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Monosaccharide mit stickstoffhaltigem ring XVI reaktionen von 4-amino-aldosen zu pyrrolidin-verbindungen
Tetrahedron Letters No.8,
pp. 999-1002,
MONOSACCHARIDE REAKTIONEN
1968.
Pergsmon Press.
RING XVI 1)
MIT STICKSTOFFHALTIGEM
VON 4-AMINO-ALDOSEN
H. Paulsen,
printed in Great Britain.
J. Briining,
Institut fiir Organische
ZU PYRROLIDIN-VERBINDUNGEN
K. Propp und K. Heyns
Chemie der Universitit
Hamburg
(Received in Germany 10 November 1967) 5-Amino-aldosen In saurer
bilden in alkalischer
Ltisung reagieren
Pyridin-Derivaten freier
4-Amino-aldosen bereitet
erhebliche
Schwierigkeiten
in alkalischer
die Ringbildungstendenzen Ausgangsprodukt
Synthesewege
entwickelt,
Losung zu gewinnen.
der 4-Amino-aldosen
zur Darstellung
iiberfiihrt wurde,
1 ergibt. = Nach Perjodatspaltung sofortiger starker
Mit Aceton
liefert
durch saure
Zersetzungsreaktionen
die es erlauben,
Auf diese Weise
und die freien
war es moglich,
su studieren.
van 4-Amino-4-desoxy-L-xylose
war
2-Amino-
der mit Athoxycarbonylchlorid
dessen partielle
Hydrolyse
van i und Abspaltung
RingschluLl sum kristallisierten
nucleophile
Verbindungen
sekundaren
2-desoxy-3,4:5,6-di-0-isopropyliden-D-sorbit, 1, 2-Carbamat
su
2) . Auch die Gewinnung
. Wir haben fiir die 4-Amino-4-desoxy-L-xylose
5-didesoxy-L-xyiose
4-Aminosucker
blockierten
wegen der dabei auftretenden 3,4)
Wasserabspaltung
Amadori-Umlagerung
aus entsprechend
Hydrolyse
4-Amino-4,
sie dagegen unter dreifacher
oder unter cyclischer
2).
Losung leicht Piperidinose-Formen
Urethan-Aminogruppe
der Isopropylidengruppe
bicyclischen
erfolgt
Pyrrolidin-Zucker
am C-4 diirfte den Ringschlug
5 eine Isopropyliden-Verbindung
in das
einer Isopropylidengruppe
2, mit Acetanhydrid
5. Die fbrdern 5) . ein kristalliries
Triacetat. Durch Behandlung van 2 mit Ba(OH)2 bei Raumtemperatur gruppe hydrolyriert.
Im zuruckbleibenden
gruppe im Ring iet die Isopropylidengruppe
nicht mehr besttidig
alkalischen
Bedingungen ebenfalls
$ entsteht.
Mit SO2 irt aus der L&sung van 2 das kristalline
abgespalten,
erhiltlich,
aus dem 0 mit Alkali
surtickerhalten
999
wird die Carbamat-
Isopropyliden-Zucker
mit freier
Imino-
und wird unter
wobei der freie Pyrrolidin-Zucker
wird.
cyclische
Addukt a
1000
NO.8
t-
OH
CH20H
,; OH
OAc @R=OAc lOa:R=H -
OH 9:R=OH l@R=H
n
OH
12:R=OH l&R= H
12:R=OH lz:R=H
No.8
1001 In der
Losung
Komponenten pH-Werten 250
von 2 liegt
vom oberhalb
6.0
mp angezeigt.
g,
durch
dessen
dargestellten
0, =
der
Pyranose-Form
ftihrt jedoch
Nucleophilie
ist.
und damit
ist
infolge der
der
nicht
ergibt
sich
auftritt.
Da13 der
aus der
kein peracetyliertes Der
Anteil
der
neben
der
vorhandenen
so daB die 4-Amino-4-desoxy-L-xylose als
aus dem acetat
Befund,
da8 das
in die beiden
Ringerweiterung freien
Zucker
9~
der
N-Acetylierung
wird des
Hydrierungsansatzes
14 und 8 identifizieren. = r
Massenspektren
gesttitzt.
Die Ringe
4-Amino-4,5-didesoxy-L-xylose tosyl-D-arabinose-diithylacetal au
g
werden
dargestellt.
Spaltung
mit
beim
drastischen
Rtickgang
Form
prak-
klein
ist,
zu g,
kann.
aus
der
das
ergibt
dimere
erfahrt
des
Anteil
2
cis-anti-cis
dem
Gemisches bleibt.
ale Spaltprodukte durch
sich
Mono-N-
und neben
i unangegriffen
2 bzw.
und durch
9a =
Hydrierung
daher
weiter
2 vorliegt,
N-acetylierte
van 2 und 92 wird
5-Desoxy-2,
Losung
Form
entstehende
w+ihrend
ergibt
der
Die Struktur
g
kann man
4 im Gleich=
in dimerer
katalytischen
Natriumazid SO2
der
Gleichgewichtsmischung
Einengen
van denen
sind im Dimeren
van 11 mit =
N-Acetylierung
so dag dann nur die
der
van 2
zerfallt,
Die Struktur
wurde
begiinstigter
stickstofthaltige
vollstlndig
Bei der
nur 9 hydriert
zur Halbacetal-
am Gleichgewicht
2 wird
0-Entacetylierung
wurde.
angeben:
stickstoff-
an sterisch
2 und dem A’-Pyrrolin
isoliert
Einheiten
Befund
in einer
zu einem
zur 4-Acetamido-4-desoxy-L-xylopyranose
Spaltungsprodukte
van
nach
monomeren
2 nachgewiesen
der
N-Acetat
Hexaacetat
auf anderem
kann.
Dimerisierungsproduktes
kristallines
das
zur 4-Acet-
folgender
zur Halbacetalbildung,
Carbinolaminform
gewicht
ein Di-
Ho r t o n ‘)
Reaktivitat Anteil
ist und eine
bei bei
ergibt
nachweisbar.
Pyranose-Form
erhbht, welche
und kaum
werden
ferner
Ringerweiterung
somit
denn der
der
4 wird
1)
weitgehend
da8 bei Peracetylierung
9 nachgewiesen
des
sich
Ldsung
stabil
Anteil
Beobachtung,
la&
Amidmesomerie
Reaktivitlt
Anteil
C=N-Chromophors
e s 7) und
ist in ihrer
gering
4-Acetamido-4-desoxy-L-xylopyranose tisch
Es
iiberlegen,
der
dtirfte
aufweist.
der van Jon
in alkalischer
deutlich
des
fiihrt unter
Die Aminogruppe
im Gleichgewicht
4-Aminogruppe der
var.
Hydtoxylgruppe
in dem
Gleichgewichtsmischung
Rotation
die mit
identisch liegt
vor,
A1 -Pyrrolin-Verbindung
am Gleichgewicht der
gehinderte
Verbindung
Fiinfringform
bildung
Anteil
Gleichgewichtsmischung
4-Amino-4-desoxy-L-xylose haltigen
an
Cotton-Effekt
Hydrierung
amido-4-desoxy-L-xylopyranose Wege
positiven
wesentlichen
N-Acetat
der
Ein Anteil
einen
9 besitzen. =
N-Acetylierung
ein Gleichgewicht
abhangt.
6) Emen
merisierungsprodukt Pyrrolidin
offenbar
pH-Wert
Nach
das
NMR-
und
verkniipft.
3-O-isopropyliden-4-OanschlieDende
ksistalline
cyclische
Hydrierung Addukt
13, =
1002
NO.8
-1~s dem
mlt
gewicht
Ra(OH)
elnen
schwachen
Losung flver
van
Die
z wlrd
van
2 5. 16, Seiden
van
folgt
aus
ist loa
der
im
eine
In saurer
m-it SO
2
im
2
liegt
wiederum
Dimere
ein
Gleich-
5 gibt sich durch = Beim Einengen der
zu erkennen. &I
in nahezu
:
der
in der
Erhitzen 2
J4
liefert fiir
Dieser
Formel nicht
2 bzw.
zu Pyrrol-Derivaten
als
2
Signale
2
g
mit
ein
quantita-
Hz
im
Gegensatz
CH 3-Gruppen
bei
ist,
Befunde
liegt
Behandlung
mit
80’)
5,7.0
Hz.
Partielle stabiles
N-
den unterschied-
und spektrale Da bei
such vor
ein
der
und N-Acetylgruppe
der
Daten
5-Desoxy-
4-Acetamido-4,
9,101
5-di-
.
90 Uberraschend
(2 Stdn.
J4,
eindeutig
12 zu erkliren.
Fiinfringform
2 n HCl
8.33,
zu 2
zeigt
NMRbei
Verschiebung
undt
die
Im
Proton
und 0-Acetylbanden:
Chemische
mdglich
D&en.
anomeres
chemische
Befund
und ; bzw.
konnte
van
die
5 7.0
9 bzw. =
stickstoffhaltigen
sind
Auch
je
N-Aretyl-
1 aufweist.
Pyranose-Form
zu 80%
? 8.66,
IR-Spektrum
Stickstoffatome.
mit
und spektralen fiir
2, 3. 5 Hz.
van
beiden nur
Lijsung
Beim
werden.
Jl,
NMR-Spektrum
sind
desoxy-L-xylose
abspaltung
ES
an Pyrrolin-Zucker 260 mp
Dublett-Signale
verschieden:
zeigt
der
12
‘b.rrbindung
bei
Molekulargewicht
zwei
0-Acetylgruppen
das
und
Anteil
ist.
kristallisierende
Analyse,
und 5. 01,
CH;-Gruppen
Charakter 2
Ein
ausgezeichnet
Intensitatsverhsltnis
lichen
7 erhtiltlich =
Cotton-Effekt
10 erscheinen =
Tetraacetat
Hydrolyse
Im
das
J 1 2 4, 0 Hz
llonoacetat,
Zuckrr var.
erhalten.
Struktur
Spektrum
freie
Formen
negativen
Ausbeute
3as
der
2
verschiedener
atabil.
2 n HCl
1113t sich
nicht der
Eine
Wasser-
beobachtet
4-Amino-Zucker
zurtickgewinnen.
Literatur 1. 2.
XV. Mitteil. t’bersicht,
H. Paulsen und K. Todt, H. Paulsen, Anp;ew. Chem.
3.
W. G. Overend,
4.
E. J.Reist, 3. org.
A. C. White
R.R.Spencer,
Chemistry
32,
Chem. Ber. 100 (1967) 2, 501 (1966);ngew.
und N. R. Williams, D.F.Calkins,
B.R.
Chem.
and Ind.
Baker
und L.
3397 Chem. m,l845 Goodman,
2312 (1965)
3.
H.
Paulsen
und F.leupold,
6.
H.
Ripperger,
7. 8.
A. J. Dick und J. K. N. Jones, A. E. El-Ashmawy und D. Horton,
Carbohydrze
Res.
3
3.
A. E.
Carbohydrate
Res.
i , 164 (1965)
K. Schreiber
El-Ashmawy
10. 11.
S. Hanessian, H. Paulsen,
12.
C. L. Stevens, J. org. Chemistry
internat. Edit. 5, 495 (1966)
und D.
Carbohydrate und G. Canad.
Horton,
Res.
Snatzke, J. Chem.
1,
47 (1966)
Tetrahedron 2, 43, 977 (196q
1027 (1,965)
191 (1966)
Carbohydrate Res. A, 178 (1965) I.Sangster und K.Heyns, Chem. Ber. 100, 802 (1967) F. A. Daniher, D. H. Otterbach und K. G;. Taylo ‘=, P. Blumbergs, &l,
2822-( 1966)
pp. 999-1002,
MONOSACCHARIDE REAKTIONEN
1968.
Pergsmon Press.
RING XVI 1)
MIT STICKSTOFFHALTIGEM
VON 4-AMINO-ALDOSEN
H. Paulsen,
printed in Great Britain.
J. Briining,
Institut fiir Organische
ZU PYRROLIDIN-VERBINDUNGEN
K. Propp und K. Heyns
Chemie der Universitit
Hamburg
(Received in Germany 10 November 1967) 5-Amino-aldosen In saurer
bilden in alkalischer
Ltisung reagieren
Pyridin-Derivaten freier
4-Amino-aldosen bereitet
erhebliche
Schwierigkeiten
in alkalischer
die Ringbildungstendenzen Ausgangsprodukt
Synthesewege
entwickelt,
Losung zu gewinnen.
der 4-Amino-aldosen
zur Darstellung
iiberfiihrt wurde,
1 ergibt. = Nach Perjodatspaltung sofortiger starker
Mit Aceton
liefert
durch saure
Zersetzungsreaktionen
die es erlauben,
Auf diese Weise
und die freien
war es moglich,
su studieren.
van 4-Amino-4-desoxy-L-xylose
war
2-Amino-
der mit Athoxycarbonylchlorid
dessen partielle
Hydrolyse
van i und Abspaltung
RingschluLl sum kristallisierten
nucleophile
Verbindungen
sekundaren
2-desoxy-3,4:5,6-di-0-isopropyliden-D-sorbit, 1, 2-Carbamat
su
2) . Auch die Gewinnung
. Wir haben fiir die 4-Amino-4-desoxy-L-xylose
5-didesoxy-L-xyiose
4-Aminosucker
blockierten
wegen der dabei auftretenden 3,4)
Wasserabspaltung
Amadori-Umlagerung
aus entsprechend
Hydrolyse
4-Amino-4,
sie dagegen unter dreifacher
oder unter cyclischer
2).
Losung leicht Piperidinose-Formen
Urethan-Aminogruppe
der Isopropylidengruppe
bicyclischen
erfolgt
Pyrrolidin-Zucker
am C-4 diirfte den Ringschlug
5 eine Isopropyliden-Verbindung
in das
einer Isopropylidengruppe
2, mit Acetanhydrid
5. Die fbrdern 5) . ein kristalliries
Triacetat. Durch Behandlung van 2 mit Ba(OH)2 bei Raumtemperatur gruppe hydrolyriert.
Im zuruckbleibenden
gruppe im Ring iet die Isopropylidengruppe
nicht mehr besttidig
alkalischen
Bedingungen ebenfalls
$ entsteht.
Mit SO2 irt aus der L&sung van 2 das kristalline
abgespalten,
erhiltlich,
aus dem 0 mit Alkali
surtickerhalten
999
wird die Carbamat-
Isopropyliden-Zucker
mit freier
Imino-
und wird unter
wobei der freie Pyrrolidin-Zucker
wird.
cyclische
Addukt a
1000
NO.8
t-
OH
CH20H
,; OH
OAc @R=OAc lOa:R=H -
OH 9:R=OH l@R=H
n
OH
12:R=OH l&R= H
12:R=OH lz:R=H
No.8
1001 In der
Losung
Komponenten pH-Werten 250
von 2 liegt
vom oberhalb
6.0
mp angezeigt.
g,
durch
dessen
dargestellten
0, =
der
Pyranose-Form
ftihrt jedoch
Nucleophilie
ist.
und damit
ist
infolge der
der
nicht
ergibt
sich
auftritt.
Da13 der
aus der
kein peracetyliertes Der
Anteil
der
neben
der
vorhandenen
so daB die 4-Amino-4-desoxy-L-xylose als
aus dem acetat
Befund,
da8 das
in die beiden
Ringerweiterung freien
Zucker
9~
der
N-Acetylierung
wird des
Hydrierungsansatzes
14 und 8 identifizieren. = r
Massenspektren
gesttitzt.
Die Ringe
4-Amino-4,5-didesoxy-L-xylose tosyl-D-arabinose-diithylacetal au
g
werden
dargestellt.
Spaltung
mit
beim
drastischen
Rtickgang
Form
prak-
klein
ist,
zu g,
kann.
aus
der
das
ergibt
dimere
erfahrt
des
Anteil
2
cis-anti-cis
dem
Gemisches bleibt.
ale Spaltprodukte durch
sich
Mono-N-
und neben
i unangegriffen
2 bzw.
und durch
9a =
Hydrierung
daher
weiter
2 vorliegt,
N-acetylierte
van 2 und 92 wird
5-Desoxy-2,
Losung
Form
entstehende
w+ihrend
ergibt
der
Die Struktur
g
kann man
4 im Gleich=
in dimerer
katalytischen
Natriumazid SO2
der
Gleichgewichtsmischung
Einengen
van denen
sind im Dimeren
van 11 mit =
N-Acetylierung
so dag dann nur die
der
van 2
zerfallt,
Die Struktur
wurde
begiinstigter
stickstofthaltige
vollstlndig
Bei der
nur 9 hydriert
zur Halbacetal-
am Gleichgewicht
2 wird
0-Entacetylierung
wurde.
angeben:
stickstoff-
an sterisch
2 und dem A’-Pyrrolin
isoliert
Einheiten
Befund
in einer
zu einem
zur 4-Acetamido-4-desoxy-L-xylopyranose
Spaltungsprodukte
van
nach
monomeren
2 nachgewiesen
der
N-Acetat
Hexaacetat
auf anderem
kann.
Dimerisierungsproduktes
kristallines
das
zur 4-Acet-
folgender
zur Halbacetalbildung,
Carbinolaminform
gewicht
ein Di-
Ho r t o n ‘)
Reaktivitat Anteil
ist und eine
bei bei
ergibt
nachweisbar.
Pyranose-Form
erhbht, welche
und kaum
werden
ferner
Ringerweiterung
somit
denn der
der
4 wird
1)
weitgehend
da8 bei Peracetylierung
9 nachgewiesen
des
sich
Ldsung
stabil
Anteil
Beobachtung,
la&
Amidmesomerie
Reaktivitlt
Anteil
C=N-Chromophors
e s 7) und
ist in ihrer
gering
4-Acetamido-4-desoxy-L-xylopyranose tisch
Es
iiberlegen,
der
dtirfte
aufweist.
der van Jon
in alkalischer
deutlich
des
fiihrt unter
Die Aminogruppe
im Gleichgewicht
4-Aminogruppe der
var.
Hydtoxylgruppe
in dem
Gleichgewichtsmischung
Rotation
die mit
identisch liegt
vor,
A1 -Pyrrolin-Verbindung
am Gleichgewicht der
gehinderte
Verbindung
Fiinfringform
bildung
Anteil
Gleichgewichtsmischung
4-Amino-4-desoxy-L-xylose haltigen
an
Cotton-Effekt
Hydrierung
amido-4-desoxy-L-xylopyranose Wege
positiven
wesentlichen
N-Acetat
der
Ein Anteil
einen
9 besitzen. =
N-Acetylierung
ein Gleichgewicht
abhangt.
6) Emen
merisierungsprodukt Pyrrolidin
offenbar
pH-Wert
Nach
das
NMR-
und
verkniipft.
3-O-isopropyliden-4-OanschlieDende
ksistalline
cyclische
Hydrierung Addukt
13, =
1002
NO.8
-1~s dem
mlt
gewicht
Ra(OH)
elnen
schwachen
Losung flver
van
Die
z wlrd
van
2 5. 16, Seiden
van
folgt
aus
ist loa
der
im
eine
In saurer
m-it SO
2
im
2
liegt
wiederum
Dimere
ein
Gleich-
5 gibt sich durch = Beim Einengen der
zu erkennen. &I
in nahezu
:
der
in der
Erhitzen 2
J4
liefert fiir
Dieser
Formel nicht
2 bzw.
zu Pyrrol-Derivaten
als
2
Signale
2
g
mit
ein
quantita-
Hz
im
Gegensatz
CH 3-Gruppen
bei
ist,
Befunde
liegt
Behandlung
mit
80’)
5,7.0
Hz.
Partielle stabiles
N-
den unterschied-
und spektrale Da bei
such vor
ein
der
und N-Acetylgruppe
der
Daten
5-Desoxy-
4-Acetamido-4,
9,101
5-di-
.
90 Uberraschend
(2 Stdn.
J4,
eindeutig
12 zu erkliren.
Fiinfringform
2 n HCl
8.33,
zu 2
zeigt
NMRbei
Verschiebung
undt
die
Im
Proton
und 0-Acetylbanden:
Chemische
mdglich
D&en.
anomeres
chemische
Befund
und ; bzw.
konnte
van
die
5 7.0
9 bzw. =
stickstoffhaltigen
sind
Auch
je
N-Aretyl-
1 aufweist.
Pyranose-Form
zu 80%
? 8.66,
IR-Spektrum
Stickstoffatome.
mit
und spektralen fiir
2, 3. 5 Hz.
van
beiden nur
Lijsung
Beim
werden.
Jl,
NMR-Spektrum
sind
desoxy-L-xylose
abspaltung
ES
an Pyrrolin-Zucker 260 mp
Dublett-Signale
verschieden:
zeigt
der
12
‘b.rrbindung
bei
Molekulargewicht
zwei
0-Acetylgruppen
das
und
Anteil
ist.
kristallisierende
Analyse,
und 5. 01,
CH;-Gruppen
Charakter 2
Ein
ausgezeichnet
Intensitatsverhsltnis
lichen
7 erhtiltlich =
Cotton-Effekt
10 erscheinen =
Tetraacetat
Hydrolyse
Im
das
J 1 2 4, 0 Hz
llonoacetat,
Zuckrr var.
erhalten.
Struktur
Spektrum
freie
Formen
negativen
Ausbeute
3as
der
2
verschiedener
atabil.
2 n HCl
1113t sich
nicht der
Eine
Wasser-
beobachtet
4-Amino-Zucker
zurtickgewinnen.
Literatur 1. 2.
XV. Mitteil. t’bersicht,
H. Paulsen und K. Todt, H. Paulsen, Anp;ew. Chem.
3.
W. G. Overend,
4.
E. J.Reist, 3. org.
A. C. White
R.R.Spencer,
Chemistry
32,
Chem. Ber. 100 (1967) 2, 501 (1966);ngew.
und N. R. Williams, D.F.Calkins,
B.R.
Chem.
and Ind.
Baker
und L.
3397 Chem. m,l845 Goodman,
2312 (1965)
3.
H.
Paulsen
und F.leupold,
6.
H.
Ripperger,
7. 8.
A. J. Dick und J. K. N. Jones, A. E. El-Ashmawy und D. Horton,
Carbohydrze
Res.
3
3.
A. E.
Carbohydrate
Res.
i , 164 (1965)
K. Schreiber
El-Ashmawy
10. 11.
S. Hanessian, H. Paulsen,
12.
C. L. Stevens, J. org. Chemistry
internat. Edit. 5, 495 (1966)
und D.
Carbohydrate und G. Canad.
Horton,
Res.
Snatzke, J. Chem.
1,
47 (1966)
Tetrahedron 2, 43, 977 (196q
1027 (1,965)
191 (1966)
Carbohydrate Res. A, 178 (1965) I.Sangster und K.Heyns, Chem. Ber. 100, 802 (1967) F. A. Daniher, D. H. Otterbach und K. G;. Taylo ‘=, P. Blumbergs, &l,
2822-( 1966)