Diskussion der spektroskopischen Daten von (+)-Linoxepin

Im Folgenden sollen einige ausgewählte spektroskopische Daten des Naturstoffes (+)-Linoxepin (69) näher diskutiert werden. Die genaue Zuordnung der Signale in den NMR-Spektren erfolgte unter Berücksichtigung der entsprechenden zweidimensionalen NMR-Spektren (COSY, HSQC und HMBC) sowie über die unterschiedlichen Intensitäten der Signale im

13C-NMR. Außerdem war ein Vergleich mit den spektroskopischen Daten des bereits in der ersten Totalsynthese hergestellten (+)-Linoxepins möglich.⁵⁴ Das ¹H-NMR-Spektrum wurde bei Raumtemperatur in deuteriertem Chloroform bei einer Frequenz von 600 MHz aufgenommen und ist in Abbildung 95 dargestellt.

Die beiden diastereotopen Wasserstoffatome an C-9 sind am stärksten hochfeldverschoben und resonieren getrennt bei  = 2.64 ppm und  = 2.98 ppm. Das Signal bei  = 2.64 ppm spaltet dabei in ein Dublett vom Triplett mit den Kopplungskonstanten von J = 14.7 und 1.0 Hz auf, während das Signal bei  = 2.98 ppm als Dublett vom Dublett mit den Kopplungskonstanten J = 14.7 und 5.7 Hz erscheint. Die größere der beiden Kopplungskonstanten ist dabei auf die geminale Kopplung der beiden Wasserstoffatome sowie bei dem Dublett vom Triplett auf die vicinale Kopplung mit 9a-H zurückzuführen. Bei dem tieffeldverschobenerem Signal bei  = 2.98 ppm beträgt die Kopplung zu dem am stereogenen Zentrum befindlichen 9a-H 5.7 Hz. Die Kopplungskonstante von J = 1.0 Hz von 9-HA ist auf eine ⁴J-Kopplung mit dem aromatischen Wasserstoffatom an C-8 zurückzuführen und bei 9-HB nicht zu beobachten.

Das Wasserstoffatom 9a-H am stereogenen Zentrum zeigt bei  = 3.26 ppm als Dublett vom Dublett vom Triplett mit den Kopplungskonstanten J = 14.7, 8.8 und 5.7 Hz Resonanz und

koppelt erwartungsgemäß mit den Methylengruppen an 9- und 10-Position. Die Wasserstoffatome der an C-6 substituierten Methoxygruppe zeigen ein Signal in Form eines Singuletts mit der typischen chemischen Verschiebung von  = 3.83 ppm. Etwas weiter tieffeldverschoben sind die Signale der beiden diastereotopen Wasserstoffatome 10-H2 bei

 = 4.01 ppm und  = 4.66 ppm zu finden. Beide Signale erscheinen als Triplett mit einer Kopplungskonstante von J = 8.8 Hz, die in dem Signal des 9a-H wiederzufinden ist.

Abbildung 95: ¹H-NMR-Spektrum von (+)-Linoxepin (69).

Die ebenfalls diastereotopen Wasserstoffatome 4-H₂ des Oxepinrings zeigen bei  = 5.12 ppm und  = 5.37 ppm in Form eines Dubletts mit einer geminalen Kopplung von J = 12.5 Hz Resonanz. Durch einen weiteren Sauerstoff-Substituenten entschirmt erscheinen die Signale der Methylendioxy-Einheit 2-H₂ weiter tieffeldverschoben bei  = 6.01 Hz in Form zweier Dubletts mit einer Kopplungskonstante von J = 1.9 Hz für die geminale Kopplung.

In dem für aromatische Wasserstoffatome charakteristischen Bereich sind von

 = 6.70−6.90 ppm vier Signale zu finden. Die Signale bei  = 6.78 ppm und  = 6.83 ppm zeigen beide eine für Aromaten typische ortho-Kopplung von J = 8.2 Hz, wobei bei dem stark tieffeldverschobenem Dublett vom Dublett zusätzlich die ⁴J-Kopplung zu dem 9-HA von J = 1.0 Hz wiederzufinden ist. Da die ortho-Kopplung der beiden Wasserstoffatome über einen Crosspeak im COSY-Spektrum bestätigt wurde, wurde das Signal bei  = 6.78 ppm 7-H

zugeordnet und das Signal bei  = 6.83 ppm dem Wasserstoffatom am C-8. Das Dublett bei

 = 6.72 ppm weist eine für Aromaten typische ortho-Kopplung von J = 8.0 Hz auf, die in dem Dublett bei  = 6.85 ppm wiederzufinden ist. Mit Hilfe des HMBC-Spektrums konnte das Signal bei  = 6.72 ppm eindeutig als 14-H identifiziert werden. Dem über das COSY-Spektrum bestätigten Kopplungspartner 13-H wurde folglich das Signal bei  = 6.85 ppm zugeordnet.

Das ¹³C-NMR-Spektrum wurde bei einer Frequenz von 126 MHz und ebenfalls in deuteriertem Chloroform bei Raumtemperatur aufgenommen (Abbildung 96). Die Zuordnung der Wasserstoff-tragenden Kohlenstoffatome erfolgt größtenteils über das HSQC-Spektrum, während die quartären Kohlenstoffatome mithilfe des HMBC-Spektrums identifiziert wurden.

Abbildung 96: ¹³C-NMR-Spektrum von (+)-Linoxepin (69).

Analog zu dem ¹H-NMR-Spektrum resonieren die Methylengruppe an C-9 und das Kohlenstoffatom am stereogenen Zentrum C-9a mit  = 34.5 ppm und  = 36.9 ppm bei hohem Feld. Das Signal der aromatensubstituierenden Methoxygruppe an C-6 zeigt indes eine erwartungsgemäße chemische Verschiebung von  = 56.2 ppm, während die Signale bei

 = 64.7 ppm und  = 70.0 ppm der Oxepin-Methylengruppe C-4 und der lactonischen Methylengruppe C-10 zugeordnet wurden. Aufgrund der zwei Sauerstoff-Substituenten ist das Signal der acetalischen Methylengruppe C-2 am stärksten entschirmt und resoniert tieffeldverschoben bei  = 101.8 ppm. Im aromatischen Bereich des ¹³C-NMR-Spektrums

konnten die Signale bei  = 108.1, 111.8, 119.8 und 124.1 ppm mit Hilfe des HSQC-Spektrums eindeutig den Wasserstoff-tragenden Kohlenstoffatomen C-14, C-7, C-8 und C-13 zugeteilt werden.

Die Signale mit geringerer Intensität wurden mithilfe des HMBC-Spektrums analysiert. So konnten die Resonanzen bei  = 116.5, 122.2, 124.3, 128.1 und 129.4 ppm den quartären Kohlenstoffatomen C-3b, C-5a¹, C-12a, C-8a und C-12c zugeordnet werden. Die Kohlenstoff-atome C-3a, C-5a, C-14a und C-6 werden durch das benachbarte Sauerstoffatom stark entschirmt und resonieren so bei  = 144.7, 148.5, 149.0 und 149.4 ppm. Aufgrund der Ladungsalternanz der benachbarten -Systeme wird das C-12b gegenüber den anderen quartären, nicht Heteroatom-substituierten Kohlenstoffatomen sehr stakt entschirmt und zeigt ein Signal bei  = 145.6 ppm. Das Kohlenstoffatom der Carbonyleinheit des Lactons zeigt erwartungsgemäß stark tieffeldverschoben bei  = 168.7 ppm Resonanz.

Neben der NMR-Spektroskopie wurde der Naturstoff 69 auch über massenspektrometrische Analysen eindeutig identifiziert. Das ESI-Spektrum weist einen Basispeak bei dem Masse-zu-Ladungs-Verhältnis m/z = 741.2 für das [2M+Na]⁺-Addukt auf. Neben den erwartungsgemäßen Konjugaten [M+H]⁺ (m/z = 365.1, 46%) und [M+Na]⁺ (m/z = 387.1) lag auch das [3M+Na]⁺-Addukt bei m/z = 1115.3 mit 17% Intensität vor. Die Summenformel C₂₁H₁₆O₆ von (+)-Linoxepin (69) mit der berechneten exakten Masse von m/z = 365.1020 für das [M+H]⁺-Addukt wurde überdies durch ESI-HRMS mit einer gefundenen Masse von m/z = 365.1019 bestätigt. Die analytischen Daten stimmen somit mit denen des in vorangegangenen Arbeiten auf racemischem Wege synthetisierten (+)-Linoxepin überein.⁵⁴ Da der erhaltene Naturstoff auffällige Fluoreszenzeigenschaften aufwies, wurden außerdem ein Anregungsspektrum und ein Emissionsspektrum aufgenommen (Abbildung 97).

Abbildung 97: Anregungsspektrum (grau) und Emissionsspektrum (blau) von (+)-Linoxepin (69).

Die kleine Bande bei einer Wellenlänge von 275 nm im Anregungsspektrum ist auf den für aromatische Systeme typischen -*-Übergang zwischen dem elektronischen Grundzustand S0 und dem dritten elektronisch angeregten Zustand S3 zurückzuführen.¹³⁰ (+)-Linoxepin (69) absorbiert im nahen UV-Bereich Licht einer Wellenlänge von 375 nm und emittiert türkises Licht bei 492 nm. Der Stokes-Shift, also die Differenz der höchsten Absorptionsbande des Anregungsspektrums und des Emissionsmaximums beträgt ca. 117 nm.

3 Synthese von potentiellen Hsp47-Inhibitoren

Der dritte Teil dieser Arbeit beschäftigt sich mit der Synthese von potentiellen Hsp47-Inhibitoren des Typs 84. Da in vorangegangenen Untersuchungen bereits Variationen am Thiophen-Substituenten der Verbindung durchgeführt wurden,¹¹⁰ war eine Modifikation des Phenylrings Hauptaugenmerk dieses Projekts.