Darstellung konfigurationsisomerer 3,4-Dihydrobilirubinsäurederivate als Bausteine für...

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H. BBhm, K. Gottschall und H . Plieninger 1441 Liebigs Ann. Chem. 1984, 1441 - 1453 Darstellung konfigurationsisomerer 3,4-Dihydrobilirubinsaure- derivate als Bausteine fur Gallenfarbstoffsynthesen Heinrich Bohm, Klaus Gottschall und Hans Plieninger* Organisch Chemisches lnstitut der Universitat Heidelberg, Im Neuenheimer Feld 270, D-6900 Heidelberg Eingegangen am 12. Dezember 1983 Durch Reduktion der 5‘-Carboxyneoxanthobilirubinsaure I) 3 mit Natriumamalgam in heinem Wasser gewinnt man die stereoisomeren 5’-Carboxy-3,4-dihydroneobilirubinsauren 9 und 15 und aus dern Isomeren 4 entsprechend die Stereoisomeren 10 und 16. Die Stereoisomerenlassen sich durch praparative HPLC an Reversed-Phase-Kieselgel voneinander trennen. Die eindeutige steri- sche Zuordnung erfolgt bei den Aldehyden 11, 12 und 17, 18. Synthesis of Stereoisomeric 3,4-Dihydrobilirubinic Acid Derivatives as Building Blocks for the Synthesis of Bile Pigments By reduction of 5’-carboxyneoxanthobilirubinic acid I) 3 with sodium amalgam in hot water the stereoisomeric 5’-carboxy-3,4-dihydrobilirubinic acids 9 and 15 are formed and from the isomer 4 the stereoisomers 10 and 16 can be obtained. The stereoisomers can be separated by preparative HP1.C on reversed-phasesilica gel. The unequivocal determination of the configuration was per- formed with the aldehydes 11, 12 and 17, 18. Aus Dihydrobilirubinsauren vom Typ 13, 14 wurde 1966 ein racemisches Stercobilin synthetisiert I). Die Enantiomerentrennung gelang 1970 bei der S‘-Carboxy-3,4-dihydro- isoneobilirubinsaure 10, die weiter zu einem (-)-Stercobilin mit [aID = -4000 umgesetzt wurde2). Dieser zunachst fur das naturliche Stercobilin gehaltene Farbstoff erwies sich jedoch als ein Stereoisomeres des Naturprod~ktes~). Durch diese Arbeiten konnte die absolute Konfiguration des naturlichen Stercobilins erkannt werden, und es stellt sich nun die Aufgabe, den ,,richtigen“ Baustein, die all-transverbindungen 15 und 16, zu gewinnen und die Enantiomeren zu trennen. In kleiner Menge war 16 schon bei der Synthese des Isomeren 10 entstanden*). Darstellung der 5‘-Carboxy-3,4-dihydrobilirubinsauren Vor einiger Zeit stellten wir fest4’, daR sich 16 bei der Reduktion von 4 mit Natrium- oder Lithiurnamalgam in heinem Wasser bildet, konnten aber die Verbindung mit den damaligen Methoden nicht rein gewinnen. Mittels Dunnschichtchromatographie und HPLC an C18-Kieselge15) fanden wir jetzt6’, da0 bei der Amalgamreduktion die Stereoisomeren 10 und 16 im Verhaltnis 4: 6 entstehen. An der praparativen HPLC-Saule gelingt auch die Abtrennung anorgani- scher Salze, die bei der Natriumamalgamreduktion entstehen. Ebenso wie 10 und 16 lassen sich auch die Isomeren 9 und 15 gut trennen. 0 Verlag Chemie GmbH, D-6940 Weinheim, 1984 0170-2041/84/0808- 1441 S 02.50/0

Transcript of Darstellung konfigurationsisomerer 3,4-Dihydrobilirubinsäurederivate als Bausteine für...

H . BBhm, K. Gottschall und H . Plieninger 1441

Liebigs Ann. Chem. 1984, 1441 - 1453

Darstellung konfigurationsisomerer 3,4-Dihydrobilirubinsaure- derivate als Bausteine fur Gallenfarbstoffsynthesen

Heinrich Bohm, Klaus Gottschall und Hans Plieninger*

Organisch Chemisches lnstitut der Universitat Heidelberg, Im Neuenheimer Feld 270, D-6900 Heidelberg

Eingegangen am 12. Dezember 1983

Durch Reduktion der 5‘-Carboxyneoxanthobilirubinsaure I ) 3 mit Natriumamalgam in heinem Wasser gewinnt man die stereoisomeren 5’-Carboxy-3,4-dihydroneobilirubinsauren 9 und 15 und aus dern Isomeren 4 entsprechend die Stereoisomeren 10 und 16. Die Stereoisomeren lassen sich durch praparative HPLC an Reversed-Phase-Kieselgel voneinander trennen. Die eindeutige steri- sche Zuordnung erfolgt bei den Aldehyden 11, 12 und 17, 18.

Synthesis of Stereoisomeric 3,4-Dihydrobilirubinic Acid Derivatives as Building Blocks for the Synthesis of Bile Pigments By reduction of 5’-carboxyneoxanthobilirubinic acid I ) 3 with sodium amalgam in hot water the stereoisomeric 5’-carboxy-3,4-dihydrobilirubinic acids 9 and 15 are formed and from the isomer 4 the stereoisomers 10 and 16 can be obtained. The stereoisomers can be separated by preparative HP1.C on reversed-phase silica gel. The unequivocal determination of the configuration was per- formed with the aldehydes 11, 12 and 17, 18.

Aus Dihydrobilirubinsauren vom Typ 13, 14 wurde 1966 ein racemisches Stercobilin synthetisiert I) . Die Enantiomerentrennung gelang 1970 bei der S‘-Carboxy-3,4-dihydro- isoneobilirubinsaure 10, die weiter zu einem (-)-Stercobilin mit [aID = -4000 umgesetzt wurde2). Dieser zunachst fur das naturliche Stercobilin gehaltene Farbstoff erwies sich jedoch als ein Stereoisomeres des Naturprod~ktes~) . Durch diese Arbeiten konnte die absolute Konfiguration des naturlichen Stercobilins erkannt werden, und es stellt sich nun die Aufgabe, den ,,richtigen“ Baustein, die all-transverbindungen 15 und 16, zu gewinnen und die Enantiomeren zu trennen. In kleiner Menge war 16 schon bei der Synthese des Isomeren 10 entstanden*).

Darstellung der 5‘-Carboxy-3,4-dihydrobilirubinsauren Vor einiger Zeit stellten wir fest4’, daR sich 16 bei der Reduktion von 4 mit Natrium-

oder Lithiurnamalgam in heinem Wasser bildet, konnten aber die Verbindung mit den damaligen Methoden nicht rein gewinnen.

Mittels Dunnschichtchromatographie und HPLC an C18-Kieselge15) fanden wir jetzt6’, da0 bei der Amalgamreduktion die Stereoisomeren 10 und 16 im Verhaltnis 4 : 6 entstehen. An der praparativen HPLC-Saule gelingt auch die Abtrennung anorgani- scher Salze, die bei der Natriumamalgamreduktion entstehen. Ebenso wie 10 und 16 lassen sich auch die Isomeren 9 und 15 gut trennen.

0 Verlag Chemie GmbH, D-6940 Weinheim, 1984 0170-2041/84/0808- 1441 S 02.50/0

1442 H . Bohm, K . Cottschall und H. Plieninger

R’ R 2 R3

CH3 CZH5 COzH

CzH, CH3 COzH CH, C2H5 CH=O

CzH5 CH, CH=O

-

15 16 17 18 19 20

R‘ R 2 R3

CH3 CzH5 CO2H CzH5 CH3 COzH CH3 CzHs CH=O CzH5 CH3 CH=O

CH3 CzH5 H CzH5 CH3 H

Diese Dicarbonsaurcn sind nur im alkalischen Bereich stabil. Schon der durch Eigen- dissoziation hervorgerufene pH-Wert oder die sauren FlieBmittel bei der HPLC fuhren bei Raumtemperatur zu langsamer Zersetzung unter Rotfarbung. Bei der sofortigen Gefriertrocknung erhalt man die reinen Dicarbonsauren neben wenig Monocarbonsau- ren (DC-Kontrolle). Nach langerem Stehenlassen der Dicarbonsauren 15 und 16 unter Licht- und Luftabschlun bilden sich die Monocarbonsauren 19 und 20, die sich eben- falls an der Luft rot verfarben. Sie wurden durch praparative HPLC vom Ausgangs- material abgetrennt und rein isoliert. Schnell verlauft die Decarboxylierung beim Er- warmen der Dicarbonsauren 9, 10 und 15, 16 in verdiinnter Essigsaure oder in Trifluor- essigsaure bei Raumtemperatur. Wir haben dieses Verfahren nicht zur Darstellung von 19 und 20 ausgearbeitet.

Urn zu stabilen Verbindungen zu kommen, die gleichzeitig auch als Bausteine fur Gallenfarbstoffsynthesen brauchbar sind, haben wir die entstandenen Monocarbon- sauren in situ nach Clezy’’ in S’-Stellung formyliert. Die so gewonnenen Aldehydsauren 11, 12 und 17, 18 sind gut geeignet fur NMR-Untersuchungen. Zur Darstellung der Al- dehyde kann man auch so vorgehen, daB man die nach der Amalgamreduktion anfal- lenden Rohprodukte nach der Decarboxylierung formyliert und danach durch HPLC die Stereoisomeren trennt.

Fur spektroskopische Vergleichszwecke wurden die 5‘-Carboxyneobilirubinsauren 5 und die 5’-Carboxyisoncobilirubinsaure 6 durch Amalgamreduktion von 3 und 4 bei

Liebigs Ann. Chem. 1984

Darstellung konfigurationsisomerer 3,4-Dihydrobilirubinsaurederivate 1443

22°C gewonnen und durch HPLC gereinigt. Dabei zeigte es sich, dab bei der Amal- gamreduktion selbst bei Raumtemperatur die Reaktion weitergeht und geringe Mengen an 3,4-Dihydroderivaten entstehen. Aus den Dicarbonsauren 3 und 4 wurden die be- kannten Aldehyde 7 und 8 gewonnen.

Konfigurationszuordnung der 5'-Formyl-3,4-dihydrobilirubinsauren 11, 12, 17, 18

Die trans-Konfiguration in 3,CStellung wurde durch Chromat-Abbau nach Rudiger*) sichergestellt. Die friihere Annahme", daR bei der katalytischen Hydrierung der Ester von 3 und 4 bei erhohter Temperatur und nachfolgender alkalischer Hydroly- se hauptsachlich die 2,3-cis-3,4-truns-Verbindungen 9 und 10 entstehen, wurde jetzt durch 300-MHz-'H-NMR-Spektren bestatigt . Ebenso, dab bei der Amalgamreduktion von 3 und 4 uberwiegend die all-trans-Verbindungen 15 und 16 gebildet werden4). Als Vergleiche dienten die Literaturwerte von cis- und truns-cc-Methylprolin9', cis- und trans-2,3-Dimethylindolin lo) sowie cis- und truns-2-0~0-4-phenylpyrrolidin-5-carbon- saure"). Bei allen trans-Verbindungen wird Hochfeldverschiebung in der gleichen Gro- Renordnung beobachtet wie bei den entsprechenden Dihydrobilirubinsaure-Derivaten. Die Signalzuordnung erfolgte jeweils durch Spin-Entkopplung und anschliebende Computersimulation unter Verwendung der gemessenen Kopplungskonstanten. In den 'H-NMR-Spektren sind folgende Beobachtungen bemerkenswert (siehe Tab. 1, Abb. 1,2).

10 8 6 L 2 0

Abb. 1. 300-MHz-'H-NMK-Spektrum von 12 in CD,OD

1) Die beiden Protonen der CH2-Briicke sind bei allen Bilirubinsaurederivaten nicht aquivalent . 2) Bei den CH2-Protonen der Ethylgruppen in 7 , l l und 18 tritt die Diastereotopie zuta- ge, bei den Isomeren 8, 12 und 17 nicht. 3) Die 2-H- und 3-H-Protonen sind bei den all-trans-Verbindungen 17 und 18 starker abgeschirmt, und ihre Signale erscheinen um 0.35 - 0.57 ppm bei hoherem Feld vergli-

Liebigs Ann. Chern. 1984

1444 H. Bohm, K. GotrschaN und H. Plieninger

chen mit den cis/truns-Verbindungen 11 und 12. Man findet diese Unterschiede in der chemischen Verschiebung bei den Gallenfarbstoffen wieder, die aus den entsprechen- den Dihydrobilirubinsauren synthetisiert wurden6'. 4) Die Unterschiede in der chemischen Verschiebung zwischen 3-H und 4-H sind bei al- ten 3,4-Dihydrobilirubinsaurealdehyden geringer als erwartet. Zum Teil liegen die 3-Werte von 4-H bei hoherem Feld. 5) Die Kopplungskonstanten geben nur geringe Aufschliisse uber die Konfiguration am Pyrrolidinonring.

1

,

10 8 6 1 2 0

Abb. 2. 300-MHz-'H-NMR-Spektrum von 18 in CD,OD

Die "C-NMR-Spektren (Tab. 2) liefern neben den Protonenresonanzspektren die wichtigsten Informationen iiber den Hydrierungsgrad, den Ort der Wasserstoffaufnah- me und die Konfiguration der Bilirubinsaurederivate. Die meisten Signale konnten zu- geordnet werden, vor allem die am Pyrrolidinonring, die fur die Konfigurationscrmitt- lung wichtig sind. Das Signal von C-2 tritt bei tiefstem Feld auf, gefolgt von dem von C-4 und C-3. Die all-trans-Anordnung fuhrt bei den Verbindungen 17 und 18 fur das C-2-, C-3- und C-4-Signal zu einer Tieffeldverschiebung von 3 - 4 ppm gegeniiber den cis/rruns-Verbindungen 11 und 12. Auch die Seitenketten-C-Atome schlienen sich die- sem Trend an. Zur Absicherung der Ergebnisse tragen auch die I3C-Spektren von cis- und truns-3,4-Dimethylpyrrolidinon bei4'.

.. - c-2 c-3 c-4

- ____- cn-3,4-Dimethyl-5-pyrrolidinon 47.91 33.32 40.1 0 /rans-3,4-Dimethyl-5-pyrrolidinon 47.73 38.95 43.98

1.iebigs Ann . Chem. 1984

Darstellung konfigurationsisomerer 3,4-Dihydrobilirubinsaurederivate 1445

Tab. 1. 300-MHz-'H-NMR-Spektren (CD30D, TMS als interner Standard; &Werte, J[Hz]) der 5'-Formylneobilirubinsaure-Derivate

7 17 11

2-Hx 4.34 dd 3.52 q 3.85 ddd JKx = 8.5, JLx = 4.5 Jcx -I 6.5

JKx, JLx 6.5 JKX = 11, JLx = 3.5 Jcx = 7

2 - c H ~ 2.56 dda), JKX = 8.5 2.79 dd, J K Y 6.5 2.65 dd, JKX = 11

2-CHL 3.07 dd, JLX = 4.5 2.88 dd, JLX 6.5 2.82 dd, JLX = 3.5 JKL ~ 1 4 . 5 JKL = 14.3 JKL = 13.9

3-H - 1.64 dq 2.22 m J c x z 6.5 JcD = J = 7.6

4-CH3 1.75 s 1.13 d, J = 7.6 1.16d, J = 7 4-H - 2.14 m, J = 7.6 2.03 mb) 3-CHA 2.28 dq

3 - c H ~ 2.56 ma) 1.39 m, J = 1.6 1.65 m

0.87 t , J = 7.6 1.07 t , J = 7.3 2.03 s 1.98 s

JAB z 13, J = 7.6

3-CH2CH3 1.12 t, J = 7.6 3'-CH3 2.01 s 4'-CH2 2.43 tC) 2.52 t , J = 7.1 2.53 tC)

4'-CH,CH2 3.01 t, J = 7.6 3.02 t , J = 7.3 3.02 t c,

5'-CHO 9.47 s 9.47 s 9.43 s

8 18 12

2-Hx

3-CH3 4- H

4-CH,A

4 - c H ~ 4-CHzCH3 3'CH3 4'-CH, 4'-CH,CH, 5'-CHO

4.20 dd JKx = 8, JLX = 5

2.69 dd, JKX = 8 JKL = 14.5 30.5 dd, JKL = 5

1.95 s -

2.19 q, J = 7.6

0.96 t , J = 7.6 2.00 s 2.51 t, J = 7.6 3.00 t , J = 7.6 9.47 s

3.43 ddd

2.78 dd, J K X = 6.6 J K L = 14.7 2.90 dd, J L X = 5.9 1.85 ddq

J = 6.6 0.95, J = 6.6 1.98 ddq

JcD = 9.45 1.49 ddq, JAD = 6.6 J A B = 14, J = 7.35 1.63 ddq, JBD = 4.4 0.89 t , J = 7.35 2.03 s 2.52 t , J = 7.35 3.02 t , J = 7.35 9.47 s

JcD = 9.45, J c x = 7.35

J,D = 6.6, JBD = 4.4

3.82 ddd JDX = 7.95 JKx = 11, JLX = 4.4 2.65 dd, JKX = 11 JKL = 13.9 2.79 dd, JLX = 4.4 2.41 ddq

J = 6.6 1.19 d, J = 6.6 2.16 dt J = 5.3

JCD = 10.2, JDX = 7.95

JcD = 10.2

1.67 dq J = 5.3, J = 7.35

1.00 t, J = 7.35 1.99 s 2.53, J = 7.35 3.02 t , J = 7.35 9.43 s

a) Uberlagert. - b, Verdeckt. - c , Nicht aufgelbst.

Die Zuordnung der Kohlenstoffatome erfolgte durch Off-Resonanz-Spektren. Die Massenspektren (Tab. 3) der 5'-Carboxybilirubinsauren und S'-Carboxy-3,4-di-

hydrobilirubinsauren zeigen den (M - C02)-Peak als groRtes Fragment. Die meisten

Liebigs Ann. Chem. 1984

94

Tab

2. 7

5.46

-MH

z-I3

C-N

MR

-Spc

ktre

n ([

D5]

Pyrl

din;

3-W

crte

) der

S‘-Formylneob~l~rubinsaurc-Derivate

-

__

_.

_~

-

C-A

torn

e 8

18

12

C-A

tom

e 7

17

11

_~ _

__

-

2 2-CH

Z

3 3-C

H3

4 4-C

H2

4-C

H2C

H,

5 3’-C

H3

4‘-C

H,

4’-C

H,C

H2

-. - C

O,H

2 5’

-CH

O

2”

60.2

1 (d

) 20

.35

(t)

151.

04 (s

) 13

.42

oder

11

.77

(q)

verd

eckt

17

.11

(I)

11.7

7 od

er

13.4

2 (q

) 17

5.19

(s)

8.75

(4)

31

.15

(t)

36.4

6 (t

) 17

4.20

(s)

177.

41 (d

)

59.8

8 (d

) 55

.51

(d)

20.8

8 od

er

21.6

6 od

er

20.2

5 (1

) 20

.31

(I)

41.2

5 (d

) 38

.20

(d)

17.8

(4)

14

.08

(q)

50.9

9 (d

) 47

.54

(d)

20.2

5 od

er

20.3

1 od

cr

22.8

0 (I

) 21

.66

(t)

11.2

(9)

11.3

2 (q

)

178.

34 (

s)

179.

11 (

s)

8.80

(4)

8.

66 (

9)

33.0

1 (t

) 28

.25

(t)

36.5

4 (t

) 36

.55

(9)

175.

15 (5

) 17

5.35

(s)

177.

38 (

d)

176.

99 (d

) ~

.-

2-C

I1,

3 3-C

Hz

4 4-C

H3

3-C

HzC

HT

5 3‘-C

H3

4‘-C

H,

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H 2C

HI

co: H

5’

-CIJ

O

58.5

1 (d

) 20

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oder

19

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(I)

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) 19

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oder

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1 (q

)

177.

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)

8.74

(4)

30

.86

(t)

36.4

3 (t

) 17

4.83

(5)

175.

31 (

d)

verd

eckt

57.9

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) 20

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t od

er

26.3

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) 42

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er

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) 50

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(d)

17.1

1 od

er

11.5

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) 11

.59

q od

er

17.1

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) 17

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(s)

8.87

(9)

34

.12

(t)

36.5

2 (t

) 17

5.25

(I)

177.

47 (d

) -~

54.3

1 (d

) 20

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oder

21

.57

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39.8

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) 21

.57

oder

20

.19

(d)

49.4

9 (d

) 14

.47

oder

12

.52

(q)

12.5

2 q

oder

14

.47

(4)

179.

86 (s

) 8.

66 (

9)

27.5

3 (t

) 36

.52

(t)

175.

34 (I

) 17

7.02

(d)

Darstellung konfigurationsisornerer 3,4-Dihydrobilirubinsaurederivate 1447

Bruchstucke groRter Intensitat sind intakt gebliebene Pyrrol- oder Lactamringe. Die aus dem Lactamring stammenden Fragmente enthalten bei den 3,4-Dihydroverbin- dungen 2 Wasserstoffe mehr als bei den Bilirubinsauren. Man kann demnach aus dem Massenspektrum sofort den Hydrierungsgrad erkennen. Die Masse 166 (C,H12N02) ist hier irnrner der Basepeak; er stammt aus dem Pyrrolfragment mit der CH2-Briicke.

Tab. 3. Hochaufgeldste Massenspektren (70 eV; m/e-Werte, Molmassen und Schlusselbruch- stucke, rel. Intensitaten) der 5'-Carboxyneobilirubinsauren

6 16 10 5 15 9 Elernentare Zusamrnensetzung

Cj6H22N203 290.1633 6.16

- C16H24N203

CgHtzN02 166.0876 100.01 - C7H12N0

C7H10N0 124.0767

C8H10N 120.0823

C7H8N 106.065 1

1.56

3.29

12.36

292.1805 2.76

166.0870 100.01 126.0900 20.43

120.0802 4.83

106.0627 16.25

292.1777 2.67

166.0850 100.01 126.0895 20.87 -

120.0823 4.77

106.0675 14.73

290.1617 5.88

-

166.0864 98.61 -

124.0764 3.39

120.0825 3.62

106.0670 11.83

292.1787 1.92

166.0869 98.57 126.091 8 9.03

120.0803 3.91

106.0663 12.02

292.1788 2.22

166.0856 98.03 126.0922 19.73

120.0802 5.05

1 06.067 1 16.01

Tab. 4. Hochaufgeloste Massenspektren (70 eV; m/e-Werte, Molrnassen und Schlusselbruch- stiicke, rel. Intensitaten) der 5'-Formylneobilirubinsaurcn

8 18 12 1 17 11 Elernentare Zusamrnensetzung

C17H24N204

Ci7H22N204

C10H13N03

10H12N03

C9H12N02

C7H 1

C7H10N0

C7H8N

- 320.1753 320.1742 - 320.1760 0.97 M @ 0.82 M o M @

318.1571 - - 318.1605 -

3.09 M o 10.45 M" 195.0876 195.0902 195.0845 195.0843 195.0895 13.78 99.63 B 97.81 B 20.90 98.19 B 194.0818 194.0840 194.0779 194.0804 194.0817 98.04 8.89 13.92 100.01 13.21 166.0865 166.0863 166.0847 166.0887 166.0890 4.66 46.54 44.23 11.20 41.47

- 126.0911 126.0908 - 1 26.0922 37.26 45.63 32.77

- 124.0757 - 124.0767 -

4.98 8.96 106.0658 106.0659 106.0653 106.0632 106.0659 6.05 10.26 14.16 11.94 8.16

320.1724 M @ -

195.0878 94.90 B 194.0804 9.13

166.0872 35.55

1 26.0909 48.26 -

106.0684 9.46

Liebigs Ann. Chcm. 1984

94'

1448 H . Bohm, K. Gottschall und H . Plieninger

Die 5'-Formylverbindungen ergeben einen Molpeak. Auch hier ist der Hydrierungs- grad leicht aus der Fragmentierung zu erkennen. Der Basepeak ist hier m / e = 194 fur die 5'-Formylbilirubinsauren auf m / e = 195 fur die 3,4-Dihydroderivate. Die Konfigu- ration hat auf die Fragmentierung keinen EinfluB.

Wir danken der Deutschen Forschunysgemeinschaft, die die Arbeiten zur Synthese des Sterco- bilina seit langem unterstutzt. Frau Dr. D. Krau,J, Frau E. Wallenwein, Frau G. RtJtnann, Frau U. Blaser und Herrn Dr. P. Kunzelmann danken wir fur massenspektrometrische iind NMR-Mes- sungen und Auswertungen, Frau M . Dezenfer und Frau M . Thome f u r ausgezeichnete Hilfe im I aboratorium.

Experimenteller Teil Schmelzpunkte: Monoskop V der Fa. H. Bock, Frankfurt/Main. Alle Werte sind unkorrigiert. -

' H-NMK-Spektrcn: 300 MHz, Bruker WH-300; Locksignal: [D5]Pyridin oder CD,OD; TMS als interner Standard. Spektrensimulation: Hruker HX-90, Nicolet-Computer, ITRCAL-Programm (Fa. Nicolet). - "C-NMR-Spektren: 75.46 MHz, Brukcr WH-300, jeweils mit Protonenrausch- cnrkopplung und ' H-Off-Resonance-Entkopplung; Locksignal: [D5]Pyridin. - Massenspektren: Micromas< ZAB-F (Fa. Vacuum Generators). Alle Fragmente sind hochaufgelost. - UV-Vis- Spektren: Becknian-Spektrophotometer Model 25. - Dunnschichtchromatographie: HPTLC- Fertieplatten RP 18 (Fa. hlerck). Eluens: Methanol/Wasser ( 3 : 1) mit 1.0070 Eisessig. - Spruh- reagenzien: a) van-Urk's-Reagenz = 1 g 4-(Dimcthylamino)ben7aldehyd (Fa. Merck) in 50 m15 N HCI und 50 ml Ethanol (fur alle 5'-H und 5'-Carboxyverbindungcn). b) DNP-Reagenz = 100 mg 2,4-Dinitrophenylh)draljn in 100 ml Ethanol und 1 ml 3prOZ. Salzsaure ( f u r alle 5'-Formylverbin- dungen).

HPLC {Druckhereich bis 400 bar): Saulen a und 6 fur analytische, c, d und e fur praparativc Trennungen.

a: Latek-Kieselgel. 8 pm C,, HL, irregulare Teilchenforrn, 250 x 4.6 mm. h; Latek-Kieselgcl, 5 pni C18 GSiL, runde Teilchenform, 250 x 4.0 mm. c: Latek-Kie5elge1, 8 pm C, , HL, irregulare Teilchenform, 250 x 21 mm. (I: Latek-Kieselgel, 5 pm C18 GSiL, runde Teilchenform, 250 x 21 mm. e: wie d, jedoch 250 x 28 mm. Alle Saulen wurden fertig gepackt bezogcn von der Fa. I.atek, Heidelbcrg.

HPLC-Eluentien: Eluens 1 = I\lethanol/Wasser (40: 60) rnit 0 .5% Eisessig. Eluens 2 = Methanol/Wasser (40: 60) niit 1 To Eisessig. Eluenh 3 = Methanol/Wasser (45: 55) rnit 0 .5% Eisessig.

GerateausstaLtung bei der HPLC: Doppelkolbenpumpe LDC-ConstaMetric 111, einsetzbar wahl- weise niit analyticchem Pumpenkopf, max. DurchfluB 10 ml min ~ I, max. Druck 400 bar; mit praparatibem Pumpenkopf, max. DurchfluB 40 ml m i n - ' , max. Druck 100 bar; Doppelkolben- pumpe Latek P400 mit praparativem Pumpenkopf, max. Durcliflun 40 ml min max. Druck 200 bar.

U V-Vis-Spektralphotometer Zeiss PM 4, Siemens-Durcliflunkuvette; LDC-UV DurchtluBphoto- meter Spectro-Monitor 111; Latek-Differentialrefractometer LCD 201.

Die Reagenzien waren von p.-a.-Qualitat, das Wasser war doppelt entsalzt, die organischen I .osun_esmittel waren uber Fullkorperkolonne destilliert worden.

Liebig, Ann. Chem. 1984

Darstellung konfigurationsisomerer 3,4-Dihydrobilirubinsaurederivate 1449

Alle Eluentien wurden uber Membranfilter von festen Partikeln befreit und anschlicnend i. Was- serstrahlpumpenvak. 5 min entgast. Die Substanzproben wurden ebenfalls filtriert (Membranfilter aus regenerierter Cellulose, Porenweite 0.45 pm, Fa. Sartorius, Gottingen).

Gefriertrocknung: wKf LO5 - 60 und LO3 (Gesellschaft fur elektrophysikalischen Apparate- bau, BrandadOdenwald).

Bei allen durch HPLC gereinigten Dicarbonsauren und Formylcarbonsauren bezieht sich die Ausbeuteangabe auf sarntliche Reaktionsschritte, beginnend mit der Synthese der Neoxanthio- verbindungen 3 und 4. Die tatsachlichen Ausbeuten sind stets hdher als die angegebenen, \veil 3 und 4 noch NazCO, aus der Herstellung enthiclten, das sich nur unter gronen Verlustcn abtreniien lam.

Reduklion mil Natriumanialgam. - Merhode A; Herstellung der Bilirubinsauren: In einem 50-ml-Dreihalskolben mit Ruhrer und Gaseinleitung werden 3 g des Dinatriumsalzes der Neoxanthoverbindung 3 oder 4 unter Argon in 25 ml Wasser gelost. Rei Raumtemperatur tragt man unter kraftigem Riihren so lange erbsengrone Stiicke Natriumamalgam (2.5 % Na) ein, bis die anfanglich gelbe Losung farblos geworden ist. Anschlienend wird die stark alkalische Losung unter Eiskuhlung mit 1 M H2SO4 auf pH = 7.5 eingestellt, mit flussigem Stickstoff eingefroren und irn Laufe von etwa 12 h gefriergetrocknet. Die mil Na2S0, vermischte, schwach gelbliche Rohsubstanz kann direkt zur HPLC eingesetit werden.

Methode B; Herstellung der DihydrobiliruhinsBuren: In einem 100-ml-Dreihalskolben mit Ruhrer, RuckfluRkuhler und Gaseinleitung werden 6 g dcs Dinatriumsalzes von 3 oder 4 unter Argon in 50 ml Wasser geldst. Man tragt dann bei 85-9OoC unter kraftigem Riihren (2000 U/min) erbsengrone Stuckchen Natriumamalgam (2.5 % Na) so ein, dan fur eine stetige Wasserstoffentwicklung gesorgt ist. - Der Rcaktionsfortschritt wird in halbstundigen Abstanden saulenchromatographisch uberwacht. Dazu werden jeweils 1 - 2 WI der waRrigen Losung ohne weitere Vorbehandlung in das Probeaufgabeventil der HPCL-Anlage injiziert (Saule b; Eluens: MethanoVWasser, 1 : 1, mit 0.5 070 Eisessig; 1 ml/min bei 250 bar; Detektion: UV, 280 nm). Unter Entfarbung der Losung entstehen am Anfang uberwiegend 5 oder 6, die allmahlich zu jeweils zwei Tetrahydroderivaten 9 und 15 bzw. 10 und 16 weiterreagieren. Gleichzeitig bilden sich in zuneh- mendem MaRe Abbauprodukte mil kurzer Retentionszeit [relative Retention (Kapazitatsfaktor) k' 0.1 - 1.51.

5: k ' = 1.85 15: k ' = 2.05 9: k ' = 4.35 6: k ' = 1.9 16: k ' = 2.6 10: k' = 3.5

Nach 6 h liegen zu etwa 95% die 3,4-Dihydrobilirubinsauren vor. Urn die Bildung weiterer Nebenprodukte zu verrneiden, bricht man die Reaktion ab. Anschlienend wird die stark alkalische Losung unter Eiskuhlung rnit 1 M H2S0, auf pH = 7.5 eingestellt, mit flussigem Stickstoff einge- froren und im Laufe von etwa 12 h gefriergetrocknet. Die rnit Na2S04 vermischte, gelbliche bis grunliche Festsubstanz kann direkt fur die praparative HPLC verwendet werden.

Aufarbeitung der rohen Reduktionsprodukle durch praparaliiie HPLC. - Allgemeine Vor- schrijfr 1 g des Reduktionsproduktes wird in 5 ml Wasser gelost, durch eine Cellulosemembran filtriert und in 1-ml-Portionen auf die Saulc gegeben. Die Art der Saulen ist bei den jeweiligen Verbindungen angegeben, ebenfalls das Eluens, die Beladung der Saule, die Durchflunmenge und der Druck. Ein chromatographischer Lauf dauert rund 35 -45 min. Die Eluate mit der reinen Verbindung werden iiber 4- 5 Laufe hinweg jeweils in einem I-I-Rundkolben gesammelt, und das Methanol wird bei 25 "C vollstandig im Rotationsverdampfer entfernt. Die verbleibende wanrige Losung wird mit flussigem Stickstoff eingefroren und im Laufe von etwa 12 h gefriergetrocknet. ZweckmaRigerweise wird die weiRe, flockige Verbindung rnit Methanol in einen kleinen Kolben iibergefuhrt, i. Vak. eingedampft und 24 h uber KOH zur Entfernung von Spuren an Essigsaure

Liebigs Ann. Cheni. 1984

1450 H. Bdhm, K. Gotischatt und H. Plieninger

getrocknet. iMan bewahrt unter Lichtausschlufi bei - 10°C auf. Vor der spektroskopischen Charakterisierung und Weiterverarbeitung erfolgt diinnschicht- und saulenchromatographische Reinheitskontrolle.

(2RS)-5'- Carboxy-3-erhyl-2,5-dihydro-3 : 4-dimethyl-5-oxo-2,2'-dipyrrylmethan-4'-propion- saure (rac-S'-Carboxyneobilirubinsaure, 5): Herstellung nach Methode A aus 3 g Dinatriumsalz von 3, 5.4 g Rohprodukt, Reinigung durch praparative HPLC an Saule c. Eingesetzt werden 500 mg Rohprodukt, Beladung 120 mg, Eluens 3, 16 ml/min, 85 bar, k ' = 8.9, farblose amorphe Festsubstanz. Ausb. 88.4 rng (36%). - DC: R F = 0.65. - 'H-NMR ([D5]Pyridin): 6 = 0.92 (t; 3-CH,CH3), 1.91 (s; 4-CH3), 2.18 (s; 3'-CH3), 2.37 (m; 3-CH2), 2.7 (dd; Brucken-CH,), 3.07 (t; 4'-CH,), 3.22 (dd; Brucken-CHB), 3.67 (m; 4'-CH2CH2), 4.5 (d, breit; 2-H), 9.3 (s; 1-H), 12.33 (s; l '-H). - .US: Tab. 3.

Cl,H,,N205 (334.4) Ber. 290.1630 Gef. 290.1617 [(M - C02)@, MS]

(2RS)-5'- Carboxy-4-ethyl-2,5-dihydro-3,3'-dimeihyl-5-oxo-2,2~-dipyrrylmethan-4 '-propion- suure (rac-5'-Carboxyisoneobilirubinsaure, 6): Herstellung nach Methode A a m 3 g Dinatrium- salz von 4, 4.6 g Rohprodukt, Reinigung an Saule c, 500 mg Rohprodukt, Beladung 120 mg, Eluens 3, 16 ml/min, 85 bar, k ' = 6.6, farblose amorphe Festsubstanz, Ausb. 123 mg (44%). - DC: R, = 0.68. - 'H-NMR ([D,]Pyridin): 6 = 1.12 (t; 4-CH2CH3), 1.79 (5; 3-CH3), 2.13 (s; 3'-CH3), 2.34 (rn; 4-CH3, 2.68 (dd; Briicken-CHA), 3.07 (t; 4'-CH,), 3.18 (dd; Brucken-CHB), 3.63 (m; 4'-CH2-CH& 4.33 (dd; 2-H), 9.18 (s; 1 H), 12.2 (s; 1'-H). - MS: Tab. 3.

CI,H2,N2OS (334.4) Ber. 290.1630 Gef. 290.1632 [(M - CO,)", MS]

13RS, 4RS, 2SR)-5'-Carboxy-3-ethyl-2,3,4,5-teiruhydro-3,4'-dimethyl-5-0~0-2,2 '-dipyrryI- 1ne~hun-4'-propionsuure (rac-all-trans-5'-Carboxy-3,4-dihydroneobilirubinsaurc, 15) und (3RS. 4RS,2RS)-S'-Carboxy-3-eihyl-2,3,4,5-iefrahydro-3 :4-dimethyl-5-0~0-2,2'-dipyrryltneihan- 4'-propionsuure (rac-cis/truns-5'-Carboxy-3,4-dihydroneobilirubinsaure, 9): Herstellung nach Methode B aus 6 g Dinatriumsalz von 3, 10.3 g Rohprodukr. Isomerentrennung und Reinigung an Saule d. Eingesetzt wird 1 g Rohprodukt, Beladung 120 mg, Eluens 3, 16 ml/min, 170 bar, 15: k' = 7.3, 9: k' = 12.2. Schwach rosafarbene amorphe Festsubstanz. Beide lsomere enthalten nach DC abhangig von der Aufarbeitungsdauer 5 - 15 % durch 5'-Decarboxylierung entstandene Monocarbonsauren mit gleicher Konfiguration am Lactamring.

15: Ausb. 118 mg (26%). - DC: R, = 0.64. - 'H-NMR ([DS]Pyridin): 6 = 0.81 (t; 3-CH2CH3), 1.29 (d; 4-CH4, 1.20 - 1.45 (m; 3-CH,), I .65 (m; 3-H oder 4-H), 2.0 (verdeckt; 3-H odcr 4-H), 2.2 (s; 3'-CH3), 2.9 - 3.02 (m; 2-CH2), 3.15 (t; 4'-CH,), 3.53 - 3.80 (m; 4'-CH2CH2 und 2-H), 12.25 (s; 1'-H). - MS: Tab. 3.

C,,H2,N20, (336.4) Ber. 292.1787 Gef. 292.1787 [(M - C02)@, MS]

9: Ausb. 46.6m_e(10%). - DC: R, = 0.55. - 'H-NMR ([Ds]Pyridin): 6 = 0.88(t; 3-CH2CH3), 1.27 (d; 4-CH3), 1.3 - 1.6 (m; 3-CH,), 1.9 (m; 3-H oder 4-H), 2.18 (s; 3'-CH3), 2.76 - 2.98 (m; Brucken-CH,), 3.1 (rn; 4'-CH3, 3.6 (m; 4'-CH2CH2), 3.95 (m; 2-H), 8.9 (s; I-H), 12.2 (s; 1'-H). - MS: Tab. 3.

C,,H2,N205 (336.4) Ber. 292.1787 Gef. 292.1788 [(M - C02)@), MS]

(3RS, 4RS, 2SR)-3-Ethyl-2,3,4,5-tetrahydro-3 : 4-dirneihyl-5-oxo-2,2'-dipyrrylmeihan-4 'pro- pionsiiure (rac-all-irans-3,4-Dihydroneobilirubinsaure, 19): Man laRt 85 mg (250 pmol) all-truns- Dicarbonsaure 15 im geschlossenen Kolbchen eine Woche bei Raumtemp. stehen. Die Substanz wird dabei karminrot. Dic Trennung erfolgt an Saule d mit folgenden Abanderungen: Um die Sauren in Wasser zu losen, gibt man 1 - 2 Tropfen 1.5 w waflrige Ammoniaklosung zu. Weil die Monocarbonsaure bei 280 nm kcine UV-Absorption aufweist, wird bei 230 nm gearbeitet; Bela-

Liebigs Ann. Chcm. 1984

Darstellung konfigurationsisomerer 3,4-Dihydrobilirubinsaurederivate 1451

dung 15 mg, Eluens 3, 16 ml/min bei 170 bar. Neben zwei unbekannten Zersetzungsprodukten werden 35 mg (41 070) 15 zuriickerhalten ( k ' = 7.3). Monocarbonsaure 9: k' = 12.2, rotlicher Film an der Kolbenwand; Ausb. 13.5 mg (16%). - DC: R , = 0.5. - 'H-NMR (CD,OD): S = 0.91 (t ; 3-CH,CH,), 1 . I 1 (d; 4-CH3), 1.25 (m; 3-CH,), 1.4 (m; 3-CHB), 1.6 (m; 3-H); 1.99 (s; 3'-CH,), 2.12 (m; 4-H), 2.4- 2.6 (verdeckt; BruCken-CHA), 2.5 (t; 4'-CH3, 2.65 - 2.75 (verdeckt; Brucken-CH,), 2.7 (t; 4'-CH2CH2), 3.45 (4; 2-H), 6.4 (s; 5'-H), 9.6 (s, breit; 1-H).

(4RS,3RS,2SR)-5'-Carboxy-4-ethyl-2,3,4,5-tetrahydro-3,3'-dimethyl-5-oxo-2.2'-dipyrryl- methan-4'-propionsdure (rac-all-trans-5'-Carboxy-3,4-dihydroisoneobilirubinsaure, 16) und (4RS,3RS,2RS)-S'-Carboxy-4-ethyl-2,3,4,5-terrahydro-3,3 '-dimethyl-5-oxo-2,2'-dipyrrylmethan- 4'-propionsiiure (rac-cis/trans-5'-Carboxy-3,4-dihydroisoneobilirubinsaure, 10): Das Diastereo- merengemisch wird nach Methode B aus 6 g Dinatriumsalz von 4 hergestellt; 11.6 g Rohprodukt. Die gleichzeitige Reinigung und Isomerentrennung erfolgt an Saule e. Eingesetzt wird 1 g Rohpro- dukt, Beladung 200 mg, Eluens 3, 26 ml1min bei 150 bar, 16: k ' = 7.6, 10: k ' = 10.0, schwach rosafarbene Festsubstanz. Fur die Decarboxylierung zur Monocarbonsaure gelten die Angaben entsprechend 1519.

16: Ausb. 95 mg (21 070). - DC: R F = 0.65. - 'H-NMR ([DsIPyridin): 6 = 0.93 (d; 3-CH,), 1.02 (t; 4-CH2CH3), 1.64-1.93 (m; 3-H oder 4-H und 4-CH,), 2.00 (m; 3-H oder 4-H), 2.2 (s; 3'-CH,), 2.79- 3.01 (m; Brucken-CH,), 3.14 (t; 4'-CH2), 3.55 (4; 2-H), 3.7 (m; 4'-CH2CH2), 8.56 (s; 1-H), 12.2 (s; 1'-H). - MS: Tab. 3.

C17H24N205 (336.4) Ber. C 60.70 H 7.19 N 8.33 Gef. C60.96 H 7.58 N 8.19

10: Ausb. 72 mg (16%). - DC: R, = 0.57. - 'H-NMR ([Ds]Pyridin): 6 = 0.95- 1.11 (d; 3-H und t ; 4-CH2CH,), 1.75 (m; 4-CH3, 2.18 (s; 3'-CH,), 3.1 (t; 4'-CH2), 3.63 (m; 4'-CHzCHz), 3.97 (m; 2-H), 8.47 (s; 1-H), 12.1 (s; 1'-H). - MS: Tab. 3.

Cl7H2,N2O, (336.4) Ber. 292.1787 Gef. 292.1777 [(M - CO,)', MS]

(4RS. 3RS, 2SR)-4- Ethyl-2,3,4,5-tetrahydro-3,3'-ditne1hyl-5-0~0-2,2'-dipyrrylmethan-4'-pro- pionsuure (rac-all-trans-3,4-Dihydroisoneobilirubinsaure, 20): Man laBt 56 mg (170 Wmol) all-trans-Dicarbonsaure 16 im geschlossenen Kolbchen eine Woche bei Raumtemp. stehen. Die Substanz wird dabei karminrot. Abschlienend wird die Monocarbonsaure durch praparative HPLC wie bei 19 beschrieben abgetrennt; Beladung 18.7 mg pro Lauf, 23.6 mg (42%) Dicarbon- saure 16 werden zuruckgewonnen. Die Monocarbonsaure bildet einen rotlichen Film im Kolben (k' = 11.1); Ausb. 8.3 mg (15%). - DC: R, = 0.52. - 'H-NMR (CD,OD): S = 0.92 (t; 4-CH2CH3), 0.96 (d; 3-CH,), 1.48 (m; 4-CHA), 1.65 (m; 4-CHB), 1.85 (m; 3-H), 1.95 - 2.05 (ver- deckt; 4-H), 1.98 (s; 3'-CH,), 2.49 (t; 4'-CH2), 2.68 (t; 4'-CH2CH2), 2.63 - 2.83 (m; Brucken-CH,), 3.3 (verdeckt durch Solvenssignal; 2-H), 6.4 (s; 5'-H), 9.6 (s breit; 1-H).

Formylieruny mit Orthoameisenstiure-ethylesrer in Trifluoressigsaure. - Allgemeine Vor- schrift: 500 mg rohe 5'-Carboxyverbindung 5,6,9/15 oder 10116 werden in einem 10-ml-Birnen- kolbchen bei 0 ° C in 2 ml dest. Trifluoressigsaure suspendiert (Magnetriihrer, Argoneinleitung). Dabei tritt sofort schwache Ockerfarbung und Decarboxylierung in 5'-Position ein. lnnerhalb yon 5 min gibt man durch ein Septum 1 ml (6 mmol) Orthoameisensaure-ethylester tropfenweise zu und ruhrt weitere 5 min. Dann wird durch eine G-3-Fritte filtriert und der anorganische Ruck- stand mit 2 x 0.5 ml dest. Trifluoressigsaure gewaschen. Die vereinigten gelben Filtrate werden mit 10 ml Eis/Wasser hydrolysiert, sofort mit flussigem Stickstoff eingefroren und bei 0.05 Torr gefriergetrocknet (2 Kuhlfallen). Nach 24 h wird das trockene rohe Gemisch direkt fur die prapa- rative HPLC eingesetzt. Auch bei Aufbewahrung im Tiefkuhlschrank ist die Rohsubstanz nur be- grenzt haltbar.

Liebigs Ann. Chem. 1984

1452 H . Bdhm, K . Gotischall und H. Plieninger

Reinigung der 5 '-Formylderiirate und Diasiereomerentrennung: 500 mg rohe 5'-Formylver- bindung werden unter Zugabe von 1 - 3 Tropfen 1.5 M waBrigen Ammoniaks in 5 ml CH,OH/ HzO (1 : 1) gelost, durch eine Cellulosemembran filtriert und in 1.5- bis 2-ml-Portionen auf die HPLC-Saule gegeben. Variante I : Saule c, Eluens 1, Beladung 100 mg, 17 rnl/rnin bei 130 bar. Variante 11: Saule e , Eluens 2, Beladung 190 mg, 26 ml/min bei 160 bar.

Ein chromatographischer Lauf dauert ca. 50 min. Die Detektion erfolgt bei 280 nm im UV-Licht und mittels eines Differentialrefraktometers. Die Aufarbeitung erfolgt wie oben beschrieben, nur da8 man zusatzlich i . Vak. uber KOH trocknet. Vor der spektroskopischen Charakterisierung und Weiterverarbeitung wird die Reinheit der Substanz dunnschicht- und saulenchromatogra- phisch uberpriift.

(2RS)-3- Eihyl-5'-formyl-2,.5-dihydro-3 4-dimeihyl-5-oxo-2,2 '-dipyrryImethan-4'-propionsaure (rac-5'-Formylneobilirubinsaure, 7): 500 rng 5 (Rohprodukt) werden nach der allgemeinen Vor- schrift formyliert. Dabei erhalt man eine gelbbraune amorphe Festsubstanz; Ausb. 170.6 mg (85%). Die Reinigung erfolgt nach Variante I ; k' = 12.8, eingesetzt werden 150 mg, farblose amorphe Festsubstanz, die sich aus absol. Methanol umkristallisieren la8t; Ausb. 128 mg (75 '70). Schmp. 223°C (aus C H 3 0 H , Zers.), Lit.12) 222°C. - DC: R, = 0.64. - 'H-NMR (CD30D): Tab. 1. - I3C-NMR ([D5]Pyridin): Tab. 2. - MS: Tab. 4. - UV (CH,OH): h,,, (Ig E) =

311 nm (4.21). C17H22N204 (318.4) Ber. C64.13 H6.97 N8.80 Gef. C63.59 H6.99 N8.63

(2RS)-4-Elhyl-S'- formyl-2,5-dihydro-3,3'-dimethyl-5-0~0-2,2 '-dipyrrylmethan-4'-propionsaure (rac-5'-Formylisoneobilirubinsaure, 8): 500 mg 6 (Rohprodukt) werden nach der allgemeinen Vorschrift formyliert. Die auf diesem Weg erhaltene gelbbraune Festsubstanz reinigt man nach Variante I ; k ' = 11 .O, eingesetzt werden 50 mg. Nach der ublichen Aufarbeitung erhalt man eine farblose amorphe Festsubstanz, die sich nach einigen Tagen gelblich verfarbt; Ausb. 39 mg (78%). - DC: R, = 0.62; 10 mg des Rohproduktes werden aus absol. Methanol umkristallisiert; Ausb. 6 mg (60%), schwach ockergelbe Kristalle, Schrnp. 235-241 "C, Lit.I2) 236°C. -

'H-NMR (CD,OD): Tab. 1. - "C-NMR ([D~IPyridin): Tab. 2. - MS: Tab. 4; UV (CH3OH): h,,, (Ig E) = 311 nm (4.15).

C,7H22N20q (318.4) Ber. C64.13 H5.97 N8.80 Gef. C63.63 H7.06 N8.77

(3RS,4RS,2SR)-3-Eihyl-5 kformyl-2,3,4,5-tetrahydro-3 ; 4-dimethyl-5-0x0-2.2 '-dipyrrylmeihan- 4'-propionsiiure (rac-all-irans-5'-Formyl-3,4-dihydroneobilirubinsaure, 17) und (3RS,4RS,2RS)- 3-Ethyl-5 I- formyl-2,3,4,5-tetrahydro-3 ', 4-dimeihyI-S-oxo-2,2 '-dipyrry[methan-4'-propionsdure (rac-cis/1rans-5'-Formyl-3,4-dihydroneobilirubinsaure, 11): 500 mg des rohen Isomerengemischs 9/15 werden nach der allgemeinen Vorschrifc formyliert. Trennung nach Variante 11; 17: k' = 11.3, 11: k ' = 16.4, eingesetzt werden 360 mg. Nach Aufnehmen in eiskaltem absol. Methanol, Eindarnpfen im Rotationsverdampfer bei Raumtemp. und Trocknen uber KOH erhalt man jeweils eine farblose, amorphe Festsubstanz, die sich nach einigen Tagen gelblich verfarbt.

17: Ausb. 33 mg (19%). - DC: R , = 0.60. - 'H-NMR (CD,OD): Tab. 1. - 13C-NMR ([DJPyridin): Tab. 2. - MS: Tab. 4. - UV (CHIOH): h,,, (Ig E) = 310 nm (4.21).

C17H24N20, (320.4) Ber. C 63.73 H 7.55 N 8.74 Gef. C63.64 H 7.76 N 8.51

11: Ausb. 14.4 mg (8%). - DC: RF = 0.55. - 'H-NMR (CD,OD): Tab. 1. - ',C-NMR ([D5]Pyridin): Tab. 2. - MS: Tab. 4. - UV (CH,OH): h,,, (Ig E) = 312 nm (4.25).

Cl,H24N204 (320.4) Ber. 320.1736 Gef. 320.1724 (M@)

(4RS,3RS,2SR)-4-Eihyl-5 ~formyl-2,3,4,5-tetrahydro-3,3'-dimeihyl-5-0~0-2,2'-dipyrrylmethan- 4'-propionsuure (rac-all-truns-5'-Formyl-3,4-dihydroisoneobilirubins~ure, 18) und (4RS,3R$2RS)-

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Darstellung konfigurationsisornerer 3,4-Dihydrobilirubinsaurederivate 1453

4- Ethyl-5 ’- formyI-2,3,4,5-tetrahydro-3,3 ‘-dimerhyi-5-oxo-2,2 ‘-dipyrrylmethan-l ‘-propionsaure (rac-cis/trans-5’-Formyl-3,4-dihydroisoneobilirubinsaure, 12): 500 rng des rohen Isornerengerni- sches 10A6 werden nach der allgemeinen Vorschrift forrnyliert. Die auf diesem Weg erhaltene rotbraune Festsubstanz wird durch praparative HPLC entsprechend Variante 11 gereinigt und in die Diastereomeren getrennt; 18: k‘ = 11.7, 12: k’ = 14.4, eingesetzt werden 500 rng Rohprodukt. Die Verbindungen 18 und 12 sind amorph und anfangs farblos, verfarben sich aber nach einigen Tagen gelblich.

18: Ausb. 40.2 mg (17%); eine Probe wird in warmem absol. Methanol gelost. In der Kalte bilden sich nach einigen Tagen gelbliche Kristallbuschel, Schrnp. 204-210°C. - DC: RF = 0.60. - ‘H-NMR (CD30D): Tab. 1. - ‘ k - N M R ([Ds]Pyridin): Tab. 2. - MS: Tab. 4. - UV (CH30H): h,,,, (Ig E) = 311 nm (4.23).

C1,H2,N20, (320.4) Ber. 320.1736 Gef. 320.1753 (Me)

12: Ausb. 36.2 rng (15%). - DC: R, = 0.53. - ‘H-NMR (CD30D): Tab. 1. - I3C-NMR ([D5]Pyridin): Tab. 2. - MS: Tab. 4. - UV (CHlOH): h,,, (Ig E) = 311 (3.91).

Cl,H2,N20, (320.2) Ber. C 63.73 H 7.55 N 8.74 Gef. C63.39 H 7.69 N 8.60

(4RS,3RS,2SR)-l-EthyI-S’- formyl-2,3,4,5-tetrahydro-3,3’-dimethyl-S-oxo-2,2 ‘-dipyrrylmethan- 4’-propionsuure-methylester (rac-all-~rans-5’-Formyl-3,4-dihydroisoneobilirubinsaure-methylester): Man suspendiert 22.8 rng (70 Frnol) 18 in 5 ml Diethylether und destilliert unter Ruhren eine etherische Diazomethanlosung so lange zu, bis sich 18 vollstandig aufgeldst hat. AnschlieRend wird uberschussiges Diazornethan im Argonstrorn vertrieben, die Losung i. Vak. eingedampft und iiber P205/Paraffin getrocknet. Das Rohprodukt enthalt drei Substanzen im Verhaltnis von 2: 2: 6 (HPTLC-Alufolien, Merck, EssigesterIMethanol, 10: 1, RF = 0.6, 0.5, 0.37), die alle mit DNP-Spriihreagenz reagieren. Die Auftrennung erfolgt rnittels Schichtchrornatographie (Merck-PSC-Fertigplatten, Kieselgel F,,,, 20 x 20 cm, Schichtdicke 2 mm, Essigester/Methanol, 20: 1). lsoliert wird die am Schlun laufende Hauptkomponente. Dazu extrahiert man das Kiesel- gel zunachst mit Methanol, dampft i. Vak. ein, nirnrnt den Ruckstand in Ether auf und filtriert. Nach Eindarnpfen und Trocknen iiber P205/Paraffin fallt eine gelbliche arnorphe Festsubstanz an; Ausb. 13.6 mg (60%). - ‘H-NMR (CDC13): 6 = 0.88-0.93 (I ; 4-CH&H3), 1.33- 1.54 (d; 3-CH3), 1.48-1.58 und 1.64- 1.74 (m; 4-CH,CH3), 1.74- 1.78 (m; 3-H), 1.99 (s; 3’-CH3), 1.95 - 2.05 (rn; 4-H), 2.53 - 2.58 (t ; 4-CH2), 2.71 - 2.78 und 2.94 - 3.05 (dd; Briicken-CH2), 2.98-3.05 (t; 4’-CH2CH2), 3.37-3.43 (rn; 2-H), 3.67 (s; CO,CH,), 7.17 (s, breit; 1-H), 9.48 (s; 5’-CHO), 11.07 (s, breit; 1’-H). ~~

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