Allgemeine Arbeitstechniken und Messgeräte

5.1.1 Lösungsmittel und Chemikalien

Ethylacetat und Dichlormethan wurden über Calciumhydrid, Cyclohexan und Petrolether über Phosphorpentoxid getrocknet und anschließend destilliert. Absolutes Tetrahydrofuran und absolutes Benzol wurden über einer Kalium-Natrium-Mischung oder nur über Natrium in Anwesenheit von Benzophenon als Indikator unter Argon mehrere Stunden bis zur Blaufärbung zum Rückfluss erhitzt und dann destilliert.

Absolutes Acetonitril, sowie Aceton wurden über Phosphorpentoxid getrocknet, zum Sieden erhitzt und anschließend destilliert und über Molekularsieb aufbewahrt.

Toluol wurde ebenfalls über Natrium getrocknet. Triethylamin wurde über KOH-Plätzchen mehrere Stunden zum Sieden erhitzt und dann destilliert.^[190] Alle weiteren Chemikalien wurden, falls nicht anders vermerkt, ohne vorhergehende Reinigung eingesetzt.

5.1.2 Chromatographie

Für analytische Zwecke wurden DC-Fertigfolien (Kieselgel 60 F254) oder DC-Glasplatten (Kieselgel 60 F254) der Firma Merck KGaA verwendet. Die Laufmittelgemische sind als Verhältnisse der zusammengegebenen Volumina (v/v) angegeben. Die Detektion erfolgte zunächst durch UV-Licht (λ = 254 nm), anschließend mittels folgender Anfärbereagenzien:

 „Kaliumpermanganat-Lösung“: Lösung von 0.5 g Kaliumpermanganat und 3 g Natriumcarbonat in 100 mL Wasser

 „Ninhydrin-Lösung“: Lösung von 0.3 g Ninhydrin in 3 mL Essigsäure und 100 mL n-Butanol

 „Seebach-Reagenz“: Lösung von 2.5 g Molybdatophosphorsäure und 1 g Cer-(IV)-sulfat in 6 mL konz. Schwefelsäure und 94 mL Wasser.^[191]

 „Aldehyd-Anfärbereagenz“: 1 g 2,4-Dinitro-phenylhydrazin in einer Mischung von 25 mL Ethanol (ketonfrei), 8 mL Wasser und 5 mL Schwefelsäure.

Nach Eintauchen der DC-Platten in die entsprechenden Lösungen wurde durch Erhitzen mit einem Heißluftfön entwickelt.

 „Iodkammer“: Verschlossenes Gefäß gefüllt mit ca. 1 cm Kieselgel und elementarem Iod, so dass eine Sättigung der Kammer mit Ioddämpfen gewährleistet war.

Für die unter Stickstoffdruck durchgeführten Säulenchromatographien wurde Kieselgel (32  63 μm Korngröße) der Firma ICN Biomedicals oder Kieselgel (35  70 µm Korngröße) der Firma Acros eingesetzt.

5.1.3 HPLC-Chromatographie

 Die Konzentartionen der zu untersuchenden Substanzen betrug in der Regel 1 mg/mL. Chirale analytische HPLC wurde an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz mit einer Merck Hitachi L-6200 Pumpe und einem Merck Hitachi L-4200 UV-VIS-Detektor und Lösungsmittelgemischen aus n-Hexan, Methanol und Isopropanol durchgeführt. Die Detektion erfolgte bei einer Wellenlänge von λ = 214 nm. Es wurde eine Säule der Firma Chiral Technologies Europe (Chiralpak^® AD-H, 5 µ, Amylosetris(3,5-dimethylphenylcarbamat 250 × 4.6 mm). Analytische RP-HPLC wurde an der Universität Hamburg mit Hilfe einer Knauer Smartline S 1000 Niederdruckgradientenpumpe, sowie einem Diodenarraydetektor S 2600 durchgeführt. Als Eluens dienten Acetonitril/Wasser bzw. Natriumhydrogen-phosphatpufferlösungen unterschiedlicher Konzentration. Es wurde eine Säule der Firma Macherey-Nagel (EC 250/4.6 Nucleosil 100-5 C18) verwendet und die Detektion erfolgte bei einer Wellenlänge von λ = 220 nm. Präparative RP-HPLC wurde mit einer Hochdruck-gradientenpumpe K 1800 und einem Diodenarraydetektor S 2600 der Firma Knauer durchgeführt. Als Säule diente eine VP 250/40 Nucleosil 100-10 C18 der Fima Macherey-Nagel.

5.1.4 Mikrowellenunterstützte Reaktionen

Reaktionen, welche mittels Mikrowellenstrahlung erhitzt wurden, wurden in einer Discover Monomode-Mikrowelle der Firma CEM durchgeführt. Zur Reaktionsführung wurden spezielle Mikrowellenreaktionsgefäße (15 mL, Außendurchmesser: 1.5 cm, Länge: 9 cm) mit druckbeständigem Septum verwendet.

Temperatur und Druck wurden vom Gerät durch externe Infrarot-Messung am Gefäßboden bzw. durch einen Piezo-Drucksensor am abgedichteten Druckbehälter kontrolliert. Reaktionsspezifische Parameter wie Temperatur, Leistung, Druck und jeweilige Bestrahlungszeit sind zum jeweils durchführten Experiment angegeben.

5.1.5 Schmelzpunkte

Die Messung der Schmelzpunkte erfolgte an einer Schmelzpunkt-bestimmungsapparatur nach Dr. Tottoli der Firma Büchi. Alle Schmelzpunkte sind unkorrigiert.

5.1.6 NMR-Spektroskopie

NMR-Spektren wurden an folgenden Geräten gemessen:

 Bruker AC 300 (300 MHz ¹H-NMR und 75.5 MHz ¹³C-NMR;

Johannes Gutenberg Universität Mainz)

 Bruker AMX 400 / Avance-II 400 (400 MHz ¹H-NMR und 100.6 MHz ¹³ C-NMR; Johannes Gutenberg Universität Mainz)

 Bruker AMX 400 (400 MHz ¹H-NMR und 100.6 MHz ¹³C-NMR, Universität Hamburg)

 Bruker AV 400 (400 MHz ¹H-NMR und 100.6 MHz ¹³C-NMR, Universität Hamburg)

 Bruker DRX 500 (500 MHz ¹H-NMR und 125.8 MHz ¹³C-NMR, Universität Hamburg)

2D-Spektren wurden entweder am Bruker AMX 400, am Bruker AV 400 oder am Bruker DRX 500 Spektrometer gemessen.

Die NMR-Signale der Probe wurden auf das entsprechende Lösungsmittelsignal referenziert.^[192] Die dafür verwendeten Werte sind in folgender Tabelle aufgeführt. In Klammern ist die Multiplizität des Signals wiedergegeben. Die Kopplungskonstanten verbreiteter Signale wurden teilweise durch Gauß-Multiplikation als Apodisierungsfunktion ausgewertet.

Tabelle 14: Verwendete chemische Verschiebungen für das Signal nichtdeuterierten Lösungsmittels

Zur Auswertung der Spektren wurde die NMR-Software MestRe-C bzw.

MestReNova der Firma Mestrelab Research^® verwendet.

5.1.7 Massenspektroskopie

 FD-Massenspektren wurden mit einem Finnigan MAT-95 an der Universität Mainz aufgenommen.

 ESI-Massenspektren wurden mit dem Navigator 1 ESI-Massenspektrometer (Fa.

Thermo Quest) an der Universität Mainz in der Regel mit einer Cone Voltage von 25 V und einem N2-Strom von 300 L/h gemessen. Zur Probeninjektion wurde ein Basic-Marathon Autosampler (Fa. Spark) mit einer 20 µL Probenschleife (Probenkonzentration 0.1 mg/mL in Acetonitril) und einem HPLC-Pumpensystem (Fa. Knauer) mit einem nachgeschalteten Flußteiler (Splitverhältnis 10:1) verwendet.

Lösungsmittel H [ppm] C [ppm]

Chloroform-d1 7.26 (s) 77.16 (t) DMSO-d6 2.50 (quin) 39.52 (sept) Acetonitril-d6 1.94 (quin) 1.32 (sept)

 Hochaufgelöste ESI-Massenspektren (ESI-HRMS) wurden auf einem Waters Q-ToF-Ultima 3-Instrument mit Lockspray-Interface an der Universität Mainz aufgenommen. Die Proben wurden in Acetonitril gelöst (c ~ 0.01 g/L). Als externer Standard wurde Leucin-Enkephalin (1 ng/µL in H2O/Acetonitril 50:50 vol%) eingesetzt. Die Referenzmasse betrug somit [M+H]⁺: m/z = 556.2771.

 FAB-Massenspektren wurden an der Universität Hamburg an einem VG70S – Gerät (Xe-FAB Ionisierung) aufgenommen. Als interner Standard wurde m-Nitrobenzylalkohol (m-NBA) zugesetzt. Für hochaufgelöste Massenspektren (FAB-HRMS) wurde PEG 300 oder 600 verwendet.

 EI-Massenspektren wurden an der Universität Hamburg an einem MS MAT 311A der Firma Varian MAT germessen.

Bei den Massenspektren ist der angegebene Wert für m/z derjenige des intensitätsstärksten Signals des Isotopenmusters.

5.1.8 Elementaranalyse

Elementaranalysen wurden im Labor für Mikroanalyse des Instituts für Organische Chemie der Johannes Gutenberg-Universität Mainz an einem Vario Micro Cube (Fa.

Elementar) durchgeführt. An der Universität Hamburg wurden die Proben mit einem Elementaranlaysator CHN-O-Rapid (Fa. Heraeus) gemessen.

5.1.9 IR-Spektroskopie

An der Universität Mainz wurden die IR-Spektren an einem FT-IR-Spektrometer 1760X (He-Ne-Laser, 633 nm) der Firma Perkin Elmer aufgenommen. Zur Messung wurden ölige, harzige und flüssige Substanzen als Film auf NaCl-Platten aufgetragen. Von festen Proben wurde ein Pressling aus wasserfreiem Kaliumbromid und der Substanz angefertigt und dementsprechend die Messung durchgeführt.

Die Aufnahme von IR-Spektren an der Universität Hamburg erfolgte an einem FT-IR-Spektrometer ALPHA-P der Firma Bruker. Die Spektren wurden mit der

Software Opus 6.5 ausgewertet. Eine Probenpräparation war aufgrund der eingebauten Diamant-ATR-Einheit nicht notwendig.

Bei der Auflistung der Banden wurden jeweils nur die 10 bis 15 stärksten Banden des Spektrums angegeben.

5.1.10 Drehwerte

Zur Bestimmung der spezifischen Drehwerte wurde an der Universität Mainz ein Perkin-Elmer Polarimeter 241 verwendet. Es wurde bei den Wellenlängen  = 546 nm und  = 578 nm mit einer Quecksilberdampflampe gemessen und entsprechend der Drude-Gleichung auf die Wellenlänge der Natrium-D-Linie extrapoliert ( = 589 nm). Die Messtemperatur, die verwendeten Lösungsmittel und Konzentrationen (g/ 100 mL, Lösungsmittel) sind bei den einzelnen Verbindungen vermerkt. Auf die Angabe der Einheit des spezifischen Drehwertes (deg mL / g dm) wird im Folgenden verzichtet. An der Universität Hamburg erfolgte die Bestimmung der Drehwerte an einem Kruss P800-Polarimeter bei einer Wellenlänge von  = 589 nm.

5.1.11 Kristallstrukturanalyse

Kristallstrukturanalysen wurden an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz von Herrn Dr. Dieter Schollmeyer durchgeführt. Es wurde ein Diffraktometer des Typs Turbo-CAD4-Enraf-Nonius mit Cu-K-Strahlung mit Graphitmonochromator verwendet. An der Universität Hamburg wurden die Analysen von Frau Isabelle Nevoigt unter Verwendung eines Bruker SMART APEX CCD Diffraktometers durchgeführt. Als Strahlungsquelle für die Messung der Halbwertsbreite der Röntgenreflexe diente eine Molybdänanode. Die Wellenlänge der charakteristischen Strahlung betrug K_ = 0.71073 Å. Die Messungen erfolgten bei 100 K mit einem Oxford Cryosystem (700 series Cryostream Cooler).

5.2 Versuchsvorschriften zur Synthese des ABC-Ringsystems