6.2 A LLGEMEINE A RBEITSVORSCHRIFTEN (AAV)
6.2.11 AAV 11: Darstellung von Diamin(dicarboxylato)platin(II)-Komplexen
0.100 mmol der Porphyrindicarbonsäure werden in Wasser oder einem mit Wasser mischba-ren Solvens aufgenommen. Anschließend setzt man eine äquimolare Menge an Diam-min(diaqua)platin(II)-dihydroxid 2 in 50 %iger ethanolischer Lösung zu und rührt 5 d bei RT.
Fällt der Komplex aus, so wird er über ein Membranfilter abgesaugt, mit H2O und dem ge-wählten Lösungsmittel solange gewaschen, bis das Filtrat farblos abläuft, und danach im HV getrocknet. Bleibt er in Lösung, so wird die Reaktionsmischung unter vermindertem Druck eingeengt, wobei der Komplex ausfällt und man, wie oben bereits beschrieben, verfahren kann. Bei wasserlöslichen Komplexen wird das Lösungsmittel komplett abgezogen, der Rückstand mit CHCl3 bzw. CH2Cl2 aufgenommen und mit Wasser extrahiert.
6.2.11 AAV 11: Darstellung von Diamin(dicarboxylato)platin(II)-Komplexen
Eine Lösung von 0.100 mmol der Pophyrindicarbonsäure in Wasser oder einem mit Wasser mischbaren Solvens wird mit einer äquimolaren Menge an (±)-trans-1,2-Diaminocyclo-hexan(diaqua)platin(II)-dihydroxid 91 in 50 %iger ethanolischer Lösung versetzt. Nach meh-reren Tagen Rühren bei RT wird der Reaktionsansatz aufgearbeitet und das Produkt isoliert.
Der ausgefallene Komlex wird über ein Membranfilter abgesaugt, mit H2O und dem gewähl-ten Lösungsmittel solange gewaschen, bis das Filtrat farblos bleibt, und danach im HV ge-trocknet. Bleibt der Komplex dagegen in Lösung, so engt man die Reaktionsmischung ein, wobei das Produkt ausfällt und analog aufgearbeitet wird. Wasserlösliche Komplexe werden
komplett vom Solvens befreit, in CHCl3 bzw. CH2Cl2 aufgenommen und mit Wasser extra-hiert.
6.3 Synthese von 1,1-Cyclobutandicarboxylato-Liganden
6.3.1 1,1-Cyclobutandicarbonsäuredichlorid (7)
[142]14.0 g (0.118 mol, 8.5 ml) frisch destilliertes Thionylchlorid werden in 20 min zu 4.16 g (0.028 mol) 1,1-Cyclobutandicarbonsäure 3 getropft und unter Feuchtigkeitsausschluss am Rückfluss erhitzt, bis die Gasentwicklung beendet ist. Bei der Reaktion entstehen die gasför-migen Produkte SO2 und HCl. Dann destilliert man den Überschuss an Thionylchlorid auf dem Wasserbad ab. Die Reinigung des gelblichen, flüssigen Rohprodukts erfolgt durch frak-tionierte Destillation im WV.
C6H6Cl2O2 (181.02)
Ausbeute: 4.00 g (0.022 mol, 79 %) farblose, stechend riechende Flüssigkeit Sdp.: 132-134 °C/14 Torr (Lit.: 108-110 °C/60 Torr)
IR (Film): ν [cm-1]: 2990, 2960, 2880 (-CH); 1790 (C=O, Säurechlorid).
PI-EIMS: m/z (%) (70 eV): 145 (100), (M-Cl)+; 117 (60), (M-COCl)+; 89 (80), (M-(CO)2Cl)+; 54 (36), (M-2COCl)+.
1H-NMR (250 MHz, CDCl3, 24 °C, TMS): δ [ppm] = 2.74 (t, 3J(H,H) = 7.9 Hz, 4 H, CH2(CH2)2C(COCl)2), 2.05 (qi, 3J(H,H) = 7.9 Hz, 2 H, CH2(CH2)2C(COCl)2).
Elementaranalyse: [%] ber. C 39.81, H 3.34; gef. C 39.92, H 3.31.
6.3.2 3-Chlor-1,1-cyclobutandicarbonsäuredichlorid (8)
[143]4.00 g (0.022 mol) 7 werden mit 0.05 g (3·10-4 mol) Azobis(isobutyronitril) (AIBN) und 3.16 g (0.023 mol, 1.9 ml) frisch destilliertem Sulfurylchlorid am Rückfluss und unter Stick-stoffatmosphäre erhitzt, bis die Innentemperatur von anfänglich 90 °C auf 115 °C ansteigt.
Dazu sind 2-3 h erforderlich. Das orangefarbene Rohprodukt enthält als Verunreinigung noch Edukt und wird durch mehrmalige fraktionierte Destillation im ÖV gereinigt. Da die Siede-punktsdifferenz von Edukt und Produkt relativ gering ist, sollte die Destillation sehr langsam und mit niedriger Tropfgeschwindigkeit durchgeführt werden.
C6H5Cl3O2 (215.46)
Ausbeute: 2.37 g (0.011 mol, 50 %) farblose, stechend riechende Substanz
Sdp.: 70-72 °C/1-3 Torr (Lit.: 96-98 °C/14 Torr)
IR (Film): ν [cm-1]: 2990, 2940 (-CH); 1780 (C=O, Säurechlorid); 700 (C-Cl).
PI-EIMS: m/z (%) (70 eV): 179 (100), (M-Cl)+.
1H-NMR (250 MHz, CDCl3, 24 °C, TMS): δ [ppm] = 4.41 (qi, 3J(H,H) = 7.9 Hz, 1 H, -CH2 -CHCl-CH2-), 3.33/2.99 (2 m, 4 H, CHCl(CH2)2C(COCl)2, symmetrische Aufspaltung, diaste-reotope H).
Elementaranalyse: [%] ber. C 33.45, H 2.34; gef. C 33.25, H 2.50.
6.3.3 3-Chlor-1,1-cyclobutandicarbonsäure (9)
[144]Für die Hydrolyse werden 1.08 g (5.0 mmol) 8 mit 5.0 ml Wasser auf dem Wasserbad leicht erwärmt. Nach kurzer Zeit setzt eine exotherme Reaktion ein. Durch Extraktion mit Diethyl-ether kann das Produkt erhalten werden. Das Rohprodukt wird zur Reinigung durch Umkristallisation zunächst in Diethylether gelöst und anschließend mit PE (40/60) über-schichtet. Durch das langsame Eindiffundieren des Ethers in die PE-Phase beginnt die Sub-stanz auszukristallisieren. Der farblose Feststoff wird im ÖV getrocknet.
C6H7ClO4 (178.57)
Ausbeute: 0.71 g (4.0 mmol, 80 %) farbloser Feststoff Schmp.: 158 °C (Lit.: 158-159.5 °C)
IR (KBr): ν [cm-1]: 3000 (sehr breite OH-Bande, COOH); 2980, 2940 (-CH); 1700 (C=O, Carbonsäure); 930 (O-H-Deformationsschwingung); 790 (C-Cl).
PI-EIMS: m/z (%) (70 eV): 178 (2), M+; 143 (20), (M-Cl)+; 133 (25), (M-CO2H)+.
1H-NMR (250 MHz, d6-DMSO, 24 °C, TMS): δ [ppm] = 13.05 (s, 2 H, -CO2H), 4.54 (qi,
3J(H,H) = 7.9 Hz, 1 H, -CH2-CHCl-CH2-), 3.01/2.64 (2 m, 4 H, CHCl(CH2)2C(CO2H)2, sym-metrische Aufspaltung, diastereotope H).
Elementaranalyse: [%] ber. C 40.36, H 3.95; gef. C 40.29, H 4.01.
6.3.4 Direkte Chlorierung von 1,1-Cyclobutandicarbonsäure
[145]3.46 g (0.024 mol) 3 werden in 30 ml abs. Benzol in einer Inertgasatmosphäre am Rückfluss erhitzt. Über einen Tropftrichter werden 3.40 g (0.025 mol, 2.04 ml) frisch destilliertes SO2Cl2 langsam zugetropft. Anschließend erfolgt die Zugabe von 80 mg (0.33 mmol) Diben-zoylperoxid. Das Reaktionsgemisch wird weiterhin am Rückfluss erhitzt. Nach kurzer Zeit
entwickelt sich gasförmiges SO2 und HCl. Etwa 30 min nach Reaktionsbeginn haben sich die Edukte vollständig gelöst. Nach 22 h lässt man die Lösung abkühlen, destilliert das Lösungs-mittel ab und erhält das Produkt 9 als farblosen Feststoff, der aus Et2O/PE umkristallisiert werden kann.
6.3.5 1,3-Dibrom-2-benzyloxypropan (11)
[146]Eine Mischung von 19.68 g (0.144 mol, 11.9 ml) Epibromhydrin 10 ((±)-1-Brom-2,3-epoxy-propan) und 23.2 g (0.136 mol, 16.1 ml) Benzylbromid wird mit 0.2 g (0.74 mmol) HgCl2
während 8 h auf 155-160 °C Innentemperatur erhitzt. Dabei verfärbt sich die Reaktionslösung dunkelbraun. Das Produkt wird durch fraktionierende Destillation im ÖV gewonnen. Zur Verbesserung der Ausbeute wird der Vorlauf erneut mit HgCl2 erhitzt. Man erhält eine farblo-se Flüssigkeit, die bei 138 °C/1-2 Torr siedet.
C10H12Br2O (308.01)
Ausbeute: 24.59 g (0.080 mol, 55 %) farblose Flüssigkeit Sdp.: 138 °C/1-2 Torr (Lit.: 148-155 °C/3 Torr)
IR (Film): ν [cm-1]: 3080, 3060, 3020 (=CH); 2960, 2860 (-CH); 1590, 1570, 1480 (C=C); 1110 (C-O, Dialkylether); 680 (C-Br).
PI-EIMS: m/z (%) (70 eV): 308 (5), M+; 213 (5), (M-CH2Br)+; 91 (100), C7H7+.
1H-NMR (250 MHz, C6D6, 24 °C, TMS): δ [ppm] = 7.30-7.00 (m, 5 H, -C6H5), 4.12 (s, 2 H, C6H5-CH2-O-), 3.24 (qi, 3J(H,H) = 4.8 Hz, 1 H, -O-CH(CH2Br)2), 3.11 (d, 3J(H,H) = 4.8 Hz, 4 H, -O-CH(CH2Br)2).
Elementaranalyse: [%] ber. C 38.99, H 3.93; gef. C 39.34, H 3.92.
6.3.6 3-Benzyloxy-1,1-cyclobutandicarbonsäurediethylester (12) – 1. Variante
[146, 148]Zunächst wird eine Lösung von 1.43 g Natrium in 24 ml Ethanol dargestellt. Die Hälfte davon wird mit 5.46 g (0.034 mol, 5.2 ml) Malonsäurediethylester, 24 ml abs. Benzol und 9.5 g (0.031 mol) 11 in einem 250 ml-Autoklaven 90 min auf 170 °C (Badtemperatur) erwärmt.
Dabei entsteht ein Druck von etwa 6 atm. Nach dem Erkalten werden 24 ml abs. Benzol und der Rest der Natriumethanolat-Lösung zugesetzt und es wird weitere 6 h auf 170 °C (Badtem-peratur) erhitzt. Die erhaltene neutrale Lösung wird durch Abnutschen vom abgeschiedenen NaBr getrennt und auf dem Wasserbad eingedampft. Das NaBr wird in Wasser gelöst. Die
Lösung wird mit Diethylether extrahiert und über Na2SO4 getrocknet. Der etherische Auszug wird eingeengt und mit der Hauptfraktion vereinigt. Die Reinigung des Rohprodukts erfolgt durch fraktionierende Destillation im ÖV.
6.3.7 3-Benzyloxy-1,1-cyclobutandicarbonsäurediethylester (12) – 2. Variante
[149]Unter Rühren und N2-Schutz werden einer Suspension von 2.706 g (0.060 mol) NaH (60 % in Paraffinöl) in 60 ml abs. Dioxan 20.80 g (0.065 mol) 11 zugesetzt. Dann lässt man mit Hilfe eines Tropftrichters 10.41 g (0.065 mol, 9.92 ml) Malonsäurediethylester langsam zutropfen (Vorsicht: exotherme Reaktion, H2-Entwicklung). Nach 24stündigem Erhitzen am Rückfluss lässt man dem Reaktionsgemisch nochmals eine Suspension von 2.706 g (0.060 mol) NaH (60 % in Paraffinöl) in 7 ml abs. Dioxan innerhalb von 2 h zutropfen und erhitzt weitere 120 h. Von der abgekühlten Reaktionslösung wird das Lösungsmittel bei vermindertem Druck weitgehend vertrieben und der Rückstand vorsichtig mit Wasser behandelt. Eine anschließen-de Etherextraktion mit Trocknung über Na2SO4 und mehrmalige fraktionierende Destillation liefert 3-Benzyloxy-1,1-cyclobutandicarbonsäurediethylester 12 als gelbliche, ölige Flüssig-keit.
C17H22O5 (306.36)
Ausbeute: 9.0 g (0.029 mol, 45 %) schwach gelbe, ölige Flüssigkeit Sdp.: 178-180 °C/1-2 Torr (Lit.: 178 °C/3 Torr)
IR (Film): ν [cm-1]: 3060, 3020 (=CH); 2980, 2940, 2900, 2860 (-CH); 1740 (C=O, Ester); 1500 (C=C); 1260 (C-O, Arylalkylether); 740, 700 (CH-oop, mo-nosubstituierter Aromat).
PI-EIMS: m/z (%) (70 eV): 306 (20), M+; 91 (100), C7H7+.
1H-NMR (250 MHz, C6D6, 24 °C, TMS): δ [ppm] = 7.23-7.04 (m, 5 H, -C6H5), 4.14, 4.11, 4.08 (3 m überlagert, 3 H, C6H5-CH2-O-CH), 3.94, 3.93 (2 q, 3J(H,H) = 7.1 Hz, 4 H, -CO2CH2CH3), 2.90/2.76 (2 m, 4 H, -O-CH(CH2)2C(CO2Et)2, symmetrische Aufspaltung, diastereotope H), 0.89 (t, 3J(H,H) = 7.1 Hz, 6 H, -CO2CH2CH3).
Elementaranalyse: [%] ber. C 66.65, H 7.24; gef. C 66.89, H 7.35.
6.3.8 3-Hydroxy-1,1-cyclobutandicarbonsäurediethylester (13)
[146]15.32 g (0.05 mol) 12 werden in 50 ml Ethanol gelöst, mit 0.05 g Palladium-Aktivkohle (10 % Pd) versetzt und in einer Wasserstoffatmosphäre bei normalem Druck 7 d gerührt. Da-bei lässt man den Wasserstoff über eine Gaseinleitungsapparatur in die Reaktionslösung ein-strömen. Nach beendeter Reaktion wird der Katalysator abfiltriert, das Filtrat eingeengt und im ÖV destilliert.
C10H16O5 (216.23)
Ausbeute: 6.49 g (0.03 mol, 60 %) farblose, fruchtig riechende Flüssigkeit Sdp.: 120-122 °C/1-2 Torr (Lit.: 120-122 °C/3 Torr)
IR (Film): ν [cm-1]: 3460 (-OH); 2990, 2950, 2920 (-CH); 1730 (C=O, Ester).
PI-EIMS: m/z (%) (70 eV): 216 (15), M+.
1H-NMR (250 MHz, CDCl3, 24 °C, TMS): δ [ppm] = 4.38 (qi, 3J(H,H) = 7.5 Hz, 1 H, -CH2 -CH(OH)-CH2-), 4.21 (q, 3J(H,H) = 7.1 Hz, 4 H, -CO2CH2CH3), 2.89/2.46 (2 m, 4 H, HO-CH(CH2)2C(CO2Et)2, symmetrische Aufspaltung, diastereotope H), 2.26 (sb, 1 H, -OH), 1.26 (t, 3J(H,H) = 7.1 Hz, 6 H, -CO2CH2CH3).
Elementaranalyse: [%] ber. C 55.55, H 7.46; gef. C 55.47, H 7.44.
6.3.9 3-Hydroxy-1,1-cyclobutandicarbonsäure (14)
4.32 g (0.02 mol) 13 werden in einer Lösung von 5.43 g (0.097 mol) KOH in 13.55 ml EtOH und 3.23 ml Wasser gelöst und 4 h am Rückfluss erhitzt. Nach weitgehendem Abziehen des Lösungsmittels wird der Rückstand (Kalium-Salz der Dicarbonsäure) mit etwa 15 ml Wasser aufgenommen und unter Eisbadkühlung durch Zutropfen konzentrierter Salzsäure auf einen pH-Wert von 1 gebracht. Die wässrige Phase wird anschließend im Perforator 20 h mit Diethylether extrahiert. Anschließend wird der Etherextrakt mit wenig gesättigter Kochsalzlö-sung gewaschen und über Na2SO4 getrocknet. Die nach dem Abdestillieren des Ethers zu-rückbleibende Dicarbonsäure 14 wird aus Essigsäureethylester umkristallisiert.
C6H8O5 (160.13)
Ausbeute: 1.15 g (7.2 mmol, 36 %) farbloser Feststoff
Schmp.: 128 °C (bei 130 °C Zersetzung unter Gasentwicklung)
IR (KBr): [cm-1]: 3440 (-OH); 3080 (sehr breite OH-Bande, COOH); 2980, 2940 (-CH); 1720 (C=O, Carbonsäure); 1160 (C-O); 930 (O-H-Deformationsschwingung).
ν
PI-DCIMS: m/z (%) (NH3): 178 (100), (M+NH4)+; 160 (10), M+.
H-NMR (250 MHz, d -DMSO, 24 °C, TMS): δ [ppm] = 12.68 (sb, 2 H, -CO H), 5.26 (sb, 1 H, -CH -CH(OH)-CH -), 4.06 (qi, J(H,H) = 7.5 Hz, 1 H, -CH -CH(OH)-CH -), 2.58/2.23 (2 m, 4 H, HO-CH(CH ) C(CO H) , symmetrische Aufspaltung, diastereotope H).
1 6 2
2 2 3
2 2
2 2 2 2
13C-NMR (63 MHz, d6-DMSO, 24 °C, TMS): δ [ppm] = 173.15 (-CO2H), 172.45 (-CO2H), 60.30 (-CH2-CH(OH)-CH2-), 45.02 (HO-CH(CH2)2C(CO2H)2), 40.05 (HO-CH(CH2)2C(CO2H)2).
Elementaranalyse: [%] ber. C 45.01, H 5.04; gef. C 44.86, H 5.19.