, 126.98 (2C), 127.58 (4C), 128.29 (2C), 128.38 (4C), 128.48 (2C), 131.02, 134.92,

142.35 (3C). MALDI-HRMS: 457.2630 (100, [M + H]+, C33H33N2

+, ber.: 457.2638),


129

228.6295 (6), 167.0852 (19). EA für C33H32N2 (456.62): ber. C 86.80, H 7.06, N 6.13; gef. C

86.53, H 7.34, N 6.23.

5-(Azetidin-3-ylmethyl)-1H-indol (26)

Aus dem Benzhydrylamin 24 wurde durch Lösen in Et2O, Einleiten von HCl-Gas und

Abdampfen des Lösungsmittels das entsprechende HCl-Salz hergestellt. Das Salz

24∙HCl (39.5 mg, 0.1016 mmol) und 10% Pd/C (38.5 mg) wurden mit MeOH (5 ml) versetzt

und während 2.5 h unter H2 bei RT gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde über Celite

filtriert, dieses wurde mit MeOH und CH2Cl2/MeOH 8:2 mit 2% konz. wässr. NH4OH

gewaschen. Das Lösungsmittel wurde am RV entfernt und das Rohprodukt wurde

chromatographisch gereinigt (SiO2, CH2Cl2/MeOH 9:1, 1.3% konz. wässr. NH4OH).

Ausbeute: 11.5 mg (61%). Rf = 0.25 (CH2Cl2/MeOH 8:2, 1% konz. wässr. NH4OH). Gelbes

Öl. IR (ATR): 3399, 3213, 2944, 2865, 1475, 1416, 1342, 1330, 892, 808, 768, 725. 1H-

NMR (300 MHz, CDCl3): 2.95‒3.15 (m, 3H, N(CH2)2CH, N(CH2)2CHCH2), 3.50 (m, 2H,

N(CHH)2), 3.70 (m, 2H, N(CHH)2), 6.49 (m, 1H, Indol-C(3)H), 6.98 (dd, 1H, J = 1.5, 8.4,

Indol-C(2)H), 7.19 (m, 1H, arom. H), 7.24‒7.42 (m, 2H, arom. H), 8.13 (br. s, 1H, NHIndol).

13C-NMR (75 MHz, CDCl3, DEPT 90 und DEPT 135): 36.85 (d), 40.65 (t), 52.95 (t, 2C),

102.39 (d), 111.05 (d), 120.06 (d), 123.08 (d), 124.57 (d), 128.25 (s), 131.40 (s), 134.69 (s).

MALDI-HRMS: 187.1230 (24, [M + H]+, C12H15N2

+, ber.: 187.1230), 170.0966 (83,

[M − NH3]+).


130

3-Benzyl-azetidin (29) [143]

Das Benzhydrylamin 30 (1.0 Äq., 149 mg, 0.475 mmol) wurde unter Argon in Et2O (2 ml)

gelöst und auf 0 °C gekühlt. Eine Lösung von HCl in Et2O (2 M, 1.26 Äq., 0.3 ml, 0.6 mmol

HCl) wurde zugegeben und das Gemisch wurde während 5 min gerührt. Das Kühlbad wurde

entfernt, das Lösungsmittel wurde abgedampft und das HCl-Salz kurz im Vakuum getrocknet.

10% Pd/C (166 mg) und 3 ml MeOH wurden zugegeben und das Reaktionsgemisch wurde

während 1.2 h unter H2 (g) und anschliessend während 12 h unter Argon gerührt. Das

Gemisch wurde filtriert und der Rückstand wurde mit MeOH mit 1% Et3N gewaschen. Das

Filtrat wurde eingeengt und das Rohprodukt wurde chromatographisch gereinigt (SiO2,

CH2Cl2/MeOH 9:1, 2% konz. wässr. NH4OH).

Ausbeute: 49 mg (70%). Rf = 0.29 (CH2Cl2/MeOH 8:2, 2% konz. wässr. NH4OH). Farbloses

Öl. IR (ATR): 3025, 2944, 2852, 1602, 1494, 1452, 1385, 1029, 980, 910, 729, 697, 662.

1H-NMR (300 MHz, CDCl3): 2.90 (d, 2H, J = 7.8, CH2Ph), 2.94‒3.11 (m, 1H, N(CH2)2CH),

3.44 (m, 2H, N(CHH)2), 3.67 (m, 2H, N(CHH)2), 7.11‒7.31 (m, 5H, arom. H). 13

C-NMR

(75 MHz, CDCl3): 36.25, 40.51, 52.93 (2C), 126.22, 128.57 (4C), 140.22. EI-HRMS:

147.1042 (5, [M]+, C10H13N

+, ber.: 147.1043), 117.0699 (100), 91.0544 (21).


131

1-Benzhydryl-3-benzyl-azetidin (30) [144]

Methylenazetidin 14 (1.0 Äq., 1.178 g, 5.01 mmol) wurde unter Argon in THF (5 ml) gelöst

und eine Lösung von 9-BBN in THF (0.5 M, 3.0 Äq., 30 ml, 15.0 mmol) wurde zugegeben.

Das Gemisch wurde während 2.3 h unter Rückfluss erhitzt. Nach dem Abkühlen wurde H2O

zugegeben (35.9 Äq., 3.25 ml, 180 mmol) und das Gemisch wurde im Ultraschallbad entgast.

Die Lösung wurde unter Argon zu einem Gemisch von Cs2CO3 (1.8 Äq., 2.940 g,

9.02 mmol), Ph3As (0.1 Äq., 153 mg, 0.50 mmol), Pd(dppf)Cl2∙CH2Cl2 (0.05 Äq., 204 mg,

0.25 mmol) und Iodbenzol (1.2 Äq., 0.67 ml, 6.00 mmol) in DMF (20 ml) gegeben. Das

Reaktionsgemisch wurde während 4 min im Ultraschallbad entgast, während 4.5 h bei 65 °C

und anschliessend während 19 h bei RT gerührt. Die Mischung wurde auf Wasser gegossen

und der pH wurde mit 10% wässr. NaOH-Lösung auf pH 11 eingestellt. Die wässr. Phase

wurde 3-mal mit EtOAc extrahiert. Die vereinigten org. Phasen wurden 2-mal mit H2O (mit

wenig NaCl und NaHCO3) und 1-mal mit ges. wässr. NaCl-Lösung (mit wenig NaHCO3)


Rohprodukt wurde chromatographisch gereinigt (SiO2, EtOAc/Hexan 1:5, 1% Et3N). Das

erhaltene Produkt wies noch Verunreinigungen auf und wurde ein zweites Mal

chromatographisch gereinigt (SiO2, Toluol, 1.5% TBME, 1% Et3N).

Ausbeute: 775 mg (49%). Rf = 0.26 (Toluol, 2% TBME, 1% Et3N). Weisser Feststoff. Smp.:

72.8–73.3 °C. IR (ATR): 2955, 2810, 1597, 1490, 1451, 1344, 1276, 1269, 1199, 1176, 1068,

1030, 745, 695, 635. 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): 2.69‒2.89 (m, 5H, N(CHH)2,

N(CH2)2CH, N(CH2)2CHCH2), 3.40 (m, 2H, N(CHH)2), 4.32 (s, 1H, NCH(Ph)2),

7.07‒7.29 (m, 11H, arom. H), 7.36‒7.43 (m, 4H, arom. H). 13


31.38, 40.63, 59.68 (2C), 78.56, 126.09, 127.11 (2C), 127.64 (4C), 128.44‒128.49 (8C),

140.49 (s), 142.53 (s, 2C). EI-HRMS: 312.1743 (11, [M − H]+, C23H22N

+, ber.: 312.1747),

236.1421 (28), 167.0852 (100), 165.0685 (27), 152.0607 (13), 133.0882 (8), 117.0675 (11),


132

91.0529 (33). EA für C23H23N (313.44): ber. C 88.14, H 7.40, N 4.47; gef. C 88.08, H 7.40,

N 4.46.

5-Brom-3-isopropyl-1H-indol (46) [154]

4-Bromphenylhydrazin-hydrochlorid (1.0 Äq., 4.00 g, 17.90 mmol) wurde in Essigsäure

(20 ml) suspendiert. Das Gemisch wurde auf 80 °C erwärmt und 3-Methylbutyraldehyd

(1.0 Äq., 1.95 ml, 17.88 mmol) wurde zugetropft. Das Reaktionsgemisch wurde während 4 h

unter Rückfluss erhitzt. Nach dem Abkühlen wurde das Lösungsmittel am RV entfernt. Der

Rückstand wurde in EtOAc (150 ml) aufgenommen und 1-mal mit H2O gewaschen. Die

wässr. Phase wurde 2-mal mit EtOAc extrahiert. Die vereinigten org. Phasen wurden mit

verd. wässr. NaCl-Lösung, 2-mal mit ges. wässr. Na2CO3-Lösung und ges. wässr. NaCl-

Lösung gewaschen, über Na2SO4 getrocknet und das Lösungsmittel wurde am RV entfernt.

Das Rohprodukt wurde 2-mal chromatographisch gereinigt (SiO2, EtOAc/Hexan 1:7, dann

TBME/Hexan 1:4).

Ausbeute: 2.40 g (56%). Brauner Feststoff. Smp.: 51–58 °C. IR (ATR): 3409, 2959, 2863,

1559, 1454, 1416, 1384, 1362, 1243, 1225, 1100, 1073, 1053, 1027, 991, 878, 816, 795, 783,

752, 709, 646. 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): 1.32 (d, 6H, J = 6.9, CH(CH3)2), 3.12 (Septett,

1H, J = 6.9, CH(CH3)2), 6.90 (d, 1H, J = 2.7, arom. H), 7.15 (d, 1H, J = 8.7, arom. H), 7.23

(dd, 1H, J = 1.8, 8.7, arom. H), 7.76 (d, 1H, J = 1.8, arom. H), 7.82 (br. s, 1H, NH). 13

C-

NMR (75 MHz, CDCl3): 23.36 (2C), 25.42, 112.36 (s), 112.66, 120.66, 122.05, 123.83 (s),

124.68, 128.66 (s), 135.22 (s). EI-HRMS: 239.0127 (36, [M]+, C11H12

81BrN

+, ber.:

239.0128), 237.0148 (37, [M]+, C11H12

79BrN

+, ber.: 237.0148), 223.9895 (97, [M − CH3]

+,

C10H981

BrN+, ber.: 223.9893), 221.9914 (100, [M − CH3]

+, C10H19

79BrN

+, ber.: 221.9913),

143.0728 (78), 115.0542 (22).


133

5-Brom-3-butyl-1H-indol (47)

4-Bromphenylhydrazin-hydrochlorid (1.0 Äq., 4.00 g, 17.90 mmol) wurde in Essigsäure

(20 ml) suspendiert. Das Gemisch wurde auf 80 °C erwärmt und Hexanal (1.0 Äq., 2.20 ml,

17.88 mmol) wurde zugetropft. Das Reaktionsgemisch wurde während 4 h unter Rückfluss

erhitzt. Nach dem Abkühlen wurde das Lösungsmittel am RV entfernt. Der Rückstand

wurde in EtOAc aufgenommen und ein weisser, in EtOAc schlecht löslicher Feststoff wurde

abfiltriert. Die org. Phase wurde 1-mal mit verd. wässr. NaCl-Lösung gewaschen. Die wässr.

Phase wurde 2-mal mit EtOAc extrahiert. Die vereinigten org. Phasen wurden 2-mal mit ges.

wässr. Na2CO3-Lösung und 1-mal mit ges. wässr. NaCl-Lösung gewaschen, über Na2SO4

getrocknet und das Lösungsmittel wurde am RV entfernt. Das Rohprodukt wurde 3-mal

chromatographisch gereinigt (SiO2, 1-mal EtOAc/Hexan 1:6, dann 2-mal TBME/Hexan 1:4).

Eine braune Verunreinigung konnte durch Säulenchromatographie nicht abgetrennt werden,

das NMR-Spektrum weist jedoch keine signifikanten Verunreinigungen auf. Das Produkt

konnte nicht mit Aktivkohle entfärbt werden, die Verunreinigung kann aber durch präparative

DC abgetrennt werden (SiO2, TBME/Hexan 1:4).

Ausbeute: 1.98 g (44%). Braunes Öl. IR (ATR): 3427, 2946, 2924, 2855, 1565, 1457, 1418,

1315, 1272, 1223, 1090, 876, 863, 790, 756, 643. 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): 0.94 (t, 3H,

J = 7.4, CH3), 1.39 (m, 2H, CH2CH2CH2CH3), 1.65 (m, 2H, CH2CH2CH2CH3), 2.68 (t, 2H,

J = 7.7, CH2CH2CH2CH3), 6.93 (m, 1H, arom. H), 7.17 (d, 1H, J = 8.7, arom. H), 7.24 (dd,

1H, J = 1.7, 8.6, arom. H), 7.72 (d, 1H, J = 1.8, arom. H), 7.86 (br. s, 1H, NH). 13

C-NMR

(75 MHz, CDCl3): 14.09, 22.74, 24.78, 32.36, 112.44 (s), 112.57, 117.01 (s), 121.75, 122.41,

124.69, 129.57 (s), 135.02 (s). EI-HRMS: 253.0291 (24, [M]+, C12H14

81BrN

+, ber.:

253.0284), 251.0305 (25, [M]+, C12H14

79BrN

+, ber.: 251.0304), 209.9734 (97, [M − C3H7]

+,

C9H781

BrN+, ber.: 209.9736), 207.9751 (100, [M − C3H7]

+, C9H7

79BrN

+, ber.: 207.9757),

129.0572 (32), 102.0463 (10).


134

1H-Indol-5-carbaldehyd (48) [156]

Eine Lösung von 5-Bromindol (1.0 Äq., 5.00 g, 25.50 mmol) in Et2O (32 ml) wurde unter

Argon bei 0 °C zu einer Suspension von KH (30% Dispersion in Mineralöl, 1.3 Äq., 4.40 g,

33.2 mmol) in Et2O (130 ml) getropft. Das Gemisch wurde während 15 min bei 0 °C gerührt

und anschliessend auf −78 °C gekühlt. Eine auf −78 °C vorgekühlte Lösung von t-BuLi

(1.7 M in Pentan, 2.1 Äq., 31.5 ml, 53.6 mmol) wurde via Teflonschlauch zugegeben. Das

Reaktionsgemisch wurde während 30 min bei −78 °C gerührt. Eine vorgekühlte Lösung von

DMF (2.0 Äq., 4.0 ml, 51.7 mmol) in Et2O (32 ml) wurde via Teflonschlauch zugegeben.

Das Reaktionsgemisch wurde während 1.5 h bei −78 °C gerührt, dann wurde das Gemisch auf

RT erwärmt. Das Gemisch wurde auf 0 °C gekühlt und 10% wässr. HCl (100 ml) wurde

zugegeben. Die wässr. Phase wurde 3-mal mit EtOAc extrahiert. Die vereinigten org. Phasen

wurden 2-mal mit ges. wässr. NaHCO3-Lösung und 1-mal mit ges. wässr. NaCl-Lösung

gewaschen, über MgSO4 getrocknet, und das Lösungsmittel wurde am RV entfernt. Das

Rohprodukt wurde durch Umkristallisation aus CHCl3 gereinigt.

Ausbeute: 2.41 g (65%). Braunes Pulver. Smp.: 100–102 °C (Lit. [156]: 99–101 °C). IR

(ATR): 3388, 3259, 1651, 1605, 1574, 1477, 1431, 1355, 1296, 1256, 1225, 1116, 1092, 880,

795, 760, 740. 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): 6.71 (m, 1H, arom. H), 7.26‒7.32 (m, 1H,

arom. H), 7.49 (d, 1H, J = 8.4, arom. H), 7.7 (dd 1H, J = 1.5, 8.4, arom. H), 8.18 (s, 1H,

arom. H), 8.82 (br. s, 1H, NHIndol), 10.04 (s, 1H, CHO). EI-HRMS: 145.0517 (100, [M]+,

C9H7NO+, ber.: 145.0523), 144.0444 (82, [M − H]

+, C9H6NO

+, ber.: 144.0444),

116.0510 (56), 89.0396 (21), 63.0211 (11).


135

3-Isopropyl-1H-indol-5-carbaldehyd (49)

Eine Lösung von 46 (1.0 Äq., 1.199 g, 5.03 mmol) in Et2O (6.5 ml) wurde unter Argon

bei 0 °C zu einer Suspension von KH (35% Dispersion in Mineralöl, 1.1 Äq., 635 mg,

5.5 mmol) in Et2O (25 ml) getropft. Das Gemisch wurde während 25 min bei 0 °C gerührt

und anschliessend auf −78 °C gekühlt. Eine auf −78 °C vorgekühlte Lösung von t-BuLi

(1.7 M in Pentan, 2.2 Äq., 6.5 ml, 11.1 mmol) wurde via Teflonschlauch zugegeben. Das

Reaktionsgemisch wurde während 30 min bei −78 °C gerührt. Eine vorgekühlte Lösung von

DMF (2.0 Äq., 0.77 ml, 10.0 mmol) in Et2O (6.5 ml) wurde via Teflonschlauch zugegeben.

Das Gemisch wurde während 1 h bei −78 °C gerührt und anschliessend auf RT erwärmt. Das

Gemisch wurde auf 0 °C gekühlt und 1 M wässr. H3PO4 (20 ml) wurde zugegeben. Die wässr.

Phase wurde 4-mal mit EtOAc extrahiert. Die vereinigten org. Phasen wurden 2-mal mit ges.

wässr. NaHCO3-Lösung und 1-mal mit ges. wässr. NaCl-Lösung gewaschen, über MgSO4

getrocknet, und das Lösungsmittel wurde am RV entfernt. Das Rohprodukt wurde


Ausbeute: 700 mg (75%). Braunes Öl. IR (ATR): 3327, 2958, 1666, 1606, 1571, 1481,

1431, 1372, 1336, 1296, 1247, 1185, 1149, 1123, 1096, 1044, 885, 802, 777, 763, 710. 1H-

NMR (300 MHz, CDCl3): 1.37 (d, 6H, J = 6.9, CH(CH3)2), 3.24 (dSeptett, 1H, J = 0.6, 6.9,

CH(CH3)2), 7.05 (m, 1H, arom. H), 7.42 (d, 1H, J = 8.1, arom. H), 7.74 (dd, 1H, J = 1.5, 8.4,

arom. H), 8.20 (m, 1H, arom. H), 8.81 (br. s, 1H, NH), 10.04 (s, 1H, CHO). 13

C-NMR

(75 MHz, CDCl3): 23.55 (2C), 25.57, 111.85, 121.32, 122.43, 124.71, 125.81 (s), 126.76 (s),

128.71 (s), 140.25 (s), 192.86. EI-HRMS: 187.0992 (41, [M]+, C12H13NO

+, ber.: 187.0992),

172.0749 (100), 144.0802 (14), 115.0539 (13).


136

3-Butyl-1H-indol-5-carbaldehyd (50)

Eine Lösung von 47 (1.0 Äq., 1.800 g, 7.138 mmol) in Et2O (10 ml) wurde unter Argon

bei 0 °C zu einer Suspension von KH (35% Dispersion in Mineralöl, 1.1 Äq., 894 mg,

7.80 mmol) in Et2O (36 ml) getropft. Mehr Et2O (15 ml) wurden zugegeben. Das Gemisch

wurde während 30 min bei 0 °C gerührt und anschliessend auf −78 °C gekühlt. Eine

auf −78 °C vorgekühlte Lösung von t-BuLi (1.7 M in Pentan, 2.1 Äq., 9.0 ml, 15.29 mmol)

wurde via Teflonschlauch zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde während 40 min

bei −78 °C gerührt. Eine vorgekühlte Lösung von DMF (2.0 Äq., 1.1 ml, 14.28 mmol) in

Et2O (9.0 ml) wurde via Teflonschlauch zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde

während 1.25 h bei −78 °C gerührt, dann wurde das Gemisch auf RT erwärmt. Das Gemisch

wurde auf 0 °C gekühlt und 1 M wässr. H3PO4 (30 ml) wurde zugegeben. Die wässr. Phase

wurde 3-mal mit EtOAc extrahiert. Die vereinigten org. Phasen wurden 2-mal mit ges. wässr.

NaHCO3-Lösung und 1-mal mit ges. wässr. NaCl-Lösung gewaschen, über MgSO4

getrocknet, und das Lösungsmittel wurde am RV entfernt. Das Rohprodukt wurde


Ausbeute: 997 mg (69%). Hellbraune, halbfeste Masse. IR (ATR): 3284, 2958, 2928, 1660,

1615, 1569, 1481, 1457, 1375, 1321, 1305, 1225, 1176, 1124, 1093, 926, 900, 884, 823, 804,

780, 684, 611. 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): 0.95 (t, 3H, J = 7.2, CH3), 1.42 (m, 2H,

CH2CH2CH2CH3), 1.70 (m, 2H, CH2CH2CH2CH3), 2.78 (m, 2H, CH2CH2CH2CH3), 7.06 (m,

1H, arom. H), 7.41 (d, 1H, J = 8.4, arom. H), 7.74 (dd, 1H, J = 1.5, 8.4, arom. H), 8.16 (m,

1H, arom. H), 8.70 (br. s, 1H, NHIndol), 10.04 (s, 1H, CHO). 13


14.18, 22.83, 24.87, 32.52, 111.75, 119.08 (s), 122.47, 122.99, 124.37, 127.65 (s), 128.84 (s),

140.00 (s), 192.83 (CHO). EI-HRMS: 201.1148 (24, [M]+, C13H15NO

+, ber.: 201.1148),

158.0599 (100).


137

5-[(E)-2-Nitrovinyl]-1H-indol (51) [157]

5-Formylindol (48) (1.0 Äq., 500 mg, 3.44 mmol) und Ammoniumacetat (0.38 Äq., 100 mg,

1.30 mmol) wurden in Nitromethan (5 ml) gelöst. Die Lösung wurde während 2 h

auf 90‒100 °C erhitzt. Nach dem Abkühlen wurde das Lösungsmittel am RV entfernt und der

Rückstand wurde in CH2Cl2 aufgenommen. Die org. Phase wurde mit H2O gewaschen und

die wässr. Phase wurde 2-mal mit CH2Cl2 extrahiert. Die vereinigten org. Phasen wurden mit

ges. wässr. NaCl-Lösung gewaschen und die wässr. Phase wurde nochmals mit CH2Cl2

extrahiert. Die org. Phase wurde über Na2SO4 getrocknet und das Lösungsmittel wurde am

RV entfernt.

Ausbeute: 619 mg (96%). Gelboranger Feststoff. Smp.: 153–156 °C (Zers.). IR (ATR):

3363, 3110, 1600, 1580, 1512, 1485, 1454, 1329, 1297, 1264, 1215, 1161, 1127, 971, 893,

876, 823, 804, 760, 730, 641. 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): 6.63 (m, 1H, arom. H), 7.29 (dd,

1H, J = 2.6, 3.2, arom. H), 7.39 (dd, 1H, J = 1.5, 8.4, arom. H), 7.44 (d, 1H, J = 8.4, arom. H),

7.63 (d, 1H, J = 13.2, CH=CHNO2), 7.85 (d, 1H, J = 0.9, arom. H), 8.16 (d, 1H, J = 13.5,

CH=CHNO2), 8.48 (s, 1H, NH). 13

C-NMR (75 MHz, CDCl3): 103.95, 112.28, 121.99 (s),

122.23, 124.57, 126.02, 128.46 (s), 134.60, 137.96 (s), 141.45. EI-HRMS: 188.0582 (100,

[M]+, C10H8N2O2

+, ber.: 188.0580), 141.0578 (84), 115.0546 (70), 105.0573 (19), 89.0384

(30), 70.5288 (20), 63.0238 (27).


138

5-[(1E)-2-Nitro-1-propen-1-yl]-1H-indol (52) [157, 208]

5-Formylindol (48) (1.0 Äq., 500 mg, 3.44 mmol) und Ammoniumacetat (0.38 Äq., 100 mg,

1.30 mmol) wurden in Nitroethan (5 ml) gelöst. Die Lösung wurde während 4 h auf 110 °C

erhitzt. Nach dem Abkühlen wurde das Lösungsmittel am RV entfernt und der Rückstand

wurde in CH2Cl2 aufgenommen. Die org. Phase wurde mit H2O gewaschen und die wässr.

Phase wurde 2-mal mit CH2Cl2 extrahiert. Die vereinigten org. Phasen wurden mit ges.

wässr. NaCl-Lösung gewaschen und die wässr. Phase wurde nochmals mit CH2Cl2 extrahiert.

Die vereinigten org. Phasen wurden über Na2SO4 getrocknet und das Lsm. wurde am RV

entfernt.

Ausbeute: 681 mg (98%). Gelboranger Feststoff. Smp.: 134–137 °C (Zers.). IR (ATR):

3337, 1634, 1611, 1515, 1486, 1425, 1388, 1364, 1260, 1227, 1133, 1090, 990, 933, 879, 864,

788, 763, 739, 724, 652, 615. 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): 2.55 (s, 3H, CH3), 6.63 (m, 1H,

arom. H), 7.24‒7.34 (m, 2H, arom. H), 7.47 (d, 1H, J = 8.7, arom. H), 7.79 (s, 1H, arom. H),

8.29 (s, 1H, CH=C(NO2)Me), 8.40 (br. s, 1H, NH). 13

C-NMR (75 MHz, CDCl3): 14.42,

103.60, 111.77, 123.98, 124.17 (s), 124.60, 125.88, 128.33 (s), 136.01, 136.67 (s), 145.40 (s).

EI-HRMS: 202.0736 (100, [M]+, C11H10N2O2

+, ber.: 202.0737), 185.0710 (11), 171.0675 (12),

144.0807 (27), 133.0530 (24), 128.0597 (52), 105.0574 (17), 89.0384 (16), 77.0350 (40),

65.0337 (22), 63.0239 (21), 51.0260 (17).


139

3-Isopropyl-5-[(E)-2-nitrovinyl]-1H-indol (53)

Aldehyd 49 (1.0 Äq., 460 mg, 2.46 mmol) und Ammoniumacetat (0.38 Äq., 71 mg,

1.30 mmol) wurden in Nitromethan (3.6 ml) gelöst. Die Lösung wurde während 3 h

auf 100 °C erhitzt. Nach dem Abkühlen wurde das Lösungsmittel am RV entfernt und der


die wässr. Phase wurde mit CH2Cl2 extrahiert. Es wurde etwas ges. wässr. NaCl-Lösung zur

wässr. Phase zugegeben und nochmals mit CH2Cl2 extrahiert. Die vereinigten org. Phasen

wurden mit ges. wässr. NaCl-Lösung gewaschen und die wässr. Phase wurde nochmals mit

CH2Cl2 extrahiert. Die org. Phase wurde über Na2SO4 getrocknet und das Lsm. wurde am RV

entfernt.

Ausbeute: 519 mg (92%). Oranger Feststoff. Smp.: 135–138 °C (Zers.). IR (ATR): 3367,

2962, 2863, 1605, 1575, 1494, 1475, 1446, 1428, 1299, 1245, 1189, 1132, 1087, 955, 795,

760, 720, 613. 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): 1.36 (d, 6H, J = 6.9, CH(CH3)2), 3.20 (dSeptett,

1H, J = 0.9, 6.9, CH(CH3)2), 7.02 (dd, 1H, J = 0.8, 2.3, arom. H), 7.31‒7.40 (m, 2H, arom. H),

7.63 (d, 1H, J = 13.5, CH=CHNO2), 7.83 (d, 1H, J = 0.6, arom. H), 8.18 (d, 1H, J = 13.5,

CH=CHNO2), 8.38 (br. s, 1H, NH). 13

C-NMR (75 MHz, CDCl3): 23.41 (2C), 25.43, 112.46,

121.10 (s), 121.27, 121.98, 123.57, 125.36 (s), 127.48 (s), 134.21, 138.93 (s), 142.07. EI-

HRMS: 230.1049 (38, [M]+, C13H14N2O2

+, ber.: 230.1050), 215.0811 (100), 169.0873 (27),

143.0720 (10), 115.0534 (12).


140

3-Butyl-5-[(E)-2-nitrovinyl]-1H-indol (54)


1.01 mmol) wurden in Nitromethan (3.9 ml) gelöst. Die Lösung wurde während 4 h

auf 100 °C erhitzt. Nach dem Abkühlen wurde das Lösungsmittel am RV entfernt und der


die wässr. Phase wurde 2-mal mit CH2Cl2 extrahiert. Die vereinigten org. Phasen wurden mit

ges. wässr. NaCl-Lösung gewaschen und die wässr. Phase wurde nochmals mit CH2Cl2

extrahiert. Die org. Phase wurde über Na2SO4 getrocknet und das Lösungsmittel wurde am

RV entfernt.

Ausbeute: 634 mg (96%). Oranger Feststoff. Smp.: 121–123 °C (Zers.). IR (ATR): 3387,

3110, 2953, 2919, 2842, 1608, 1576, 1496, 1474, 1450, 1427, 1374, 1322, 1301, 1265, 1223,

1180, 1135, 1084, 970, 884, 832, 808, 799, 784, 731, 633, 611. 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):

0.96 (t, 3H, J = 7.2, CH3), 1.43 (m, 2H, CH2CH2CH2CH3), 1.69 (m, 2H, CH2CH2CH2CH3),

2.78 (t, 2H, J = 7.7, CH2CH2CH2CH3), 7.04 (m, 1H, arom. H), 7.37 (m, 2H, arom. H), 7.64 (d,

1H, J = 13.2, CH=CHNO2), 7.80 (m, 1H, arom. H), 8.18 (d, 1H, J = 13.8, CH=CHNO2),

8.28 (br. s, 1H, NH). 13

C-NMR (75 MHz, CDCl3): 14.09, 22.75, 24.74, 32.42, 112.34,

118.64 (s), 121.29 (s), 122.12, 122.90, 123.14, 128.39 (s), 134.37, 138.67 (s), 141.88. EI-

HRMS: 244.1205 (24, [M]+, C14H16N2O2

+, ber.: 244.1206), 201.0658 (100, [M − C3H7]

+,

C11H9N2O2+, ber.: 201.0659), 154.0651 (27), 129.0574 (11).


141

3-Butyl-5-[(1E)-2-nitro-1-propen-1-yl]-1H-indol (55)


0.59 mmol) wurden in Nitroethan (2.3 ml) gelöst. Die Lösung wurde während 6 h auf 100 °C

erhitzt. Nitroethan (1 ml) und mehr Ammoniumacetat (0.08 Äq., 10 mg, 0.13 mmol) wurden

zugegeben und das Gemisch wurde während 1 h auf 110 °C erhitzt. Nach dem Abkühlen

wurde das Lösungsmittel am RV entfernt und der Rückstand wurde in CH2Cl2 aufgenommen.

Die org. Phase wurde mit H2O gewaschen und die wässr. Phase wurde 2-mal mit CH2Cl2

extrahiert. Die vereinigten org. Phasen wurden mit ges. wässr. NaCl-Lösung gewaschen und

die wässr. Phase wurde nochmals mit CH2Cl2 extrahiert. Die org. Phase wurde über Na2SO4

getrocknet und das Lsm. wurde am RV entfernt.

Ausbeute: 399 mg (98%). Gelboranger Feststoff. Smp.: 84–87 °C (Zers.). IR (ATR): 3338,

2946, 2922, 2853, 1640, 1616, 1579, 1498, 1437, 1395, 1277, 1242, 1190, 1138, 1099, 995,

933, 919, 873, 804, 779, 732, 899, 647, 623. 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): 0.96 (t, 3H,

J = 7.5, CH2CH2CH2CH3), 1.42 (m, 2H, CH2CH2CH2CH3), 1.70 (m, 2H, CH2CH2CH2CH3),

2.55 (d, 3H, J = 0.9, CH=C(NO2)CH3), 2.76 (t, 2H, J = 7.6, CH2CH2CH2CH3), 7.04 (m, 1H,

arom. H), 7.29 (dd, 1H, J = 1.5, 8.4, arom. H), 7.41 (d, 1H, J = 8.7, arom. H), 7.73 (d, 1H,

J = 0.9, arom. H), 8.23 (br. s, 1H, NH), 8.31 (s, 1H, CH=C(NO2)Me). 13

C-NMR (75 MHz,

CDCl3): 14.10, 14.42, 22.72, 24.75, 32.43, 111.74, 118.14 (s), 122.69 (2C), 123.37 (s),

124.19, 128.13 (s), 136.34, 137.24 (s), 145.04 (s). EI-HRMS: 258.1364 (24, [M]+,

C15H18N2O2+, ber.: 258.1363), 215.0815 (100, [M − C3H7]

+, C12H11N2O2

+, ber.: 215.0816),

168.0807 (38), 158.0603 (31), 154.0652 (30), 129.0609 (11).


142

(±)-1-(1H-Indol-5-yl)propan-2-amin ((±)-56) [157]


gelöst und LiAlH4 (5.09 Äq., 192 mg, 5.06 mmol) wurde zugegeben. Das Reaktionsgemisch

wurde während 1 h unter Rückfluss erhitzt und anschliessend während 1 h bei RT gerührt.

Das Gemisch wurde mit Et2O (12 ml) verdünnt, H2O (0.2 ml), 10% wässr. NaOH-Lösung

(0.3 ml) und H2O (0.5 ml) wurden zugegeben und das Gemisch wurde während 15 min

gerührt. MgSO4 wurde zugegeben und das Gemisch wurde während weiteren 15 min gerührt,

filtriert (nachgewaschen mit TBME) und das Lösungsmittel wurde am RV entfernt. Das

Rohprodukt wurde chromatographisch gereinigt (SiO2, EtOAc/MeOH 9:1, 1% konz. wässr.

NH4OH).

Ausbeute: 122.3 mg (71%). Weisser Feststoff. Smp.: 82–84 °C. IR (ATR): 3358, 3116,

2894, 2835, 1576, 1435, 1367, 1343, 1287, 1225, 1148, 1109, 1069, 968, 925, 887, 805, 785,

750, 723, 646, 605. 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): 1.15 (d, 3H, J = 6.0, CH3), 1.39 (br. s, 2H,

NH2), 2.57 (dd, 1H, J = 8.3, 13.4, CHH), 2.84 (dd, 1H, J = 5.1, 13.2, CHH), 3.20 (m, 1H,

C(CH3)HNH2), 6.47 (d, 1H, J = 3.0, arom. H), 6.99 (dd, 1H, J = 1.5, 8.4, arom. H), 7.13 (m,

1H, arom. H), 7.27 (d, 1H, J = 8.4, arom. H), 7.43 (m, 1H, arom. H), 8.98 (br. s, 1H, NH).

13C-NMR (75 MHz, CDCl3): 23.69, 46.87, 49.06, 101.89, 111.00, 120.81, 123.35, 124.54,

128.07 (s), 130.58 (s), 134.62 (s). EI-HRMS: 174.1154 (4, [M]+, C11H14N2

+, ber.: 174.1152),

131.0754 (74), 77.0395 (8), 44.0513 (100).


143

2-(3-Isopropyl-1H-indol-5-yl)ethanamin (57)



wurde während 1 h unter Rückfluss erhitzt. Nach dem Abkühlen auf RT wurden

H2O (0.35 ml), 10% wässr. NaOH-Lösung (0.50 ml) und H2O (0.85 ml) zugegeben und das

Gemisch wurde während 15 min gerührt. MgSO4 wurde zugegeben und das Gemisch wurde

während weiteren 15 min gerührt, filtriert (nachgewaschen mit TBME) und das Lösungsmittel

wurde am RV entfernt. Das Rohprodukt wurde chromatographisch gereinigt (SiO2,

EtOAc/MeOH 9:1, 1% konz. wässr. NH4OH).

Ausbeute: 290 mg (83%). Hellbraunes Öl. IR (ATR): 3406, 2954, 2863, 1582, 1476, 1457,

1434, 1361, 1228, 1149, 1107, 1022, 910, 872, 794, 752, 668. 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):

1.35 (d, 6H, J = 6.9, CH(CH3)2), 1.58 (br. s, 2H, NH2), 2.85 (t, 2H, J = 6.8, CH2CH2NH2),

3.00 (dt, 2H, J = 0.8, 6.8, CH2CH2NH2), 3.18 (dSeptett, 1H, J = 0.9, 6.9, CH(CH3)2), 6.89 (d,

1H, J = 1.2, arom. H), 6.99 (dd, 1H, J = 1.5, 8.1, arom. H), 7.24 (dd, 1H, J = 0.6, 8.1,

arom. H), 7.44 (d, 1H, J = 0.9, arom. H), 8.39 (br. s, 1H, NH). 13


23.51 (2C), 25.56, 40.28, 44.21, 111.16, 119.08, 119.67, 122.77, 123.35 (s), 126.93 (s),

129.82 (s), 135.34 (s). EI-HRMS: 202.1465 (37, [M]+, C13H18N2

+, ber.: 202.1465), 172.1129

(100), 158.0977 (68), 130.0679 (21), 30.0406 (18).


144

2-(3-Butyl-1H-indol-5-yl)ethanamin (58)



wurde während 1.33 h unter Rückfluss erhitzt und anschliessend während 2 h bei RT gerührt.

THF (15 ml) wurde zugegeben und das Gemisch wurde auf 0 °C gekühlt. H2O (0.37 ml),

10% wässr. NaOH-Lösung (0.55 ml) und H2O (1.1 ml) wurden zugegeben und das Gemisch

wurde während 30 min bei RT gerührt. Anschliessend wurde mit Et2O verdünnt, MgSO4

wurde zugegeben und das Gemisch wurde während weiteren 15 min gerührt, filtriert

(nachgewaschen mit TBME) und das Lösungsmittel wurde am RV entfernt. Das Rohprodukt

wurde chromatographisch gereinigt (SiO2, EtOAc/MeOH 9:1, 1% konz. wässr. NH4OH).

Ausbeute: 316 mg (77%). Hellbrauner Feststoff. Smp.: 50–55 °C. IR (ATR): 3364, 3354,

3121, 3030, 2920, 2854, 1653, 1589, 1486, 1449, 1338, 1221, 1175, 1140, 1115, 1063, 1029,

968, 889, 860, 799, 785, 751, 642. 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): 0.94 (t, 3H, J = 7.4, CH3),

1.41 (m, 2H, CH2CH2CH2CH3), 1.68 (m, 2H, CH2CH2CH2CH3), 1.97 (m, 2H, NH2), 2.72 (t,

2H, J = 7.7, CH2CH2CH2CH3), 2.82 (t, 2H, J = 6.5, CH2CH2NH2), 2.98 (t, 2H, J = 6.8,

CH2CH2NH2), 6.87 (s, 1H, arom. H), 6.96 (d, 1H, J = 8.4, arom. H), 7.20 (d, 1H, J = 8.1,

arom. H), 7.38 (s, 1H, arom. H), 8.71 (br. s, 1H, NH). 13

C-NMR (75 MHz, CDCl3): 14.16,

22.82, 24.95, 32.47, 40.03, 44.02, 111.09, 116.23 (s), 118.63, 121.57, 122.58, 127.73 (s),

129.57 (s), 135.14 (s). EI-HRMS: 216.1622 (35, [M]+, C14H20N2

+, ber.: 216.1621), 186.1292

(100), 144.0837 (78), 130.0687 (13), 115.0576 (10), 30.0408 (25).


145

(±)-1-(3-Butyl-1H-indol-5-yl)propan-2-amin ((±)-59)



wurde während 1.33 h unter Rückfluss erhitzt und anschliessend während 2 h bei RT gerührt.

THF (5 ml) wurden zugegeben und das Gemisch wurde auf 0 °C gekühlt. H2O (0.23 ml),

10% wässr. NaOH-Lösung (0.35 ml) und H2O (0.70 ml) wurden zugegeben und das Gemisch

wurde während 30 min bei RT gerührt. Anschliessend wurde mit Et2O verdünnt und MgSO4

wurde zugegeben. Das Gemisch wurde während weiteren 15 min gerührt, filtriert


wurde chromatographisch gereinigt (SiO2, EtOAc/MeOH 9:1, 1% konz. wässr. NH4OH).

Ausbeute: 235 mg (88%). Hellgelber Feststoff. Smp.: 73–75 °C. IR (ATR): 3359, 3298,

3116, 3012, 2917, 2850, 1653, 1576, 1457, 1434, 1374, 1350, 1235, 1133, 1115, 1070, 1030,

967, 919, 889, 820, 789, 754, 658. 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): 0.95 (t, 3H, J = 7.4, CH3),

1.16 (d, 3H, J = 6.0, CH(CH3)NH2), 1.42 (m, 2H, CH2CH2CH2CH3), 1.68 (m, 2H,

CH2CH2CH2CH3), 1.73 (br. s, 2H, NH2), 2.57 (dd, 1H, J = 8.4, 13.5, CHHCH(CH3)NH2),

2.73 (t, 2H, J = 7.7, CH2CH2CH2CH3), 2.85 (dd, 1H, J = 4.8, 13.2, CHHCH(CH3)NH2),

3.20 (m, 1H, CH2CH(CH3)NH2), 6.91 (s, 1H, arom. H), 6.98 (dd, 1H, J = 1.2, 8.4, arom. H),

7.24 (d, 1H, J = 8.4, arom. H), 7.39 (s, 1H, arom. H), 8.44 (br. s, 1H, NH). 13

C-NMR (75

MHz, CDCl3): 14.22, 22.89, 23.62, 25.01, 32.52, 46.89, 49.06, 110.98, 116.54 (s), 119.14,

121.44, 123.20, 127.79 (s), 129.85 (s), 135.16 (s). EI-HRMS: 230.1777 (6, [M]+, C15H22N2

+,

ber.: 230.1778), 187.1360 (65), 144.0829 (57), 44.0511 (100).


146

N-[2-(3-Isopropyl-1H-indol-5-yl)ethyl]-2-phenoxyacetamid (60)

Indolamin 57 (1.0 Äq., 64 mg, 0.32 mmol) wurde unter Argon in CH2Cl2 (5 ml) gelöst, und

Et3N (1.5 Äq., 66 l, 0.47 mmol) wurde zugegeben. Die Lösung wurde auf 0 °C gekühlt und

Phenoxyacetylchlorid (1.1 Äq., 48 l, 0.35 mmol) wurde zugetropft. Das Gemisch wurde

während 10 min. bei 0 °C und anschliessend während 1 h bei RT gerührt. Die Lösung wurde

mit CH2Cl2 verdünnt und mit verd. wässr. Na2CO3-Lösung gewaschen. Die wässr. Phase

wurde 2-mal mit CH2Cl2 extrahiert. Die vereinigten org. Phasen wurden mit ges. wässr.

NaCl-Lösung gewaschen, über MgSO4 getrocknet und das Lösungsmittel wurde am RV

entfernt. Das Rohprodukt wurde chromatographisch gereinigt (SiO2, EtOAc/Hexan 3:4).

Ausbeute: 86 mg (80%). Himbeerrotes Öl. IR (ATR): 3401, 3299, 2956, 2853, 1660, 1598,

1532, 1492, 1438, 1361, 1228, 1172, 1061, 883, 798, 752, 689. 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):

1.33 (d, 6H, J = 7.2, CH(CH3)2), 2.95 (t, 2H, J = 6.8, CH2CH2NHCO), 3.18 (Septett, 1H,

J = 6.9, CH(CH3)2), 3.65 (m, 2H, CH2CH2NHCO), 4.46 (s, 2H, CH2OPh), 6.71 (br. t, 1H,

CONH), 6.80 (dd, 2H, J = 0.9, 8.7, arom. H), 6.92‒7.02 (m, 3H, arom. H), 7.21‒7.29 (m, 3H,

arom. H), 7.45 (s, 1H, arom. H), 8.01 (br. s, 1H, NHIndol). 13


23.43 (2C), 25.48, 35.95, 41.00, 67.49, 111.47, 114.78 (2C), 119.23, 119.90, 122.10, 122.84,

123.80 (s), 127.25 (s), 129.02 (s), 129.79 (2C), 135.65 (s), 157.29 (s), 168.21 (s). EI-HRMS:

336.1834 (22, [M]+, C21H24N2O2

+, ber.: 336.1832), 185.1205 (100), 170.0969 (62), 157.0886

(19), 77.0389 (16).


147

5-[2-(Aziridin-1-yl)ethyl]-3-isopropyl-1H-indol (61)

und

2-(3-Isopropyl-1H-indol-5-yl)-N-(2-phenoxyethyl)ethanamin (38)

Amid 60 (1.0 Äq., 62.8 mg, 0.187 mmol) wurde unter Argon in THF (2 ml) gelöst und

LiAlH4 (2.6 Äq., 18.4 mg, 0.485 mmol) wurde zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde

während 1.25 h unter Rückfluss erhitzt und anschliessend während 1.5 h bei RT gerührt.

H2O (20 l), Et2O (2 ml), 10% wässr. NaOH-Lösung (30 l) und H2O (60 l) wurden

zugegeben und das Gemisch wurde während 15 min bei RT gerührt. MgSO4 wurde

zugegeben und das Gemisch wurde während weiteren 15 min gerührt, filtriert


wurde chromatographisch gereinigt (SiO2, TBME, 1% Et3N), wobei sich im NMR-Spektrum

zeigte, dass es sich um ein Gemisch von 61 und 38 handelte (ca. 64:36 (NMR)). Das

Gemisch wurde erneut chromatographisch gereinigt (EtOAc/Hexan/CH2Cl2/MeOH

5:5:4.5:0.5, 1% konz. wässr. NH4OH).

Ausbeuten: 61: 12.8 mg (27%, ca. 89% rein), 38: 1.0 mg (1.7%), Mischfraktion

61/38 26:74: 9.6 mg (5.8%, 15.7%). 61: 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): 1.10 (m, 2H,

N(CHH)2), 1.35 (d, 6H, J = 6.9, CH(CH3)2), 1.73 (m, 2H, N(CHH)2), 2.49 (t, 2H, J = 8.0,

CH2CH2N(CH2)2), 3.00 (t, 2H, J = 7.7, CH2CH2N(CH2)2), 3.18 (dSeptett, 1H, J = 0.9, 6.9,

CH(CH3)2), 6.91 (dd, 1H, J = 0.6, 2.4, arom. H), 7.02 (dd, 1H, J = 1.4, 8.6, arom. H),

7.22‒7.27 (m, 1H, arom. H), 7.46 (m, 1H, arom. H), 7.98 (br. s, 1H, NH). 13

C-NMR

(75 MHz, CDCl3): 23.46 (2C), 25.51, 27.44 (2C), 36.81, 64.70, 111.03, 119.06, 119.60,

123.05, 123.76 (s), 127.08 (s), 130.60 (s), 135.41 (s). 38: 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):

1.35 (d, 6H, J = 6.6, CH(CH3)2), 1.65 (br. s, 1H, CH2NHCH2), 2.90‒3.07 (m, 6H,


148

CH2CH2NHCH2CH2OPh), 3.18 (dSeptett, 1H, J = 0.9, 6.9, CH(CH3)2), 4.06 (t, 2H, J = 5.6,

NHCH2CH2OPh), 6.83‒6.88 (m, 2H, arom. H), 6.89‒6.96 (m, 2H, arom. H), 7.04 (dd, 1H,

J = 1.7, 8.3, arom. H), 7.22‒7.29 (m, 3H, arom. H), 7.48 (m, 1H, arom. H), 7.92 (br. s, 1H,

NH). 13

C-NMR (75 MHz, CDCl3): 23.57 (2C), 25.63, 36.84, 48.97, 52.18, 67.48, 111.14,

114.60 (2C), 119.07, 119.59, 120.78, 122.92, 123.74 (s), 127.06 (s), 129.42 (2C), 130.34 (s),

135.36 (s), 158.81 (s).

N-[2-(3-Isopropyl-1H-indol-5-yl)ethyl]cyclopropancarboxamid (62)

Indolamin 57 (1.0 Äq., 77 mg, 0.38 mmol) wurde unter Argon in CH2Cl2 (6 ml) gelöst, und

die Lösung wurde auf 0 °C gekühlt. Et3N (1.5 Äq., 80 l, 0.57 mmol) wurde zugegeben und

Cyclopropancarbonsäurechlorid (1.1 Äq., 38 l, 0.42 mmol) wurde zugetropft. Das Gemisch

wurde während 1.5 h bei 0 °C gerührt. Die Lösung wurde mit CH2Cl2 verdünnt und mit verd.

wässr. Na2CO3-Lösung gewaschen. Die wässr. Phase wurde 2-mal mit CH2Cl2 extrahiert.

Die vereinigten org. Phasen wurden mit ges. wässr. NaCl-Lösung gewaschen, über MgSO4

getrocknet und das Lösungsmittel wurde am RV entfernt. Das Rohprodukt wurde

chromatographisch gereinigt (SiO2, CH2Cl2/EtOAc 3:1).

Ausbeute: 83 mg (81%). Erdbeereisfarbener Feststoff. Smp.: 168–169 °C. IR (ATR): 3257,

3101, 2955, 2858, 1616, 1569, 1483, 1452, 1430, 1405, 1361, 1338, 1250, 1228, 1196, 1149,

1101, 1062, 1024, 918, 871, 825, 810, 792, 758, 683, 641. 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):

0.68 (m, 2H, NHCOCH(CHH)2), 0.96 (m, 2H, NHCOCH(CHH)2), 1.23 (m, 1H,

NHCOCH(CH2)2), 1.36 (d, 6H, J = 6.9, CH(CH3)2), 2.92 (t, 2H, J = 6.9, CH2CH2NHCO),

3.19 (Septett, 1H, J = 6.9, CH(CH3)2), 3.65 (dt, 2H, J = 6.0, 6.8 CH2CH2NHCO), 5.69 (br. t,

1H, CONH), 6.95 (m, 1H, arom. H), 7.01 (dd, 1H, J = 1.7, 8.6, arom. H), 7.29 (d, 1H, J = 8.4,

arom. H), 7.46 (m, 1H, arom. H), 8.08 (br. s, 1H, NHIndol). 13


7.27 (2C), 15.01, 23.54 (2C), 25.64, 36.02, 41.59, 111.42, 119.22, 119.86, 122.78, 123.62 (s),

127.04 (s), 129.24 (s), 135.49 (s), 173.47 (s). EI-HRMS: 270.1728 (23, [M]+, C17H22N2O

+,

ber.: 270.1727), 185.1212 (100), 170.0979 (82), 157.0902 (23), 41.0418 (14).


149

N-(Cyclopropylmethyl)-2-(3-isopropyl-1H-indol-5-yl)ethanamin (63)

Amid 62 (1.0 Äq., 60 mg, 0.222 mmol) wurde unter Argon in THF (2.4 ml) gelöst und

LiAlH4 (2.6 Äq., 22 mg, 0.577 mmol) wurde zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde

während 5.5 h unter Rückfluss erhitzt. Nach dem Abkühlen auf RT wurde mit Et2O (4 ml)

verdünnt. H2O (20 l), 10% wässr. NaOH-Lösung (30 l) und H2O (60 l) wurden

zugegeben und das Gemisch wurde während 30 min bei RT gerührt. MgSO4 wurde

zugegeben und das Gemisch wurde während weiteren 15 min gerührt, filtriert


wurde chromatographisch gereinigt (SiO2, EtOAc, 1% konz. wässr. NH4OH).

Ausbeute: 56 mg (99%). Hellbraunes Öl. IR (ATR): 3406, 2955, 2920, 2858, 1669, 1455,

1436, 1380, 1362, 1228, 1148, 1099, 1016, 908, 871, 793, 729, 658. 1H-NMR (300 MHz,

CDCl3): 0.08 (m, 2H, NHCH2CH(CHH)2), 0.44 (m, 2H, NHCH2CH(CHH)2), 0.93 (m, 1H,

NHCH2CH(CH2)2), 1.35 (d, 6H, J = 6.9, CH(CH3)2), 1.60 (br. s, 1H, CH2NHCH2), 2.53 (d,

2H, NHCH2CH(CH2)2), 2.91‒3.06 (m, 4H, CH2CH2NHCH2CH(CH2)2), 3.19 (dSeptett, 1H,

J = 0.8, 6.9, CH(CH3)2), 6.94 (d, 1H, J = 1.8, arom. H), 7.05 (dd, 1H, J = 1.5, 8.1, arom. H),

7.28 (d, 1H, J = 8.4, arom. H), 7.49 (s, 1H, arom. H), 8.40 (br. s, 1H, NHIndol). 13

C-NMR

(75 MHz, CDCl3): 3.64 (2C), 11.43, 23.54 (2C), 25.61, 36.68, 51.92, 55.09, 111.17, 118.97,

119.67, 122.75, 123.45 (s), 126.97 (s), 130.29 (s), 135.34 (s). EI-HRMS: 256.1932 (3, [M]+,

C17H24N2+, ber.: 256.1934), 173.1220 (57), 158.0994 (22), 84.0823 (100), 55.0546 (34).


150

N-Ethyl-2-(1H-indol-3-yl)ethanamin (65) [159]

Tryptamin (1.0 Äq., 160 mg, 1.00 mmol) wurde unter Argon in THF (11 ml) gelöst und das

Gemisch wurde auf 0 °C gekühlt. Et3N (1.5 Äq., 209 l, 1.50 mmol) wurde zugegeben und

Acetylchlorid (1.1 Äq., 78 l, 1.10 mmol) wurde zugetropft. Die Lösung wurde während 1 h

bei 0 °C gerührt. Nach dem Erwärmen auf RT wurde LiAlH4 (3.6 Äq., 137 mg, 3.6 mmol)

zugegeben und das Reaktionsgemisch wurde während 2 h unter Rückfluss erhitzt. Nach dem

Abkühlen auf RT wurden H2O (140 l), 15% wässr. NaOH-Lösung (140 l) und

H2O (420 l) zugegeben und das Gemisch wurde während 15 min gerührt. Nach dem

Verdünnen mit Et2O (10 ml) wurde MgSO4 zugegeben. Das Gemisch wurde während

weiteren 15 min gerührt, filtriert (nachgewaschen mit TBME) und das Lösungsmittel wurde

am RV entfernt. Das Rohprodukt wurde chromatographisch gereinigt (SiO2, EtOAc/MeOH

9:1, 1% konz. wässr. NH4OH).


3090, 3056, 2973, 2920, 2828, 1617, 1498, 1449, 1436, 1370, 1339, 1217, 1124, 1097, 1040,

1009, 928, 872, 803, 776, 735, 610. 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): 1.11 (t, 3H, J = 7.2,

NHCH2CH3), 2.16 (br. s, 1H, NHCH2CH3), 2.69 (q, 2H, J = 7.2, NHCH2CH3), 7.01 (m, 1H,

arom. H), 7.10‒7.27 (m, 2H, arom. H), 7.36 (m, 1H, arom. H), 7.64 (m, 1H, arom. H),

8.69 (br. s, 1H, NHIndol). 13

C-NMR (75 MHz, CDCl3): 15.24, 25.81, 44.02, 49.74, 111.24,

113.54 (s), 118.81, 119.13, 121.87, 122.19, 127.37 (s), 136.44 (s). EI-HRMS: 188.1309 (2,

[M]+, C12H16N2

+, ber.: 188.1308), 131.0728 (73), 58.0667 (100), 30.0508 (17).


151

2-(1H-Indol-5-yl)-N-(2-phenoxyethyl)ethanamin (66)

und

2-(1H-Indol-5-yl)-N,N-bis(2-phenoxyethyl)ethanamin (68)

Indolamin 10 (1.0 Äq., 163 mg, 1.017 mmol) und K2CO3 (2.0 Äq., 277 mg, 2.00 mmol)

wurden unter Argon mit THF (3 ml) versetzt. Eine Lösung von 2-Phenoxyethylbromid

(1.0 Äq., 204 mg, 1.015 mmol) in THF (1 ml) wurde zugegeben und es wurde mit THF (1 ml)

nachgewaschen. Das Reaktionsgemisch wurde während 15 h unter Rückfluss erhitzt. Nach

dem Abkühlen auf RT wurde das Gemisch in eine ges. wässr. NaHCO3-Lösung gegossen und

3-mal mit CH2Cl2 extrahiert. Der pH-Wert der wässr. Phase wurde mit 10% wässr. NaOH-

Lösung auf > 11 eingestellt und die wässr. Phase wurde 2-mal mit CH2Cl2 extrahiert. Die

vereinigten org. Phasen wurden über K2CO3 getrocknet und das Lösungsmittel wurde am RV

entfernt. Durch Säulenchromatographie (SiO2, EtOAc/MeOH 9:1) wurden 125 mg (44%) 66

isoliert und 43.3 mg (26%) 10 konnten zurückgewonnen werden. Durch nochmalige

chromatographische Reinigung (Hexan/EtOAc 7:3) der Fraktionen 1 und 2 aus oben

beschriebener Chromatographie wurden 34.8 mg (9%) 68 gewonnen.

Ausbeuten: 66: 125 mg (44%), 68: 34.8 mg (9%). 66: Hellbrauner Feststoff.

Smp.: 82‒84 °C. IR (ATR): 3287, 3034, 2920, 2846, 1595, 1586, 1489, 1455, 1436, 1339,

1291, 1224, 1173, 1120, 1046, 1017, 893, 847, 801, 753, 727, 719, 691, 645, 608. 1H-NMR

(300 MHz, CDCl3): 1.78 (br. s, 1H, CH2NHCH2), 2.90‒3.08 (m, 6H,

CH2CH2NHCH2CH2OPh), 4.04 (t, 2H, J = 5.4, NHCH2CH2OPh), 6.48 (m, 1H, arom. H),

6.81‒6.97 (m, 3H, arom. H), 7.04 (dd, 1H, J = 1.4, 8.3, arom. H), 7.15 (m, 1H, arom. H),


152

7.20‒7.34 (m, 3H, arom. H), 7.47 (s, 1H, arom. H), 8.39 (br. s, 1H, NHIndol). 13

C-NMR

(75 MHz, CDCl3): 36.56, 48.85, 51.94, 67.32, 102.23, 111.07, 114.58 (2C), 120.34, 120.81,

123.06, 124.51, 128.17 (s), 129.43 (2C), 130.99 (s), 134.61 (s), 158.74 (s). MALDI-HRMS:

281.1644 (100, [M + H]+, C18H21N2O

+, ber.: 281.1648), 144.0802 (21). 68: Hellbrauner

Feststoff. Smp.: 76–79 °C. IR (ATR): 3121, 3028, 2919, 2853, 1597, 1583, 1487, 1474,

1457, 1436, 1338, 1307, 1271, 1241, 1224, 1172, 1084, 1031, 1017, 970, 912, 878, 753, 736,

694, 649, 621. 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): 2.95 (m, 4H, CH2CH2N(CH2CH2OPh)2), 3.10 (t,

4H, J = 6.0, N(CH2CH2OPh)2), 4.07 (t, 4H, J = 6.0, N(CH2CH2OPh)2), 6.47 (m, 1H,

arom. H), 6.84‒6.97 (m, 6H, arom. H), 7.04 (dd, 1H, J = 1.5, 8.4, arom. H), 7.16 (m, 1H,

arom. H), 7.22‒7.31 (m, 5H, arom. H), 7.46 (m, 1H, arom. H), 8.09 (br. s, 1H, NHIndol). 13

C-

NMR (75 MHz, CDCl3): 34.08, 53.86 (2C), 58.55, 66.73 (2C), 102.38, 110.98, 114.69 (4C),

120.44, 120.82 (2C), 123.41, 124.50, 128.23 (s), 129.57 (4C), 131.67 (s), 134.60 (s),

158.93 (s, 2C). MALDI-HRMS: 401.2217 (100, [M + H]+, C26H29N2O2

+, ber.: 401.2224),

307.1800 (11).

(±)-2-Amino-3-(1H-indol-5-yl)-1-propanol ((±)-74)

Methylester (±)-78 (1.0 Äq., 120 mg, 0.549 mmol) wurde unter Argon in THF (4.5 ml) gelöst.

LiAlH4 (2.5 Äq., 52.2 mg, 1.375 mmol) wurde in einem anderen Kolben in THF (1.5 ml)

gelöst und langsam zum Reaktionsgemisch zugetropft (nachgewaschen mit THF (2 x 1 ml)).

Das Gemisch wurde während 4 h unter Rückfluss erhitzt. Nach dem Abkühlen auf RT wurde

das Gemisch mit Et2O (5 ml) verdünnt, H2O (55 l), 15% wässr. NaOH-Lösung (55 l) und

H2O (110 l) wurden zugegeben und das Gemisch wurde während 15 min gerührt. Das

Gemisch wurde über MgSO4 getrocknet, filtriert (nachgewaschen mit Et2O) und das

Lösungsmittel wurde am RV entfernt. Das Rohprodukt wurde chromatographisch gereinigt


Ausbeute: 62.5 mg (60%). Gelbliches Öl. IR (ATR): 3238, 2905, 2842, 1663, 1579, 1474,

1419, 1342, 1224, 1141, 1038, 893, 792, 767, 754, 725. 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):


153

1.68 (br. s, 3H, NH2, OH), 2.60 (dd, 1H, J = 8.7, 13.2, CHHCH(CH2OH)NH2), 2.89 (dd, 1H,

J = 4.8, 13.2, CHHCH(CH2OH)NH2), 3.15 (m, 1H, CH2CH(CH2OH)NH2), 3.41 (dd, 1H,

J = 7.2, 10.8, CH2CH(CHHOH)NH2), 3.67 (dd, 1H, J = 4.2, 10.5, CH2CH(CHHOH)NH2),

6.50 (m, 1H, arom. H), 7.02 (dd, 2H, J = 1.8, 8.4, arom. H), 7.20 (dd, 1H, J = 2.7, 2.7,

arom. H), 7.34 (d, 1H, J = 8.1, arom. H), 7.45 (m, 1H, arom. H), 8.23 (br. s, 1H, NHIndol).

13C-NMR (75 MHz, CDCl3): 41.27, 54.76, 66.77, 102.35, 111.16, 120.96, 123.47, 124.61,

3C (s) nicht sichtbar. EI-HRMS: 190.1103 (5, [M]+, C11H14N2O

+, ber.: 190.1106); 159.0926

(16), 131.0736 (95), 130.0659 (61), 60.0445 (100), 43.0206 (82), 31.0245 (56).

(±)-3-(1H-Indol-5-yl)-2-(methylamino)propan-1-ol ((±)-75)

LiAlH4 (5.0 Äq. 80.8 mg, 2.128 mmol) wurde unter Argon in THF (3.5 ml) suspendiert. Das

Carbamat (±)-77 (1.0 Äq., 150 mg, 0.426 mmol) wurde in THF (1.5 ml) gelöst und langsam

zum Reaktionsgemisch zugetropft. Das Gemisch wurde während 5.5 h unter Rückfluss

erhitzt. Nach dem Abkühlen auf RT wurde das Gemisch mit Et2O (5 ml) verdünnt.

H2O (80 l), 15% wässr. NaOH-Lösung (80 l) und H2O (240 l) wurden zugegeben und das

Gemisch wurde während 15 min gerührt. Das Gemisch wurde über MgSO4 getrocknet,

abfiltriert (nachgewaschen mit TBME) und das Lösungsmittel wurde am RV entfernt. Das

Rohprodukt wurde chromatographisch gereinigt (SiO2, EtOAc/Hexan 9:1, 1% konz. wässr.

NH4OH).

Ausbeute: 73.0 mg (84%). Weisse Kristalle. Smp.: 93–100 °C. IR (ATR): 3298, 3223, 2804,

2611, 1478, 1428, 1342, 1311, 1149, 1150, 1101, 1061, 1027, 962, 883, 768, 727. 1H-NMR

(300 MHz, CDCl3): 2.03 (br. s, 2H, OH, NH), 2.39 (s, 3H, CH3), 2.78‒2.93 (m, 3H,

CH2CH(CH2OH)NHCH3), 3.40 (dd, 1H, J = 4.4, 10.7, CH2CH(CHHOH)NHCH3), 3.68 (dd,

1H, J = 3.3, 10.5, CH2CH(CHHOH)NHCH3), 6.49 (m, 1H, arom. H), 7.01 (dd, 1H, J = 1.5,

8.1, arom. H), 7.19 (dd, 1H, J = 2.7, 2.7, arom. H), 7.32 (d, 1H, J = 8.4, arom. H), 7.44 (m,

1H, arom. H), 8.34 (br. s, 1H, NHIndol). 13

C-NMR (75 MHz, CDCl3): 33.91, 37.90, 62.25,

62.42, 102.28, 111.20, 120.93, 123.43, 124.65, 128.18 (s), 129.66 (s), 134.68 (s). EI-HRMS:


154

186.1152 (0.8, [M − H2O]+, C12H14N2

+, ber.: 186.1151), 131.0732 (10), 130.0659 (16),

74.0598 (100), 56.0493 (10).

Methyl-(2Z)-2-{[(benzyloxy)carbonyl]amino}-3-(1H-indol-5-yl)acrylat (76)

(±)-Cbz--phosphonoglycin-trimethylester (1.5 Äq., 3.9178 g, 11.823 mmol) wurde unter

Argon in THF (8 ml) gelöst. Die Lösung wurde auf −78 °C gekühlt, 1,1,3,3-Tetramethyl-

guanidin (TMG) (1.5 Äq., 1.5 ml, 11.823 mmol) wurde zugegeben und das Gemisch wurde

während weiteren 5 Min. gerührt. 5-Formylindol (1.0 Äq., 1.145 g, 7.885 mmol) wurde unter

Argon in THF (6 ml) gelöst und langsam zugetropft. Es wurde mit THF (2 ml) nachgespült.

Das Gemisch wurde während 1 h bei −78 °C gerührt, wobei sich 2 Phasen zeigten. Durch

kurzes Entfernen aus dem Kühlbad bildete sich ein homogenes Gemisch, das für 1 h

bei −78 °C gerührt wurde. Anschliessend wurde während weiteren 5 d bei RT gerührt. Das

Gemisch wurde auf Wasser (100 ml) gegossen und 3-mal mit EtOAc (100 ml) extrahiert. Die

vereinigten org. Phasen wurden mit H2O (100 ml) gewaschen, über Na2SO4 getrocknet,

filtriert und das Lösungsmittel wurde am RV entfernt. Das Rohprodukt wurde

chromatographisch gereinigt (SiO2, CH2Cl2/EtOAc, 49:1 bis 48:2).

Ausbeute: 1.898 g (69%). Weisser Feststoff. Smp.: 122–124 °C. IR (ATR): 3418, 3267,

1716, 1693, 1633, 1608, 1504, 1433, 1409, 1383, 1246, 1219, 1122, 1059, 810, 769, 724. 1H-

NMR (300 MHz, CDCl3): 3.80 (s, 3H, OCH3), 5.15 (s, 2H, OCH2Ph), 6.25 (br. s, 1H,

NHCarbamat), 6.52 (m, 1H, arom. H), 7.19 (dd, 1H, J = 2.9, 2.9, arom. H), 7.23‒7.47 (m, 7H,

arom. H, CH=C), 7.54 (m, 1H, arom. H), 7.85 (m, 1H, arom. H), 8.41 (s, 1H, NHIndol). 13

C-

NMR (75 MHz, CDCl3): 52.62, 67.53, 103.40, 111.44, 121.38 (s), 123.84, 123.95, 125.06 (s),

125.39, 127.99 (s), 128.07 (2C), 128.16, 128.48 (2C), 135.33, 136.07 (s), 136.46 (s),

154.52 (s), 166.28 (s), nicht alle Signale eindeutig erkennbar, Diastereomeren- oder

Rotameren-Gemisch (Carbamat). EI-HRMS: 350.1264 (20, [M]+, C20H18N2O4

+, ber.:

350.1261), 242.0691 (62), 183.0564 (36), 155.0625 (100), 91.0558 (53).


155

(±)-Methyl-N-[(benzyloxy)carbonyl]-3-(1H-indol-5-yl)alaninat ((±)-77) [164]

Olefin 76 (1.0 Äq., 1.000 g, 2.853 mmol) wurde unter Argon in MeOH (50 ml) gelöst und

auf 0 °C gekühlt. NiCl2∙6 H2O (1.0 Äq., 678 mg, 2.852 mmol) wurde zugegeben.

Nach 5 min Rühren bei 0 °C wurde NaBH4 (10.0 Äq., 1.080 g, 28.535 mmol) portionenweise

zugegeben. Das schwarze Reaktionsgemisch wurde während 1.5 h bei 0 °C gerührt, zu ges.

wässr. NH4Cl-Lösung (150 ml) gegossen und 4-mal mit CH2Cl2 extrahiert. Die vereinigten

org. Phasen wurden mit ges. wässr. NaCl Lösung gewaschen, über Na2SO4 getrocknet,

filtriert, und das Lösungsmittel wurde am RV entfernt. Das Rohprodukt wurde

chromatographisch gereinigt (SiO2, Hexan/EtOAc 2:1).

Ausbeute: 962 mg (96%). Farbloses Öl. IR (ATR): 3357, 2949, 1701, 1509, 1436, 1330,

1248, 1213, 1059, 1026, 766, 730. 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): 3.19 (m, 2H, CH2CH),

3.70 (s, 3H, OCH3), 4.67 (m, 1H, CH2CH), 5.07 (s, 2H, OCH2Ph), 5.25 (mbr, 1H, NHCarbamat),

6.45 (m, 1H, arom. H), 6.89 (d, 1H, J = 8.4, arom. H), 7.14 (m, 1H, arom. H), 7.18‒7.41 (m,


C-NMR (75 MHz, CDCl3): 38.36, 52.41, 55.41,

67.02, 102.33, 111.33, 121.16, 123.09, 124.73, 126.56 (s), 128.05 (2C), 128.12 (2C),

128.48 (2C), 135.02 (s), 136.23 (s), 155.78 (s), 172.31 (s). EI-HRMS: 352.1418 (5, [M]+,

C20H20N2O4+, ber.: 352.1418), 244.0846 (6), 201.0790 (13), 130.0679 (100).


156

(±)-Methyl-3-(1H-indol-5-yl)alaninat ((±)-78)

Carbamat (±)-77 (500 mg, 1.418 mmol) wurde unter N2 in EtOH (14 ml) gelöst und

Pd(OH)2/C (87.4 mg, Pd(OH)2/C, 20 Gew. % Pd) wurde zugegeben. Das Gemisch wurde

während 3.5 h unter H2 (1 atm) bei RT gerührt, über Celite filtriert (nachgewaschen mit EtOH

und EtOAc) und das Lösungsmittel wurde am RV entfernt. Das Rohprodukt wurde

chromatographisch gereinigt (SiO2, EtOAc/Hexan 5:1, 1% konz. wässr. NH4OH).

Ausbeute: 228 mg (74%). Weisse Kristalle. Smp.: 100–101 °C. IR (ATR): 3354, 3290, 3102,

2944, 1721, 1581, 1482, 1439, 1350, 1285, 1220, 1097, 1019, 897, 851, 792, 731. 1H-NMR

(300 MHz, CDCl3): 1.59 (br. s, 2H, NH2), 2.94 (dd, 1H, J = 8.0, 13.4, CHHCH), 3.22 (dd, 1H,

J = 4.8, 13.5, CHHCH), 3.72 (s, 3H, OCH3), 3.78 (dd, 1H, J = 5.1, 8.1, CH2CH), 6.47 (m, 1H,

arom. H), 6.98 (dd, 1H, J = 1.5, 8.4, arom. H), 7.15 (m, 1H, arom. H), 7.28 (dd, 1H,

J = 0.8, 8.3, arom. H), 7.44 (m, 1H, arom. H), 8.52 (br. s, 1H, NHIndol). 13

C-NMR (75 MHz,

CDCl3): 41.40, 52.11, 56.37, 102.21, 111.23, 121.14, 123.20, 124.69, 128.04 (s), 128.15 (s),

134.91 (s), 175.57 (s). EI-HRMS: 218.1050 (10, [M]+, C12H14N2O2

+, ber.: 218.1050),

159.0920 (6), 131.0707 (15), 130.0662 (100).

2-(1H-Indol-5-yl)-N,N-dimethylethanamin (79)

Carbamat 88 (1.0 Äq., 60 mg, 0.19 mmol) wurde unter Argon in THF (2.2 ml) gelöst und

LiAlH4 (2.7 Äq., 19.2 mg, 0.51 mmol) wurde zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde

während 2.5 h unter Rückfluss erhitzt, dann wurde mit Et2O verdünnt und auf 0 °C gekühlt,

H2O (20 μl), 15% wässr. NaOH-Lösung (20 μl) und H2O (60 μl) wurden zugegeben und das


157

Gemisch wurde während weiteren 15 min bei RT gerührt und über MgSO4 getrocknet. Das

Lösungsmittel wurde am RV abdestilliert und das Rohprodukt wurde chromatographisch

gereinigt (SiO2, EtOAc/MeOH 9:1, 1% konz. wässr. NH4OH).

Ausbeute: 27.9 mg (76%). Rf = 0.28 (EtOAc/MeOH 9:1, 1% konz. wässr. NH4OH).

Kristalliner, hellbrauner Feststoff. Smp.: 43–46 °C. IR (ATR): 2856, 2775, 1462, 1429,

1374, 1337, 1286, 1251, 1220, 1172, 1139, 1096, 1053, 1038, 1006, 879, 858, 830, 796, 750,

717, 641, 609. 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): 2.33 (s, 6H, N(CH3)2), 2.56‒2.65 (m, 2H,

CH2CH2N(CH3)2), 2.85‒2.94 (m, 2H, CH2CH2N(CH3)2), 6.44‒6.49 (m, 1H, arom. H),

7.03 (dd, 1H, J = 1.8, 8.4, arom. H), 7.13 (dd, 1H, J = 2.7, 2.7, arom. H), 7.28 (d, 1H, J = 8.4,

arom. H), 7.44‒7.47 (m, 1H, arom. H), 8.52 (br. s, 1H, NHIndol). 13


34.50, 45.54 (2C), 62.53, 102.11, 111.00, 120.15, 123.00, 124.55, 128.15 (s), 131.28 (s),

134.57 (s). ESI-HRMS: 189.1388 (43, [M + H]+, C12H17N2

+, ber.: 189.1386), 144.0808 (100).

2-(1H-Indol-5-yl)-N-methylethanamin (83)

Formamid 87 (1.0 Äq., 407 mg, 2.15 mmol) wurde unter Argon in THF (24 ml) gelöst.

LiAlH4 (2.6 Äq., 214 mg, 5.63 mmol) wurde zugegeben und die Suspension wurde während

5 h gerührt. Das Gemisch wurde auf 0 °C gekühlt und das Gemisch wurde tropfenweise mit

H2O (0.25 ml), 15% wässr. NaOH-Lösung (0.25 ml) und H2O (0.75 ml) versetzt. Das

Gemisch wurde während 15 min bei RT gerührt, MgSO4 wurde zugegeben und es wurde

während 15 min weiter gerührt. Die Lösung wurde filtriert und das Lösungsmittel wurde am

RV abdestilliert. Das Rohprodukt wurde chromatographisch gereinigt (SiO2, EtOAc/MeOH

8:2, 1% konz. wässr. NH4OH).

Ausbeute: 200 mg (37%). Rf = 0.3 (EtOAc/MeOH 8:2, 1% konz. wässr. NH4OH). Oranger,

klebriger Feststoff. IR (ATR): 3289, 3115, 3023, 2926, 2836, 2713, 1662, 1583, 1463, 1438,

1337, 1286, 1257, 1225, 1146, 1099, 1064, 1041, 1017, 918, 885, 797, 774, 750, 723, 639,

606. 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): 1.99 (br. s, 1H, NHCH3), 2.45 (s, 3H, NHCH3),

2.88‒2.95 (m, 4H, CH2CH2NH), 6.47‒6.53 (m, 1H, arom. H), 7.05 (dd, 1H, J = 1.7, 8.3,

arom. H), 7.19 (dd, 1H, J = 2.7, 2.7, arom. H), 7.33 (d, 1H, J = 8.4, arom. H), 7.47 (br. s, 1H,

arom. H), 8.26 (s, 1H, NHIndol). 13

C-NMR (75 MHz, CDCl3): 35.84, 36.04, 53.61, 102.13,


158

111.25, 120.42, 123.05, 124.76, 128.27 (s), 130.74 (s), 134.80 (s). ESI-HRMS: 175.1229 (17,

[M + H]+, C11H15N2

+, ber.: 175.1230), 144.0805 (100).

5-[2-(1-Aziridinyl)ethyl]-1H-indol (84)

Amid 85 (1.0 Äq., 305 mg, 1.04 mmol) wurde unter Ar in THF (4 ml) gelöst,

LiAlH4 (2.6 Äq., 102 mg, 2.7 mmol) wurde zugegeben, und das Reaktionsgemisch wurde

während 9 h unter Rückfluss erhitzt. Das Gemisch wurde mit Et2O (20 ml) verdünnt,

dest. H2O (0.1 ml), 15% wässr. NaOH-Lösung (0.15 ml) und nochmals dest. H2O (0.3 ml)

wurden zugegeben und das Gemisch wurde während 15 min. bei RT gerührt. MgSO4 wurde

zugegeben und es wurde während weiteren 15 min gerührt. Die Lösung wurde filtriert und

das Lösungsmittel wurde am RV entfernt. Das Rohprodukt wurde chromatographisch

gereinigt (SiO2, EtOAc/Hexan/CH2Cl2/MeOH 5:5:4.5:0.5, 1% konz. wässr. NH4OH).


1585, 1496, 1473, 1456, 1432, 1334, 1291, 1243, 1223, 1172, 1143, 1099, 1042, 1008, 995,

876, 795, 754, 721, 691, 636. 1H-NMR (300 MHz, CD3OD): 1.12 (m, 2H, N(CHH)2),

1.63 (m, 2H, N(CHH)2), 2.43 (t, 2H, J = 7.7, CH2CH2N(CH2)2), 2.88 (t, 2H, J = 7.7,

CH2CH2N(CH2)2), 6.36 (m, 1H, arom. H), 6.93 (dd, 1H, J = 1.7, 8.2, arom. H), 7.17 (m, 1H,

arom. H), 7.28 (d, 1H, J = 8.2, arom. H), 7.35 (m, 1H, arom. H). 13

C-NMR (75 MHz,

CD3OD): 27.65 (2C), 37.18, 64.40, 102.02, 112.02, 120.90, 123.37, 125.73, 129.68 (s),

131.04 (s), 136.41 (s). ESI-HRMS: 187.1235 ([M + H]+, C12H15N2

+, ber.: 187.1230).


159

N-[2-(1H-Indol-5-yl)ethyl]-2-phenoxyacetamid (85)

Indolamin 10 (1.0 Äq., 300 mg, 1.87 mmol) wurde unter Argon in CH2Cl2 (30 ml) gelöst und

auf 0 °C gekühlt. Et3N (1.5 Äq., 0.4 ml, 2.81 mmol) und Phenoxyacetylchlorid (1.1 Äq.,

0.3 ml, 2.06 mmol) wurden zugetropft. Das Gemisch wurde während 1 h bei 0 °C gerührt.

Das Gemisch wurde mit CH2Cl2 in Wasser (50 ml) überführt und 1-mal mit CH2Cl2

extrahiert. Ges. wässr. Na2CO3-Lösung (25 ml) wurde zur wässr. Phase zugegeben und die

wässr. Phase wurde 2-mal mit CH2Cl2 extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen wurden

mit ges. wässr. NaCl-Lösung (50 ml) gewaschen und über MgSO4 getrocknet. Das

Lösungsmittel wurde am RV abdestilliert und das Rohprodukt wurde chromatographisch

gereinigt (SiO2, EtOAc/Hexan 3:4).

Ausbeute: 470 mg (44%). Rf = 0.41 (EtOAc/Hexan 1:1). Gelbes öliges Produkt. IR (ATR):

3390, 3293, 2925, 1729, 1660, 1598, 1532, 1492, 1437, 1343, 1238, 1210, 1172, 1081, 1044,

893, 752, 726, 689. 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): 2.91 (t, 2H, J = 6.9, CH2CH2NH), 3.62 (dt,

2H, J = 6.0, 6.9, CH2CH2NH), 4.44 (s, 2H, CH2OPh), 6.45‒6.49 (m, 1H, arom. H), 6.70 (br. t,

1H, CONH), 6.76‒6.83 (m, 2H, arom. H), 6.94‒7.03 (m, 2H, arom. H), 7.18 (dd, 1H,

J = 2.7, 2.7, arom. H), 7.23‒7.32 (m, 3H, arom. H), 7.39 (br. s, 1H, arom. H), 8.44 (br. s, 1H,

NHIndol). 13

C-NMR (75 MHz, CDCl3): 35.80, 40.82, 67.39, 102.27, 111.42, 114.73 (2C),

120.54, 122.08, 122.96, 124.80, 128.32 (s), 129.69 (s), 129.80 (2C), 134.89 (s), 157.25 (s),

168.27 (s, C=O). EI-HRMS: 294.1364 ([M]+, C18H18N2O2

+, ber.: 294.1364).


160

5-[2-(1-Pyrrolidinyl)ethyl]-1H-indol (86)

Indolamin 10 (1.0 Äq., 151 mg, 0.94 mmol) und K2CO3 (4.0 Äq., 520 mg, 3.76 mmol)

wurden unter Argon in THF (4.6 ml) gerührt. 1,4-Dibrombutan (1.0 Äq., 0.11 ml,

0.94 mmol) wurde vorsichtig zugetropft und das Reaktionsgemisch wurde während 16 h unter

Rückfluss gerührt. THF (6 ml) wurde zugegeben und es wurde während 1 h weiter unter

Rückfluss gerührt. Das Rohprodukt wurde in ges. wässr. NaHCO3-Lösung (100 ml) gegeben

und 2-mal mit CH2Cl2 extrahiert. Die wässr. Phase wurde mit 10% wässr. NaOH-Lösung

(ca. 50 ml) auf pH 11 eingestellt und 2-mal mit CH2Cl2 extrahiert. Die organische Phase

wurde über K2CO3 getrocknet und das Lösungsmittel am RV abdestilliert. Das Rohprodukt

wurde chromatographisch gereinigt (SiO2, EtOAc/MeOH 9.5:0.5, 1% konz. wässr. NH4OH).

Ausbeute: 91 mg (46%). Rf = 0.36 (EtOAc/MeOH 9.5:0.5, 1% konz. wässr. NH4OH).

Hellbraunes, öliges Produkt. IR (ATR): 3406, 3121, 2930, 2801, 1457, 1335, 1292, 1220,

1137, 1110, 1031, 878, 795, 763, 720, 752, 646. 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): 1.74‒1.86 (m,

4H, N(CH2CH2)2), 2.56‒2.66 (m, 4H, N(CH2CH2)2), 2.73‒2.80 (m, 2H, CH2CH2N),

2.90‒2.98 (m, 2H, CH2CH2N), 6.44‒6.48 (m, 1H, arom. H), 7.03 (dd, 1H, J = 1.5, 8.1,

arom. H), 7.12 (dd, 1H, J = 2.7, 2.7, arom. H), 7.26 (d, 1H, J = 8.1, arom. H), 7.44‒7.47 (m,


C-NMR (75 MHz, CDCl3): 23.65 (2C), 35.98,

54.34 (2C), 59.40, 102.02, 110.94, 120.07, 122.96, 124.53, 128.09 (s), 131.46 (s), 134.52 (s).

ESI-HRMS: 215.1544 (100, [M + H]+, C14H19N2

+, ber.: 215.1543), 144.0802 (24).


161

N-[2-(1H-Indol-5-yl)ethyl]formamid (87)

Indolamin 10 (1.0 Äq., 499 mg, 3.11 mmol) wurde unter Argon in Ethylformiat (15 ml) gelöst

und während 16.25 h unter Rückfluss gerührt. Das Lösungsmittel wurde am RV abdestilliert

und das Rohprodukt wurde chromatographisch gereinigt (SiO2, EtOAc/Hexan 3:1).

Ausbeute: 453 mg (77%). Rf = 0.25 (EtOAc/Hexan 3:1). Farbloses, öliges Produkt. IR

(ATR): 3279, 2925, 2863, 2357, 1651, 1516, 1475, 1450, 1383, 1343, 1248, 1223, 1139,

1093, 1060, 894, 801, 766, 723. 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): 2.86 (t, 2H, J = 6.9,

NHCH2CH2), 3.54 (dt, 2H, J = 6.6, 6.6, NHCH2CH2), 5.76 (br. s, 1H, NHCH2CH2),

6.44‒6.47 (m, 1H, arom. H), 6.97 (dd, 1H, J = 1.7, 8.3, arom. H), 7.15 (dd, 1H, J = 2.9, 2.9,

arom. H), 7.29 (d, 1H, J = 8.4, arom. H), 7.38‒7.41 (m, 1H, arom. H), 7.96‒7.98 (m, 1H,

CHO), 8.67 (br. s, 1H, NHIndol). 13

C-NMR (75 MHz, CDCl3): 35.53, 39.86, 101.93, 111.44,

120.36, 122.69, 124.92, 128.11 (s), 129.38 (s), 134.77 (s), 161.32 (C=O). EI-HRMS:

188.0944 (22, [M]+, C11H12N2O

+, ber.: 188.0944), 143.0715 (84), 130.0631 (100).

Benzyl-2-(1H-indol-5-yl)ethyl(methyl)carbamat (88)

Das sekundäre Methylamin 83 (1.0 Äq., 127.5 mg, 0.73 mmol) wurde in CH2Cl2 (12 ml)

gelöst. Et3N (1.5 Äq., 150 μl, 1.10 mmol) und Cbz-Cl (1.1 Äq., 113 μl, 0.80 mmol) wurden

unter Argon bei 0 °C zugegeben und das Gemisch wurde während 24 h bei RT gerührt. Verd.

wässr. Na2CO3-Lösung (50 ml) wurde zugegeben und die wässr. Phase wurde 3-mal mit

CH2Cl2 extrahiert. Die vereinigten org. Phasen wurden mit ges. wässr. NaCl-Lösung

gewaschen, welche wiederum 2-mal mit CH2Cl2 extrahiert wurden. Die organische Phase

wurde über MgSO4 getrocknet, filtriert und am RV eingeengt. Das Rohprodukt wurde



162

Ausbeute: 110.5 mg (49%). Rf = 0.33 (EtOAc/Hexan 1:2). Oranger Feststoff. Smp.:

94‒97 °C. IR (ATR): 3288, 3028, 2920, 1671, 1477, 1448, 1405, 1365, 1333, 1297, 1198,

1144, 1122, 1063, 1043, 1028, 974, 870, 805, 753, 720, 693, 662, 634, 606. 1H-NMR

(300 MHz, (CDCl2)2, T = 90 °C): 2.86 (s, 3H, NCH3), 2.89 (t, 2H, J = 7.8, NCH2CH2),

3.52 (t, 2H, J = 7.5, NCH2CH2), 5.07 (s, 2H, OCH2Ph), 6.42‒6.45 (m, 1H, arom. H), 6.96 (d,

1H, J = 8.4, arom. H), 7.13 (dd, 1H, J = 2.9, 2.9, arom. H), 7.24 (d, 1H, J = 8.1, arom. H),

7.24‒7.33 (m, 5H, arom. H), 7.37 (m, 1H, arom. H), 8.04 (s, 1H, NHIndol). 13

C-NMR

(75 MHz, CDCl3): 34.36 (2C), 51.78, 67.08, 102.16, 111.09, 120.42, 123.05, 124.56,

126.97 (s), 127.60, 127.74, 127.86, 128.14 (s), 128.44, 130.06 (s), 134.64, 136.92 (s),

156.29 (s, C=O). MALDI-HRMS: 331.1422 (33, [M + Na]+), 309.1596 (21, [M + H]

+,

C19H21N2O2+, ber.: 309.1598), 291.1487 (11), 265.1695 (27).

1-[2-(1H-Indol-5-yl)ethyl]azetidin-3-ol (89)

Das sekundäre Amin (±)-90 (30 mg, 0.14 mmol) wurde unter Ar in MeCN (5 ml) und Et3N

(1.25 ml) gelöst. Das Gemisch wurde während 16.75 h unter Rückfluss erhitzt. Das



Ausbeute: 15 mg (51%). 1H-NMR (300 MHz, CD3OD): 2.83 (t, 2H, J = 7.6, NCH2CH2),

3.09 (t, 2H, J = 7.6, NCH2CH2), 3.28‒3.36 (m, 2H, N(CHH)2CHOH), 3.88‒3.95 (m, 2H,

N(CHH)2CHOH), 4.42 (quint., 1H, J = 6.3 , N(CH2)2CHOH), 6.38 (dd, 1H, J = 0.9, 3.1,

arom. H), 6.97 (dd, 1H, J = 1.7, 8.3, arom. H), 7.20 (d, 1H, J = 3.1, arom. H), 7.33 (ddd, 1H,

J = 0.8, 0.8, 8.3, arom. H), 7.39 (m, 1H, arom. H). 13

C-NMR (75 MHz, CD3OD, DEPT 90

und DEPT 135): 34.08 (t), 61.27 (t), 61.88 (d), 64.97 (t, 2C), 102.05 (d), 112.41 (d),

121.01 (d), 123.07 (d), 126.10 (d), 129.08 (s), 129.84 (s), 136.71 (s). ESI-LC-LRMS:

217.2 (100, [M + H]+, C13H17N2O

+, ber.: 217.1), 192.2 (10), 143.3 (31), 105.0 (13).


163

(±)-2-(1H-Indol-5-yl)-N-(2-oxiranylmethyl)ethanamin ((±)-90)

Indolamin 10 (1.0 Äq., 69 mg, 0.43 mmol) wurde unter Ar in Isopropanol (0.79 ml) gelöst

und auf 0 °C gekühlt. (±)-Epichlorhydrin (1.1 Äq., 37 l, 0.47 mmol) wurde zugegeben und

das Reaktionsgemisch wurde während 19 h gerührt (0 °C → RT). Das Gemisch wurde

in 1 M wässr. NaOH-Lösung aufgenommen und 3-mal mit CH2Cl2 extrahiert. Das


(SiO2, EtOAc, 1% konz. wässr. NH4OH).

Ausbeute: 49 mg (58%). Das Produkt enthielt bereits ziemlich viel 89 ((±)-90/89 ca. 2:1) und

konnte daher nicht charakterisiert werden.

1-[2-(4-Hydroxyphenyl)ethyl]-3-azetidinol (91)

Das sekundäre Amin (±)-92 (129 mg, 0.67 mmol) wurde unter Ar in MeCN (24 ml) und

Et3N (6 ml) gelöst. Das Gemisch wurde während 16.75 h unter Rückfluss erhitzt. Das



Ausbeute: 75 mg (59%). Beiger, zähflüssiger Schaum. IR (ATR): 2928, 2848, 2361, 2343,

1653, 1610, 1596, 1513, 1457, 1363, 1235, 1169, 1103, 1080, 825, 765, 668. 1H-NMR

(300 MHz, CD3OD): 2.55 (m, 2H, NCH2CH2), 2.67 (m, 2H, NCH2CH2), 2.86 (m, 2H,

N(CHH)2CHOH), 3.62 (m, 2H, N(CHH)2CHOH), 4.32 (quin, 1H, J = 6.4, CHOH), 6.70 (d,

2H, J = 8.9, arom. H), 7.00 (d, 2H, J = 8.9, arom. H). 13

C-NMR (75 MHz, CD3OD): 34.34,

62.42, 62.83, 64.94 (2C), 116.23 (2C), 130.59 (2C), 131.39 (s), 156.88 (s). ESI-HRMS:

216.0994 (8, [M + Na]+), 194.1175 (100, [M + H]

+, C11H16NO2

+, ber.: 194.1176), 121.0648

(8).


164

(±)-4-{2-[(2-Oxiranylmethyl)amino]ethyl}phenol ((±)-92)

Tyramin (1.0 Äq., 391 mg, 2.85 mmol) wurde unter Ar in Isopropanol (5.2 ml) suspendiert

und auf 0 °C gekühlt. (±)-Epichlorhydrin (1.1 Äq., 259 l, 3.14 mmol) wurde zugegeben und

das Reaktionsgemisch wurde während 19 h gerührt (0 °C → RT).. Das Lösungsmittel wurde

am RV entfernt und das Rohprodukt wurde chromatographisch gereinigt (SiO2, 1. EtOAc, 1%

konz. wässr. NH4OH, 2. EtOAc/MeOH 95:5, 1% konz. wässr. NH4OH).

Ausbeute: 386 mg (63%). Weisser Feststoff. Smp.: 75–82 °C. IR (ATR): 3292, 2935, 2861,

2455, 1653, 1506, 1473, 1436, 1250, 1169, 1101, 1049, 995, 905, 823, 770, 729, 633. 1H-

NMR (300 MHz, CDCl3): 2.63‒2.93 (m, 6H, CH2NHCH2CH2), 3.51 (m, 2H, CH2(–O–)CH),

3.59 (s, 2H, OH, NH), 3.88 (m, 1H, CH2(–O–)CH), 6.73 (d, 2H, J = 8.6, arom. H), 7.02 (d,

2H, J = 8.6, arom. H). 13

C-NMR (75 MHz, CDCl3): 35.24, 47.57, 51.08, 52.09, 69.48,

115.69 (2C), 129.76 (2C), 130.63 (s), 154.87 (s). ESI-HRMS: 230.0957 (100,

[M + H + H35

Cl]+), 194.1178 (24, [M + H]

+, C11H16NO2

+, ber.: 194.1176), 121.0648 (33).


165

3-[2-(1-Pyrrolidinyl)ethyl]-1H-indol (93) [165]

Tryptamin (1.0 Äq., 801 mg, 5.0 mmol) und K2CO3 (4.0 Äq., 2.76 g, 20 mmol) wurden unter

Argon in THF (25 ml) suspendiert. 1,4-Dibrombutan (1.0 Äq., 0.60 ml, 5.0 mmol) wurde

langsam zugetropft und das Gemisch wurde während 20 h unter Rückfluss gerührt. Das

Rohprodukt wurde in ges. wässr. NaHCO3-Lösung (100 ml) gegeben und 2-mal mit CH2Cl2

extrahiert. Die wässr. Phase wurde mit 10% wässr. NaOH-Lösung (ca. 50 ml) auf pH 11

eingestellt und 2-mal mit CH2Cl2 extrahiert. Die organische Phase wurde über K2CO3

getrocknet und das Lösungsmittel am RV abdestilliert. Das Rohprodukt wurde

chromatographisch gereinigt (SiO2, EtOAc/MeOH 9.5:0.5, 1% konz. wässr. NH4OH).

Ausbeute: 552 mg (52%). Gelber Feststoff. Rf = 0.23 (EtOAc/MeOH 9.5:0.5, 1% konz.

wässr. NH4OH). Smp.: 107‒110 °C (Lit. [165]: 108–112 °C). IR (ATR): 3137, 3054, 2961,

2927, 2863, 2803, 2744, 1620, 1452, 1392, 1354, 1338, 1279, 1219, 1184, 1117, 1105, 1075,

1009, 882, 803. 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): 1.75‒1.89 (m, 4H, N(CH2CH2)2), 2.58‒2.68

(m, 4H, N(CH2CH2)2), 2.77‒2.87 (m, 2H, CH2CH2N), 2.96‒3.06 (m, 2H, CH2CH2N),

6.92‒6.96 (m, 1H, arom. H), 7.05‒7.19 (m, 2H, arom. H), 7.26‒7.31 (m, 1H, J = 8.4,

arom. H), 7.58‒7.64 (m, 1H, J = 8.1, arom. H), 8.49 (br. s, 1H, NHIndol). 13

C-NMR (75 MHz,

CDCl3): 23.69 (2C), 25.27, 54.36 (2C), 57.40, 111.18, 114.35 (s), 118.83, 119.06, 121.59,

121.80, 127.44 (s), 136.28 (s). ESI-HRMS: 215.1540 (100, [M + H]+, C14H19N2

+, ber.:

215.1543).


166

2-Brom-4-(2-hydroxyethyl)phenol (107) [181]

Ein Gemisch aus Tyrosol (1.0 Äq., 2.487 g, 18.0 mmol), NaHCO3 (1.4 Äq., 2.117 g,

25.2 mmol), CH2Cl2 (9 ml) und MeOH (3.6 ml) wurde auf 0 °C gekühlt. Eine Lösung von

Br2 (1.0 Äq., 0.92 ml, 18 mmol) in CH2Cl2 (3.6 ml) wurde zugetropft. Das Gemisch wurde

während 3 h gerührt, dann wurden dest. H2O und ges. wässr. NaHCO3-Lösung zugegeben und

die wässr. Phase wurde 3-mal mit CH2Cl2 und 2-mal mit EtOAc extrahiert. Die vereinigten

org. Phasen wurde über MgSO4 getrocknet, filtriert und das Lösungsmittel wurde am RV

entfernt. Das Rohprodukt wurde chromatographisch gereinigt (SiO2, 1. CH2Cl2, 2.

Hexan/EtOAc 1:1).

Ausbeute: 1.676 g (43%). Die Mischfraktionen wurden nochmals chromatographisch

gereinigt (SiO2, Hexan/EtOAc 6:4): 655 mg (17%). Gesamtausbeute: 60%. Weisses Pulver.

Smp.: 87–89 °C. IR (ATR): 3488, 3191, 2946, 2928, 2646, 2599, 1610, 1588, 1507, 1458,

1420, 1378, 1329, 1292, 1265, 1214, 1171, 1052, 1019, 965, 886, 852, 816, 739, 677. 1H-

NMR (300 MHz, CDCl3): 1.66 (br. s, 1H, CH2CH2OH), 2.78 (t, 2H, J = 6.6, CH2CH2OH),

3.82 (t, 2H, J = 6.6, CH2CH2OH), 5.65 (br. s, 1H, OHPhenol), 6.94 (d, 1H, J = 8.3, arom. H),

7.07 (dd, 1H, J = 2.3, 8.3, arom. H), 7.33 (m, 1H, J = 2.3, arom. H). 13

C-NMR (75 MHz,

CDCl3): 38.07, 63.70, 110.24 (s), 116.18, 129.77, 132.33, 132.46 (s), 150.94 (s). EI-HRMS:

217.9762 (24, [M]+, C8H9

81BrO2

+, ber.: 217.9760), 215.9780 (24, [M]

+, C8H9

79BrO2

+, ber.:

215.9780), 186.9577 (98, [M − CH3O]+, C7H6

81BrO

+, ber.: 186.9577), 184.9597 (100,

[M − CH3O]+, C7H6

79BrO

+, ber.: 184.9597), 107.0488 (9), 77.0380 (30), 51.0239 (24),

28.0237 (17), 18.0481 (19).


167

3-Methoxy-5-(N-methylmethylsulfonamido)benzoylchlorid (110)

Die Säure 132 (1.0 Äq., 500 mg, 1.93 mmol) wurde während 3 h in SOCl2 (34.0 Äq., 5.0 ml,

65.6 mmol) unter Rückfluss erhitzt. Das Gemisch wurde eingeengt und das Rohprodukt

wurde nach 3 h 4-mal in Toluol gelöst und am RV eingeengt. Es wurde ohne Reinigung für

die nachfolgende Reaktion eingesetzt.

Ausbeute: 551 mg (100%). Brauner Feststoff. Smp.: 96–97 °C. IR (ATR): 3442, 3072,

2947, 1736, 1598, 1464, 1329, 1141, 1056, 963, 798, 720, 700. 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):

2.88 (s, 3H, NCH3), 3.35 (s, 3H, SO2CH3), 3.88 (s, 3H, OCH3), 7.31 (dd, 1H, J = 2.1, 2.4,

arom. H(C4)), 7.55 (dd, 1H, J = 1.5, 2.4, arom. H(C6)), 7.66 (dd, 1H,

J = 1.8,

1.8,

arom. H(C2)). 13

C-NMR (75 MHz, CDCl3): 35.82, 38.10, 56.14, 114.93, 119.58, 119.73,

135.06 (s), 143.20 (s), 160.31 (s), 167.68 (s). EI-HRMS: 279.0145 (13, [M]+,

C10H1237

ClNO4S+, ber.: 279.0141), 277.0171 (35, [M]

+, C10H12

35ClNO4S

+, ber.: 277.0170),

242.0485 (100, [M − Cl]+, C10H12NO4S

+, ber.: 242.0482), 198.0318 (19), 162.0548 (33),

135.0681 (26), 91.0530 (97), 35.9886 (36).

N-Methyl-N-{3-(pyrrolidin-1-ylcarbonyl)phenyl}methanesulfonamid (115)

Das Säurechlorid 122 (1.0 Äq., 250 mg, 1.0 mmol) wurde in CH2Cl2 (5 ml) gelöst und eine

Lösung von Et3N (1.5 Äq., 209 l 1.5 mmol) und Pyrrolidin (1.0 Äq., 82 l, 1.0 mmol) in

CH2Cl2 (5 ml), wurde zugegeben. Nach 6 h bei RT wurde mit CH2Cl2 verdünnt, mit ges.

wässr. Na2CO3 gewaschen und die wässr. Phase wurde 2-mal mit CH2Cl2 extrahiert. Die org.


168

Phase wurde mit ges. wässr. NaCl-Lösung gewaschen, über MgSO4 getrocknet, filtriert und

am RV eingeengt. Das Rohprodukt wurde nicht gereinigt.

Ausbeute: 254 mg (90%). Gelblich harziger Feststoff. Smp.: 78–82 °C. IR (ATR): 2974,

2874, 1614, 1582, 1421, 1330, 1140, 1064, 953, 879, 812, 782, 702. 1H-NMR (300 MHz,

CDCl3): 1.84‒2.03 (m, 4H, N(CH2CH2)2), 2.86 (s, 3H, NCH3), 3.34 (s, 3H, SO2CH3), 3.45 (t,

2H, J = 6.6, NCH2), 3.64 (t, 2H,

J = 6.6, NCH2), 7.42–7.48 (m, 3H, arom. H), 7.56 (m, 1H,

arom. H). 13

C-NMR (75 MHz, CDCl3): 24.04, 26.44, 35.38, 37.96, 46.36, 49.62, 124.97,

125.98, 127.26, 129.31, 138.28 (s), 141.37 (s), 168.43 (s). EI-HRMS: 282.1035 (37, [M]+,

C13H18N2O3S+, ber.: 282.1033), 212.0372 (71), 203.1174 (100), 133.0521 (41), 132.0447

(30), 118.9916 (18), 104.0490 (25), 68.9951 (68).

Methyl-3-aminobenzoat (116) [173]

3-Aminobenzoesäure (1.0 Äq., 27.4 g, 200 mmol) wurde in Methanol (600 ml) gelöst und

auf 0 °C gekühlt. SOCl2 (1.5 Äq., 22 ml, 300 mmol) wurde langsam zugetropft und das

Kühlbad wurde entfernt. Das Gemisch wurde während 16 h bei RT gerührt und anschliessend

während 1 h auf 60 °C erhitzt. Das Gemisch wurde am RV eingeengt, in Wasser (250 ml)

aufgenommen und mit ges. wässr. NaHCO3-Lösung neutralisiert. Nach fünfmaliger

Extraktion mit CH2Cl2 wurde die org. Phase mit ges. wässr. NaCl-Lösung gewaschen, über

Na2SO4 getrocknet, filtriert und am RV eingeengt. Das Rohprodukt wurde mit BC (SiO2,

CH2Cl2) gereinigt.

Ausbeute: 29.58 g (98%). Weisser Feststoff. Smp.: 52–54 °C. Rf = 0.3 (CH2Cl2). IR (ATR):

3454, 3374, 3230, 2995, 2950, 1693, 1632, 1600, 1462, 1432, 1317, 1293, 1249, 1100, 983,

877, 748. 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): 3.81 (s, 2H, NH2), 3.86 (s, 3H, OCH3), 6.82 (ddd,

1H, J = 1.2, 2.7, 8.0, arom. H(C4)), 7.18 (dd, 1H,

J = 7.5, 8.0, arom. H(C5)), 7.33 (m, 1H,

arom. H(C2)), 7.40 (m, 1H, J = 7.5, arom. H(C6))

1.

13C-NMR (75 MHz, CDCl3): 52.07,

115.61, 119.31, 119.41, 129.13, 130.92 (s), 146.54 (s), 167.18 (s, C=O). EI-HRMS:

151.0627 (28, [M]+, C8H9NO2

+, ber.: 151.0628), 120.0439 (38), 92.0483 (46), 65.0371 (24),

39.0287 (9), 18.0386 (100).


169

Methyl-3-[(methylsulfonyl)amino]benzoat (117) [173]

Zu einer Lösung von Methyl-3-aminobenzoat (116) (1.0 Äq., 28.9 g, 190 mmol) in Pyridin

(1.1 Äq., 17 ml, 210 mmol) und CH2Cl2 (478 ml) unter Ar wurde MsCl (1.1 Äq., 16.4 ml,

210 mol) bei 0 °C zugetropft. Das Gemisch wurde während 5 h bei RT gerührt und das

Lösungsmittel wurde am RV entfernt. Das Gemisch wurde in CH2Cl2 aufgenommen und

2-mal mit wässr. 0.1 M HCl und 1-mal mit ges. wässr. NaCl-Lösung gewaschen. Die

vereinigten org. Phasen wurden über Na2SO4 getrocknet, filtriert und am RV eingeengt. Das

Rohprodukt wurde durch Umkristallisation aus EtOH gereinigt.

Ausbeute: 37.05 g (85%). Weisser Feststoff. Smp.: 124–126 °C. IR (ATR): 3242, 3007,

2930, 1703, 1608, 1589, 1472, 1303, 1152, 1116, 986, 857, 750. 1H-NMR (300 MHz,

CDCl3): 3.04 (s, 3H, SO2CH3), 3.93 (s, 3H, OCH3), 7.43 (dd, 1H, J = 7.8, 8.6, arom. H(C5)),

7.51 (br. s, 1H, NHSO2CH3), 7.55 (ddd, 1H, J = 0.9, 2.1, 8.1, arom. H(C4)), 7.84 (d, 1H,

J = 7.8, arom. H(C6)), 7.94 (m, 1H, arom. H(C2)). 13

C-NMR (75 MHz, CDCl3): 39.61,

52.70, 121.65, 125.08, 126.33, 129.97, 131.60 (s), 137.53 (s), 166.76 (s, C=O). EI-HRMS:

229.0404 (69, [M]+, C9H11NO4S

+, ber.: 229.0403), 198.0223 (24), 150.0546 (100),

120.0438 (47), 91.0412 (42), 64.0302 (27), 15.0673 (35).

Methyl-3-[methyl(methylsulfonyl)amino]benzoat (118) [175]

Zu einer Suspension von NaH (1.1 Äq., 2.64 g, 110 mmol) in DMF (290 ml) wurden das

Sulfonamid 117 (1.0 Äq., 22.9 g, 100 mol) und MeI (2.0 Äq., 12.5 ml, 200 mmol) gegeben.

Nach 1 h wurde das Gemisch mit 3 l dest. H2O verdünnt und 4-mal mit EtOAc extrahiert. Die


170

vereinigten org. Phasen wurden über MgSO4 getrocknet, filtriert und am RV eingeengt. Das

Rohprodukt wurde mit BC (SiO2, CH2Cl2/EtOAc 9:1) gereinigt.

Ausbeute: 23.9 g (98%). Weisser Feststoff. Smp.: 96–101 °C. Rf = 0.7 (CH2Cl2/EtOAc 9:1).

IR (ATR): 3244, 2958, 1712, 1672, 1490, 1444, 1332, 1301, 1235, 1146, 1068, 966, 917, 826,

758. 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): 2.87 (s, 3H, NCH3), 3.36 (s, 3H, SO2CH3), 3.93 (s, 3H,

OCH3), 7.48 (dd, 1H, J = 7.8, 8.1, arom. H(C5)), 7.64 (ddd, 1H, J = 1.2, 2.1, 8.1,

arom. H(C4)), 7.96 (ddd, 1H, J = 1.5, 1.5, 7.8, arom. H(C6)), 8.00 (m, 1H, J = 1.5,

arom. H(C2)). 13

C-NMR (75 MHz, CDCl3): 35.53, 38.15, 52.54, 126.10, 128.41, 129.43,

131.40 (2C), 141.66 (s), 166.09 (s, C=O). EI-HRMS: 243.0563 (34, [M]+, C10H13NO4S

+, ber.:

243.0560), 165.0740 (11), 164.0699 (100), 132.0441 (10), 104.0488 (15), 77.0378 (13),

15.0579 (14).

N-[3-(Hydroxymethyl)phenyl]-N-methylmethansulfonamid (119) [175]

Der Ester 118 (1.0 Äq., 5.00 g, 20.55 mmol) wurde in THF (40 ml) gelöst und bei 0 °C unter

Ar zu einer Suspension von LiAlH4 (2.0 Äq., 1.56 g, 40 mmol) in THF (40 ml) gegeben.

Nach 1.5 h wurde die Mischung mit dest. H2O (1.5 ml), 15% wässr. NaOH (1.5 ml) und

dest. H2O (4.5 ml) versetzt. MgSO4 wurde zugegeben und das Gemisch wurde während

weiteren 15 min gerührt, filtriert und das Lösungsmittel wurde am RV entfernt. Das

Rohprodukt wurde ohne weitere Reinigung für die nächste Reaktion eingesetzt.

Ausbeute: 4.30 g (97%). Gelbliches Öl. IR (ATR): 3406, 2933, 1606, 1588, 1488, 1445,

1324, 1271, 1141, 1070, 958, 927, 814, 757, 701. 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): 2.82 (s, 3H,

NCH3), 3.22 (br. s, 1H, OH), 3.29 (s, 3H, SO2CH3), 4.62 (s, 2H, CH2OH), 7.23‒7.30 (m, 2H,

arom. H), 7.31‒7.38 (m, 2H, arom. H). 13

C-NMR (75 MHz, CDCl3): 35.20, 38.09, 64.18,

124.60, 125.06, 125.88, 129.33, 141.43 (s), 142.68 (s). EI-HRMS: 215.0611 (31, [M]+,

C9H13NO3S+, ber.: 215.0611), 137.0811 (17), 136.0757 (100), 106.0649 (15), 89.0383 (13),

77.0383 (17), 15.0608 (14).


171

N-(3-Formylphenyl)-N-methylmethansulfonamid (120)

4 Å-Molekularsiebpulver (6.0 g) wurde bei 0 °C unter Ar zu einer Lösung von PCC (1.5 Äq.,

6.1 g, 28 mmol) in CH2Cl2 (31 ml) gegeben. Eine Lösung von Alkohol 119 (1.0 Äq., 4.00 g,

18.58 mmol) in CH2Cl2 (31 ml) wurde langsam zugetropft. Nach 1 h wurde das Gemisch

über SiO2 filtriert (nachgewaschen mit CH2Cl2 und Et2O). Das Lösungsmittel wurde am RV

entfernt. Das Rohprodukt wurde mit BC (SiO2, EtOAc/Hexan 1:1) gereinigt.

Ausbeute: 3.47 g (88%). Gelblicher Feststoff. Smp.: 46–48 °C. Rf = 0.3 (EtOAc/Hexan 1:1).

IR (ATR): 3013, 2929, 2854, 1694, 1597, 1461, 1328, 1273, 1143, 1069, 971, 921, 824, 770.

1H-NMR (300 MHz, CDCl3): 2.88 (s, 3H, NCH3), 3.38 (s, 3H, SO2CH3), 7.58 (dd, 1H,

J = 7.5, 7.8, arom. H(C5)), 7.71 (ddd, 1H, J = 1.3, 2.3, 8.1, arom. H(C4)), 7.81 (ddd, 1H,

J = 1.3, 1.3, 7.5, arom. H(C6)), 7.88 (dd, 1H, J = 1.5, 2.1, arom. H(C2)), 10.02 (s, 1H, CHO).

13C-NMR (75 MHz, CDCl3): 35.61, 38.02, 125.30, 128.83, 130.05, 132.35, 137.33 (s),

142.40 (s), 191.21 (C=O). EI-HRMS: 213.0454 (54, [M]+, C9H11NO3S

+, ber.: 213.0454),

135.0642 (12), 134.0596 (100), 105.0383 (13), 79.0534 (16), 77.0385 (37), 51.0242 (13),

15.0592 (9).

3-[Methyl(methylsulfonyl)amino]benzoesäure (121) [178]

Der Ester 118 (1.0 Äq., 5.00 g, 21 mmol) wurde in THF/MeOH 1:1 (470 ml) gelöst,

2 M wässr. NaOH (3.0 Äq., 31 ml, 62 mmol) wurde zugegeben und das Gemisch wurde

während 1.5 h auf 60 °C erhitzt. Nach dem Abkühlen wurde das Gemisch mit 1 M wässr. HCl

(950 ml) angesäuert. Die wässr. Phase wurde mit EtOAc extrahiert (4 x ca. 500 ml). Die


172

vereinigten org. Phasen wurden über MgSO4 getrocknet, filtriert und das Lösungsmittel wurde

am RV entfernt.

Ausbeute: 4.70 g (100%). Grauweisser Feststoff. Smp.: 156–161 °C. IR (ATR): 3011, 2932,

1674, 1582, 1454, 1413, 1323, 1276, 1141, 1068, 960, 929, 906, 812, 762. 1H-NMR

(300 MHz, (CD3)2CO): 2.93 (s, 3H, NCH3), 3.37 (s, 3H, SO2CH3), 7.40‒7.60 (s, 1H, COOH),

7.54 (dd, 1H, J = 7.8, 7.8, arom. H(C5)), 7.73 (m, 1H, J = 7.8, arom. H(C4)), 7.95 (m, 1H,

J = 7.8, arom. H(C6)), 8.07 (m, 1H, arom. H(C2)). 13

C-NMR (75 MHz, (CD3)2CO): 35.39,

38.10, 127.57, 128.55, 129.90, 131.28, 132.19 (s), 143.07 (s), 166.75 (s). EI-HRMS:

229.0404 (34, [M]+, C9H11NO4S

+, ber.: 229.0403), 150.0548 (100), 104.0487 (13), 77.0381

(14), 65.0388 (15), 15.0640 (9).

3-[Methyl(methylsulfonyl)amino]benzoylchlorid (122)

Säure 121 (1.0 Äq., 1.0 g, 4.0 mmol) wurde während 3 h in SOCl2 (34 Äq., 10 ml, 138 mmol)

unter Rückfluss erhitzt. Das Gemisch wurde eingeengt und das Rohprodukt wurde nach 3 h

4-mal in Toluol gelöst und am RV eingeengt. Verbindung 122 wurde ohne Reinigung für die

nachfolgende Reaktion eingesetzt.

Ausbeute: 1.01 g (93%). Brauner Feststoff. Smp.: 160–163 °C. IR (ATR): 2973, 2932,

1755, 1676, 1582, 1454, 1324, 1288, 1142, 1068, 963, 928, 906, 812, 762. 1H-NMR

(300 MHz, CDCl3): 2.88 (s, 3H, NCH3), 3.37 (s, 3H, SO2CH3), 7.55 (dd, 1H, J = 8.1, 8.1,

arom. H(C5)), 7.75 (m, 1H, J = 8.1, arom. H(C4)), 8.04 (m, 1H,

J = 7.8, arom. H(C6)),

8.05 (m, 1H, arom. H(C2)). 13

C-NMR (75 MHz, CDCl3): 35.70, 37.84, 127.52, 130.02 (2C),

133.18, 134.31 (s), 142.35 (s), 167.75 (s). EI-HRMS: 249.0024 (4, [M]+, C9H10

37ClNO3S

+,

ber.: 249.0035), 247.0069 (11, [M]+, C9H10

35ClNO3S

+, ber.: 247.0064), 212.0373 (34,

[M − Cl]+, C9H10NO3S

+, ber.: 212.0376), 150.0551 (43), 132.0447 (24), 104.0497 (32),

77.0384 (21), 18.0379 (100).


173

Methyl 3-methoxy-5-nitrobenzoat (124) [168]

Eine Lösung von Methyl-3,5-dinitrobenzoat (1.0 Äq., 452 mg, 4.08 mmol) wurde in

trockenem MeOH (8 ml) unter Rückfluss erhitzt. Eine 2 M Lösung von LiOMe in

MeOH (1.0 Äq., 2.0 ml, 4.0 mmol), frisch hergestellt durch Lösen von Li-Draht in trockenem

MeOH, wurde zugegeben. Das Gemisch färbte sich schnell dunkelrot. Nach 4 h wurde das

Gemisch unter Zugabe von Eis (50 g) mit 6 M H2SO4 (7 ml) angesäuert und 3-mal mit Et2O

extrahiert. Die vereinigten org. Phasen wurden mit ges. wässr. Na2CO3- und mit ges. wässr.

NaCl-Lösung gewaschen, über MgSO4 getrocknet, filtriert und am RV eingeengt. Das

Rohprodukt wurde mit BC (SiO2, MTBE/Hexan 1:9) gereinigt.

Ausbeute: 174 mg (41%). Schwach gelblicher Feststoff. Smp.: 80–81 °C. Rf = 0.3

(MTBE/Hexan 1:9). IR (ATR): 3104, 2962, 2849, 1734, 1581, 1530, 1454, 1337, 1295,

1262, 1113, 1050, 872, 796, 738. 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): 3.92 (s, 3H, OCH3), 3.95 (s,

3H, OCH3), 7.84 (m, 1H, arom. H(C2)), 7.87 (m, 1H, arom. H(C4)), 8.40 (m, 1H,

arom. H(C6)). 13

C-NMR (75 MHz, CDCl3): 52.92, 56.33, 112.95, 116.65, 121.14, 132.66 (s),

149.24 (s), 160.30 (s), 165.00 (s). EI-HRMS: 211.0473 (100, [M]+, C9H9NO5, ber.:

211.0475), 180.0287 (78), 165.0543 (23), 150.0307 (29), 106.0404 (17), 63.0232 (32),

15.0626 (15).

Methyl-3-amino-5-methoxybenzoat (127) [179]

a) Nitrobenzoat 124 (1.0 Äq., 217 mg, 1.03 mmol) wurde unter Ar in MeOH (5 ml) und

EtOAc (5 ml) gelöst und mit 10% Pd/C (21 mg) versetzt. Das Gemisch wurde während


174

19.5 h unter H2 (1 atm) gerührt, über Celite filtriert (nachgewaschen mit 100 ml EtOAc mit

1% Et3N) und das Lösungsmittel wurde am RV entfernt. Ausbeute: 185 mg (99%).

b) Nitrobenzoat 124 (1.0 Äq., 223 mg, 1.06 mmol) wurde unter Ar in THF (5 ml) gelöst,

10% Pd/C (20 mg) wurde zugegeben und das Gemisch wurde während 19.5 h unter

H2 (1 atm) gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde über Celite filtriert (nachgewaschen

mit 100 ml EtOAc mit 1% Et3N) und das Lösungsmittel wurde am RV entfernt. Ausbeute:

180 mg (94%).

Hellbrauner Feststoff. Smp.: 79–81 °C. IR (ATR): 3442, 3353, 3214, 3003, 2951, 2844,

1708, 1623, 1596, 1455, 1443, 1355, 1327, 1270, 1241, 1202, 1171, 1094, 1050, 1006, 973,

888, 872, 842, 774, 761, 678. 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): 3.79 (s, 3H, OCH3), 3.82 (br. s,

2H, NH2), 3.88 (s, 3H, O=COCH3), 6.40 (dd, 1H, J = 2.3, 2.3, arom. H(C4)), 6.95‒6.99 (m,

2H, arom. H(C2,C6)). 13

C-NMR (75 MHz, CDCl3): 52.20, 55.44, 104.40, 105.79, 109.27,

132.11 (s), 147.81 (s), 160.71 (s), 167.25 (s). EI-HRMS: 181.0731 (100, [M]+, C9H11NO3

+,

ber.: 181.0733), 150.0548 (39), 122.0599 (45), 107.0357 (14), 52.0279 (11), 28.0203 (12),

18.0404 (11).

Methyl-3-methoxy-5-[(methylsulfonyl)amino]benzoat (128) [180]

Aminobenzoat 127 (1.0 Äq., 163 mg, 0.90 mmol) wurde unter Ar in CH2Cl2 (2.25 ml) gelöst

und das Gemisch wurde auf 0 °C gekühlt. Pyridin (1.1 Äq., 80 l, 0.99 mmol) und

MsCl (1.1 Äq., 77 l, 0.99 mmol) wurden zugegeben und die Lösung wurde während 4 d bei

RT gerührt. Zusätzliches Pyridin (0.55 Äq., 40 l, 0.50 mmol) und MsCl (0.55 Äq., 38 l,

0.50 mmol) wurden bei 0 °C zugegeben und das Gemisch wurde während 3 h gerührt. Das

Reaktionsgemisch wurde mit CH2Cl2 verdünnt und mit H2O gewaschen. Die wässr. Phase

wurde mit 5% wässr. HCl-Lösung angesäuert und 2-mal mit CH2Cl2 extrahiert. Die

vereinigten org. Phasen wurden mit 5% wässr. HCl-Lösung, H2O und ges. wässr. NaCl-

Lösung gewaschen, über MgSO4 getrocknet, filtriert und das Lösungsmittel wurde am RV

entfernt.


175

Ausbeute: 181 mg (78%). Beiger Feststoff. Smp.: 115–116 °C. IR (ATR): 3246, 3009,

2951, 2930, 2899, 1695, 1607, 1597, 1504, 1470, 1455, 1443, 1404, 1345, 1320, 1304, 1255,

1243, 1190, 1140, 1061, 1014, 968, 914, 876, 852, 768, 752, 674, 656. 1H-NMR (300 MHz,

CDCl3): 3.06 (s, 3H, SO2CH3), 3.85 (s, 3H, OCH3), 3.93 (s, 3H, O=COCH3), 7.12 (dd, 1H,

J = 2.1, 2.6, arom. H(C4), 7.36 (dd, 1H, J = 1.2, 2.6, arom. H(C2)), 7.48 (br. s, 1H, NH),

7.51 (dd, 1H, J = 1.2, 2.1, arom. H(C6)). 13

C-NMR (75 MHz, CDCl3): 39.59, 52.77, 55.86,

111.02, 111.12, 113.73, 132.33 (s), 138.41 (s), 160.55 (s), 166.47 (s). EI-HRMS: 259.0507

(100, [M]+, C10H13NO5S

+, ber.: 259.0509), 228.0320 (19), 180.0650 (83), 165.0415 (15),

153.0544 (24), 120.0440 (15), 91.0406 (10), 63.0227 (11).

Methyl-3-methoxy-5-(N-methylmethylsulfonamido)benzoat (129) [180]

Sulfonamid 128 (1.0 Äq., 10.0 g, 38.57 mmol) wurde zu einer Suspension von NaH (1.1 Äq.,

1.02 g, 42.43 mmol) in DMF (111 ml) gegeben, und MeI (2.0 Äq., 4.8 ml, 77.14 mmol)

wurde zugetropft. Nach 1.5 h wurde das Reaktionsgemisch mit dest. H2O versetzt und 4-mal

mit EtOAc extrahiert. Die vereinigten org. Phasen wurden 4-mal mit H2O und 1-mal mit ges.

wässr. NaCl-Lösung gewaschen, über MgSO4 getrocknet, filtriert und am RV eingeengt.

Ausbeute: 10.49 g (99%). Gelb-weisser Feststoff. Smp.: 95–97 °C. Rf = 0.5 (CH2Cl2).

IR (ATR): 3092, 3010, 1714, 1591, 1466, 1435, 1330, 1144, 1053, 974, 802, 764, 690.

1H-NMR (300 MHz, CDCl3): 2.87 (s, 3H, NCH3), 3.34 (s, 3H, SO2CH3), 3.86 (s, 3H, OCH3),

3.92 (s, 3H, O=COCH3), 7.19 (dd, 1H, J = 2.1, 2.1, arom. H(C4)), 7.49 (dd, 1H, J = 1.2, 2.4,

arom. H(C2)), 7.59 (dd, 1H, J = 1.5, 2.1, arom. H(C6)).

13C-NMR (75 MHz, CDCl3): 35.45,

38.14, 52.56, 55.85, 113.34, 117.77, 118.16, 132.04 (s), 142.63 (s), 159.99 (s), 165.99 (s,

C=O). EI-HRMS: 273.0666 (51, [M]+, C10H15NO5S

+, ber.: 273.0665), 242.0483 (7),

195.0847 (12), 194.0815 (100), 162.0544 (9), 150.0309 (4), 135.0642 (3), 63.0237 (2),

15.0820 (2).


176

N-[3-(Hydroxymethyl)-5-methoxyphenyl]-N-methylmethansulfonamid (130)

Ester 129 (1.0 Äq., 4.50 g, 16.46 mmol) wurde in THF (18 ml) gelöst und bei 0 °C unter Ar

zu einer Suspension von LiAlH4 (2.0 Äq., 1.25 g, 32.92 mmol) in THF (41 ml) gegeben.

Nach 2 h wurde die Mischung mit Et2O verdünnt und anschliessend mit dest. H2O (1.25 ml),

15% wässr. NaOH (1.25 ml) und dest. H2O (3.75 ml) versetzt und nach Aufwärmen auf RT

während 15 min gerührt. MgSO4 wurde zugegeben und das Gemisch wurde während

weiteren 15 min gerührt, filtriert und am RV eingeengt.

Ausbeute: 3.76 g (94%). Weisser Feststoff. Smp.: 75–77 °C. Rf = 0.7 (CH2Cl2/MeOH 9:1).

IR (ATR): 3514, 3008, 2922, 1599, 1465, 1437, 1311, 1214, 1147, 1058, 965, 794, 700.

1H-NMR (300 MHz, CDCl3): 2.74 (br. t, 1H,

J = 5.4, OH), 2.84 (s, 3H, NCH3), 3.28 (s, 3H,

SO2CH3), 3.80 (s, 3H, OCH3) 4.63 (d, 2H, J = 4.5, CH2OH), 6.81‒6.85 (m, 2H, arom. H(C2

und C4)), 6.94 (m, 1H, arom. H(C6)). 13

C-NMR (75 MHz, CDCl3): 35.40, 38.26, 55.60,

64.56, 110.98, 111.41, 116.27, 142.47 (s), 143.57 (s), 160.14 (s). EI-HRMS: 245.0717 (39,

[M]+, C10H15NO4S

+, ber.: 245.0716), 167.0905 (10), 166.0860 (100), 148.0760 (12).

N-(3-Formyl-5-methoxyphenyl)-N-methylmethansulfonamid (131)

4 Å Molekularsiebpulver (3.00 g) wurde bei 0 °C unter Ar zu einer Lösung von PCC (1.5 Äq.,

2.60 g, 16.3 mmol) in CH2Cl2 (14 ml) gegeben. Eine Lösung vom Alkohol 130 (1.0 Äq.,

2.00 g, 8.15 mmol) in CH2Cl2 (14 ml) wurde langsam zugetropft. Nach 1 h wurde das

Gemisch über SiO2 filtriert und es wurde mit CH2Cl2 nachgewaschen. Das Lösungsmittel

wurde am RV entfernt. Das Rohprodukt wurde mit BC (SiO2, CH2Cl2/EtOAc 98:2) gereinigt.


177

Ausbeute: 1.50 g (76%). Weisser Feststoff. Smp.: 142–148 °C. Rf = 0.3 (CH2Cl2/EtOAc

98:2). IR (ATR): 3064, 3011, 2871, 1690, 1598, 1473, 1326, 1217, 1142, 1053, 967, 939,

859, 795. 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): 2.88 (s, 3H, NCH3), 3.36 (s, 3H, SO2CH3), 3.89 (s,

3H, OCH3), 7.24 (dd, 1H, J = 1.8, 2.7, arom. H(C2)), 7.32 (dd, 1H, J = 1.5, 2.7, arom. H(C4)),

7.47 (dd, 1H, J = 1.2, 1.8, arom. H(C6)), 9.95 (s, 1H, CHO).

13C-NMR (75 MHz, CDCl3):

35.57, 38.08, 55.99, 112.28, 118.76, 118.81, 138.16 (s), 143.41 (s), 160.62 (s), 191.08 (C=O).

EI-HRMS: 243.0562 (53, [M]+, C10H13NO4S

+, ber.: 243.0560), 164.0716 (100), 108.0575

(15), 77.0378 (9).

3-Methoxy-5-(N-methylmethylsulfonamido)benzoesäure (132) [180]

Der Ester 129 (1.0 Äq., 4.50 g, 16.5 mmol) wurde in THF/MeOH 1:1 (378 ml) gelöst und mit

2 M wässr. NaOH (3.0 Äq., 25 ml, 49.5 mmol) versetzt. Das Gemisch wurde während 2 h auf

60 °C erhitzt. Nach dem Abkühlen wurde das Reaktionsgemisch mit 1 M wässr. HCl

angesäuert. Das Gemisch wurde 4-mal mit EtOAc extrahiert und die vereinigten org. Phasen

wurden über MgSO4 getrocknet, filtriert und schliesslich am RV eingedampft.

Ausbeute: 4.28 g (100%). Grauweisser Feststoff. Smp.: 172–178 °C. IR (ATR): 1683, 1594,

1473, 1427, 1328, 1276, 1219, 1141, 1049, 972, 919, 874, 798. 1H-NMR (300 MHz,

(CD3)2CO): 2.94 (s, 3H, NCH3), 3.36 (s, 3H, SO2CH3), 3.89 (s, 3H, OCH3), 7.23 (br. s, 1H,

COOH), 7.27 (dd, 1H, J = 2.4, 2.4, arom. H(C4)), 7.47 (dd, 1H, J = 1.2,

2.7, arom. H(C2)),

7.68 (dd, 1H, J = 1.2, 2.1 arom. H(C6)).

13C-NMR (75 MHz, (CD3)2CO): 35.47, 38.17, 56.09,

113.64, 117.69, 119.92, 133.24 (s), 144.37 (s), 160.99 (s), 166.85 (s). EI-HRMS:

259.0510 (38, [M]+, C10H13NO5S

+, ber.: 259.0509), 180.0650 (100), 165.0416 (6),

108.0560 (7), 77.0366 (4).


178

N-{3-methoxy-5-(pyrrolidin-1-carbonyl)phenyl}-N-methylmethansulfonamid (133)

Das Säurechlorid 110 (1.0 Äq., 278 mg, 1.0 mmol) wurde in CH2Cl2 (5 ml) gelöst und Et3N

(1.5 Äq., 0.21 ml, 1.5 mmol) und eine Lösung von Pyrrolidin (1.0 Äq., 82 l, 1.0 mmol) in

CH2Cl2 (5 ml) wurden zugegeben. Nach 6 h bei RT wurde mit CH2Cl2 verdünnt, die org.

Phase mit ges. wässr. Na2CO3 gewaschen und die wässr. Phase wurde 2-mal mit CH2Cl2

extrahiert. Die org. Phase wurde mit ges. wässr. NaCl-Lösung gewaschen, über MgSO4

getrocknet, filtriert und am RV eingeengt. Das Rohprodukt wurde mit BC (SiO2,

CH2Cl2/EtOAc 1:1 + 2% MeOH) gereinigt.

Ausbeute: 90 mg (29%). Gelblicher, harziger Feststoff. Smp.: 97‒99 °C. Rf = 0.9

(CH2Cl2/MeOH 90:10). IR (ATR): 2970, 2878, 1620, 1587, 1415, 1337, 1140, 1055, 959,

868, 819, 782. 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): 1.87‒2.03 (m, 4H, N(CH2CH2)2), 2.86 (s, 3H,

NCH3), 3.32 (s, 3H, SO2CH3), 3.44 (t, 2H, J = 6.5, NCH2), 3.63 (t, 2H,

J = 6.8, NCH2),

3.86 (s, 3H, OCH3), 6.96‒7.01 (m, 3H, arom. H(C2 und C4)), 7.12 (dd, 1H, J = 1.8, 1.8,

arom. H(C6)). 13

C-NMR (75 MHz, CDCl3): 24.59, 26.60, 35.50, 38.13, 46.50, 49.76, 55.80,

111.29, 113.51, 116.80, 138.95 (s), 142.39 (s), 159.95 (s), 168.27 (s). EI-HRMS: 312.1138

(71, [M]+, C14H20N2O4S

+, ber.: 312.1138), 242.0486 (84), 233.1278 (90), 215.0611 (100),

164.0707 (89), 136.0756 (65), 70.0648 (42).

3-(2-Propin-1-yloxy)thiophen (134) [187]

Ein Gemisch aus 3-Methoxythiophen (1.0 Äq., 1.0 ml, 10 mmol), Propargylalkohol (2.0 Äq.,

1.16 ml, 20 mmol) und NaHSO4 (0.38 Äq., 456 mg, 3.8 mmol) in Toluol (4.5 ml) wurde in

einem offenen 20 ml Rundkolben in einem auf 110 °C vorgewärmten Ölbad während 2.33 h


179

erwärmt. Das Gemisch wurde in Hexan aufgenommen und 2-mal mit dest. H2O gewaschen.

Die vereinigten wässr. Phasen wurden mit Hexan extrahiert und die vereinigten org. Phasen

wurden über MgSO4 getrocknet, filtriert und das Lösungsmittel wurde am RV entfernt. Das

Rohprodukt wurde chromatographisch gereinigt (SiO2, Hexan/CH2Cl2 9:1).


1419, 1399, 1359, 1268, 1233, 1164, 1072, 1026, 938, 913, 872, 827, 752, 625. 1H-NMR

(300 MHz, CDCl3): 2.53 (t, 1H, J = 2.4, C≡CH), 4.64 (d, 2H, J = 2.4, CH2C≡CH), 6.40 (dd,

1H, J = 1.8, 3.2, arom. H(C2)), 6.78 (dd, 1H, J = 1.8, 5.4, arom. H(C5)), 7.18 (dd, 1H,

J = 3.2, 5.4, arom. H(C4)). 13

C-NMR (75 MHz, CDCl3): 57.97, 75.77, 78.48 (s), 98.96,

119.52, 124.93, 156.16 (s).

2-[3-Bromo-4-(methoxymethoxy)phenyl]ethanol (135)

Eine Suspension von NaH (1.0 Äq., 1.33 g, 55.28 mmol) in THF (350 ml) wurde auf 0 °C

gekühlt. Tyrosol 106 (1.0 Äq., 12.00 g, 55.28 mmol) wurde in THF (200 ml) gelöst und

zugetropft. Nach 20 Min. wurde eine Lösung von MOMCl (1.0 Äq., 4.2 ml, 55.28 mmol) in

THF (10 ml) langsam zugegeben. Nach 6 h bei 0 °C wurde das Gemisch mit Wasser

verdünnt und 4-mal mit TBME extrahiert. Die vereinigten org. Phasen wurden mit ges.

wässr. NaCl-Lösung gewaschen, über MgSO4 getrocknet, filtriert und am RV eingedampft.

Das Rohprodukt wurde mit BC (SiO2, TBME/Hexan 3:1) gereinigt.

Ausbeute: 23.147 g (59%). Farblose, viskose Flüssigkeit. Rf = 0.38 (MTBE/Hexan 3:1).

IR (ATR): 3384, 2948, 1495, 1243, 1157, 1044, 990, 813, 631. 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):

1.91 (s, 1H, CH2CH2OH), 2.77 (t, 2H, J = 6.6, CH2CH2OH), 3.51 (s, 3H, OCH2OCH3),

3.79 (t, 2H, J = 6.6, CH2CH2OH), 5.21 (s, 2H, OCH2OCH3), 7.09 (m, 2H, arom. H), 7.41 (m,

1H, arom. H). 13

C-NMR (75 MHz, CDCl3): 37.97, 56.42 63.46, 95.22, 112.96 (s), 116.40,

129.09, 133.75, 133.84 (s), 152.35 (s). EI-HRMS: 262.0025 (7, [M]+, C10H13

81BrO3

+, ber.:

262.0023), 260.0042 (7, [M]+, C10H13

79BrO3

+, ber.: 260.0043), 231.9920 (2, [M − CH2O]

+,

C9H1181

BrO2+, ber.: 231.9917), 229.9937 (2, [M − CH2O]

+, C9H11

79BrO2

+, ber.: 229.9937),

200.9731 (6, [M − C2H5O]+, C8H8

81BrO

+, ber.: 200.9733), 198.9752 (6, [M − C2H5O]

+,


180

C8H879

BrO+, ber.: 198.9754), 186.9576 (3, [M − C3H7O]

+, C7H6

81BrO

+, ber.: 186.9577),

184.9595 (3, [M − C3H7O]+, C7H6

79BrO

+, ber.: 184.9597), 77.0380 (5), 45.0387 (100).

[3-Bromo-4-(methoxymethoxy)phenethoxy](tert-butyl)dimethylsilan (136)

Alkohol 135 (1.0 Äq., 12.0 g, 45.9 mmol) wurde unter Ar in CH2Cl2 (138 ml) gelöst und

auf 0 °C gekühlt. Imidazol (1.4 Äq., 4.38 g, 64.34 mmol) und TBDMS-Cl (1.2 Äq., 8.31 g,

55.1 mmol) wurden zugegeben und das Gemisch wurde während 30 min. bei 0 °C gerührt.

Das Reaktionsgemisch wurde mit CH2Cl2 verdünnt und dest. H2O wurde zugegeben. Die

wässr. Phase wurde mit CH2Cl2 extrahiert und die vereinigten org. Phasen wurden mit

dest. H2O und ges. wässr. NaCl-Lösung gewaschen, über MgSO4 getrocknet, filtriert und das

Lösungsmittel wurde am RV entfernt. Das Rohprodukt wurde ohne weitere Reinigung

weiterverwendet.

Ausbeute: 17.225 g (100%). Farblose, viskose Flüssigkeit. Rf = 0.7 (CH2Cl2/Hexan 4:6).

IR (ATR): 2952, 2856, 1605, 1495, 1243, 1158, 1100, 995, 923, 835, 775, 631. 1H-NMR

(300 MHz, CDCl3): −0.02 (s, 6H, Si(CH3)2), 0.87 (s, 9H, C(CH3)3), 2.73 (t, 2H, J = 6.9,

CH2CH2OH), 3.51 (s, 3H, OCH2OCH3), 3.76 (t, 2H, J = 6.9, CH2CH2OH), 5.21 (s, 2H,

OCH2OCH3), 7.06 (m, 2H, arom. H), 7.41 (m, 1H, arom. H). 13


−5.30 (2C), 18.43 (s), 26.02 (3C), 38.41, 56.43, 64.33, 95.36, 112.66 (s), 116.25, 129.22,

134.05, 134.67 (s), 152.28 (s). EI-HRMS: 319.0178 (29, [M − C4H9]+, C12H18

81BrO3Si

+,

ber.: 319.0183), 317.0195 (28, [M − C4H9]+, C12H18

79BrO3Si

+, ber.: 317.0203), 289.0071 (46,

[M − C5H11O]+, C11H16

81BrO2Si

+, ber.: 289.0077), 287.0085 (49, [M − C5H11O]

+,

C11H1679

BrO2Si+, ber.: 287.0097), 212.9745 (37, [M − C7H19O2Si]

+, C9H8

81BrO

+, ber.:

212.9733), 210.9745 (33, [M − C7H19O2Si]+, C9H8

79BrO

+, ber.: 210.9754), 119.0495 (22),

89.0389 (59), 73.0456 (44), 45.0425 (100).


181

(±)-3-{5-[2-(tert-Butyldimethylsilyloxy)ethyl]-2-(methoxymethoxy)phenyl}cyclopentanon

((±)-137)

Mg-Späne (2.0 Äq., 122 mg, 5.1 mmol) wurden in einem 10 ml Rundkolben unter Ar

vorgelegt und eine Lösung von 136 (1.0 Äq., 938 mg, 2.5 mmol) in THF (5 ml) wurde

langsam zugetropft. Das Gemisch wurde während 30 min. unter Rückfluss erhitzt. Nach

kurzem Abkühlen wurde es als homogenes Gemisch über eine Kanüle zu einer Lösung von

CuBr.MeS2 (0.05 Äq., 25.7 mg, 0.13 mmol) in THF (4.7 ml) bei −78 °C transferiert, wobei

die Lösung eine klare gelbe Farbe annahm. Anschliessend wurde eine Lösung von

Cyclopentenon (1.0 Äq., 0.21 ml, 2.5 mmol) und Me3SiCl (2.0 Äq., 0.64 ml, 5.0 mmol) in

THF (2.4 ml) und HMPA (2.0 Äq., 0.87 ml, 5.0 mmol) langsam zugetropft. Nach 20 h unter

langsamem Erwärmen auf RT wurde ges. wässr. NH4Cl-Lösung zugegeben und das Gemisch

wurde 4-mal mit TBME extrahiert. Die vereinigten org. Phasen wurden 5-mal mit dest. H2O

und 1-mal mit ges. wässr. NaCl-Lösung gewaschen, über MgSO4 getrocknet, filtriert und am

RV eingedampft. Das Rohprodukt wurde mit BC (SiO2, EtOAc/Hexan 15:85) gereinigt.

Ausbeute: 543 mg (57%). Farblose, zähe Flüssigkeit. Rf = 0.3 (EtOAc/Hexan 15:85).

IR (ATR): 2952, 2929, 2895, 2856, 1742, 1499, 1246, 1150, 1096, 1078, 1005, 835, 633.

1H-NMR (300 MHz, CDCl3): −0.01 (s, 6H, Si(CH3)2), 0.87 (s, 9H, C(CH3)3), 2.00‒2.14 (m,

1H, CHHCyclopentyl), 2.22‒2.51 (m, 4H, CHHCyclopentyl), 2.65 (m, 1H, CHHCyclopentyl), 2.76 (t,

2H, J = 6.9, CH2CH2O), 3.46 (s, 3H, OCH2OCH3), 3.67 (m, 1H, CH), 3.77 (t, 2H,

J = 6.9,

CH2CH2O), 5.19 (s, 2H, OCH2OCH3), 7.03 (m, 3H, arom. H). 13


−5.11 (2C), 18.52 (s), 26.17 (3C), 29.39, 37.11, 38.93, 39.05, 44.89, 56.18, 64.76, 94.41,

113.85, 127.62, 128.12, 131.28 (s), 132.55 (s), 153.47 (s), 219.04 (s). MALDI-HRMS:

401.2120 (22, [M + Na]+, C21H34O4SiNa

+, ber.: 401.2119), 379.1413 (11, [M + H]

+),

328.0929 (26), 317.0084 (13), 303.0189 (35), 284.1030 (26), 217.0611 (16), 189.0667 (19),

162.0168 (18), 96.0452 (18). EI-HRMS: 363.1989 (1.1, [M − CH3]+, C20H31O4Si

+, ber.:

363.1986), 321.1513 (47), 289.1255 (45), 259.1148 (11), 157.0677 (14), 89.0406 (13),

73.0467 (33), 45.0420 (100).


182

(2-Propin-1-yloxy)benzol (138) [189]

K2CO3 (1.0 Äq., 5.528 g, 40 mmol) wurde in einen 250 ml Rundkolben eingewogen und mit

Aceton (60 ml), Phenol (1.0 Äq., 3.764 g, 40 mmol) und Propargylbromid (80% Lsg. in

Toluol, 1.0 Äq., 5.948 g, 40 mmol) versetzt. Das Gemisch wurde während 19 h unter

ständigem Rühren auf 50 °C erhitzt. Das Reaktionsgemisch wurde filtriert und das

Lösungsmittel wurde am RV entfernt. Das Rohprodukt wurde chromatographisch gereinigt

(SiO2, Hexan/ CH2Cl2 9:1).

Ausbeute: 3.53 g (67%). Farbloses Öl. IR (ATR): 3289, 2964, 2920, 2868, 1597, 1587,

1493, 1457, 1375, 1303, 1263, 1235, 1212, 1173, 1080, 1034, 1019, 994, 924, 885, 818, 778,

751, 688, 640. 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): 2.51 (t, 1H, J = 2.4, C≡CH), 4.69 (d, 2H,

J = 2.4, CH2C≡CH), 6.94‒7.03 (m, 3H, arom. H), 7.26‒7.34 (m, 2H, arom. H). 13

C-NMR

(75 MHz, CDCl3): 55.89, 75.59, 78.74 (s), 114.93 (2C), 121.62, 129.51 (2C), 157.49 (s). EI-

HRMS: 131.0493 (81, [M − H]+, C9H7O

+, ber.: 131.0491), 103.0540 (42), 94.0408 (100),

91.0535 (32), 85.1007 (20), 77.0308 (51), 71.0854 (28), 65.0386 (97), 57.0716 (40),

53.0048 (67), 43.0604 (34), 39.0313 (81), 26.0363 (15), 18.0466 (52).

1-[3-(3-Thienyloxy)prop-1-in-1-yl]cyclopentanol (139)

Alkin 134 (1.0 Äq., 102 mg, 0.74 mmol) wurde unter Ar in THF (0.5 ml) gelöst und auf 0 °C

gekühlt. n-BuLi (1.6 M in Hexan, 1.0 Äq., 0.46 ml, 0.74 mmol) wurde zugetropft und das

Gemisch wurde während 40 min gerührt. Eine Lösung von Cyclopentanon (1.0 Äq., 65 l,

0.74 mmol) in THF (0.25 ml) wurde zum Reaktionsgemisch getropft. Das Gemisch wurde

während 3 d bei RT gerührt, anschliessend mit TBME verdünnt und mit ges. wässr. NH4Cl-

Lösung gewaschen. Die wässr. Phase wurde 2-mal mit TBME extrahiert und die vereinigten


183

org. Phasen wurden über Na2SO4 getrocknet, filtriert und das Lösungsmittel wurde am RV

entfernt. Das Rohprodukt wurde chromatographisch gereinigt (SiO2, Hexan/EtOAc 8:2).

Ausbeute: 104 mg (63%). Hellgelbes Öl. IR (ATR): 3189, 3114, 2948, 2863, 1542, 1420,

1357, 1320, 1223, 1184, 1073, 1037, 998, 958, 913, 872, 826, 755, 695, 623.

1H-NMR (300 MHz, CDCl3): 1.62‒2.01 (m, 8H, (CH2)4), 2.46 (br. s, 1H, OH), 4.65 (s, 2H,

OCH2), 6.38 (dd, 1H, J = 1.5, 3.0, arom. H(C2)), 6.77 (dd, 1H, J = 1.5, 5.4, arom. H(C5)),

7.16 (dd, 1H, J = 3.0, 5.4, arom. H(C4)). 13

C NMR (75 MHz, CDCl3): 23.53 (2C),

42.31 (2C), 58.37, 74.36 (s), 77.72 (s), 91.37 (s), 98.84, 119.52, 124.71, 156.22 (s). EI-

HRMS: 222.0711 (7, [M]+, C12H14O2S

+, ber.: 222.0709), 204.0609 (8), 168.0596 (10),

139.0211 (23), 123.0800 (23), 99.9957 (38), 95.0847 (58), 79.0534 (38), 67.0539 (100),

5.0556 (54), 41.0453 (43), 27.0419 (26).

1-(3-Phenoxyprop-1-in-1-yl)cyclopentanol (140)

Alkin 138 (1.0 Äq., 529 mg, 4.0 mmol) wurde unter Ar in THF (2.5 ml) gelöst und auf 0 °C

gekühlt. n-BuLi (1.6 M in Hexan, 1.0 Äq., 2.5 ml, 4.0 mmol) wurde zugetropft und das

Gemisch wurde während 40 min gerührt. Eine Lösung von Cyclopentanon (1.0 Äq., 354 l,

4.0 mmol) in THF (1 ml) wurde zum Reaktionsgemisch getropft. Das Gemisch wurde

während 3 d bei RT gerührt, anschliessend mit TBME verdünnt und mit ges. wässr. NH4Cl-

Lösung gewaschen. Die wässr. Phase wurde 2-mal mit TBME extrahiert und die vereinigten

org. Phasen wurden über Na2SO4 getrocknet, filtriert und das Lösungsmittel wurde am RV

entfernt. Das Rohprodukt wurde ohne Reinigung charakterisiert.


1593, 1583, 1494, 1486, 1454, 1371, 1291, 1240, 1221, 1179, 1158, 1098, 1080, 1030, 1011,

989, 944, 905, 885, 818, 754, 692, 612. 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): 1.61‒1.99 (m, 8H,

(CH2)4), 2.25 (br. s, 1H, OH), 4.69 (s, 2H, OCH2), 6.92‒7.01 (m, 3H, arom. H), 7.24‒7.32 (m,

2H, arom. H). 13

C-NMR (75 MHz, CDCl3): 23.42 (2C), 42.26 (2C), 56.26, 74.38 (s),

77.96 (s), 91.23 (s), 115.00 (2C), 121.46, 129.48 (2C), 157.76 (s). EI-HRMS: 216.1146 (24,

[M]+, C14H16O2

+, ber.: 216.1145), 123.0802 (63), 94.0404 (100), 79.0535 (43), 67.0535 (64),

55.0554 (39), 39.0300 (43).


184

(±)-cis-3-{5-[2-(tert-Butyldimethylsilyloxy)ethyl]-2-(methoxymethoxy)phenyl}-1-[3-

(thiophen-3-yloxy)prop-1-ynyl]cyclopentanol ((±)-141a)

und

(±)-trans-3-{5-[2-(tert-Butyldimethylsilyloxy)ethyl]-2-(methoxymethoxy)phenyl}-1-[3-

(thiophen-3-yloxy)prop-1-ynyl]cyclopentanol ((±)-141b)

Das Thiophenfragment 139 (1.0 Äq., 91.3 mg, 0.66 mmol) wurde unter Ar in THF (0.4 ml)

gelöst und auf 0 °C gekühlt. n-BuLi (1.6 M in Hexan, 1.0 Äq., 0.42 ml, 0.67 mmol) wurde

langsam zugetropft und das Gemisch wurde während 30 min gerührt. Cyclopentanon (±)-137

(1.0 Äq., 250 mg, 0.66 mmol) wurde in THF (0.17 ml) gelöst und mit Nachspülen von

THF (0.3 ml) zum Reaktionsgemisch gegeben. Nach 1 h bei 0 °C wurde mit TBME verdünnt

und ges. wässr. NH4Cl-Lösung wurde zugegeben. Die wässr. Phase wurde 2-mal mit TBME

extrahiert und die vereinigten org. Phasen wurden über Na2SO4 getrocknet, filtriert und

schliesslich am RV eingedampft. Das Rohprodukt wurde mit BC (SiO2, Hexan/TBME/EtOAc

80:13: 7) gereinigt.

Produkt Frakt. 17‒27 (±)-141a: Ausbeute: 198 mg (58%). Gelbliche, viskose Flüssigkeit.

Rf = 0.5 (Hexan/TBME/EtOAc 80:13:7). IR (ATR): 3431, 3114, 2951, 2929, 2856, 1609,

1542, 1497, 1359, 1235, 1075, 1004, 830, 753. 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): −0.01 (s, 6H,

Si(CH3)2), 0.87 (s, 9H, C(CH3)3), 1.98‒2.18 (m, 5H, CHHCyclopentyl), 2.43 (m, 1H, OH),

2.58 (m, 1H, CHHCyclopentyl), 2.74 (t, 2H, J = 7.2, CH2CH2O), 3.47 (s, 3H, OCH2OCH3),

3.50‒3.62 (m, 1H, CHCyclopentyl), 3.76 (t, 2H, J = 7.2, CH2CH2O), 4.70 (s, 2H, C≡CCH2O),

5.17 (s, 2H, OCH2OCH3), 6.41 (dd, 1H, J = 1.5, 3.0, CHThiophen), 6.79 (dd, 1H, J = 1.5, 5.4,


185

CHThiophen), 6.98 (m, 2H, arom. H), 7.10 (m, 1H, arom. H), 7.18 (dd, 1H, J = 3.3, 5.1,

CHThiophen). 13

C-NMR (75 MHz, CDCl3): −5.05 (2C), 18.59, 26.18 (3C), 31.41, 38.57, 39.13,

43.21, 48.93, 56.30, 58.49 64.89, 74.45, 77.94, 91.62, 94.73, 98.91, 114.06, 119.63, 124.80,

127.74, 128.73, 132.63, 132.98, 153.21, 156.36. MALDI-HRMS: 555.2015 (23, [M + K]+),

539.2264 (88, [M + Na]+, C28H40NaO5SSi

+, ber.: 539.2258), 377.1247 (17), 345.0069 (25),

317.0079 (27), 303.0190 (22), 217.0609 (16). EI-HRMS: 516.2362 (1.9, [M]+, C28H40O5SSi

+,

ber.: 516.2360), 427.1402 (15), 335.1104 (17), 327.1416 (112), 297.1310 (26), 223.1121 (58),

89.0400 (11), 73.0458 (52), 45.0417 (100).

Produkt Frakt. 29‒46 ((±)-141b): Ausbeute: 85 mg (25%). Gelbliche, viskose Flüssigkeit.

Rf = 0.4 (Hexan/TBME/EtOAc 80:13:7). IR (ATR): 3424, 3113, 2951, 2929, 2856, 1609,

1543, 1497, 1359, 1235, 1075, 1005, 830, 753. 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): −0.07 (s, 6H,

Si(CH3)2), 0.87 (s, 9H, C(CH3)3), 1.81 (m, 1H, CHHCyclopentyl), 2.04 (m, 1H, OH),

2.04‒2.38 (m, 5H, CHHCyclopentyl), 2.75 (t, 2H, J = 7.2, CH2CH2O), 3.45 (s, 3H, OCH2OCH3),

3.73 (m, 1H, CHCyclopentyl), 3.76 (t, 2H, J = 7.2, CH2CH2O), 4.69 (s, 2H, C≡CCH2O), 5.16 (s,

2H, OCH2OCH3), 6.39 (dd, 1H, J = 1.5, 3.0, CHThiophen), 6.79 (dd, 1H, J = 1.5, 5.1,

CHThiophen), 6.98 (m, 2H, arom. H), 7.05 (m, 1H, arom. H), 7.18 (dd, 1H, J = 3.0, 5.4,

CHThiophen). 13

C-NMR (75 MHz, CDCl3): -5.22 (2C), 18.46, 26.08 (3C), 27.11, 31.09, 37.55,

39.08, 42.24, 48.91, 56.10, 58.40, 64.87, 74.40, 78.03, 91.24, 94.58, 98.91, 114.04, 119.69,

124.93, 127.71, 128.16, 132.54, 132.96, 153.65, 156.52. MALDI-HRMS: 555.2002 (24,

[M + K]+), 539.2265 (62, [M + Na]

+, C28H40NaO5SSi

+, ber.: 539.2258), 478.0173 (12),

377.1246 (18), 345.0069 (28), 317.0081 (39), 217.0612 (16). EI-HRMS: 516.2362 ([M]+,

C28H40O5SSi+, ber.: 516.2360), 359.1677 (27), 315.1413 (13), 297.1305 (10), 253.1223 (11),

223.1119 (17), 89.0405 (12), 73.0465 (48), 45.0418 (100).


186

(±)-cis-tert-Butyl(3-{3-methoxy-3-[3-(thiophen-3-yloxy)prop-1-ynyl]cyclopentyl}-4-

[methoxymethoxy]phenethoxy)dimethylsilan ((±)-142a)

Alkohol (±)-141a (1.0 Äq., 20.9 mg, 0.040 mmol) wurde unter Ar in THF (1 ml) gelöst und

auf 0 °C gekühlt. n-BuLi (1.6 M in Hexan, 1.1 Äq., 28 l, 0.045 mmol) wurde zugegeben, das

Eisbad wurde entfernt und das Gemisch wurde während 30 min bei RT gerührt. MeI

(5.0 Äq., 13 l, 0.202 mmol) wurde zugegeben und das Reaktionsgemisch wurde während

23 h bei RT gerührt. Das Gemisch wurde während 3 h unter Rückfluss erhitzt und

anschliessend während 69 h bei RT gerührt. NaH (2.6 Äq., 2.5 mg, 0.104 mmol) wurde

zugegeben, das Reaktionsgemisch wurde während 20 min bei RT gerührt und MeI (5.0 Äq.,

13 l, 0.202 mmol) wurde zugespritzt. Das Gemisch wurde während 7 h unter Rückfluss

erhitzt und während weiteren 15 h bei RT gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde mit TBME

verdünnt und die org. Phase wurde 1-mal mit dest. H2O gewaschen. Die wässr. Phase wurde

nochmals mit TBME extrahiert. Die vereinigten org. Phasen wurden 1-mal mit ges. wässr.

NaCl-Lösung gewaschen, über Na2SO4 getrocknet und das Lösungsmittel wurde am RV

entfernt. Das Rohprodukt wurde chromatographisch gereinigt (SiO2, Hexan/TBME/EtOAc

30:2:1, 2% Et3N).

Ausbeute: 11.3 mg (53%). Rf = 0.53 (Hexan/TBME/EtOAc 80:13:7). IR (ATR): 2928, 2854,

2823, 1543, 1496, 1471, 1460, 1401, 1359, 1234, 1195, 1163, 1150, 1091, 1074, 1005, 922,

832, 813, 774, 753, 659, 624. 1H-NMR (400 MHz, CDCl3): 0.00 (s, 6H, Si(CH3)2), 0.87 (s,

9H, C(CH3)3), 1.78‒1.90 (m, 1H, CHHCyclopentyl), 1.98‒2.14 (m, 3H, CHHCyclopentyl), 2.15‒2.25

(m, 1H, CHHCyclopentyl), 2.47 (dd, 1H, J = 8.2, 13.0, CHHCyclopentyl), 2.75 (t, 2H, J = 7.2,

CH2CH2O), 3.35 (s, 3H, OCH3), 3.47 (s, 3H, OCH2OCH3), 3.62 (m, 1H, CHCyclopentyl), 3.76 (t,

2H, J = 7.2, CH2CH2O), 4.74 (s, 2H, C≡CCH2O), 5.16 (s, 2H, OCH2OCH3), 6.44 (dd, 1H,

J = 1.6, 3.2, CHThiophen), 6.81 (dd, 1H, J = 1.6, 5.2, CHThiophen), 6.97 (m, 2H, arom. H),

7.09 (br. s, 1H, arom. H), 7.18 (dd, 1H, J = 3.2, 5.2, CHThiophen). 13

C-NMR (100 MHz, CDCl3,

DEPT 90 und DEPT 135): −5.19 (q, 2C), 18.49 (s), 26.11 (q, 3C), 31.08 (t), 37.30 (d),

39.18 (t), 39.51 (t), 46.27 (t), 52.62 (q), 56.16 (q), 58.52 (t), 64.92 (t), 79.98 (s), 80.64 (s),


187

89.53 (s), 94.93 (t), 99.21 (d), 114.25 (d), 119.77 (d), 124.83 (d), 127.70 (d), 128.18 (d),

132.73 (s), 133.49 (s), 153.55 (s), 156.56 (s). MALDI-HRMS: 553.2424 (58, [M + Na]+,

C29H42O5SSiNa+, ber.: 553.2414), 506.0177 (32), 500.0000 (29), 456.0348 (38), 345.0063

(35), 338.9901 (35), 328.0932 (37), 317.0081 (69), 303.0196 (38), 282.0872 (51), 217.0612

(30), 189.0667 (41), 183.9993 (16), 162.0170 (11), 96.0446 (11).

(±)-trans-tert-Butyl(3-{3-methoxy-3-[3-(thiophen-3-yloxy)prop-1-ynyl]cyclopentyl}-4-

[methoxymethoxy]phenethoxy)dimethylsilan ((±)-142b)

Alkohol (±)-141b (1.0 Äq., 20.7 mg, 0.040 mmol) wurde unter Ar in THF (1 ml) gelöst und

auf 0 °C gekühlt. n-BuLi (1.6 M in Hexan, 1.1 Äq., 28 l, 0.045 mmol) wurde zugegeben, das

Eisbad wurde entfernt und das Gemisch wurde während 30 min bei RT gerührt. MeI

(5.0 Äq., 13 l, 0.202 mmol) wurde zugegeben und das Reaktionsgemisch wurde während

23 h bei RT gerührt. Das Gemisch wurde während 3 h unter Rückfluss erhitzt und

anschliessend während 71 h bei RT gerührt. NaH (2.1 Äq., 2.0 mg, 0.083 mmol) wurde

zugegeben, das Reaktionsgemisch wurde während 15 min bei RT gerührt und MeI (5.0 Äq.,

13 l, 0.202 mmol) wurde zugespritzt. Das Gemisch wurde während 11 h unter Rückfluss

erhitzt. Das Reaktionsgemisch wurde mit TBME verdünnt und die org. Phase wurde 1-mal

mit dest. H2O gewaschen. Die wässr. Phase wurde nochmals mit TBME extrahiert. Die

vereinigten org. Phasen wurden 1-mal mit ges. wässr. NaCl-Lösung gewaschen, über Na2SO4

getrocknet und das Lösungsmittel wurde am RV entfernt. Das Rohprodukt wurde

chromatographisch gereinigt (SiO2, Hexan/TBME/EtOAc 30:2:1, 2% Et3N).

Ausbeute: 11.1 mg (52%). Rf = 0.56 (Hexan/TBME/EtOAc 80:13:7). IR (ATR): 2927, 2854,

1543, 1496, 1471, 1462, 1401, 1234, 1162, 1150, 1091, 1073, 1005, 921, 832, 812, 774, 753,

659, 624. 1H-NMR (400 MHz, CDCl3): 0.00 (s, 6H, Si(CH3)2), 0.88 (s, 9H, C(CH3)3),

1.71‒1.84 (m, 1H, CHHCyclopentyl), 2.00 (dd, 1H, J = 11.4, 13.4, CHHCyclopentyl), 2.08‒2.26 (m,

3H, CHHCyclopentyl), 2.44 (dd, 1H, J = 7.2, 13.6, CHHCyclopentyl), 2.75 (t, 2H, J = 7.0,

CH2CH2O), 3.34 (s, 3H, OCH3), 3.46 (s, 3H, OCH2OCH3), 3.62 (m, 1H, CHCyclopentyl), 3.77 (t,


188

2H, J = 7.0, CH2CH2O), 4.72 (s, 2H, C≡CCH2O), 5.16 (s, 2H, OCH2OCH3), 6.42 (dd, 1H,


7.05 (br. s, 1H, arom. H), 7.18 (dd, 1H, J = 3.2, 5.2, CHThiophen). 13

C-NMR (100 MHz, CDCl3,

DEPT 90 und DEPT 135): −5.19 (q, 2C), 18.48 (s), 26.11 (q, 3C), 31.01 (t), 37.41 (d),

39.14 (t), 39.29 (t), 45.01 (t), 52.06 (q), 56.12 (q), 58.47 (t), 64.89 (t), 79.85 (s), 80.51 (s),

88.89 (s), 94.69 (t), 99.16 (d), 114.10 (d), 119.75 (d), 124.84 (d), 127.67 (d), 128.14 (d),

132.60 (s), 133.16 (s), 153.72 (s), 156.57 (s). MALDI-HRMS: 553.2408 (39, [M + Na]+,

C29H42O5SSiNa+, ber.: 553.2414), 456.0348 (26), 345.0068 (11), 338.9906 (11),

328.0930 (27), 317.0083 (23), 303.0191 (23), 282.0872 (30), 217.0611 (20), 189.0667 (21).

(±)-cis-3-[5-(2-Hydroxyethyl)-2-(methoxymethoxy)phenyl]-1-[3-(thiophen-3-yloxy)prop-

1-ynyl]cyclopentanol ((±)-143a)

Silylverbindung (±)-141a (1.0 Äq., 68 mg, 0.132 mmol) wurde in 1 M methanolischer

Zitronensäure-Lösung (2.5 ml) gelöst und während 26 h bei RT gerührt. Das

Reaktionsgemisch wurde mit dest. H2O verdünnt und 2-mal mit EtOAc extrahiert. Die

vereinigten org. Phasen wurden 2-mal mit dest. H2O und 1-mal mit ges. wässr. NaCl-Lösung


Rohprodukt wurde chromatographisch gereinigt (SiO2, TBME/Hexan 9:1).

Ausbeute: 51.8 mg (98%). Rf = 0.43 (TBME/Hexan 9:1). Farbloses Öl. IR (ATR): 3350,

3113, 2941, 1541, 1496, 1440, 1400, 1359, 1311, 1233, 1196, 1162, 1148, 1122, 1072, 1000,

909, 842, 815, 754, 729, 623. 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): 1.62 (br. s, 1H, OH),

1.88‒2.20 (m, 5H, CHHCyclopentyl), 2.57 (dd, 1H, J = 9.3, 13.8, CHHCyclopentyl), 2.66 (br. s, 1H,

OH), 2.78 (t, 2H, J = 6.3, CH2CH2OH), 3.47 (s, 3H, OCH2OCH3), 3.59 (m, 1H, CHCyclopentyl),

3.80 (t, 2H, J = 6.0, CH2CH2OH), 4.69 (s, 2H, C≡CCH2O), 5.17 (s, 2H, OCH2OCH3),

6.41 (dd, 1H, J = 1.5, 3.0, CHThiophen), 6.79 (dd, 1H, J = 1.5, 5.4, CHThiophen), 7.00 (m, 2H,

arom. H), 7.15 (br. s, 1H, arom. H), 7.18 (dd, 1H, J = 3.3, 5.1, CHThiophen). 13

C-NMR

(75 MHz, CDCl3): 31.48, 38.08, 38.58, 43.12, 48.90, 56.26, 58.45, 63.84, 74.36 (s), 77.94 (s),


189

91.64 (s), 94.74, 99.00, 114.35, 119.70, 124.89, 127.67, 128.59, 131.69 (s), 133.81 (s),

153.59 (s), 156.52 (s). MALDI-HRMS: 425.1391 (27, [M + Na]+, C22H26O5SNa

+, ber.:

425.1393), 328.0932 (24), 303.0192 (25), 284.1030 (24), 217.0612 (13), 189.0666 (15),

162.0169 (17), 96.0451 (13).

(±)-trans-3-[5-(2-Hydroxyethyl)-2-(methoxymethoxy)phenyl]-1-[3-(thiophen-3-

yloxy)prop-1-ynyl]cyclopentanol ((±)-143b)

Silylverbindung (±)-141b (1.0 Äq., 367 mg, 0.711 mmol) wurde in 1 M methanolischer

Zitronensäure-Lösung (11 ml) gelöst und während 23 h bei RT gerührt. Das

Reaktionsgemisch wurde mit dest. H2O verdünnt und 2-mal mit EtOAc extrahiert. Die

vereinigten org. Phasen wurden 2-mal mit dest. H2O und 1-mal mit ges. wässr. NaCl-Lösung



Ausbeute: 276 mg (96%). Rf = 0.27 (TBME/Hexan 7:3). Farbloses Öl. IR (ATR): 3351,

3111, 2933, 1541, 1495, 1440, 1400, 1359, 1314, 1233, 1196, 1162, 1148, 1122, 1072, 1002,

921, 872, 815, 754, 700, 657, 623. 1H-NMR (400 MHz, CDCl3): 1.62 (br. s, 1H, OH),

1.74‒1.84 (m, 1H, CHHCyclopentyl), 2.02‒2.12 (m, 1H, CHHCyclopentyl), 2.15 (dd, 1H,

J = 11.2, 13.2, CHHCyclopentyl), 2.22‒2.36 (m, 4H, CHHCyclopentyl), 2.79 (t, 2H, J = 6.6,

CH2CH2OH), 3.45 (s, 3H, OCH2OCH3), 3.76 (m, 1H, CHCyclopentyl), 3.81 (t, 2H, J = 6.4,

CH2CH2OH), 4.68 (s, 2H, C≡CCH2O), 5.15 (s, 2H, OCH2OCH3), 6.39 (dd, 1H, J = 1.6, 3.2,

CHThiophen), 6.78 (dd, 1H, J = 1.4, 5.4, CHThiophen), 7.00 (m, 2H, arom. H), 7.06 (m, 1H,

arom. H), 7.17 (dd, 1H, J = 3.0, 5.4, CHThiophen). 13

C-NMR (100 MHz, CDCl3, DEPT 90 und

DEPT 135): 31.16 (t), 37.53 (d), 38.64 (t), 42.25 (t), 48.91 (t), 56.15 (q), 58.44 (t), 63.86 (t),

74.30 (s), 78.08 (s), 91.35 (s), 94.58 (t), 99.05 (d), 114.32 (d), 119.67 (d), 124.92 (d),

127.61 (d), 128.01 (d), 131.71 (s), 133.54 (s), 153.90 (s), 156.52 (s). MALDI-HRMS:

425.1384 (26, [M + Na]+, C22H26NaO5S

+, ber.: 425.1393), 162.0170 (15), 96.04511 (17).


190

(±)-cis-3-{3-Hydroxy-3-[3-(thiophen-3-yloxy)prop-1-ynyl]cyclopentyl}-4-

(methoxymethoxy)phenethyl 4-methylbenzensulfonat ((±)-144a)

Alkohol (±)-143a (1.0 Äq., 20.9 mg, 0.052 mmol) wurde in CH2Cl2 (0.26 ml) gelöst. Et3N

(1.5 Äq., 10.8 l, 0.078 mmol) und Tos-Cl (1.1 Äq., 10.9 mg, 0.057 mmol) wurden

zugegeben und das Reaktionsgemisch wurde während 21.5 h bei RT gerührt. 1 Körnchen

DMAP wurde zugegeben und das Gemisch wurde während 3 h bei RT gerührt. Das

Reaktionsgemisch wurde mit TBME verdünnt und 1-mal mit ges. wässr. NaHCO3-Lösung

gewaschen. Die wässr. Phase wurde nochmals mit TBME extrahiert und die vereinigten org.

Phasen wurden 1-mal mit dest. H2O und 1-mal mit ges. wässr. NaCl-Lösung gewaschen, über

Na2SO4 getrocknet und das Lösungsmittel wurde am RV entfernt. Das Rohprodukt wurde

chromatographisch gereinigt (SiO2, TBME/Hexan 1:1).

Ausbeute: 23.6 mg (82%). Rf = 0.28 (TBME/Hexan 1:1). Farbloses Öl. IR (ATR): 3514,

2951, 1597, 1541, 1496, 1441, 1400, 1357, 1234, 1188, 1173, 1149, 1121, 1096, 1074, 1001,

963, 910, 415, 756, 663, 626. 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): 1.65 (br. s, 1H, OH),

1.84‒2.20 (m, 5H, CHHCyclopentyl), 2.42 (s, 3H, CH3 Tos), 2.55 (dd, 1H, J = 9.6, 13.5,

CHHCyclopentyl), 2.88 (t, 2H, J = 7.1, CH2CH2O), 3.47 (s, 3H, OCH2OCH3), 3.57 (m, 1H,

CHCyclopentyl), 4.17 (t, 2H, J = 7.2, CH2CH2O), 4.70 (s, 2H, C≡CCH2O), 5.17 (s, 2H,

OCH2OCH3), 6.41 (dd, 1H, J = 1.7, 3.2, CHThiophen), 6.79 (dd, 1H, J = 1.2, 5.1, CHThiophen),

6.89 (dd, 1H, J = 2.1, 8.4, arom. H), 6.95 (d, 1H, J = 8.4, arom. H), 7.06 (d, 1H, J = 2.1,

arom. H), 7.18 (dd, 1H, J = 3.2, 5.3, CHThiophen), 7.29 (d, 2H, J = 8.1, CHTos), 7.70 (d, 2H,

J = 8.4, CHTos). 13

C-NMR (75 MHz, CDCl3): 21.74, 31.51, 34.81, 37.90, 43.12, 48.93, 56.30,

58.46, 70.93, 74.35 (s), 78.10 (s), 91.56 (s), 94.73, 99.02, 114.31, 119.71, 124.90, 127.64,

127.98 (2C), 128.54, 129.72 (s), 129.92 (2C), 133.21 (s), 133.95 (s), 144.77 (s), 153.88 (s),

156.55 (s). MALDI-HRMS: 595.1218 (76, [M + K]+, C29H32O7S2K

+, ber.: 595.1221),

579.1482 (100, [M + Na]+, C29H32O7S2Na

+, ber.: 579.1482), 507.1288 (13), 456.0348 (16),

363.1014 (17), 335.1092 (11), 328.0921 (10), 303.0180 (31), 189.0659 (12), 96.0446 (11).


191

(±)-trans-3-{3-Hydroxy-3-[3-(thiophen-3-yloxy)prop-1-ynyl]cyclopentyl}-4-

(methoxymethoxy)phenethyl 4-methylbenzensulfonat ((±)-144b)

Alkohol (±)-143b (1.0 Äq., 209 mg, 0.519 mmol) wurde in CH2Cl2 (2.5 ml) gelöst.

Et3N (1.5 Äq., 108 l, 0.779 mmol), Tos-Cl (1.1 Äq., 109 mg, 0.571 mmol) und

DMAP (3 Körnchen) wurden zugegeben und das Reaktionsgemisch wurde während 18.5 h

bei RT gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde mit TBME verdünnt und 1-mal mit ges. wässr.

NaHCO3-Lösung gewaschen. Die wässr. Phase wurde nochmals mit TBME extrahiert und

die vereinigten org. Phasen wurden 1-mal mit dest. H2O und 1-mal mit ges. wässr. NaCl-

Lösung gewaschen, über Na2SO4 getrocknet und das Lösungsmittel wurde am RV entfernt.

Das Rohprodukt wurde chromatographisch gereinigt (SiO2, TBME/Hexan 1:1).

Ausbeute: 236 mg (82%). Rf = 0.26 (TBME/Hexan 1:1). Farbloses, zähflüssiges Öl. IR

(ATR): 3515, 3113, 2950, 1597, 1541, 1496, 1441, 1400, 1355, 1234, 1187, 1172, 1148,

1121, 1096, 1073, 1003, 955, 908, 813, 755, 662, 626. 1H-NMR (400 MHz, CDCl3): 1.65

(br. s, 1H, OH), 1.68‒1.79 (m, 1H, CHHCyclopentyl), 2.02‒2.13 (m, 2H, CHHCyclopentyl),

2.19‒2.35 (m, 3H, CHHCyclopentyl), 2.42 (s, 3H, CH3 Tos), 2.88 (t, 2H, J = 7.2, CH2CH2O),

3.47 (s, 3H, OCH2OCH3), 3.72 (m, 1H, CHCyclopentyl), 4.17 (t, 2H, J = 7.2, CH2CH2O), 4.69 (s,

2H, C≡CCH2O), 5.15 (s, 2H, OCH2OCH3), 6.40 (dd, 1H, J = 1.6, 3.2, CHThiophen), 6.78 (dd,

1H, J = 1.4, 5.4, CHThiophen), 6.89 (dd, 1H, J = 2.2, 8.6, arom. H), 6.94 (d, 1H, J = 2.4,

arom. H), 6.95 (d, 1H, J = 8.4, arom. H), 7.17 (dd, 1H, J = 3.2, 5.2, CHThiophen), 7.28 (m, 2H,

J = 8.6, CHTos), 7.69 (d, 2H, J = 8.4, CHTos). 13

C-NMR (100 MHz, CDCl3, DEPT 90 und

DEPT 135): 21.72 (q), 31.07 (t), 34.88 (t), 37.44 (d), 42.26 (t), 48.86 (t), 56.18 (q), 58.42 (t),

70.93 (t), 74.32 (s), 78.21 (s), 91.20 (s), 94.55 (t), 99.04 (d), 114.26 (d), 119.66 (d),

124.92 (d), 127.58 (d), 127.87 (d), 127.94 (d, 2C), 129.45 (s), 129.88 (d, 2C), 133.26 (s),

133.57 (s), 144.74 (s), 154.19 (s), 156.53 (s). MALDI-HRMS: 595.1222 (82, [M + K]+,

C29H32O7S2K+, ber.: 595.1221), 579.1488 (100, [M + Na]

+, C29H32O7S2Na

+, ber.: 579.1482),

507.1295 (32), 456.0348 (30), 363.1025 (41), 335.1097 (29), 328.0934 (24), 303.0188 (48),

284.1027 (26), 189.0666 (24), 96.0450 (19).


192

(±)-cis-2-(3-{3-Hydroxy-3-[3-(thiophen-3-yloxy)prop-1-ynyl]cyclopentyl}-4-

[methoxymethoxy]phenethyl)isoindolin-1,3-dion ((±)-145a)

Toysylat (±)-144a (1.0 Äq., 16.4 mg, 0.029 mmol) wurde unter Ar in DMF (0.5 ml) gelöst,

Kaliumphthalimid (1.1 Äq., 5.9 mg, 0.032 mmol) wurde zugegeben und das Gemisch wurde

während 16 h bei RT gerührt. Zusätzliches Kaliumphthalimid (0.37 Äq., 2.0 mg, 0.011

mmol) wurde zugegeben und das Reaktionsgemisch wurde während 7.5 h bei RT gerührt.

Das Gemisch wurde mit TBME verdünnt, 5-mal mit dest. H2O und 1-mal mit ges. wässr.

NaCl-Lösung gewaschen, über Na2SO4 getrocknet und das Lösungsmittel wurde am RV

entfernt. Das Rohprodukt wurde mittels präparativer DC (20 cm x 20 cm x 2 mm) gereinigt

(SiO2, Hexan/EtOAc 13:7).

Ausbeute: 12.4 mg (80%). Rf = 0.32 (Hexan/EtOAc 13:7). Hellgelbes Öl. IR (ATR): 3462,

2936, 2249, 1770, 1705, 1611, 1542, 1498, 1437, 1395, 1359, 1234, 1164, 1150, 1073, 1001,

908, 870, 816, 756, 716, 647, 625. 1H-NMR (400 MHz, CDCl3): 1.85‒1.98 (m, 2H,

CHHCyclopentyl), 1.98‒2.16 (m, 3H, CHHCyclopentyl), 2.38 (br. s, 1H, OH), 2.51 (dd, 1H,

J = 9.6, 13.6, CHHCyclopentyl), 2.93 (t, 2H, J = 7.4, CH2CH2N), 3.46 (s, 3H, OCH2OCH3),

3.56 (m, 1H, CHCyclopentyl), 3.89 (dt, 2H, J = 3.1, 7.6, CH2CH2N), 4.70 (s, 2H, C≡CCH2O),

5.16 (s, 2H, OCH2OCH3), 6.42 (dd, 1H, J = 1.6, 3.2, CHThiophen), 6.80 (dd, 1H, J = 1.4, 5.4,

CHThiophen), 6.95 (d, 1H, J = 8.4, arom. H), 7.02 (dd, 1H, J = 2.4, 8.4, arom. H), 7.15 (d, 1H,

J = 2.4, arom. H), 7.19 (dd, 1H, J = 3.2, 5.2, CHThiophen), 7.69 (m, 2H, CHPhthalimid), 7.81 (m,

2H, CHPhthalimid). 13

C-NMR (100 MHz, CDCl3, DEPT 90 und DEPT 135): 31.42 (t), 33.91 (t),

37.95 (d), 39.44 (t), 43.10 (t), 49.05 (t), 56.30 (q), 58.52 (t), 74.41 (s), 77.93 (s), 91.67 (s),

94.86 (t), 99.10 (d), 114.42 (d), 119.74 (d), 123.35 (d, 2C), 124.88 (d), 127.65 (d), 128.36 (d),

131.55 (s), 132.27 (s, 2C), 133.84 (s), 134.03 (d, 2C), 153.68 (s), 156.60 (s), 168.34 (s, 2C).

MALDI-HRMS: 570.1337 (52, [M + K]+), 554.1601 (100, [M + Na]

+, C30H29NNaO6S

+,

ber.: 554.1608), 427.0094 (11), 398.0557 (14), 331.9725 (17), 317.0079 (10), 303.0186 (14).


193

(±)-trans-2-(3-{3-Hydroxy-3-[3-(thiophen-3-yloxy)prop-1-ynyl]cyclopentyl}-4-

[methoxymethoxy]phenethyl)isoindolin-1,3-dion ((±)-145b)

Toysylat (±)-144b (1.0 Äq., 16.4 mg, 0.029 mmol) wurde unter Ar in DMF (2.0 ml) gelöst,

Kaliumphthalimid (1.2 Äq., 84 mg, 0.454 mmol) wurde zugegeben und das Gemisch wurde

während 22 h bei RT gerührt, CH2Cl2 (1 ml) wurde zugegeben, das Reaktionsgemisch wurde

während 3 h auf 70 °C erhitzt und während weiteren 14 h bei RT gerührt. Das Gemisch

wurde mit TBME verdünnt, 5-mal mit dest. H2O und 1-mal mit ges. wässr. NaCl-Lösung



Ausbeute: 175 mg (87%). Rf = 0.28 (TBME/Hexan 11:9). Weisser Schaum. IR (ATR):

3447, 3111, 2938, 1769, 1702, 1541, 1497, 1466, 1437, 1394, 1357, 1233, 1148, 1072, 1001,

921, 869, 824, 756, 716, 625. 1H-NMR (400 MHz, CDCl3): 1.62‒1.74 (m, 1H,

CHHCyclopentyl), 2.00‒2.08 (m, 2H, CHHCyclopentyl), 2.16‒2.30 (m, 4H, CHHCyclopentyl, OH), 2.92

(t, 2H, J = 7.8, CH2CH2N), 3.43 (s, 3H, OCH2OCH3), 3.74 (m, 1H, CHCyclopentyl), 3.88 (t, 2H,

J = 7.8, CH2CH2N), 4.71 (s, 2H, C≡CCH2O), 5.14 (s, 2H, OCH2OCH3), 6.41 (dd, 1H,


7.02‒7.07 (m, 2H, arom. H), 7.16 (dd, 1H, J = 2.8, 5.2, CHThiophen), 7.68 (m, 2H, CHPhthalimid),

7.81 (m, 2H, CHPhthalimid). 13

C-NMR (100 MHz, CDCl3, DEPT 90 und DEPT 135): 31.13 (t),

33.95 (t), 37.16 (d), 39.51 (t), 42.15 (t), 48.83 (t), 56.12 (q), 58.42 (t), 74.25 (s), 78.09 (s),

91.28 (s), 94.60 (t), 99.01 (d), 114.33 (d), 119.64 (d), 123.28 (d, 2C), 124.87 (d), 127.49 (d),

127.64 (d), 131.28 (s), 132.18 (s, 2C), 133.47 (s), 134.00 (d, 2C), 153.91 (s), 156.53 (s),

168.27 (s, 2C). MALDI-HRMS: 570. 1350 (47, [M + K]+, C30H29NKO6S

+, ber.: 570.1347),

554.1610 (72, [M + Na]+, C30H29NNaO6S

+, ber.: 554.1608), 456.0348 (43), 398.0557 (79),

303.0186 (100), 284.1030 (31).


194

(±)-cis-4-(2-Aminoethyl)-2-{3-hydroxy-3-[3-(thiophen-3-yloxy)prop-1-

ynyl]cyclopentyl}phenol ((±)-146a)

Phthalimid (±)-145a (1.0 Äq., 11.7 mg, 0.022 mmol) wurde in MeOH (1 ml) gelöst, eine

Lösung von Methylhydrazin in MeOH (1/9 v/v, 1.0 ml) wurde zugegeben und das Gemisch

wurde während 24 h bei RT gerührt. Konz. wässr. HCl-Lösung (10 Tropfen) wurde

zugegeben und das Reaktionsgemisch wurde während 90 h bei RT gerührt. Ges. wässr.

NaHCO3-Lösung wurde zugegeben und die wässr. Phase wurde 4-mal mit CH2Cl2 extrahiert.

Die vereinigten org. Phasen wurden 2-mal mit ges. wässr. NaCl-Lösung gewaschen, die

wässr. Phase wurde 2-mal mit CH2Cl2 extrahiert, die org. Phasen wurden vereinigt, über

Na2SO4 getrocknet und das Lösungsmittel wurde am RV entfernt. Das Rohprodukt wurde

mittels präparativer DC gereinigt (SiO2, EtOAc/MeOH 8:2, 2% konz. wässr. NH4OH).


Hellbrauner, wachsartiger Feststoff. IR (ATR): 2922, 2852, 1541, 1506, 1436, 1399, 1358,

1231, 1163, 1076, 1012, 953, 874, 824, 754, 622. 1H-NMR (400 MHz, CDCl3):

1.92‒2.06 (m, 2H, CHHCyclopentyl), 2.06‒2.24 (m, 3H, CHHCyclopentyl), 2.47 (br. s, 2 OH, NH2),

2.52 (dd, 1H, J = 12.0, 14.8, CHHCyclopentyl), 2.64 (t, 2H, J = 6.8, CH2CH2NH2), 2.92 (t, 2H,

J = 6.6, CH2CH2NH2), 3.35 (m, 1H, CHCyclopentyl), 4.69 (s, 2H, C≡CCH2O), 6.40 (dd, 1H,

J = 1.5, 3.0, CHThiophen), 6.72 (d, 1H, J = 8.4, arom. H), 6.78 (dd, 1H, J = 1.4, 5.4, CHThiophen),

6.88 (d, 1H, J = 2.0, arom. H), 6.91 (dd, 1H, J = 2.0, 8.0, arom. H), 7.18 (dd, 1H, J = 3.2, 5.2,

CHThiophen). 13

C-NMR (100 MHz, CDCl3, DEPT 90 und DEPT 135): 30.59 (t), 38.55 (t),

41.31 (d), 43.22 (t), 43.32 (t), 47.18 (t), 58.41 (t), 75.01 (s), 78.77 (s), 89.81 (s), 99.16 (d),

117.43 (d), 119.70 (d), 125.01 (d), 128.29 (d), 129.55 (s), 130.55 (s), 130.99 (d), 152.96 (s),

156.51 (s). ESI-HRMS: 380.1299 (3.1, [M + Na]+, C20H23NO3SNa

+, ber.: 380.1291),

358.1474 (9.7, [M + H]+, C20H24NO3S

+, ber.: 358.1471), 195.0654 (12), 181.0496 (15),

163.0390 (15), 114.0911 (100).


195

(±)-trans-4-(2-Aminoethyl)-2-{3-hydroxy-3-[3-(thiophen-3-yloxy)prop-1-

ynyl]cyclopentyl}phenol ((±)-146b)

Eine Lösung von Methylhydrazin in MeOH (1/9 v/v, 2.0 ml) wurde zu (±)-145b (1.0 Äq.,

59.0 mg, 0.111 mmol) gegeben und das Gemisch wurde während 18 h bei RT gerührt. Die

flüchtigen Anteile wurden am RV entfernt (Rückstand 2-mal in MeOH gelöst und

Lösungsmittel wieder am RV entfernt). Der Rückstand wurde in MeOH (2.0 ml) gelöst,

PPTS (9.1 Äq., 254 mg, 1.011 mmol) wurde zugegeben und das Reaktionsgemisch wurde

während 70 h unter Rückfluss erhitzt. Ges. wässr. NaHCO3-Lösung wurde zugegeben und

die wässr. Phase wurde 2-mal mit EtOAc extrahiert. Die org. Phasen wurden vereinigt und

das Lösungsmittel wurde am RV entfernt. Das Rohprodukt wurde mittels präparativer DC

gereinigt (SiO2, EtOAc/MeOH 17:3, 2% konz. wässr. NH4OH).


Hellbrauner, wachsartiger Feststoff. IR (ATR): 3112, 2936, 1541, 1507, 1436, 1399, 1357,

1263, 1232, 1163, 1123, 1010, 953, 872, 816, 754, 685, 658, 623. 1H-NMR (400 MHz,

CDCl3): 1.76‒1.87 (m, 1H, CHHCyclopentyl), 1.97‒2.07 (m, 1H, CHHCyclopentyl), 2.09‒2.32 (m,

4H, CHHCyclopentyl), 2.73 (t, 2H, J = 7.4, CH2CH2NH2), 2.95 (t, 2H, J = 7.4, CH2CH2NH2),

3.67 (m, 1H, CHCyclopentyl), 4.72 (s, 2H, C≡CCH2O), 6.53 (dd, 1H, J = 1.6, 3.2, CHThiophen),

6.71 (d, 1H, J = 8.0, arom. H), 6.75 (dd, 1H, J = 1.6, 5.2, CHThiophen), 6.88 (dd, 1H,

J = 2.2, 8.2, arom. H), 7.01 (d, 1H, J = 2.0, arom. H), 7.25 (dd, 1H, J = 3.2, 5.2, CHThiophen).

13C-NMR (100 MHz, CDCl3, DEPT 90 und DEPT 135): 31.78 (t), 36.81 (t), 38.92 (d),

42.96 (t), 43.38 (t), 49.42 (t), 59.13 (t), 74.88 (s), 78.64 (s), 92.52 (s), 99.97 (d), 116.35 (d),

120.40 (d), 125.69 (d), 128.05 (d), 128.84 (d), 130.00 (s), 132.49 (s), 155.24 (s), 157.95 (s).

ESI-LC-LRMS: 358.0 (100, [M + H]+, C20H24NO3S

+, ber.: 358.1).


196

4-(2-Aminoethyl)-2-cyclopentylphenol (147)

Cyclopenten (±)-158 (1.0 Äq., 18 mg, 0.088 mmol), 100 mg einer wässr. Raney Nickel

Suspension (50% Ni, 10 Äq.) und EtOH (0.4 ml) wurden unter Ar vorgelegt. Die Suspension

wurde unter H2 (1 atm) während 3 h gerührt, über Celite filtriert und mit viel EtOH

nachgewaschen. Die Lösung wurde am RV eingeengt.

Ausbeute: 18 mg Rohprodukt (94%, enthält 6% Edukt). Das Edukt konnte nicht

chromatographisch entfernt werden, da Edukt und Produkt den gleichen Retentionsfaktor

aufweisen. Rf = 0.15 (EtOAc/MeOH 9:1, 1% konz. wässr. NH4OH). Hellbrauner Feststoff.

Smp.: 87–90 °C (Zersetzung). IR (ATR): 3344, 3284, 2939, 2864, 2594, 1590, 1507, 1446,

1356, 1262, 1160, 1107, 1076, 1038, 950, 885, 817, 668, 618. 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):

1.56‒1.79 (m, 6H, CHHCyclopentyl), 1.98 (m, 2H, CHHCyclopentyl), 2.68 (t, 2H, J = 6.8,

CH2CH2NH2), 2.96 (t, 2H, J = 6.8, CH2CH2NH2), 3.25 (m, 1H, CHCyclopentyl), 6.64 (d, 1H,

J = 8.1, arom. H), 6.84 (dd, 1H, J = 1.8, 8.1, arom. H), 7.00 (d, 1H, J = 1.8, arom. H). 13

C-

NMR (75 MHz, CD3OD): 26.44 (2C), 34.01 (2C), 39.47, 40.49, 44.45, 115.89, 127.38,

128.06, 131.14 (s), 133.38 (s), 154.55 (s). EI-HRMS: 205.1463 (5, [M]+, C13H19NO

+,

ber.: 205.1467), 176.0963 (6), 161.0963 (6), 147.0812 (16), 133.0653 (11), 121.0712 (12),

91.0548 (10), 77.0397 (7), 30.0568 (97).

O-Benzyl-N-[2-(4-hydroxyphenyl)ethyl]carbamat (148) [196]

Tyramin (1.0 Äq., 1.00 g, 7.29 mmol) wurde in DMF (25 ml) suspendiert, Et3N (1.5 Äq.,

1.50 ml, 10.94 mmol) und Cbz-Cl (1.1 Äq., 1.10 ml, 8.02 mmol) wurden zugetropft und das

Reaktionsgemisch wurde während 2 h bei RT gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde mit

EtOAc verdünnt und die org. Phase wurde 3-mal mit dest. H2O und 1-mal mit ges. wässr.


197

NaCl-Lösung gewaschen, über MgSO4 getrocknet und das Lösungsmittel wurde am RV

entfernt. Das Rohprodukt wurde chromatographisch gereinigt (SiO2, CH2Cl2/EtOAc 19:1).

Ausbeute: 1.57 g (80%). Rf = 0.18 (EtOAc/Hexan 1:1). Weisser Feststoff. Smp.:

100‒104 °C. IR (ATR): 3323, 3054, 3023, 2935, 1683, 1611, 1536, 1513, 1453, 1380, 1288,

1264, 1240, 1138, 1056, 1029, 972, 823, 779, 745, 694. 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): 2.70 (t,

2H, J = 7.1, CH2CH2NH), 3.39 (dt, 2H, J = 6.6, 13.2, CH2CH2NH), 4.89 (br. t, 1H, NH),

5.08 (s, 2H, CH2Ph), 6.53 (br. s, 1H, OH), 6.75 (d, 2H, J = 8.4, arom. H), 6.97 (d, 2H, J = 8.4,

arom. H), 7.28‒7.38 (s, 5H, arom. H). 13

C-NMR (75 MHz, CDCl3): 35.29, 42.64, 67.01,

115.59 (2C), 128.12, 128.20 (2C), 128.55 (2C), 129.82 (2C), 130.08 (s), 136.28 (s),

154.71 (s), 156.65 (s). EI-HRMS: 271.1205 ([M]+, C16H17NO3

+, ber.: 271.1203).

O-Benzyl-N-{2-[4-(allyloxy)phenyl]ethyl}carbamat (149)

Tyramin-Derivat 148 (1.0 Äq., 1.09 g, 4.0 mmol) wurde in Aceton (20 ml) gelöst. K2CO3

(1.5 Äq., 0.829 g, 6.0 mmol) und Allylbromid (1.2 Äq., 415 μl, 4.8 mmol) wurden zugegeben.

Das Reaktionsgemisch wurde unter Argon während 3 h unter Rückfluss gerührt und mehr

Aceton (10 ml) wurde zugegeben. Es wurde weitere 15.5 h unter Rückfluss gerührt. Die

Lösung wurde filtriert, das Lösungsmittel am RV abdestilliert und der Rückstand wurde

chromatographisch gereinigt (SiO2, Toluol/TBME 95:5).

Ausbeute: 1.11 g (89%). Rf = 0.34 (Toluol/TBME 9.5:0.5). Weisser Feststoff.

Smp.: 96‒99 °C. IR (ATR): 3317, 3065, 2925, 2868, 1681, 1611, 1582, 1538, 1511, 1453,

1427, 1363, 1289, 1239, 1178, 1138, 1111, 1017, 995, 925, 827, 779, 747, 694. 1H-NMR

(300 MHz, CDCl3): 2.73 (t, 2H, J = 6.7, CH2CH2NH), 3.40 (dt, 2H, J = 6.3, 6.3, CH2CH2NH),

4.50 (ddd, 2H, J = 1.4, 1.4, 5.4, OCH2CH=CH2), 4.80 (br. t, 1H, NH), 5.08 (s, 2H, CH2Ph),

5.27 (ddd, 1H, J = 1.4, 3.0, 10.7, OCH2CH=CHH), 5.39 (ddd, 1H, J = 1.6, 3.4, 17.4,

OCH2CH=CHH), 6.04 (ddd, 1H, J = 5.4, 10.7, 17.4, OCH2CH=CH2), 6.83 (m, 2H, J = 8.7,

arom. H), 7.07 (d, 2H, J = 8.7, arom. H), 7.26‒7.38 (m, 5H, arom. H). 13

C-NMR (75 MHz,

CDCl3): 35.32, 42.52, 66.71, 68.93, 114.89 (2C), 117.64, 128.08 (2C), 128.50 (2C),

129.69 (3C), 130.85 (s), 133.32, 136.56 (s), 156.24 (s), 157.21 (s). EI-HRMS: 311.1516

([M]+, C19H21NO3

+, ber.: 311.1516).


198

O-Benzyl-N-[2-(3-allyl-4-hydroxyphenyl)ethyl]carbamat (150)

Tyramin-Derivat 149 (166 mg, 0.53 mmol) wurde unter Ar in N,N-Dimethylanilin (0.25 ml)

gelöst und während 3 h und bei ausgeschaltetem Licht im Abzug unter Rückfluss erhitzt. Das

Reaktionsgemisch wurde ohne Aufarbeiten chromatographisch gereinigt (SiO2,

Toluol/EtOAc 9:1).

Ausbeute: 121 mg (73%). Rf = 0.31 (Toluol/EtOAc 9:1). Hellgelber Feststoff.

Smp.: 66‒68 °C. IR (ATR): 3406, 3262, 2944, 1693, 1609, 1507, 1457, 1439, 1436, 1367,

1346, 1264, 1251, 1210, 1135, 1125, 1062, 1032, 988, 911, 834, 773, 754, 731, 693.

1H-NMR (300 MHz, CDCl3): 2.70 (t, 2H, J = 6.9, CH2CH2NH), 3.32‒3.44 (m, 4H,

CH2CH2NH, OCH2CH=CH2), 4.85 (br. t, 1H, NH), 5.07‒5.14 (m, 4H, CH2Ph,

OCH2CH=CH2), 5.89 (br. s, 1H, OH), 5.91‒6.05 (m, 1H, OCH2CH=CH2), 6.72 (d, 1H,

J = 7.8, arom. H), 6.84‒6.91 (m, 2H, arom. H), 7.27‒7.37 (m, 5H, arom. H). 13

C-NMR

(75 MHz, CDCl3): 35.00, 35.35, 42.61, 66.90, 115.79, 116.22, 125.88 (s), 127.80, 128.12,

128.15 (2C), 128.53 (2C), 130.44 (s), 130.58, 136.40 (s), 136.48, 152.86 (s), 156.50 (s). EI-

HRMS: 311.1515 (9, [M]+, C19H21NO3

+, ber.: 311.1516), 220.0962 (15), 176.1063 (13),

160.0875 (17), 147.0795 (51), 91.0528 (100), 65.0387 (10).

(±)-3-Bromcyclopenten ((±)-151) [198]

NBS (1.0 Äq., 40.02 g, 225 mmol), Cyclopenten (3.5 Äq., 70 ml, 795 mmol) und

AIBN (55 mg, 3.3 mmol) wurden unter Argon in 130 ml CCl4 aufgeschlämmt. Die gelbe

Suspension wurde während 1 h 40 min unter Rückfluss gerührt, dann auf RT gekühlt. Das

Succinimid wurde durch Vakuumfiltration des olivgrünen Reaktionsgemisches entfernt

(nachgewaschen mit wenig CCl4). Die Lösung wurde am RV konzentriert (Druck nicht tiefer

als 150 mbar) und dann unter Vakuum destilliert (Ölbadtemperaur = 70 °C).


199

Ausbeute: 7.01 g (21%). Klare, leicht bläuliche Flüssigkeit. IR (ATR): 2937, 2847, 2360,

2342, 1601, 1447, 1430, 1352, 1298, 1256, 1203, 1178, 1136, 1049, 1009, 975, 903, 783, 760,

731, 668, 624. 1H-NMR (300 MHz, CDCl3) 2.29‒2.44 (m, 3H), 2.55‒2.70 (m, 1H), 5.17 (m,

1H, CHBr), 5.98‒6.07 (m, 2H, CH=CH). 13

C-NMR (75 MHz, CDCl3): 31.23, 35.61, 58.41,

133.32, 136.48.

O-tert-Butyl-N-[2-(4-hydroxyphenyl)ethyl]carbamat (152) [201]

Tyramin (1.0 Äq., 3.02 g, 22 mmol) wurde unter Argon in 60 ml THF aufgeschlämmt und bei

RT gerührt. Eine Lösung von Boc2O (1.0 Äq., 4.81 g, 22 mmol) in THF (10 ml) wurde

langsam zugetropft, dabei wurde das anfangs trübe Reaktionsgemisch klar. Das Gemisch

wurde 1 h 40 min bei RT gerührt. Das Lösungsmittel wurde am RV abdestilliert und das

Rohprodukt wurde mittels BC (SiO2, Hexan/EtOAc 4:1) gereinigt.

Ausbeute: 5.06 g (97%). Rf = 0.26 (Hexan/EtOAc 4:1). Weisse Kristalle. Smp.:

74.5‒75.5 °C. IR (ATR): 3370, 2980, 2938, 1683, 1661, 1613, 1595, 1515, 1442, 1394, 1366,

1303, 1290, 1252, 1217, 1156, 1106, 1050, 1025, 961, 850, 830, 784, 775, 756, 717, 633. 1H-

NMR (300 MHz, CDCl3): 1.44 (s, 9H, C(CH3)3), 2.69 (t, 2H, J = 7.2, CH2CH2NH), 3.32 (dt,

2H, J = 6.5, 13.1, CH2CH2NH), 4.69 (br. t, 1H, NH), 6.78 (d, 2H, J = 8.4, arom. H),

6.95 (br. s, 1H, OH), 6.99 (d, 2H, J = 8.4, arom. H). 13

C-NMR (75 MHz, CDCl3): 28.53 (3C),

35.34, 42.19, 79.85 (s), 115.64 (2C), 129.90 (2C), 130.27 (s), 154.99 (s), 156.48 (s). EI-

HRMS: 237.1362 (3, [M]+, C13H19NO3

+, ber.: 237.1365), 181.0738 (30), 120.0564 (100),

107.0482 (14), 77.0382 (17), 57.0718 (16), 41.0458 (22), 30.0496 (24).


200

(±)-O-tert-Butyl-N-{2-[4-(2-cyclopenten-1-yloxy)phenyl]ethyl}carbamat ((±)-153)

NaH (1.2 Äq., 58 mg, 2.4 mmol) wurde unter Argon in THF (3 ml) suspendiert. Eine Lösung

von 152 (1.0 Äq., 479 mg, 2.0 mmol) in THF (3 ml) wurde langsam zugetropft. Nach 30 min

wurde das Gemisch im Eisbad auf 0 °C gekühlt und mit einer Lösung

von (±)-3-Bromcyclopenten (±)-151 (1.0 Äq., 300 mg, 2.0 mmol) in THF (1 ml) versetzt.

Das Reaktionsgemisch wurde für 3 h im Eisbad und während 18 h bei RT gerührt, filtriert und

die Lösung wurde am RV eingeengt. Das Rohprodukt wurde mittels BC gereinigt (SiO2,

Hexan/EtOAc 7:1).

Ausbeute: 447 mg (73%). Rf = 0.27 (Hexan/EtOAc 7:1). Gelbliche Kristalle.

Smp.: 61‒62 °C. IR (ATR): 3363, 2971, 2931, 2857, 1681, 1610, 1580, 1528, 1507, 1462,

1448, 1388, 1362, 1285, 1234, 1165, 1035, 965, 918, 898, 872, 853, 829, 816, 778, 732, 695,

619. 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): 1.44 (s, 9H, C(CH3)3), 1.92‒1.99 (m, 1H, CHHCyclopentenyl),

2.31‒2.40 (m, 2H, CHHCyclopentenyl), 2.55‒2.63 (m, 1H, CHHCyclopentenyl), 2.73 (t, 2H, J = 6.9,

CH2CH2NH), 3.33 (br. dt, 2H, CH2CH2NH), 4.53 (br. s, 1H, NH), 5.31 (m, 1H,

CHCyclopentenyl), 5.97 (m, 1H, CH=CH), 6.14 (m, 1H, CH=CH), 6.85 (d, 2H, J = 8.4, arom. H),

7.09 (d, 2H, J = 8.4, arom. H). 13

C-NMR (75 MHz, CDCl3): 28.36 (3C), 30.04, 31.20, 35.21,

41.87, 79.00 (s), 82.77, 115.27 (2C), 129.48 (2C), 130.51 (s), 136.89 (2C), 155.58 (s),

156.51 (s). EI-HRMS: 303.1833 (1, [M]+, C18H25NO3

+, ber.: 303.1834), 268.9819 (2),

237.1363 (8), 218.9856 (7), 181.0740 (39), 120.0574 (100), 107.0491 (60), 67.0542 (59),

57.0710 (59), 41.0443 (26), 30.0473 (17).

(±)-O-tert-Butyl-N-{2-[3-(2-cyclopenten-1-yl)-4-hydroxyphenyl]ethyl}carbamat ((±)-154)

Tyramin-Derivat (±)-153 (1.0 Äq., 1.82 g, 6.0 mmol) wurde unter Argon in Toluol (5 ml)

gelöst. Unter Rühren bei RT wurde vorsichtig eine Et2AlCl-Lösung (1 M in Hexan, 1.0 Äq.,


201

6.0 ml, 6.0 mmol) zugetropft, wobei sich Wärme entwickelte. Das Gemisch wurde

während 16 h bei RT gerührt, anschliessend in EtOAc (150 ml) aufgenommen und die org.

Phase wurde mit ges. wässr. Kaliumnatriumtartratlösung (2 x 150 ml) und mit ges. wässr.

NaCl-Lösung (150 ml) gewaschen. Die vereinigten wässr. Phasen wurden mit

EtOAc (300 ml) extrahiert. Die vereinigten org. Phasen wurden über MgSO4 getrocknet und

am RV eingeengt. Das Rohprodukt wurde mittels BC (SiO2, Hexan/EtOAc 4:1) gereinigt.

Ausbeute: 0.941 g (52%). Rf = 0.30 (Hexan/EtOAc 4:1). Weisser Feststoff. Smp.: 97–98 °C.

IR (ATR): 3315, 2932, 1678, 1609, 1526, 1501, 1453, 1432, 1367, 1305, 1253, 1166, 1112,

1097, 1054, 1018, 971, 949, 867, 817, 780, 762, 691, 622. 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):

1.44 (s, 9H, C(CH3)3), 1.68‒1.80 (m, 1H, CHHCyclopentenyl), 2.37‒2.59 (m, 3H, CHHCyclopentenyl),

2.68 (t, 2H, J = 7.1, CH2CH2NH), 3.31 (br. dt, 2H, CH2CH2NH), 4.07 (m, 1H, CHCyclopentenyl),

4.59 (br. t, 1H, NH), 5.83 (m, 1H, CH=CH), 6.01‒6.06 (m, 2H, CH=CH, OH), 6.75 (m, 1H,

arom. H), 6.86‒6.92 (m, 2H, arom. H). 13

C-NMR (75 MHz, CDCl3): 28.62 (3C), 31.96,

32.79, 35.53, 42.20, 46.29, 79.42 (s), 115.87, 127.46, 128.74, 130.53 (s), 131.34 (s), 133.47,

133.61, 152.71 (s), 156.03 (s). EI-HRMS: 303.1831 (6, [M]+, C18H25NO3

+, ber.: 303.1834),

247.1200 (28), 230.1773 (7), 202.1225 (2), 186.1042 (100), 173.0963 (78), 158.0723 (6),

128.0612 (5), 115.0533 (6), 91.0531 (8), 77.0380 (5), 67.0548 (18), 57.0715 (68),

41.0456 (24), 30.0493 (18), 29.0545 (12), 27.0408 (4).

(±)-2-(2-Cyclopenten-1-yl)-4-(2-hydroxyethyl)phenol ((±)-157)

NaH (60% in Mineralöl, 1.1 Äq., 45 mg, 1.1 mmol) wurde unter Argon in THF (5 ml)

suspendiert. Eine Lösung von Tyrosol (1.0 Äq., 138 mg, 1.0 mmol) in THF (2 ml) wurde

langsam zugetropft und das Gemisch wurde während 30 min bei RT gerührt.

3-Bromcyclopenten (±)-151 (1.0 Äq., 148 mg, 1.0 mmol) in THF (2 ml) wurde zugegeben

und das Gemisch wurde während 20 h gerührt, filtriert und am RV eingeengt. Das

Rohprodukt wurde mittels BC gereinigt (SiO2, Hexan/EtOAc 2:1).

Ausbeute: 35 mg (17%). Rf = 0.31 (Hexan/EtOAc 6:1). Dunkelbraunes Öl. IR (ATR): 3314,

3050, 2938, 1717, 1610, 1505, 1434, 1351, 1255, 1201, 1113, 1099, 1044, 1012, 938, 913,

816, 724, 668, 614. 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): 1.69‒1.79 (m, 2H, CHHCyclopentenyl,


202

CH2OH), 2.37‒2.56 (m, 3H, CHHCyclopentenyl), 2.77 (t, 2H, J = 6.5, CH2CH2OH), 3.81 (t, 2H,

J = 6.5, CH2CH2OH), 4.02‒4.09 (m, 1H, CHCyclopentenyl), 5.66 (br. s, 1H, OH), 5.85 (m, 1H,

CH=CH), 6.05 (m, 1H, CH=CH), 6.72 (m, 1H, arom. H), 6.90‒6.98 (m, 2H, arom. H).

13C-NMR (75 MHz, CDCl3): 32.87, 35.39, 38.50, 46.74, 64.00, 116.07, 127.84, 129.17,

130.04 (s), 131.23 (s), 133.36, 133.99, 152.77 (s). EI-HRMS: 204.1143 (35, [M]+, C13H16O2

+,

ber.: 204.1150), 174.0996 (14), 173.0960 (100), 158.0721 (9), 115.0537 (7), 91.0535 (9),

77.0382 (6), 68.9951 (10), 41.0462 (6), 28.0224 (4).

(±)-4-(2-Aminoethyl)-2-(2-cyclopenten-1-yl)phenol ((±)-158)

Carbamat (±)-154 (1.0 Äq., 77 mg, 0.254 mmol) wurde unter Argon in CH2Cl2 (10.5 ml)

gelöst. TFA (36 Äq., 0.7 ml, 9.1 mmol) wurde unter Rühren bei RT zugetropft, wobei sich

das anfänglich klare Reaktionsgemisch blau färbte. Nach 1 h 30 min wurde das Gemisch am

RV eingeengt. Das Rohprodukt wurde in ges. wässr. NaHCO3 Lösung (20 ml) aufgenommen

und mit CH2Cl2 (5 x 20 ml) extrahiert. Die vereinigten org. Phasen wurden über K2CO3

getrocknet und am RV eingeengt.

Ausbeute: 37 mg (71%). Rf = 0.15 (EtOAc/MeOH 9:1, 1% konz. wässr. NH4OH). Weisser

Feststoff. Smp.: 98–99 °C. IR (ATR): 3332, 3276, 1829, 1603, 1506, 1435, 1375, 1299,

1262, 1235, 1149, 1115, 1100, 1035, 1010, 967, 950, 893, 816, 781, 717, 668, 648, 617. 1H-

NMR (300 MHz, CDCl3): 1.67‒1.75 (m, 1H, CHHCyclopentenyl), 2.39‒2.50 (m, 3H,

CHHCyclopentenyl), 2.67 (t, 2H, J = 6.6, CH2CH2NH2), 2.95 (t, 2H, J = 6.6, CH2CH2NH2), 3.66

(s, 3H, OH, NH2), 4.16 (m, 1H, CHCyclopentenyl), 5.81 (m, 1H, CH=CH), 5.98 (m, 1H, CH=CH),

6.65 (d, 1H, J = 7.8, arom. H), 6.85 (dd, 1H, J = 2.7, 7.8, arom. H), 6.89 (d, 1H, J = 2.4,

arom. H). 13

C-NMR (75 MHz, CDCl3): 32.27, 32.69, 38.90, 43.44, 45.43, 115.54, 127.20,

128.38, 130.24 (s), 132.43 (s), 132.76, 133.79, 153.08 (s). EI-HRMS: 203.1306 (4, [M]+,

C13H17NO+, ber.: 203.1310), 185.0961 (1), 174.1036 (98), 159.0801 (25), 145.0642 (10),

128.0611 (7), 115.0528 (9), 107.0477 (5), 105.0685 (2), 91.0529 (10), 77.0377 (8),

68.9951 (7), 51.0260 (4), 41.0463 (6), 30.0508 (100), 28.0327 (3).


203

(±)-O-Benzyl-N-[4-(cyclohex-2-enyloxy)phenethyl]carbamat ((±)-159)

Eine Suspension von NaH (1.1 Äq., 1.188 g, 49.5 mmol) in THF (67 ml) wurde unter Ar

auf 0 °C gekühlt. Phenol 148 (1.0 Äq., 12.21 g, 45 mmol) wurde in THF (67 ml) gelöst,

auf 0 °C gekühlt und mittels einer Kanüle zu der Suspension von NaH in THF transferiert. Es

wurde mit zusätzlichem THF (20 ml) nachgespült. Das Eisbad wurde entfernt und das

Gemisch wurde während 1 h bei RT gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde wieder auf 0 °C

gekühlt und eine Lösung von (±)-3-Bromcyclohexen (1.2 Äq., 6.30 ml, 54 mmol) in

THF (20 ml) wurde langsam zugespritzt, es wurde mit THF (10 ml) nachgespült und man

liess das Gemisch langsam auf RT erwärmen. Nach 26 h wurde das Gemisch filtriert, der

Rückstand wurde mit TBME gewaschen und das Lsm. wurde am RV entfernt. Das

Rohprodukt wurde chromatographisch gereinigt (SiO2, CH2Cl2/EtOAc 98:2).

Ausbeute: 14.29 g (90%). Rf = 0.41 (CH2Cl2/EtOAc 98:2). Weisser Feststoff.

Smp.: 53‒55 °C. IR (ATR): 3318, 3029, 2931, 1682, 1610, 1533, 1508, 1453, 1302, 1233,

1176, 1138, 1021, 956, 906, 868, 828, 778, 747, 727, 695, 668. 1H-NMR (400 MHz, CDCl3):

1.62 (m, 1H, CHHCyclohexenyl), 1.76‒2.17 (m, 5H, CHHCyclohexenyl), 2.73 (t, 2H, J = 6.6,

CH2CH2NH), 3.41 (dt, 2H, J = 6.0, 6.2, CH2CH2NH), 4.74 (m, 1H, OCHCyclohexenyl),

4.79 (br. t, 1H, NH), 5.08 (s, 2H, CH2Ph), 5.85 (m, 1H, CH=CH), 5.95 (m, 1H, CH=CH),

6.85 (d, 2H, J = 8.4, arom. H), 7.06 (d, 2H, J = 8.0, arom. H), 7.25‒7.39 (m, 5H, arom. H).

13C-NMR (100 MHz, CDCl3, DEPT 90 und DEPT 135): 19.10 (t), 25.21 (t), 28.42 (t),

35.26 (t), 42.47 (t), 66.70 (t), 71.09 (d), 116.20 (d, 2C), 126.51 (d), 128.17 (d, 3C), 128.59 (d,

2C), 129.83 (d, 2C), 130.78 (s), 132.15 (d), 136.74 (s), 156.42 (s), 156.66 (s). MALDI-

HRMS: 374.1726 (75, [M + Na]+, C22H25NO3Na

+, ber.: 374.1727), 328.0931 (28),

317.0078 (24), 303.0188 (42), 284.1032 (32), 272.1283 (20), 217.0612 (21), 189.0666 (29),

162.0167 (27), 96.0450 (38).


204

1-(3-Cyclohexyl-4-hydroxyphenethyl)azetidin-3-ol (160)

Das sekundäre Amin (±)-163 (1.0 Äq., 570 mg, 2.07 mmol) wurde unter Ar in MeCN (5 ml)

suspendiert und durch Zugabe von CH2Cl2 (2 ml) vollständig gelöst. Die Lösung wurde mit

zusätzlichem MeCN (85 ml) verdünnt. Et3N (80 Äq., 22 ml, 166 mmol) wurde zugegeben

und die Reaktionslösung wurde während 18 h unter Rückfluss erhitzt. Das Lösungsmittel

wurde am RV entfernt, der Rückstand wurde in wenig CH2Cl2 gelöst und das Rohprodukt

wurde chromatographisch gereinigt (SiO2, EtOAc/MeOH 9:1 → 8:2, 1% konz. wässr.

NH4OH).

Ausbeute: 330 mg (58%). Weisser, fester Schaum. Smp.: 53–56 °C. IR (ATR): 3292, 2923,

2850, 1734, 1610, 1505, 1445, 1372, 1272, 1250, 1180, 1139, 1079, 1046, 941, 878, 852, 812,

668. 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): 1.20‒1.51 (m, 5H, CHHCyclohexyl), 1.68‒1.90 (m, 5H,

CHHCyclohexyl), 2.52‒2.62 (m, 2H, CH2CH2N), 2.67‒2.75 (m, 2H, CH2CH2N), 2.75‒2.89 (m,

1H, CHCyclohexyl), 2.92‒3.00 (m, 2H, N(CHH)2CHOH), 3.56‒3.65 (m, 2H, N(CHH)CHOH),

4.37 (quint., 1H, J = 5.7, N(CH)2CHOH), 4.88 (br. s, 2H, OH), 6.55 (d, 1H, J = 8.1, arom. H),

6.80 (dd, 1H, J = 2.1, 8.1, arom. H), 6.94 (d, 1H, J = 2.1, arom. H). 13

C-NMR (75 MHz,

CD3OD): 27.54, 28.22 (2C), 34.29 (2C), 34.74, 38.29, 62.48, 62.96, 64.98 (2C), 115.94,

127.33, 127.90, 131.32 (s), 135.21 (s), 153.85 (s). ESI-HRMS: 276.1957 (100, [M + H]+,

C17H26NO2+, ber.: 276.1958), 203.1434 (11).

(±)-O-Benzyl-N-[3-(cyclohex-2-enyl)-4-hydroxyphenethyl]carbamat ((±)-162)

Tyramin-Derivat (±)-159 (1.0 Äq., 1.40 g, 3.99 mmol) wurde in einem

Mikrowellenreaktionsgefäss in H2O (4 ml) suspendiert. Das Reaktionsgemisch wurde in der

Mikrowelle (300 W, TRampe: 47 °C/min, pmax: 250 PSI) während 60 min auf 190 °C erhitzt.


205

Das bräunliche Gemisch wurde mit EtOAc verdünnt und die wässr. Phase wurde 2-mal mit

EtOAc extrahiert. Die vereinigten org. Phasen wurden 2-mal mit H2O und 1-mal mit ges.

wässr. NaCl-Lösung gewaschen, über Na2SO4 getrocknet und das Lösungsmittel wurde am

RV entfernt. Das Rohprodukt wurde chromatographisch gereinigt (SiO2, EtOAc/Hexan 2:8

→ 3:7).

Ausbeute: 1.17 g (84%). Farbloses, zähflüssiges Öl. IR (ATR): 3338, 3017, 2927, 1692,

1609, 1506, 1454, 1431, 1341, 1256, 1134, 1105, 1058, 995, 908, 818, 774, 730. 1H-NMR

(400 MHz, CDCl3): 1.55‒1.69 (m, 2H, CHHCyclohexenyl), 1.70‒1.80 (m, 1H, CHHCyclohexenyl),

1.98‒2.06 (m, 1H, CHHCyclohexenyl), 2.08‒2.15 (m, 2H, CHHCyclohexenyl), 2.73 (t, 2H, J = 7.0,

CH2CH2NH), 3.37‒3.47 (m, 2H, CH2CH2NH), 3.63‒3.72 (m, 1H, CHCyclohexenyl), 4.95 (br. t,

1H, NH), 5.12 (s, 2H, CH2Ph), 5.72‒5.79 (m, 1H, CH=CH), 5.96‒6.03 (m, 1H, CH=CH),

6.36 (s, 1H, OH), 6.75 (d, 1H, J = 8.0, arom. H), 6.89 (br. d, 1H, J = 8.0, arom. H), 6.95 (br. s,

1H, arom. H), 7.28‒7.42 (m, 5H, arom. H). 13

C-NMR (100 MHz, CDCl3): 21.15, 24.94,

29.94, 35.15, 36.42, 42.41, 66.63, 115.75, 127.21, 127.94, 127.96, 128.37 (2C), 128.38 (s),

129.37, 129.77 (2C), 129.97 (s), 131.73, 136.37 (s), 152.61 (s), 156.47 (s). ESI-HRMS:

390.1471 (26, [M + K]+), 374.1730 (100, [M + Na]

+, C22H25NNaO3

+, ber.: 374.1727),

229.1410 (20).

(±)-2-Cyclohexyl-4-{2-[(oxiran-2-yl)methylamino]ethyl}phenol ((±)-163)

Cyclohexyl-Tyramin 8 (1.0 Äq., 1.00 g, 4.57 mmol) wurde unter Ar in iPrOH (8 ml) gelöst

und auf 0 °C gekühlt. (±)-Epichlorhydrin (1.1 Äq., 390 µl, 4.98 mmol) wurde während 4 min

zugetropft. Nach 5 min wurde das Eisbad entfernt und das Gemisch wurde während 18 h bei

RT gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde mit EtOAc verdünnt und die org. Phase

wurde 1-mal mit dest. H2O, 2-mal mit 1 M wässr. NaOH, 1-mal mit dest. H2O und 1-mal mit

ges. wässr. NaCl-Lösung gewaschen. Die org. Phase wurde über Na2SO4 getrocknet und das

Rohprodukt wurde chromatographisch gereinigt (SiO2, EtOAc/Hexan 7:3 → EtOAc →

EtOAc/MeOH 19:1 → 9:1).


206

Ausbeute: 0.71 g (55%) neben 2 (120 mg, 11%) und dialkyliertem Nebenprodukt (0.45 g,

29%). Beiger, harziger Schaum, instabil bei RT. IR (ATR): 3300, 2924, 2851, 2360, 2341,

1609, 1508, 1447, 1273, 1250, 1140, 1049, 909, 818, 734, 668, 648. 1H-NMR (300 MHz,

CDCl3): 1.20‒1.50 (m, 5H, CHHCyclohexyl), 1.70‒1.90 (m, 5H, CHHCyclohexyl), 2.64‒2.96 (m,

7H, CH2CH2NHCH2, CHCyclohexyl), 3.45 (br. s, 2H, NH, OH), 3.54 (d, 2H, J = 5.5,

CH2(‒O‒)CH), 3.81‒3.91 (m, 1H, CH2(‒O‒)CH), 6.66 (d, 1H, J = 8.2, arom. H), 6.85 (dd,

1H, J = 2.2, 8.2, arom. H), 6.98 (d, 1H, J = 1.6, arom. H). 13


26.44, 27.16 (2C), 33.26 (2C), 35.67, 37.38, 47.43, 51.22, 51.90, 69.30, 115.47, 126.69,

127.38, 131.46 (s), 134.10 (s), 151.58 (s). ESI-HRMS: 314.1695 (31, [M + H + H37

Cl]+),

312.1720 (100, [M + H + H35

Cl]+), 276.1959 ([M + H]

+, C17H26NO2+, ber.: 276.1958).

(±)-4-{2-[2-(hydroxymethyl)aziridin-1-yl]ethyl}phenol ((±)-164)

LiAlH4 (1.1 Äq., 41 mg, 1.1 mmol) wurde unter Ar in THF (4 ml) suspendiert und auf 0 °C

gekühlt. (±)-166 (1.0 Äq., 236 mg, 1.00 mmol) wurde unter Ar in THF (6 ml) gelöst, auf 0 °C

gekühlt und zu der Suspension gespritzt (nachgespült mit THF (2 ml)). Das Gemisch wurde

während 30 min bei 0 °C gerührt und anschliessend zu ges. wässr. NaHCO3-Lösung gegeben.

Die wässr. Phase wurde 2-mal mit EtOAc extrahiert. Die vereinigten org. Phasen wurden

über Na2SO4 getrocknet und das Lösungsmittel am RV entfernt. Das Rohprodukt wurde

chromatographisch gereinigt (SiO2, EtOAc/MeOH 9:1, 1% konz. wässr. NH4OH).

Ausbeute: 174 mg (90%). Rf = 0.24 (EtOAc/MeOH 9:1, 1% konz. wässr. NH4OH).

Hellbraunes, zähflüssiges Öl. IR (ATR): 3244, 2933, 2830, 1612, 1595, 1513, 1451, 1363,

1234, 1170, 1105, 1022, 825, 755. 1H-NMR (400 MHz, (CD3)2CO): 1.21 (d, 1H, J = 6.8,

NCHHAziridin), 1.50‒1.57 (m, 2H, NCHHAziridin, NCHAziridin), 2.32‒2.50 (m, 2H, CH2CH2N),

2.72 (t, 2H, J = 7.6, CH2CH2N), 2.81 (br. s, 2H, 2 OH), 3.34 (dd, 1H, J = 5.4, 11.4, CHHOH),

3.47 (dd, 1H, J = 4.2, 11.0, CHHOH), 6.73 (m, 2H, J = 8.4, arom. H), 7.05 (m, 2H, J = 8.4,

arom. H). 13

C-NMR (400 MHz, (CD3)2CO, DEPT 90 und DEPT 135): 31.57 (t), 36.25 (t),

41.20 (d), 63.72 (t), 64.38 (t), 115.89 (d, 2C), 130.54 (d, 2C), 132.01(s), 156.50 (s). 1H-NMR

(400 MHz, CD3OD): 1.34 (d, 1H, J = 6.4, NCHHAziridin), 1.58 (d, 1H, J = 2.7, NCHHAziridin),


207

1.61 (m, 1H, NCHAziridin), 2.37‒2.54 (m, 2H, CH2CH2N), 2.72 (t, 2H, J = 7.6, CH2CH2N),

3.36 (dd, 1H, J = 6.0, 11.6, CHHOH), 3.43 (dd, 1H, J = 5.2, 11.6, CHHOH), 6.66 (m, 2H, J =

8.9, arom. H), 6.98 (m, 2H, J = 9.2, arom. H). 13

C-NMR (100 MHz, CD3OD, DEPT 90 und

DEPT 135): 32.14 (t), 36.14 (t), 41.80 (d), 63.35 (t), 64.57 (t), 116.21 (d, 2C), 130.69 (d, 2C),

131.65 (s), 156.82 (s). EI-HRMS: 193.1098 (5.2, [M]+, C11H15NO2

+, ber.: 193.1097),

121.0641 (10), 107.0490 (25), 86.0602 (100), 42.0358 (61).

(±)-2-Cyclohexyl-4-{2-[2-(hydroxymethyl)aziridin-1-yl]ethyl}phenol ((±)-165)

LiAlH4 (1.1 Äq., 16.8 mg, 0.42 mmol) wurde unter Ar in THF (3 ml) suspendiert und

auf −10 °C gekühlt. Eine Lösung von (±)-167 (1.0 Äq., 120 mg, 0.38 mmol) in THF (5 ml)

wurde während 30 s bei −10 °C zugetropft. Das Kühlbad wurde entfernt und das

Reaktionsgemisch wurde während 4 h bei RT gerührt. Das Gemisch wurde tropfenweise mit

ges. wässr. NaHCO3-Lösung versetzt, die wässr. Phase wurde mit EtOAc extrahiert, die org.

Phase wurde über Na2SO4 getrocknet und das Rohprodukt wurde chromatographisch gereinigt

(SiO2, EtOAc/MeOH 19:1 → 9:1 → 8:2).

Ausbeute: 80 mg (77%) neben (±)-167 (23 mg, 20%). (±)-165: Weisser, fester Schaum.

Smp.: 131‒133 °C. IR (ATR): 2920, 2849, 1610, 1508, 1436, 1413, 1362, 1341, 1271, 1230,

1250, 1077, 1039, 968, 876, 818, 766, 730, 711, 668. 1H-NMR (400 MHz, CDCl3):

1.17‒1.90 (m, 14H, CHHCyclohexyl (10H), NCHHAziridin, NCHAziridin, OH), 2.48‒2.65 (m, 2H,

CH2CH2N), 2.81 (t, 2H, J = 7.5, CH2CH2N), 2.82‒2.90 (m, 1H, CHCyclohexyl), 3.33 (dd, 1H,

J = 6.5, 12.1, CHHOH), 3.45 (s, 1H, OH), 3.76 (dd, 1H, J = 3.2, 12.1, CHHOH), 6.62 (d, 1H,

J = 8.1, arom. H), 6.80 (dd, 1H, J = 2.0, 8.1, arom. H), 6.95 (d, 1H, J = 1.9, arom. H). 13

C-

NMR (100 MHz, CDCl3): 26.48, 27.14 (2C), 31.24, 33.26 (2C), 35.56, 37.21, 41.05, 62.35,

62.80, 115.38, 126.50, 127.23, 130.75 (s), 134.46 (s), 152.08 (s). ESI-HRMS: 298.1780 (27,

[M + Na]+), 276.1959 (100, [M + H]

+, C17H26NO2

+, ber.: 276.1958), 203.1432 (26).


208

(±)-Ethyl-1-(4-hydroxyphenethyl)aziridin-2-carboxylat ((±)-166)

Tyramin (1.0 Äq., 1.372 g, 10 mmol) wurde unter Ar in THF (110 ml) suspendiert und

Et3N (3.0 Äq., 4.18 ml, 30 mmol) wurde zugegeben. Ethyl-2,3-dibrompropionat (1.0 Äq.,

1.46 ml, 10 mmol) wurde unter Ar in THF (20 ml) gelöst und zum Reaktionsgemisch

gespritzt (nachgespült mit THF (10 ml)). Das Gemisch wurde während 41 h bei RT gerührt

und während 4 h unter Rückfluss erhitzt. Das Reaktionsgemisch wurde mit TBME verdünnt,

1-mal mit ges. wässr. NaHCO3-Lösung und 1-mal mit ges. wässr. NaCl-Lösung gewaschen.

Die organische Phase wurde über K2CO3 getrocknet und das Lösungsmittel am RV entfernt.

Das Rohprodukt wurde chromatographisch gereinigt (SiO2, EtOAc/Hexan 7:3, 1% Et3N).

Ausbeute: 2.311 g (98%). Rf = 0.37 (EtOAc/Hexan 7:3, 1% Et3N). Hellgelbes Öl.

IR (ATR): 2980, 2936, 1732, 1613, 1593, 1514, 1445, 1414, 1384, 1266, 1232, 1186, 1104,

1086, 1057, 1025, 861, 826, 727. 1H-NMR (400 MHz, CDCl3): 1.24 (t, 3H, J = 7.2,

OCH2CH3), 1.54 (dd, 1H, J = 0.8, 6.4, NCHHAziridin), 2.01 (dd, 1H, J = 3.2, 6.4,

NCHHAziridin), 2.17 (dd, 1H, J = 0.8, 3.2, NCHAziridin), 2.55 (m, 2H, CH2CH2N), 2.82 (m, 2H,

CH2CH2N), 4.16 (m, 2H, OCH2CH3), 6.73 (m, 2H, J = 8.8, arom. H), 7.00 (m, 2H, J = 8.4,

arom. H). 13

C-NMR (100 MHz, CDCl3, DEPT 90 und DEPT 135): 14.19 (q), 34.45 (t),

35.11 (t), 37.82 (d), 61.39 (t), 62.59 (t), 115.61 (d, 2C), 129.84 (d, 2C), 130.81 (s), 154.83 (s),

170.93 (s). ESI-HRMS: 258.1099 (100, [M + Na]+, C13H17NO3Na

+, ber.: 258.1101),

236.1281 (42, [M + H]+, C13H18NO3

+, ber.: 236.1281), 229.1410 (45), 163.0389 (15),

121.0651 (28), 114.0916 (14).


209

(±)-Ethyl-1-(3-cyclohexyl-4-hydroxyphenethyl)aziridin-2-carboxylat ((±)-167)

Cyclohexyl-Tyramin 8 (1.0 Äq., 200 mg, 0.91 mmol) wurde unter Ar in THF (7 ml) gelöst

und Et3N (3.0 Äq., 378 µl, 2.73 mmol) wurde zugegeben. Eine Lösung von

2,3-Dibrompropionsäureethylester (1.0 Äq., 133 µl, 0.91 mmol) in THF (6 ml) wurde

während 30 s zur Reaktionslösung zugetropft. Es bildete sich ein weisser Niederschlag. Die

Suspension wurde während 7 h unter Rückfluss erhitzt und während weiteren 18 h bei RT

gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde mit TBME verdünnt, mit ges. wässr. NaHCO3- und

ges. wässr. NaCl-Lösung gewaschen und die wässr. Phasen wurden nochmals mit TBME

extrahiert. Die vereinigten org. Phasen wurden über Na2SO4 getrocknet und über Celite

filtriert. Das Rohprodukt wurde chromatographisch gereinigt (SiO2, Hexan/EtOAc

7:3 → 1:1).

Ausbeute: 235 mg (82%). Gelbliches Öl. IR (ATR): 2923, 2850, 1734, 1610, 1508, 1443,

1415, 1385, 1359, 1273, 1230, 1186, 1139, 1085, 1028, 944, 878, 850, 816, 722. 1H-NMR

(300 MHz, CDCl3): 1.19‒1.49 (m, 8H, CHHCyclohexyl, OCH2CH3), 1.53 (dd, 1H, J = 0.9, 6.5,

NCHHAziridin), 1.67‒1.90 (m, 5H, CHHCyclohexyl), 2.02 (dd, 1H, J = 3.2, 6.5, NCHHAziridin),

2.17 (dd, 1H, J = 1.0, 3.2, NCHAziridin), 2.41‒2.66 (m, 2H, CH2CH2N), 2.75‒2.90 (m, 1H,

CHCyclohexyl), 2.83 (t, 2H, J = 7.4, CH2CH2N), 4.06‒4.26 (m, 2H, OCH2CH3), 6.00 (br. s, 1H,

OH), 6.66 (d, 1H, J = 8.1, arom. H), 6.82 (dd, 1H, J = 2.1, 8.1, arom. H), 6.95 (d, 1H, J = 2.1,

arom. H). 13

C-NMR (75 MHz, CDCl3): 14.21, 26.44, 27.12 (2C), 33.16, 33.24, 34.61, 35.44,

37.27, 37.68, 61.32, 62.87, 115.39, 126.63, 127.27, 131.07 (s), 133.95 (s), 151.73 (s),

171.00 (s). ESI-HRMS: 356.1622 (9, [M + K]+), 340.1883 (40, [M + Na]

+), 318.2062 (100,

[M + H]+, C19H28NO3

+, ber.: 318.2064), 274.1801 (20), 203.1430 (30).


210

4-[2-(Aziridin-1-yl)ethyl]-2-cyclohexylphenol (168)

und

2-Cyclohexyl-4-{2-[(2-phenoxyethyl)amino]ethyl}phenol (170)

Amid 169 (1.0 Äq., 300 mg, 0.85 mmol) wurde unter Ar in THF (10 ml) gelöst und auf 30 °C

erwärmt. LiAlH4 (2.6 Äq., 88 mg, 2.20 mmol) wurde portionenweise zugegeben und das

Reaktionsgemisch wurde während 5 h unter Rückfluss erhitzt. Das Gemisch wurde auf RT

gekühlt und H2O (120 µl), Et2O (12 ml), 10% wässr. NaOH (180 µl) und H2O (360 µl)

wurden zugetropft. Das Gemisch wurde während 10 min gerührt, mit Na2SO4 versetzt und

während weiteren 2 min gerührt. Die Feststoffe wurden abfiltriert, das Lösungsmittel wurde

am RV entfernt und das Rohprodukt wurde chromatographisch gereinigt (SiO2,

CH2Cl2/MeOH 95:5).

Ausbeute: 151 mg 170 (52%). Produkt 168 wurde erneut chromatographisch gereinigt (SiO2,

EtOAc/Hexan/CH2Cl2/MeOH 10:10:9:1, 1% konz. wässr. NH4OH): 15 mg 168 (7%). 168:

Gelbliches Öl. IR (ATR): 2972, 2921, 2850, 1608, 1575, 1506, 1442, 1394, 1363, 1251,

1232, 1204, 1139, 1066, 1057, 879, 850, 813. 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): 1.14 (m, 2H,

N(CHH)2), 1.20‒1.47 (m, 5H, CHHCyclohexyl), 1.77 (m, 2H, N(CHH)2), 1.79‒1.89 (m, 5H,

CHHCyclohexyl), 2.46 (t, 2H, J = 7.5, CH2CH2N), 2.74‒2.88 (m, 1H, CHCyclohexyl), 2.80 (t, 2H,

J = 7.5, CH2CH2N), 5.30 (br. s, 1H, OH), 6.59 (d, 1H, J = 8.1, arom. H), 6.84 (dd, 1H,

J = 2.2, 8.1, arom. H), 6.97 (d, 1H, J = 2.2, arom. H). 13

C-NMR (75 MHz, CDCl3): 26.61,

27.28 (2C), 27.59 (2C), 33.36 (2C), 35.83, 37.33, 63.69, 115.23, 126.52, 127.19, 131.31 (s),

133.95 (s), 151.78 (s). ESI-HRMS: 246.1852 (75, [M + H]+, C16H24NO

+, ber.: 246.1852),

229.1410 (33), 203.1431 (100). 170: Farbloser, zähflüssiger Schaum. IR (ATR): 2922,

2849, 1599, 1588, 1496, 1445, 1395, 1362, 1273, 1241, 1172, 1138, 1080, 1046, 939, 880,


211

850, 812, 751, 690. 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): 1.18‒1.53 (m, 6H, CHHCyclohexyl, OH),

1.69‒1.92 (m, 5H, CHHCyclohexyl), 2.78 (t, 2H, J = 7.1, CH2CH2NH), 2.82‒2.91 (m, 1H,

CHCyclohexyl), 2.95 (t, 2H, J = 7.1, CH2CH2NH), 3.06 (t, 2H, J = 5.2, NHCH2CH2OPh), 4.09 (t,

2H, J = 5.2, NHCH2CH2OPh), 6.62 (d, 1H, J = 8.1, arom. H), 6.78‒6.89 (m, 3H, arom. H),

6.95 (m, 1H, arom. H), 7.00 (d, 1H, J = 2.1, arom. H), 7.26 (m, 2H, arom. H). 13

C-NMR

(75 MHz, CDCl3): 26.48, 27.17 (2C), 33.27 (2C), 35.46, 37.32, 48.58, 51.23, 66.82,

114.69 (2C), 115.47, 121.05, 126.61, 127.31, 129.55 (2C), 130.87 (s), 134.51 (s), 152.21 (s),

158.76 (s). ESI-HRMS: 378.1839 (2, [M + K]+), 362.2096 (8, [M + Na]

+), 340.2269 (100,

[M + H]+, C22H30NO2

+, ber.: 340.2271).

N-(3-Cyclohexyl-4-hydroxyphenethyl)-2-phenoxyacetamid (169)

Cyclohexyl-Tyramin 8 (1.0 Äq., 100 mg, 0.46 mmol) wurde unter Ar in CH2Cl2 (7 ml) gelöst

und auf 0 °C gekühlt. Et3N (1.5 Äq., 95 µl, 0.68 mmol) und Phenoxyacetylchlorid (1.1 Äq.,

70 µl, 0.50 mmol) wurden zugegeben. Nach 1 h wurde das Kühlbad entfernt und das

Gemisch wurde während 1 h bei RT weitergerührt. Das Reaktionsgemisch wurde mit CH2Cl2

verdünnt, 2-mal mit ges. wässr. NaHCO3-Lösung gewaschen und die wässr. Phase wurde

nochmals mit CH2Cl2 extrahiert. Die vereinigten org. Phasen wurden über Na2SO4 getrocknet

und das Rohprodukt wurde 2-mal chromatographisch gereinigt (1. SiO2, EtOAc/Hexan 1:1,

2. SiO2, CH2Cl2/MeOH/Hexan 8:1:1).

Ausbeute: 125 mg (78%). Gelbliches Öl. IR (ATR): 3300, 2923, 2850, 2360, 2341, 1654,

1599, 1540, 1493, 1436, 1355, 1272, 1226, 1173, 1138, 1082, 819, 752. 1H-NMR (300 MHz,

CDCl3): 1.16‒1.51 (m, 5H, CHHCyclohexyl), 1.69‒1.91 (m, 5H, CHHCyclohexyl), 2.78 (t, 2H,

J = 6.9, CH2CH2NH), 2.84‒2.96 (m, 1H, CHCyclohexyl), 3.60 (m, 2H, CH2CH2NH), 4.49 (s, 2H,

CH2OPh), 6.75‒6.88 (m, 5H, arom. H, NH), 6.90 (br. s, 1H, OH), 6.97‒7.06 (m, 2H,

arom. H), 7.25‒7.34 (m, 2H, arom. H). 13

C-NMR (75 MHz, CDCl3): 26.50, 27.20 (2C),

33.33 (2C), 35.25, 37.37, 40.72, 67.46, 114.72 (2C), 115.51, 122.15, 126.62, 127.29,

129.78 (s, 2C), 130.27, 134.04 (s), 151.81 (s), 157.08 (s), 168.31 (s). ESI-HRMS: 392.1621

(15, [M + K]+), 376.1882 (83, [M + Na]

+, C22H27NNaO3

+, ber.: 376.1883), 354.2063 (55,

[M + H]+), 340. 1883 (26), 318.2065 (20), 276.1958 (100).


212

5.3 NMR-Daten zu Verbindungen (±)-142a und (±)-142b

Ausschnitt aus dem HSQC-Spektrum von (±)-142a

H-C(3)

Hb-C(2) Ha-C(2)


213

Ausschnitt aus dem COSY-Spektrum von (±)-142a

H-C(3) Hb-C(2)

Ha-C(2)


214

Ausschnitt aus dem NOE-Spektrum (OCH3) von (±)-142a

H-C(3)

Hb-C(2) Ha-C(2)


215

Ausschnitt aus dem NOE-Spektrum (CH) von (±)-142a

H-C(3)

Hb-C(2)

Ha-C(2)


216

Ausschnitt aus dem HSQC-Spektrum von (±)-142b

H-C(3)

Ha-C(2) Hb-C(2)


217

Ausschnitt aus dem COSY-Spektrum von (±)-142b

H-C(3) Ha-C(2) Hb-C(2)


218

Ausschnitt aus dem NOE-Spektrum (OCH3) von (±)-142b

H-C(3)

Ha-C(2)

Hb-C(2)


219

Ausschnitt aus dem NOE-Spektrum (CH) von (±)-142b

H-C(3)

Ha-C(2)

Hb-C(2)

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Lebenslauf

233

1979 Geboren am 12. September 1979 in Bern als Sohn von Katharina und

Bruno Kissling.

Ausbildung

2004–2011 Doktorarbeit in Medizinalchemie

ETH Zürich, Laboratorium für Organische Chemie

Doktorarbeit bei Prof. Dr. F. Diederich

2001–2004 Master of Science in Chemistry

Universität Bern, Departement für Chemie und Biochemie

Diplomarbeit bei Prof. Dr. P. Renaud

2002 Auslandsemester (ERASMUS)

Universidade de Lisboa, Departamento de Química e Bioquímica

Projektarbeit bei Prof. Dr. A. P. Rauter

1999–2001 1. und 2. Vordiplom in Chemie

Universität Bern, Departement für Chemie und Biochemie

1999 Matura (Typus E)

Wirtschaftsgymnasium Bern-Kirchenfeld

Lehrerfahrung

Betreuung von 4 Projektarbeiten im Rahmen meiner Doktorarbeit

ETH Zürich, Caroline Heintz, Linus Becker, Laurent Morax, Sandro Tonazzi

Betreuung von 2 Praktika in Organischer Chemie für Fortgeschrittene (OCP-2)

ETH Zürich, SS 2007, Betreuung von 2 Studenten (Laurent Morax und Yves Meur)

ETH Zürich, SS 2006, Betreuung von 2 Studenten (Kathrin Durrer und Raphael Schiess)

Betreuung eines Anfänger-Praktikums in Organischer Chemie (OCP-1)

ETH Zürich, WS 2005/06, Betreuung von 8 Studenten

Zürich, Juni 2011 Tobias Kissling

Rights / License: Research Collection In Copyright - Non …5458/eth... · Tobias Michael Bruno Kissling MSc in Chemistry, Universität Bern geboren am 12. September 1979 von Wolfwil

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